Giáo trình công nghệ chế biến thực phẩm

Khaí quát về thực phẩm và công nghệ thực phẩm. Công nghệ chế biến thực phẩm đóng hộp, sấy khô, lạnh đông, lên mem. Kỹ thuật chế biến một số sản phẩm thực phẩm khác. Khaí quát về thực phẩm và công nghệ thực phẩm. Công nghệ chế biến thực phẩm đóng hộp, sấy khô, lạnh đông, lên mem. Kỹ thuật chế biến một số sản phẩm thực phẩm khác.

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

LỜI MỞ ĐẦU 5

CHƯƠNG 1 KHÁI QUÁT CHUNG VỀ THỰC PHẨM 6

VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM 6

1 THỰC PHẨM 6

1.1 Khái niệm về thực phẩm 6

1.2 Khoa học thực phẩm 6

1.3 Phân loại thực phẩm 7

1.4 Các chỉ tiêu chất lượng của thực phẩm 8

1.5 Những vấn đề quan tâm của người tiêu dùng về thực phẩm 9

2 CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM 10

2.1 Khái niệm công nghệ 10

2.2 Các vấn đề của công nghệ thực phẩm 11

2.3 Các phương pháp và quá trình trong công nghệ thực phẩm 14

CHƯƠNG 2 NGUYÊN LIỆU THỰC PHẨM 18

1 GIỚI THIỆU MỘT SỐ NGUYÊN LIỆU CHẾ BIẾN THỰC PHẨM 18

1.1 Nguyên liệu hạt ngũ cốc 18

1.2 Nguyên liệu rau, quả 19

1.3 Nguyên liệu mía 21

1.4 Nguyên liệu chè 22

1.5 Nguyên liệu cà phê 23

1.6 Nguyên liệu ca cao 24

1.7 Nguyên liệu thịt gia súc, gia cầm 24

1.8 Nguyên liệu thủy sản 26

1.9 Nguyên liệu sữa 27

1.10 Nguyên liệu trứng gia cầm 27

1.11 Nguyên liệu hạt dầu 29

2 THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA NGUYÊN LIỆU CHẾ BIẾN THỰC PHẨM 29

2.1 Nước 30

2.2 Glucid 31

2.3 Protein 35

2.4 Chất béo 36

2.5 Acid hữu cơ 37

2.6 Chất khoáng 38

2.7 Vitamin 39

2.8 Polyphenol 40

2.9 Chất màu 41

2.10 Chất thơm (tinh dầu) 42

2.11 Hợp chất glucozit 43

2.12 Fitonxit 43

1

2.13 Enzyme 44

CHƯƠNG 3 CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM ĐÓNG HỘP 47

1 PHÂN LOẠI ĐỒ HỘP THỰC PHẨM 47

1.1 Các loại đồ hộp chế biến từ rau 47

1.2 Các loại đồ hộp chế biến từ quả 48

1.3 Các loại đồ hộp chế biến từ thịt 48

1.4 Các loại đồ hộp chế biến từ thủy sản 48

1.5 Các loại đồ hộp chế biến từ sữa 49

2 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM ĐÓNG HỘP 49

2.1 Quy trình công nghệ tổng quát chế biến thực phẩm đóng hộp 49

2.2 Thuyết minh quy trình tổng quát 49

2.3 Các dạng hư hỏng của đồ hộp và cách xử lý đồ hộp bị hư hỏng 97

3 GIỚI THIỆU MỘT SỐ QUY TRÌNH CHẾ BIẾN ĐỒ HỘP THỰC PHẨM 99 3.1 Quy trình chế biến đồ hộp rau quả 99

3.2 Quy trình chế biến đồ hộp thủy sản 105

3.3 Quy trình chế biến đồ hộp súc sản 111

3.4 Quy trình chế biến đồ hộp sữa 116

CHƯƠNG 4 CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM SẤY KHÔ 124

1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH SẤY KHÔ THỰC PHẨM 124

1.1 Nguyên liệu sấy 124

1.2 Tác nhân sấy 124

1.3 Phương pháp sấy 125

1.4 Các biến đổi xảy ra trong thực phẩm khi sấy khô 126

1.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy 128

2 CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN SẢN PHẨM SẤY 129

2.1 Quy trình tổng quát công nghệ chế biến sản phẩm sấy 130

2.2 Thuyết minh quy trình công nghệ 130

3 GIỚI THIỆU MỘT SỐ QUY TRÌNH CHẾ BIẾN SẢN PHẨM SẤY 136

3.1 Kỹ thuật sấy một số loại rau 136

3.2 Kỹ thuật sấy một số loại quả 138

3.3 Kỹ thuật sấy một số loại bột rau quả 140

3.4 Kỹ thuật sấy một số nguyên liệu thủy sản 142

3.5 Kỹ thuật chế biến cá trích xông khói 144

3.6 Kỹ thuật chế biến sản phẩm sữa bột 151

CHƯƠNG 5 CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM LẠNH ĐÔNG 155

1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH LÀM LẠNH ĐÔNG THỰC PHẨM 155

1.1 Khái niệm 155

1.2 Những biến đổi chính trong quá trình làm lạnh đông và bảo quản lạnh đông thực phẩm 156

1.3 Khả năng tiêu diệt vi sinh vật trong quá trình làm lạnh đông và bảo quản sản phẩm lạnh đông 160

1.4 Môi trường truyền lạnh và các phương pháp làm lạ nh đông 161

2 PHÂN LOẠI THỰC PHẨM LẠNH ĐÔNG 163

2

2.1 Phân loại theo mức độ tươi sống 164

2.2 Phân loại theo dạng sản phẩm 164

2.3 Phân loại theo cách phối chế dung dịch 164

2.4 Theo nguồn gốc nguyên liệu 165

3 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM LẠNH ĐÔNG 165

3.1 Quy trình công nghệ tổng quát chế biến thực phẩm lạnh đông 165

3.2 Thuyết minh quy trình tổng quát 165

4 GIỚI THIỆU MỘT SỐ QUY TRÌNH CHẾ BIẾN THỰC PHẨM LẠ NH ĐÔNG 175

4.1 Quy trình chế biến rau quả lạnh đông 175

4.2 Quy trình chế biến thủy sản lạnh đông 183

4.3 Quy trình chế biến thịt lạnh đông 191

4.4 Chế biến sữa lạnh đông 196

CHƯƠNG 6 CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM LÊN MEN 199

1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LÊN MEN 199

2 CÁC QUÁ TRÌNH LÊN MEN TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM 199

2.1 Quá trình lên men ethanol 199

2.2 Quá trình lên men lactic 201

2.3 Quá trình lên men propionic 204

2.4 Quá trình lên men acetic 204

2.5 Quá trình lên men butyric 205

3 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM LÊN MEN 206

3.1 Quy trình công nghệ tổng quát chế biến thực phẩm lên men 206

3.2 Thuyết minh quy trình 206

4 GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN MỘT SỐ THỰC PHẨM LÊN MEN ĐẶC TRƯNG 217

4.1 Công nghệ sản xuất bia 217

4.2 Công nghệ sản xuất ethanol 231

4.3 Công nghệ sản xuất rượu vang nho 240

4.4 Công nghệ sản xuất sữa chua yoghurt 251

4.5 Công nghệ sản xuất mì chính 257

CHƯƠNG 7 KỸ THUẬT CHẾ BIẾN MỘT SỐ SẢN PHẨM THỰC PHẨM KHÁC 268

1 KỸ THUẬT CHẾ BIẾN BÁNH KẸO 268

1.1 Nguyên liệu chế biến bánh kẹo 268

1.2 Kỹ thuật chế biến bánh 272

1.3 Kỹ thuật chế biến kẹo 283

2 KỸ THUẬT CHẾ BIẾN ĐƯỜNG MÍA 291

2.1 Một số thuật ngữ thường dùng trong công nghệ sản xuất đường 291

2.2 Quy trình công nghệ chế biến đường saccharose từ mía 293

2.3 Thuyết minh quy trình công nghệ 294

2.4 Tiêu chuẩn sản phẩm đường saccharose 308

3 KỸ THUẬT CHẾ BIẾN DẦU THỰC VẬT 309

3.1 Một số tính chất và chỉ số quan trọng của dầu 309

3

3.2 Quy trình công nghệ chế biến dầu thực vật 311

3.3 Thuyết minh quy trình công nghệ 311

3.4 Tiêu chuẩn chất lượng của dầu tinh luyện 323

4 KỸ THUẬT CHẾ BIẾN CHÈ, CÀ PHÊ, CA CAO 324

4.1 Kỹ thuật chế biến chè 324

4.2 Kỹ thuật chế biến cà phê 343

4.3 Kỹ thuật chế biến ca cao 355

5 KỸ THUẬT CHÉ BIẾN MỘT SỐ SẢN PHẨM DẠNG THỊT NGUỘI 365

5.1 Kỹ thuật chế biến xúc xích tiệt trùng 365

5.2 Kỹ thuật chế biến chả 371

6 KỸ THUẬT CHẾ BIẾN BỘT NGUYÊN TRỨNG 376

6.1 Quy trình công nghệ chế biến bột trứng 376

6.2 Thuyết minh quy trình công nghệ 376

6.3 Chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm bột trứng 385

4

LỜI MỞ ĐẦU

Thực phẩm là nguồn dinh dưỡng quan trọng và không thể thiếu trong đời sống con người Ngày nay, lĩnh vực thực phẩm đã có những bước phát triển mạnh mẽ và ngành công nghiệp thực phẩm cũng đã, đang và sẽ có nhiều biến chuyển mới, không những góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống con người mà còn mang lại cho mỗi quốc gia những khoản thu nhập đáng kể

Việt Nam là nước có khi hậu nhiệt đới nên có thể nói nguồn nguyên liệu dành cho chế biến thực phẩm là vô cùng phong phú và đa dạng Ngành công nghiệp thực phẩm của Việt Nam cũng đang từng bước tự khẳng định mình bẳng giải pháp đầu tư, đổi mới về công nghệ, quản lý chất lượng một cách đồng bộ và khoa học, những định hướng và tầm nhìn đã có những bước đi đúng hướng Từ đó tạo ra nhiều nhóm sản phẩm có thương hiệu và với một lượng lớn, phục vụ nhu cầu trong nước, đồng thời có lợi thế hơn trong việc cạnh tranh với những sản phẩm cùng loại trong khu vực và trên thế giới

Với mục đích đáp ứng nhu cầu học tập cho học sinh sinh viên và nâng cao chất lượng đào tạo, trường Cao đẳng Lương thực - Thực phẩm đã tổ chức biên soạn giáo trình này Đây là giáo trình được biên soạn làm tài liệu học tập cho cho học sinh sinh viên ngành Công nghệ thực phẩm của trường

Giáo trình gồm những phần chính với những nội dung như sau:

Chương 1 Khái quát chung về thực phẩm và công nghệ thực phẩm

Chương 2 Nguyên liệu thực phẩm

Chương 3 Công nghệ chế biến thực phẩm đóng hộp

Chương 4 Công nghê chế biến thực phẩm sấy khô

Chương 5 Công nghê chế biến thực phẩm lạnh đông

Chương 6 Công nghệ chế biến thực phẩm lên men

Chương 7 Kỹ thuật chế biến một số sản phẩm thực phẩm khác

Giáo trình còn là tài liệu tham khảo cho kiến thức cần bổ sung

Do hạn chế về thời gian và kinh nghiệm của tác giả, tài liệu sẽ không tránh khỏi những thiếu sót Rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của bạn đọc

5

CHƯƠNG 1 KHÁI QUÁT CHUNG VỀ THỰC PHẨM

Thực phẩm rất đa dạng về chủng loại Một số loại thực phẩm rất phổ biến và được sử dụng khắp nơi trên toàn thế giới, ví dụ như sữa, đường saccharose Tuy nhiên, một số thực phẩm có tính truyền thống và đặc trưng riêng, chăng hạn như sushi của Nhật Bản, kim chi của Hàn Quốc, chả giò của Việt Nam

Hiện nay cùng với vấn đề toàn cầu hóa, sự phát triển du lịch, sự giao lưu văn hóa

và khoa học công nghệ giữa các nước, người dân trên thế giới có điều kiện tìm hiểu về các loại thực phẩm đặc trưng của nhiều quốc gia khác nhau Số lượng các loại thực phẩm ngày càng đa dạng Ngoài ra, cần lưu ý là theo thời gian, con người sáng tạo và chế biến thêm nhiều sản phẩm thực phẩm mới từ các nguyên liệu sẵn có Do đó chúng

ta khó có thể thống kê đầy đủ tên các sản phẩm thực phẩm hiện có của một vùng miền hay một quốc gia được

Hình 1.1 Sơ đồ tổng hợp về khoa học thực phẩm

Hóa lý

Sinh họcTính chất Biến đổi

Khoa học về thực Hóa học

Cảm quan

6

1.3 Phân loại thực phẩm

Có nhiều phương pháp để phân loại thực phẩm dựa trên những nguyên lý khác nhau Có thể phân loại thực phẩm theo thành phần hoá học, theo mục đích sử dụng hoặc theo phương pháp chế biến

- Phân loại thực phẩm theo thành phần hóa học:

Theo thành phần hóa học thực phẩm có thể được chia thành bốn nhóm chính: thực phẩm giàu glucid, thực phẩm giàu protein, thực phẩm giàu lipid và thực phẩm dạng hỗn hợp

+ Thực phẩm giàu glucid được chia thành hai nhóm cơ bản là nhóm có phân tử lượng thấp và nhóm có phân tử lượng cao Nhóm glucid có phân tử lượng thấp như: mật ong, mật tinh bột, kẹo, đường,… Nhóm glucid có phân tử lượng cao như: bánh mì,

mì sợi, rau câu,…

+ Thực phẩm giàu protein: Protein có nhiều trong nguyên liệu động vật (thịt, thủy sản), một số nhóm nguyên liệu thực vật (các loại đậu, nấm, ) và một số thực phẩm giàu protein như khác thịt, cá đóng hộp; thịt, cá làm khô; nấm đóng hộp,

+ Thực phẩm giàu lipid: Cùng với glucid và protein, lipid là một trong ba thành phần bắt buộc trong khẩu phần ăn hàng ngày của con người Một số thực phẩm giàu lipid phổ biến như dầu thực vật, bơ, margarin,

+ Thực phẩm dạng hỗn hợp: Có những thực phẩm mà tỉ lệ khối lượng của những thành phần hóa học chính (trừ nước) lại xấp xỉ nhau Khi đó, chúng ta có thể xếp những thực phẩm như thế vào nhóm thực phẩm dạng hỗn hợp Ví dụ như trong sữa bò tươi, tỉ lệ hàm lượng của glucid, protein và lipid gần như tương đương nhau Sữa bò tươi là một ví dụ điển hình cho nhóm thực phẩm dạng hỗn hợp

- Phân loại thực phẩm theo mục đích sử dụng:

Theo mục đích sử dụng thực phẩm được phân thành thực phẩm với mục đích dinh dưỡng, mục đích phòng trị bệnh và mục đích khác

+ Mục đích dinh dưỡng: Hầu hết các loại thực phẩm được con người sử dụng hàng ngày nhằm mục đích chủ yếu là dinh dưỡng Trước kia, một số người quan niệm rằng dinh dưỡng là mục đích duy nhất khi con người sử dụng thực phẩm Ngày nay, cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, người ta chế biến ra những loại thực phẩm mới, ngoài mục đích dinh dưỡng còn có những mục đích khác

+ Mục đích phòng và trị bệnh: Ngày nay, một số loại thực phẩm (mật ong, )được con người sử dụng với mục đích phòng và trị bệnh là chủ yếu, còn chức năng dinh dưỡng của chúng trở thành thứ yếu Đó là do những thực phẩm này có chứa các thành phần hóa học đặc biệt, rất ít gặp trong các sản phẩm thực phẩm truyền thống Những thành phần này có chức năng phòng ngừa hoặc điều trị được một số bệnh + Các mục đích sử dụng khác: Ở một số người, ăn uống được được xem là một thú vui Khi sử dụng một thực phẩm, đôi khi con người không quan tâm đến mục đích dinh dưỡng hay mục đích phòng và trị bệnh Có thể xem như đó là một cách thư giãn trong cuộc sống

- Phân loại thực phẩm theo phương pháp chế biến:

Theo cách phân loại này thực phẩm bao gồm thực phẩm tươi, thực phẩm chế biến

7

ở quy mô gia đình và thực phẩm chế biến quy mô công nghiệp

+ Thực phẩm tươi: Là những thực phẩm không được qua chế biến hay được chế biến bằng những phương pháp đơn giản, không làm thay đổi đáng kể thành phần hóa học và giá trị cảm quan của sản phẩm so với nguyên liệu ban đầu Ví dụ điển hình cho nhóm sản phẩm này là các loại trái cây đã được bóc vỏ, cắt miếng, làm sạch rồi cho vào bao bì

+ Thực phẩm chế biến quy mô gia đình: Là những thực phẩm được chế biến trong bếp ăn gia đình hoặc ở nhà hàng, khách sạn, ví dụ thịt kho, cá chiên, canh chua, rau xào, Trong quá trình chế biến, dựa vào khả năng đánh giá cảm quan của bản thân

về chất lượng của bán thành phẩm và thành phẩm mà người chế biến sẽ tự hiệu chỉnh

tỷ lệ nguyên phụ liệu sử dụng và quy trình thực hiện sao cho phù hợp Chính vì không

có sự kiểm soát chặt chẽ các "thông số kỹ thuật" trong quá trình chế biến nên chất lượng sản phẩm có thể không ổn định giữa các mẻ nấu

+ Thực phẩm chế biến quy mô công nghiệp: Là những thực phẩm được chế biến trong các nhà máy với quy mô lớn Người ta áp dụng các kiến thức và thành tựu khoa học công nghệ vào trong quy trình sản xuất sản phẩm Trong suốt quy trình chế biến, các thông số công nghệ của từng công đoạn sản xuất và các chỉ tiêu chất lượng của nguyên liệu, bán thành phẩm và thành phẩm được kiểm soát một cách hệ thống và nghiêm ngặt Nhờ đó mà chất lượng thực phẩm luôn ổn định giữa các mẻ sản xuất Các thực phẩm chế biến quy mô công nghiệp như: mì ăn liền, bánh bích quy, kẹo, cà phê hòa tan, pate đóng hộp, xúc xích tiệt trùng,

1.4 Các chỉ tiêu chất lượng của thực phẩm

Chất lượng một thực phẩm được đánh giá dựa trên nhiều chỉ tiêu khác nhau Có nhiều phương pháp phân loại các chỉ tiêu chất lượng thực phẩm Trong đó phương pháp phân loại các chỉ tiêu chất lượng thực phẩm theo cơ sở của phương pháp phân tích là thường sử dụng nhất

Theo cơ sở của phương pháp phân tích người ta chia các chỉ tiêu chất lượng thực phẩm thành ba nhóm: hóa lý, sinh học và cảm quan

- Chỉ tiêu hóa lý: Phần lớn các chỉ tiêu chất lượng của thực phẩm được định

lượng bởi các thiết bị phân tích Cơ sở khoa học của những phương pháp phân tích định lượng này dựa trên nền tảng lý thuyết của các ngành khoa học về vật lý, hóa học

và hóa lý Do đó, các chỉ tiêu nói trên được gọi tên là nhóm chỉ tiêu hóa lý

Ví dụ: Hàm lượng các cấu tử hương trong thực phẩm được định lượng bằng phương pháp sắc ký khí, hoạt tính enzyme trong thực phẩm có thể được xác định bằng cách sử dụng thiết bị quang phổ so màu Trong những trường hợp trên, hàm lượng các chất hương và hoạt tính enzyme được gọi là những chỉ tiêu hóa lý của thực phẩm

- Chỉ tiêu sinh học: Khi các chỉ tiêu chất lượng của thực phẩm được xác định

bằng những phương pháp sinh học thì chúng được gọi tên là các chỉ tiêu sinh học Phương pháp sinh học dựa trên cơ sở khoa học là quá trình trao đổi chất

Trong công nghiệp thực phẩm, các chỉ tiêu sinh học phổ biến của sản phẩm thường liên quan đến mật độ của các loài vi sinh vật trong sản phẩm

- Chỉ tiêu cảm quan: Một số chỉ tiêu chất lượng thực phẩm có thể được đánh giá

bằng cách sử dụng các giác quan của con người Khi đó, chúng được gọi tên là những

8

chỉ tiêu cảm quan Một số chỉ tiêu cảm quan thường gặp ở thực phẩm như màu sắc, độ trong, độ dòn, mùi, vị

Như vậy, phân loại các chỉ tiêu chất lượng thực phẩm dựa vào cơ sở khoa học của phương pháp phân tích, người ta sẽ gọi tên chỉ tiêu theo tên của phương pháp đánh giá nó Ví dụ, người ta lập hội đồng để đánh giá cảm quan sản phẩm bia tại nhà máy A

về màu sắc của bia Trong trường hợp này, độ màu của bia được xếp vào nhóm chỉ tiêu cảm quan Tuy nhiên, ở nhà máy B, người ta dùng máy so màu để xác định cường độ màu của sản phẩm Do đó, độ màu của bia được xếp vào nhóm chỉ tiêu hóa lý

1.5 Những vấn đề quan tâm của người tiêu dùng về thực phẩm

Hiện nay khi nói về chất lượng thực phẩm nói chung và chất lượng thực phẩm công nghiệp nói riêng, người tiêu dùng thường quan tâm đến những vấn đề như an toàn thực phẩm, giá trị dinh dưỡng của thực phẩm, các thành phần có hoạt tính sinh học trong thực phẩm, giá trị cảm quan của thực phẩm, giá thành của thực phẩm và nguồn gốc, xuất xứ của thực phẩm

- An toàn thực phẩm:

Đây là vấn đề quan tâm hàng đầu của người tiêu dùng Thực phẩm phải đảm bảo

an toàn tuyệt đối cho sức khỏe của người tiêu dùng Sự có mặt của các độc tố trong thực phẩm là không được cho phép Độc tố trong thực phẩm có thể có nguồn gốc từ những vi sinh vật gây bệnh nhiễm vào thực phẩm, từ các nguyên phụ liệu sử dụng trong quy trình sản xuất, hoặc do các độc tố được hình thành trong điều kiện chế biến Thông thường, các nhà quản lý đưa ra ngưỡng quy định về hàm lượng của các độc tố trong thực phẩm Ngưỡng quy định này có thể thay đổi tùy theo mỗi quốc gia Ở những nước công nghiệp phát triển, ngưỡng quy định về hàm lượng độc tố trong thực phẩm thường thấp hơn so với ở các nước đang phát triển

- Giá trị dinh dưỡng của thực phẩm:

Phần lớn người tiêu dùng cho rằng giá trị năng lượng tính trên 1 đơn vị khối lượng hoặc thể tích của thực phẩm càng cao thì sẽ càng tốt Tuy nhiên ở những nước phát triển, tùy theo đối tượng người tiêu dùng mà thực phẩm cần phải có những giá trị năng lượng phù hợp

- Các thành phần có hoạt tính sinh học trong thực phẩm:

Ngoài các thành phần cơ bản thường gặp trong thực phẩm như nước, glucid, protein, lipid, vitamin, khoáng chất, người tiêu dùng còn quan tâm đến các thành phần có hoạt tính sinh học trong thực phẩm Sự có mặt của những thành phần có hoạt tính sinh học được xem là một lợi thế của sản phẩm do chúng mang lại những lợi ích đặc biệt khác cho người tiêu dùng như tác dụng phòng bệnh, trị bệnh

- Giá trị cảm quan của thực phẩm:

Giá trị cảm quan của thực phẩm là một trong những tiêu chí hết sức quan trọng

để phần lớn người tiêu dùng quyết định có mua tiếp sản phẩm nữa không Tuy nhiên, yêu cầu về chất lượng cảm quan của thực phẩm sẽ thay đổi tùy theo nhóm đối tượng

người tiêu dùng

- Giá thành của thực phẩm:

Giá thành cũng là một yếu tố ảnh hưởng đến sức tiêu thụ của một sản phẩm trên

9

thị trường Đây cũng cũng là một vấn đề được người tiêu dùng đặc biệt quan tâm nhất

là đối với các nước đang phát triển như nước ta

- Nguồn gốc, xuất xứ của thực phẩm:

Khi mua thực phẩm, người tiêu dùng thường quan tâm đến nguồn gốc sản phẩm như sản phẩm do công ty nào sản xuất hoặc sản phẩm có xuất xứ từ quốc gia hoặc vùng miền nào Một số người tiêu dùng lại có thói quen mua thực phẩm theo tên thương hiệu và họ cảm thấy an tâm hơn về mặt chất lượng sản phẩm

2 CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

2.1 Khái niệm công nghệ

Theo quan điểm thông thường, khái niệm “công nghệ” (technology) được hiểu là phương pháp (methode), thủ tục (procedure), quy trình (instruction) hay sản xuất (production)

Phạm trù công nghệ bao gồm 4 yếu tố cơ bản của quá trình sản xuất là:

- Vật liệu và biến đổi của vật liệu (tức là đối tượng sản xuất)

- Phương pháp hay quy trình sản xuất

- Công cụ hay phương tiện sản xuất

- Điều kiện kinh tế, chủ yếu là tổ chức sản xuất

Trong phạm trù công nghệ, có nhiều yếu tố cho rằng cần phải kể đến yếu tố “con người” tức là quan hệ sản xuất, tình trạng (năng lực, tâm lí, ) của người sản xuất Cần phân biệt khái niệm “công nghệ” với khái niệm “kỹ thuật” Phạm trù kỹ thuật phải hiểu là gồm hai yếu tố:

- Phương pháp hay quy trình sản xuất

- Phương tiện sản xuất nhằm làm biến đổi đối tượng sản xuất

Như vậy có thể hiểu mối tuơng quan của khái niệm “công nghệ” theo nghĩa hẹp

là một bộ phận của phạm trù “kỹ thuật” và khái niệm “kỹ thuật” lại là một bộ phận của phạm trù “công nghệ” theo nghĩa rộng

Trong một số trường hợp người ta lại hiểu “công nghệ” và “kỹ thuật ” có ý nghĩa tương tự Ví dụ, người ta cũng có thể hiểu “công nghệ thực phẩm” cũng là “ kỹ thuật thực phẩm” mặt khác cũng có nhiều trường hợp người ta lại hiểu khái niệm “kỹ thuật” cũng chủ yếu là phương tiện và công cụ sản xuất, nên thường nói trang bị kỹ thuật Căn cứ vào các yếu tố của công nghệ học kể trên, xét mối tương quan giữa các yếu tố đó, có thể mô tả khái niệm công nghệ theo quan điểm hệ thống và biểu thị bằng

sơ đồ hình 1.2

Theo hệ thống này, nguyên liệu là đầu vào của hệ thống, qua xử lý làm biến đổi nguyên liệu Có ba yếu tố tương tác là quy trình hay phương pháp, thiết bị hay công cụ

và điều kiện kinh tế hay tổ chức sản xuất Sản phẩm là đầu ra của hệ thống

Để hệ thống công nghệ này hoạt động có hiệu quả phải tồn tại một hệ kiểm tra hay điều chỉnh bao gồm ba yếu tố tương tác là: hiệu quả kinh tế, chất lượng và số lượng Hệ kiểm tra này chịu tác động trực tiếp của đặc điểm nguyên liệu và tác động liên hệ ngược của đặc điểm sản phẩm

10

Đây là một phương pháp mô tả logic khái niệm “ công nghệ” Từ đó có thể xem xét đến các phạm trù của các yếu tố công nghệ thực phẩm

Hình 1 2 Sơ đồ hệ thống công nghệ

2.2 Các vấn đề của công nghệ thực phẩm

Các vấn đề của công nghệ thực phẩm bao gồm nguyên liệu sản xuất, quy trình

công nghệ, thiết bị sản xuất và tổ chức sản xuất

2.2.1 Nguyên liệu sản xuất

Nguyên liệu để sản xuất thực phẩm có nguồn gốc từ động và thực vật Riêng đối với giống vi sinh vật, các nhà sản xuất không xem chúng là nguyên liệu của ngành công nghiệp thực phẩm Giống vi sinh vật chỉ là những tác nhân gây ra các biến đổi ở nguyên liệu trong các quá trình chế biến Lượng vi sinh vật chỉ chiếm tỷ lệ rất thấp trong các sản phẩm thực phẩm

Trong công nghệ thực phẩm đối với nguyên liệu, cần quan tâm hai vấn đề sau:

- Cấu tạo, thành phần hóa học của nguyên liệu: Để chế biến một nguyên liệu bất

kỳ, các nhà sản xuất cần am hiểu về nó, đặc biệt là hiểu rõ về cấu tạo, thành phần hóa học và các tính chất của nguyên liệu Những thông tin này là có sở cho việc lựa chọn phương pháp chế biến và thiết bị thích hợp để chế biến nguyên liệu thành sản phẩm

- Các biến đổi của nguyên liệu trong sản xuất: Quá trình sản xuất làm biến đổi nguyên liệu về mặt cấu tạo và thành phần hóa học, từ đó làm chuyển hóa nguyên liệu thành sản phẩm theo các chỉ tiêu chất lượng quy định Những biến đổi nói trên có thể được chia thành hai nhóm là nhóm biến đổi có lợi và nhóm biến đổi có hại đối với chất lượng sản phẩm Các nhà sản xuất sẽ lựa chọn được phương pháp chế biến và các thông số công nghệ phù hợp Khi đó, những biến đổi có lợi cho chất lượng sản phẩm

sẽ được tạo điều kiện để xảy ra, còn những biến đổi có hại cho chất lượng sản phẩm sẽ được hạn chế hoặc ngăn ngừa

2.2.2 Quy trình công nghệ

Quy trình công nghệ hay quy trình sản xuất hoặc dây chuyền sản xuất là một hệ thống các quá trình xử lý nguyên liệu và bán thành phẩm, các quá trình này được sắp xếp theo một trật tự nhất định nhằm làm biến đổi nguyên liệu thành sản phẩm theo đúng các chỉ tiêu chất lượng theo quy định Có thể biểu diễn quy trình công nghệ dưới hai dạng sơ đồ khối và sơ đồ thiết bị Ví dụ về sơ đồ khối và sơ đồ thiết bị quy trình công nghệ chế biến sữa tiệt trùng từ sữa bột (hình 1.3 và hình 1.4)

11

Sữa bột Pha sữa bột

Tiệt trùngĐồng hóa Làm nguội Rót sản phẩm Hoàn thiện

AMF

Gia nhiệt sơ bộ

Hình 1.4 Sơ đồ thiết bị quy trình sản xuất sữa tiệt trùng từ sữa bột

1 Thùng chứa AMF; 2 Bề nước nóng; 3 Thiết bị gia nhiệt sơ bộ AMF; 4 Thiết bị pha sữa bột; 5 Thiết bị phối trộn; 6 Thiết bị gia nhiệt nước để pha sữa gầy; 7 Thiết bị lọc ống; 8 Thiết bị trao đổi nhiệt; 9 Thiết bị đồng hóa; 10 Bồn chứa vô trùng; 11 Thiết bị rót sản phẩm vào bao bì; 12 Bơm; 13 Thiết bị giữ nhiệt; 14 Thiết bị

làm nguội chân không

12

Như vậy, mỗi quá trình xử lý nguyên liệu hoặc bán thành phẩm sẽ tương đương với một công đoạn trong quy trình công nghệ Những quá trình náy đều có mục đích công nghệ đặc trưng riêng và được thực hiện trong một thiết bị hay một hệ thống nhiều thiết bị

2.2.3 T hiết bị sản xuất

Trong công nghệ thực phẩm, các nhà sản xuất sử dụng trang thiết bị để thực hiện những quá trình xử lý nguyên liệu và bán thành phẩm nhằm chuyển hóa chúng thành sản phẩm Chính vì vậy, thiết bị sản xuất giữ một vai trò quan trọng trong công nghiệp thực phẩm Về thiết bị phải quan tâm đến các vấn đề sau:

- Chức năng của các thiết bị: Khi sử dụng thiết bị cần quan tâm đầu tiên đến chức năng của các thiết bị đó Các chức năng chủ yếu là:

+ Thực hiện các quá trình công nghệ bằng các thiết bị chuyên môn hóa hay thiết

bị vạn năng Vì sản phẩm thực phẩm có nhiều loại, các quy trình sản xuất thực phẩm cũng rất đa dạng nên việc sử dụng các thiết bị chuyên môn hóa hay vạn năng rất có ý nghĩa đối với việc tổ chức dây chuyền sản xuất và hiệu quả đầu tư trang thiết bị kỹ thuật Thường trong công nghệ thực phẩm nên sử dụng các thiết bị có thể sử dụng cho nhiều loại nguyên vật liệu khác nhau và thiết bị có nhiều tính năng

+ Kiểm tra và điều khiển các quá trình công nghệ bằng các phương tiện, dụng cụ

đo Các thông số kỹ thuật thường được kiểm tra là nhiệt độ, áp suất, thời gian… Các thiết bị đo có thể là tự động hay bán tự động

- Vật liệu chế tạo thiết bị: Một đặc điểm quan trọng của thực phẩm là sự cần thiết phải bảo vệ các chất có hoạt tính sinh học như các enzyme, vitamin, hợp chất poly-phenol các chất này lại rất dễ bị biến đổi khi tiếp xúc với môi trường và tiếp xúc với các dụng cụ chế biến Mặc khác, do yêu cầu vệ sinh cao trong quá trình sản xuất là tránh sự nhiễm bẩn vi sinh vật hoặc nhiễm các kim loại, các tạp chất từ bao bì, dụng cụ

và các chi tiết của thiết bị vào sản phẩm, nên khi sử dụng các vật liệu để chế tạo dụng

cụ, thiết bị sản xuất, chế biến thực phẩm, người ta thường sử dụng các vật liệu chất dẻo, vât liệu có tráng men và đặc biệt là thép không gỉ (inox) ở các bộ phận tiếp xúc với thực phẩm

- Về phương diện chế tạo thiết bị: Thiết bị thực phẩm cần đặc biệt lưu ý tới điều

kiện của người lao động là sự thuận tiện trong thao tác và phù hợp với khí hậu

- Tính liên tục của dây chuyền sản xuất: Trong các lĩnh vực trên, việc cơ giới hóa hay bán cơ giới hóa và tiến tới tự động hóa các quá trình chế biến thực phẩm bao giờ cũng là một nhiệm vụ quan trọng và thường xuyên Điều đó sẽ giúp cho các nhà sản xuất kiểm soát quá trình xứ lý nguyên liệu hoặc bán thành phẩm một cách dễ dàng, đồng thời giảm số lao động thủ công và ổn định chất lượng sản phẩm

2.2.4 Tổ chức sản xuất

Một trong những yêu cầu quan trọng đối với thực phẩm công nghiệp là chất lượng sản phẩm phải ổn định và đồng nhất Sự ổn định và đồng nhất được thể hiện thông qua chất lượng của các sản phẩm trong cùng một mẻ sản xuất và giữa các mẻ sản xuất với nhau Khi đó, giá trị các chỉ tiêu chất lượng của thực phẩm chỉ được phép dao động trong một khoảng rất hẹp Yếu tố ảnh hưởng quyết định đến vấn đề này là con người

13

Ngày nay, các nhà máy đã áp dụng những hệ thống quản lý chất lượng, các quy phạm về thực hành sản xuất tốt GMP (Good Manufacturing Practice) để ổn định chất lượng thực phẩm công nghiệp khi sản xuất ở quy mô lớn Có nhiều hệ thống quản lý chất lượng như ISO (Intemational Standard Organization), TQM (Total Quality Man-agement), HACCP (Hazard Analysis of Critical Control Point) Tùy theo tính đặc thù của mỗi cơ sở sản xuất mà họ sẽ lựa chọn một hệ thống quản lý phù hợp

Trước kia, một số người cho rằng các hệ thống quản lý chất lượng không thuộc lĩnh vực công nghệ học, người ta xếp chúng vào lĩnh vực quản trị và kinh tế học Thực

tế cho thấy khi các nhà công nghệ học được trang bị thêm những kiến thức về tổ chức

và quản lý sản xuất thì họ thực hiện công việc quản lý chất lượng tại cơ sở sản xuất tốt hơn so với những nhà kinh tế học Đó là do những nhà công nghệ học am hiểu về công nghệ sản xuất Ví dụ như khi thiết lập hệ thống HACCP cho một quy trình sản xuất, người ta cần phải tìm ra những mối nguy trong từng công đoạn của quy trình công nghệ, sau đó phân tích và biện luận xem những mối nguy nào sẽ trở thành điểm kiểm soát tới hạn Rõ ràng là chỉ có những nhà công nghệ thực phẩm mới có thể làm tốt được công việc này vì họ am hiểu về nguyên liệu, bán thành phẩm, quy trình sản xuất

và thiết bị sản xuất Theo quan điểm hiện nay thì tổ chức và quản lý sản xuất là một vấn đề của công nghệ thực phẩm và việc trang bị khối kiến thức này cho các kỹ sư công nghệ là bắt buộc

2.3 Các phương pháp và quá trình trong công nghệ thực phẩm

Trước hết cần phân biệt rõ khái niệm công nghệ gia công và công nghệ chế biến

- Gia công: là phương pháp biến đổi vật liệu từ trạng thái này sang trạng thái khác, nhưng chưa đạt đến trạng thái cuối cùng đạt yêu cầu của vật liệu hay sản phẩm

- Chế biến: là phương pháp biến đổi vật liệu cho đến khi đạt được trạng thái của yêu cầu sử dụng hay yêu cầu thành phẩm

Như vậy chế biến là phương pháp bao gồm nhiều giai đoạn gia công, có thể mô

tả theo sơ đồ sau đây:

Để phù hợp với mục đích sử dụng các phương pháp công nghệ, cần phải phân loại các phương pháp đó Có các quan điểm phân loại phương pháp công nghệ thực phẩm sau đây:

- Phân loại phương pháp công nghệ theo trình tự thời gian: Chế biến từ nguyên liệu ban đầu đến thành phẩm cuối cùng tất nhiên phải qua nhiều quá trình kế tiếp nhau, tức là phải theo một quy trình Đối với thực phẩm nói chung phải qua các trình tự sau: + Thu nhận nguyên liệu

+ Bảo quản nguyện liệu tươi hoặc bán chế phẩm

+ Chế biến sản phẩm

+ Bảo quản thành phẩm

+ Xử lý thực phẩm trước khi sử dụng

Phương pháp phân loại công nghệ này chủ yếu phù hợp với việc tổ chức sản xuất

Nguyên

phẩm

14

- Phân loại phương pháp công nghệ theo trình độ sử dụng công cụ: Các phương pháp công nghệ được phân loại theo mức độ tiếp xúc của con người vào sản phẩm tức

là sự thay thế sức lao động của con người bằng công cụ, máy móc Bao gồm:

+ Các quá trình cơ học: nghiền, sàng, xay xát…

+ Các quá trình nhiệt: đun nóng, làm nguội, nướng, rang, chiên

+ Các quá trình hóa sinh: các quá trình sinh tổng hợp

- Phân loại các phương pháp công nghệ theo tính chất liên tục: Theo cách phân loai này có các phương pháp: gián đoạn, bán liên tục và liên tục Các phương pháp này liên quan chủ yếu đến việc tổ chức thực hiện quy trình công nghệ

- Phân loại các quá trình công nghệ theo bản chất khoa học tự nhiên: Các quá trình công nghệ bao giờ cũng được thực hiện theo những quy luật của các ngành khoa học Đó là các phạm trù khoa học cơ bản liên quan đến vật liệu là: vật lý, hoá học, sinh học, đồng thời các phạm trù khoa học trung gian là: hoá lý và hoá sinh Theo quan điểm này người ta có thể kể đến các phương pháp công nghệ sau:

+ Các phương pháp vật lý: nghiền, sàng, phối trộn ;

+ Các phương pháp nhiệt: đun nóng, làm nguội, ;

+ Các phương pháp hóa lý: chưng cất, hấp thụ ;

+ Các phương pháp hóa học: thủy phân, trung hòa ;

+ Các phương pháp hóa sinh: ủ chín,…;

+ Các phương pháp sinh học: lên men,…

Phân loại các phương pháp này thể hiện thể hiện được bản chất của phương pháp, tức là các quy luật tác động tới vật liệu bằng các tác nhân kỹ thuật khác nhau, nhằm đưa lại hiệu quả mong muốn về kinh tế, số lượng và chất lượng Như vậy xác định được bản chất của các quy luật này sẽ dễ dàng tìm ra được cơ sở tối ưu hoá của quá trình đó

- Phân loại các quá trình công nghệ theo mục đích: Các quá trình phải đạt được mục đích chủ yếu là làm thay đổi vật liệu theo chiều hướng tăng có lợi và giảm có hại Trên cơ sở đó thể phân loại các quá trình công nghệ sau:

+ Chuẩn bị: Gồm các phương pháp nhằm biến đổi nguyện liệu hay bán chế phẩm, nhằm đạt được các thông số thuận lợi cho các phương pháp hay các quá trình tiếp theo Phần lớn các phương pháp này tuân theo các quy luật vật lý như các quá trình làm sạch, phân chia nguyên liệu,

+ Khai thác: Gồm các phương pháp nhằm làm giàu các chất có giá trị dinh dưỡng

15

trong thực phẩm như ép, chưng cất

+ Chế biến: Gồm các phương pháp nhằm biến đổi các chất trong thực phẩm từ chất lượng thấp trở thành chất lượng cao hơn như quá trình bổ sung nguyên liệu, nấu chín thực phẩm

+ Bảo quản: Gồm các phương pháp nhằm làm giảm đến mức thấp nhất sự hao hụt các chất có giá trị dinh dưỡng của sản phẩm bằng các quá trình lạnh đông, thanh trùng, tiệt trùng

+ Hoàn thiện: Gồm các phương pháp giúp sản phẩm có hình thức hay bao bì thích hợp cho người sử dụng như các quá trình chiết chai, đóng hộp, dán nhãn

Hai phương pháp phân loại các quá trình công nghệ thực phẩm theo các quy luật khoa học và theo mục đích công nghệ có tính chất tích hợp và biểu thị bảng 1.1

Bảng 1.1 Phân loại và mục đích các quá trình và phương pháp công nghệ

Các quá trình theo quy

luật khoa học tự nhiên

Các quá trình theo quy

luật khoa học tự nhiên

CÂU HỎI ÔN TẬP

1 Nêu khái niệm thực phẩm và công nghệ thực phẩm

2 Trình bày các phương pháp phân loại thực phẩm và các chỉ tiêu chất lượng thực phẩm

3 Những vấn đề nào người tiêu dùng thường quan tâm khi sử dụng thực phẩm?

4 Phân tích mối quan hệ giữa các vấn đề của công nghệ thực phẩm: nguyên liệu, quy trình, thiết bị và tổ chức sản xuất

5 Trong công nghệ thực phẩm sử dụng các phương pháp và quá trình công nghệ nào?

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Trần Xuân Hiển (2005), Chế biến thực phẩm đại cương, Trường Đại học An

Giang

[2] Lê Văn Việt Mẫn (chủ biên), Lại Quốc Đạt, Nguyễn Thị Hiền, Tôn Nữ

Nguyệt Minh, Trần Thị Thu Trà (2010), Công nghệ chế biến thực phẩm, Nhà xuất bản

Đại học quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh

[3] Lê Bạch Tuyết (chủ biên), (1996), Các quá trình công nghệ cơ bản trong sản

xuất thực phẩm, Nhà xuất bản giáo dục

[4] H.D Belitz W Grosch P Schieberle, (2009), Food chemistry, Springer; 4th

ed Edition

17

CHƯƠNG 2 NGUYÊN LIỆU THỰC PHẨM

1 GIỚI THIỆU MỘT SỐ NGUYÊN LIỆU CHẾ BIẾN THỰC PHẨM

Nguyên liệu dùng trong sản xuất các sản phẩm thực phẩm ở nước ta rất đa dạng

và phong phú, từ rau củ quả đến ngũ cốc, thủy hải sản, súc sản,v.v Mỗi địa phương, mỗi vùng miền với những đặc điểm riêng về khí hậu, đất đai, phù hợp với từng loại nguyên liệu đã đem đến sự đa dạng, hấp dẫn cho các sản phẩm thực phẩm

Để đảm bảo được chất lượng của một sản phẩm làm ra thì trước hết nguyên liệu

là vấn đề được quan tâm hàng đầu về cấu tạo và thành phần hóa học Đặc điểm của nguyên liệu sẽ cho ta chế độ công nghệ và thiết bị chế biến phù hợp

1.1 Nguyên liệu hạt ngũ cốc

Hạt ngũ cốc là nguyên liệu chủ yếu thuộc hai họ: họ hòa thảo (Gramineae) và họ đậu (Leuguminosae) Cơ bản chúng thuộc nhóm cây lương thực quan trọng nhất được

sản xuất trên thế giới

Nếu căn cứ vào thành phần hóa học, có thể chia hạt ngũ cốc ra làm 3 nhóm:

- Nhóm giàu tinh bột: thóc, ngô, khoai, sắn (mì),

- Nhóm giàu protein: đậu, đỗ,

- Nhóm giàu chất béo: lạc, vừng,

Mặc dù rất khác nhau về dinh dưỡng, về phân loại, nhưng cấu tạo hạt ngũ cốc tương đối giống nhau, gồm 3 phần chính: vỏ hạt, nội nhũ và phôi, với tỉ lệ kích thước, khối lượng khác nhau tùy thuộc vào từng loại, giống và kỹ thuật canh tác

Hình 2.1 Cấu tạo của một số hạt ngũ cốc

Pha sữa bột Sữa bột

* Vỏ hạt: Là lớp ngoài cùng, bao bọc xung quanh toàn bộ hạt, bảo vệ cho phôi và nội nhũ khỏi bị các tác động từ bên ngoài (tác dụng cơ học, nhiệt độ, vi sinh vật, )

Tùy thuộc cấu tạo vỏ mà hạt ngũ cốc có 2 loại là loại hạt trần (vỏ mềm) như ngô, kê, ; loại vỏ trấu như lúa, lúa mỳ, đại mạch, Sắc tố ở vỏ hạt khác nhau tạo nên màu sắc khác nhau cho hạt Tuy nhiên, màu sắc của vỏ hạt lại có thể gây ra sự biến đổi màu xấu cho sản phẩm trong quá trình chế biến

Vỏ hạt có cấu tạo chủ yếu từ cellulose, hemicellulose và chất khoáng (vỏ trấu hạt lúa có các tinh thể SiO2 nên rất thô ráp) Như vậy, trong vỏ hầu như không có chất dinh dưỡng, đồng thời còn dễ ảnh hưởng đến màu sắc sản phẩm nên thông thường phải tách bỏ vỏ khi chế biến

* Lớp aleurone và nội nhũ

Sau lớp vỏ hạt là lớp aleurone (còn gọi là lớp cám), tiếp giáp với nội nhũ, nơi tập trung nhiều dinh dưỡng quan trọng như protein, lipid, muối khoáng, vitamin, đường,…Vì vậy, aleurone rất dễ bị oxy hóa và biến chất trong điều kiện bảo quản không tốt

Sau lớp aleurone là phần nội nhũ, nơi dự trữ chất dinh dưỡng chủ yếu của hạt Đây là phần chiếm tỉ lệ lớn nhất trong các thành phần cấu tạo nên hạt Loại hạt có nhiều tinh bột thì nội nhũ chứa nhiều tinh bột, loại hạt nhiều chất béo thì nội nhũ chứa nhiều dầu, vì thế loại hạt nào có tỉ lệ nội nhũ càng cao thì có giá trị càng lớn, tỉ lệ thu hồi khi chế biến càng cao Ngoài tinh bột và chất béo, dinh dưỡng trong nội nhũ còn

dự trữ dưới dạng protein Những thành phần dinh dưỡng khác cũng có nhưng tỉ lệ không đáng kể

Chất lượng hạt được đánh giá qua chất lượng nội nhũ, nhưng trong quá trình bảo quản nội nhũ cũng chính là phần dễ bị thất thoát do vi sinh vật hại, do quá trình hô hấp hay nảy mầm của chính bản thân hạt Do đó, cần có chế độ bảo quản thích hợp với từng loại hạt trước khi chế biến

* Phôi hạt: Là phần phát triển thành cây non khi hạt nảy mầm, gồm 4 phần chính

là lá mầm, thân mầm, chồi mầm và rễ mầm Trong phôi có nhiều chất dinh dưỡng có giá trị như protein, lipid, vitamin, đường, các enzyme,…, mặt khác, phôi lại mềm, độ

ẩm cao hơn nội nhũ nên dễ bị vi sinh vật và côn trùng phá hoại Đặc biệt, nếu trong phôi chứa nhiều lipid thì người ta thường tách phôi để dễ bảo quản và chế biến về sau

1.2 Nguyên liệu rau, quả

Rau quả thường được chia thành hai loại là rau và quả Trong rau có hai nhóm chính là nhóm quả (có phần sử dụng là quả và hạt như quả thuộc họ cà chua, họ đậu,

họ bầu bí, ) và nhóm sinh dưỡng (có phần sử dụng thân, lá, rễ, củ như rau ăn củ, rễ,

họ cải, rau thơm, ) Riêng quả được chia thành nhiều nhóm và phân nhóm như quả nhiệt đới, quả có múi á nhiệt đới, quả á nhiệt đới, quả hạch, quả nhân, quả mọng, Khi chế biến các sản phẩm từ rau quả, người ta quan tâm đến cấu tạo mô thực vật cũng như cấu tạo của tế bào rau quả để có chế độ xử lý thích hợp

1.2.1 Cấu tạo tế bào

Tế bào phát triển của quả trưởng thành có màng tế bào, chất nguyên sinh và không bào Trong chất nguyên sinh có thể nguyên sinh, nhân và các chất ẩn nhập như: lạp thể, hạt tinh bột, hạt alơron, dầu thực vật,

19

Hình 2.2 Cấu tạo tế bào rau quả

* Màng tế bào: Là một lớp mỏng, đàn hồi, trong suốt, cấu tạo từ cellulose,

hemicellulose và protopectin Ngoài ra ở một số mô còn chứa cutin, xuberin, licnin

* Chất nguyên sinh: Là một khối đông trong suốt Khi tế bào còn non, chất

nguyên sinh chiếm hết phần không gian dưới màng và co dần khi tế bào trưởng thành

Nó co lại thành lớp màng mỏng sát màng tế bào hoặc thành những sợi nhỏ, không bào

xuất hiện và chiếm chỗ chất nguyên sinh

Thành phần hoá học chính của chất nguyên sinh bao gồm 80% nước; 13% protein; 0,3% acid amin; 2,4% glucid; 2,4% mỡ và lipoit Sự có mặt của protein

với hàm lượng tương đối lớn trong chất nguyên sinh có ý nghĩa quan trọng trong các

công đoạn xử lý nguyên liệu khi chế biến rau quả Ngoài các thành phần chính nêu

trên, trong chất nguyên sinh còn có rượu, cholesterol, photphatid, lextin, muối của acid

hữu cơ, acid phosphoric,

Màng tế bào và chất nguyên sinh có tính bán thấm nên khi chế biến, đặc biệt là

trong trường hợp muốn thu dịch bào hay muốn tăng khả năng thẩm thấu giữa giữa dịch

đường, giấm và nguyên liệu, thì phải phá vỡ đặc tính này của màng tế bào và chất

nguyên sinh

* Nhân tế bào: Có ý nghĩa quan trọng trong việc sinh sản và phát triển của tế bào,

trong đó có sự tạo thành các men cần thiết cho các quá trình sống của tế bào

* Không bào: Là khoang bao bọc bởi chất nguyên sinh, chỉ xuất hiện khi tế bào

trưởng thành Trong quá trình trưởng thành, vô số các không bào nhỏ xuất hiện và dần

dần hợp thành không bào lớn Không bào chứa đầy dịch bào - là dung dịch các chất

hữu cơ như đường, protein, acid và muối, tanin, glucozit, các vitamin, vv Hàm lượng

các chất này thay đổi theo quá trình chín của rau quả và hoàn thiện khi rau quả chín

hoàn toàn Đây chính là phần rất được quan tâm trong quá trình chế biến vì việc sử

dụng nguyên liệu rau quả với độ chín khác nhau sẽ tạo ra những sản phẩm đặc trưng

riêng

1.2.2 Cấu tạo mô thực vật

Mô thực vật được cấu tạo từ các tế bào Các tế bào riêng lẻ liên kết với nhau nhờ

các bản mỏng trung gian có cấu tạo từ pectin để hình thành nên mô thực vật Màng tế

20

bào bị các sợi mảnh của chất nguyên sinh (sợi liên bào) xuyên qua Do đó, mô thực vật được kết cấu chặt chẽ trong một thể thống nhất

Giữa các tế bào của mô thực vật có khoảng trống gọi là gian bào Trong gian bào chứa đầy không khí và khí CO2 do tế bào hô hấp thải ra Lượng khí này có ảnh hưởng tương đối lớn đến chất lượng sản phẩm Chẳng hạn, oxy có mặt trong gian bào sẽ phá huỷ sinh tố, chất màu, ăn mòn bao bì, , ngoài ra, khi gia nhiệt hay cô đặc, lượng khí này làm giảm khả năng truyền nhiệt hoặc cản trở sự bốc hơi nước, Chính vì vậy,

phải loại bỏ lượng khí này để không gây khó khoăn cho quá trình chế biến hay làm giảm chất lượng sản phẩm chế biến

1.3 Nguyên liệu mía

Cây mía thuộc họ hoà thảo (Gramineae), giống saccharum Chúng có thân to

Thân mía được chia làm nhiều dóng Hình dáng dóng mía khác nhau tùy vào mỗi giống Dóng mía có thể có hình trụ, hình hơi cong, hình trống hay hình nón, mỗi dóng dài khoảng 0,05÷0,304m cũng tùy theo giống mía và thời kỳ sinh trưởng

Giữa 2 dóng mía là đốt mía, đốt mía bao gồm đai sinh trưởng, đai rễ, đai phấn mầm, và sẹo lá Dóng mía và đốt mía chính là những đơn vị cơ bản tạo thành cây mía

Trong sản xuất đường, thời điểm thu hoạch mía có ý nghĩa rất quan trọng

Thường mía được thu hoạch khi đạt độ chín vì lúc này hàm lượng đường saccharose trong thân mía là cao nhất Tùy giống mía và điều kiện thời tiết mà hàm lượng đường saccharose giữ ở mức độ tối đa trong khoảng 15 ngày đến 2 tháng Sau đó, nếu không thu hoạch thì hàm lượng đường saccharose bắt đầu giảm dần do bị phân giải thành đường khử Đó là hiện tượng quá lứa hoặc quá chín

Khi mía chín, thường có một số dấu hiệu đặc trưng:

- Lá chuyển qua khô vàng, lá xanh còn lại khoảng 6÷7 lá, độ dày của lá giảm, các

lá sít vào nhau, lá mía thẳng và cứng Các dóng mía ở phía trên ngắn lại còn vỏ thân

Hình 2.3 Cấu tạo cây mía

21

mía láng bóng, màu sắc biến đổi từ xanh sang vàng hoặc từ đỏ sang tím sẫm, ít phấn

và phấn dễ rơi, khi ăn (cảm quan) mía rất ngọt

- Hàm lượng đường giữa gốc và ngọn xấp xỉ nhau

- Hàm lượng đường khử < 1%, (có khi chỉ còn 0,3%)

Mía sau khi đốn (chặt) thì hàm lượng đường saccharose sẽ giảm xuống Ngoài ra, nếu càng chậm đưa vào chế biến, để ngoài nắng gió, nhiệt độ cao thì sự tổn thất đường càng nhiều và khối lượng mía càng giảm

Vì vậy, cần thu hoạch mía đúng lúc mía chín, không đốn mía khi chưa chín và cũng không để mía quá chín Khi đốn xong đưa vào chế biến càng sớm càng tốt

1.4 Nguyên liệu chè

Chè là một loại cây sống xanh tươi quanh năm và sống chủ yếu ở vùng nhiệt đới,

ôn đới và có tên khoa học là Camenllia sinensis (L) O Kuntze, thuộc họ Theaceae

Chè là cây đơn trục, nghĩa là chỉ có một thân chính, thân thẳng và tròn, phân nhánh liên tục thành một hệ thống cành và chồi Tùy theo chiều cao, độ lớn, nhỏ của thân và cành người ta chia cây chè thành ba loại: cây bụi, cây gỗ nhỏ và cây gỗ lớn

Để chế biến chè, người ta chỉ sử dụng phần búp (đọt) chè Búp chè là đoạn non của một cành chè và được cấu tạo gồm tôm (phần lá non ở trên đỉnh của cành chưa xòe ra) và hai hoặc ba lá non

Búp chè là đối tượng thu hoạch của người sản xuất, được dùng để chế biến ra các loại chè, vì vậy nó quan hệ trực tiếp đến năng suất và phẩm chất của chè Búp chè gồm

có hai loại: búp bình thường và búp mù Búp bình thường (gồm có tôm và 2 hoặc 3 lá non), búp càng non phẩm chất càng tốt Búp mù là búp phát triển không bình thường, không có tôm, chỉ có 2÷3 lá non và phẩm chất thì thua kém rõ rệt

Chè búp tươi là nguyên liệu dễ hấp thụ mùi vị lạ và dễ bị dập nát, thêm vào đó, với điều kiện khí hậu nhiệt đới ở nước ta thì sự ôi, ngốt chè nguyên liệu rất dễ xảy ra Đây là hiện tượng mà những thành phần hóa học trong lá chè bị biến đổi làm lá bị chuyển màu nâu, chất khô bị tiêu hao do quá trình hô hấp, tanin bị oxy hóa và chất thơm bị phân giải, Quá trình này có thể xảy ra từng phần hoặc toàn phần, cuối cùng, búp chè bị thối nhũn hoàn toàn làm giảm phẩm chất chè nguyên liệu và chè thương phẩm Chính vì vậy, búp chè phải được thu hái đúng cách và sau khi thu hái phải được vận chuyển về nơi chế biến một cách nhanh chóng cũng như phải được bảo quản tốt,

1.5 Nguyên liệu cà phê

Cà phê là cây thuộc dạng bụi, thuộc họ Rubiaceae, cao 3÷5m, trong điều kiện đất

đai thuận lợi có thể cao 7÷10m Cây cà phê có thể độc thân (đơn trục) hoặc nhiều thân, cành thon dài, nằm ngang

Để chế biến cà phê, người ta sử dụng quả cà phê Quả cà phê thuộc loại quả thịt, hình trứng, khi chín có màu đỏ tươi, nhưng cũng có chủng có màu vàng

Quả cà phê cấu tạo lần lượt là lớp vỏ quả, thịt quả, vỏ trấu, vỏ lụa, nhân

* Vỏ quả: Là lớp màng dai, mỏng ngoài cùng

Thành phần chủ yếu của vỏ là cellulose, chiếm

khoảng 20÷23% khối lượng quả Bên ngoài vỏ phủ

một lớp sáp mỏng có tác dụng chống thoát ẩm cho

quả, lớp này mất dần khi quả chín Bên trong là lớp

mang màu, khi quả xanh lớp này mang màu

chlorophyl, khi quả chín mang màu đỏ anthoxian

Ngoài ra trong vỏ quả còn có alkaloid, tanin,

caffeine và các loại enzyme

* Thịt quả: Là lớp xếp tiếp theo lớp vỏ quả

Lớp thịt quả khá dày, khoảng 1,5÷2mm và gồm

những tế bào mềm, không có caffeine, tanin, nhiều

đường và pectin, chiếm khoảng 43÷45% khối lượng

quả Khi quả xanh, lớp thịt quả có tác dụng dự trữ chất dinh dưỡng và cung cấp chất

dinh dưỡng cho hạt phát triển Khi quả chín, lớp thịt quả chuyển sang giai đoạn phân giải

* Vỏ trấu (vỏ thóc): Là lớp nằm ngay sau lớp thịt quả Lớp vỏ này cứng, chiếm khoảng 6÷7,5% khối lượng quả Thành phần chủ yếu của vỏ trấu là cellulose, muối khoáng và một ít lượng chất béo Lớp vỏ cứng này thực chất là một màng bán thấm thô giữ nhiệm vụ bảo vệ cho nhân

* Vỏ lụa: Là lớp vỏ mỏng nằm sát nhân, vỏ lụa thực chất là màng bán thấm tinh

* Nhân: Nhân chiếm khoảng 30% khối lượng quả Nhũ chứa toàn bộ chất dinh dưỡng của hạt, còn phôi chứa rễ và mầm

Nhân của một quả có 1, 2 hoặc 3 hạt,

nhưng thường có 2 hạt, bên trong là phôi và

nhũ Hai hạt cà phê nằm ép sát vào nhau Mặt

tiếp xúc giữa chúng là mặt phẳng, mặt hướng

ra bên ngoài có hình vòng cung Mỗi hạt còn

được bảo vệ bởi hai lớp màng mỏng: một lớp

màu trắng, bám chặt lấy vỏ hạt; một lớp màu

vàng rời rạc hơn bọc ở bên ngoài Hạt có thể

có hình tròn hoặc dài, lúc còn tươi có màu

xám vàng, xám xanh hoặc xanh

Hạt chính là phần được sử dụng để sản xuất các sản phẩm từ cà phê

Hình 2.7 Hạt cà phê

23

1.6 Nguyên liệu ca cao

Ca cao có tên khoa học là Theobroma

cacao L., thuộc họ Strerculiaceae

Cacao là cây thân gỗ nhỏ, có tán, thuộc

tầng trung bình, cao chừng 5÷7m và nó đòi hỏi

phải có bóng mát

Để chế biến các sản phẩm từ ca cao, người

ta sử dụng quả ca cao

Quả ca cao có cấu tạo gồm lớp vỏ cứng

(vỏ quả), lớp nhầy (vỏ thịt), lớp vỏ trấu (vỏ hạt)

và hạt ca cao (nhân) Quả dài 10÷30cm, đường

kính 7÷9cm, cân nặng 200÷1000g Tuỳ theo từng loài, hình dạng của quả thay đổi nhiều từ hình cầu, dài và nhọn, hình trứng hoặc ống Màu sắc của quả cũng khá đa dạng theo giống, có giống màu xanh, có giống màu vàng hoặc màu đỏ Khi chín, vỏ quả ca cao không bị nở bung ra và ít bị rụng khỏi cây Mỗi quả ca cao thường chứa 30÷40 hạt

Hạt ca cao không có nhân, mập, dài 20÷30mm, rộng 10÷17mm và dày 7÷12mm được bao quanh bằng lớp cơm nhầy trắng có vị hơi chua Hạt ca cao tươi không có mùi, vị rất chát và đắng, bên ngoài là lớp vỏ mỏng chiếm khoảng 12% khối lượng hạt, còn bên trong là phôi nhũ chiếm toàn bột thể tích hạt và chiếm một lượng bơ rất cao Hạt ca cao chính là nguyên liệu được sử dụng cho ngành công nghiệp thực phẩm để sản xuất các sản phẩm như chocolat, bột cao, bơ ca cao, nước ca cao,…

1.7 Nguyên liệu thịt gia súc, gia cầm

Khi giết mổ gia súc, gia cầm, người ta thu được thịt và các sản phẩm phụ như nội tạng, huyết, xương, nhưng thường chỉ lấy thịt làm nguyên liệu cho công nghệ chế biến Bởi lẽ đây không chỉ là phần có tỉ lệ và giá trị dinh dưỡng cao hơn các sản phẩm phụ mà còn là nguồn cung cấp protein lớn và là protein hoàn thiện, chứa tất cả các acid amin cần thiết cho cơ thể Từ nguyên liệu này có thể chế biến nhiều dạng sản phẩm có giá trị dinh dưỡng và cảm quan cao

Để chế biến, có thể dùng thịt bò, thịt heo, thịt cừu, thịt gà, vịt, ngỗng, chim cút, Thịt động vật được cấu tạo từ nhiều loại mô khác nhau như mô biểu bì, mô cơ,

mô liên kết và mô thần kinh Nếu phân theo giá trị thực phẩm thì thành phần cấu trúc

Hình 2.9 Cấu tạo quả ca cao

1 Lớp vỏ cứng, 2 Lớp cơm nhầy

Hình 2.8 Cây ca cao

24

của thịt là mô cơ, mô mỡ, mô xương và mô liên kết Hàm lượng các mô và tính chất của chúng phụ thuộc vào loài, giống, giới tính, tuổi giết thịt, từng bộ phận và mức độ béo của con vật

Giá trị dinh dưỡng cao nhất và ngon nhất là phần mô cơ (thịt nạc), thấp nhất là

mô liên kết, mô mỡ làm cho thịt có vị béo và có giá trị năng lượng cao

* Mô cơ: Là loại mô quan trọng nhất, chiếm 35% trọng lượng con vật Đây cũng

là phần ăn được chủ yếu và quyết định đến giá trị thực phẩm của thịt Mô cơ được cấu thành từ các sợi cơ, trong đó 75% là nước và 25% chất khô Protein chiếm 80% chất khô còn chất béo trong mô cơ thì không đáng kể

So với mô cơ thịt gia súc thì mô cơ thịt gia cầm có cấu tạo chặt chẽ hơn và sợi cơ nhỏ mịn hơn Ở gia súc non và béo, mô cơ màu hồng nhạt còn ở gia súc già yếu thì mô

cơ màu sẫm hơn Cấu tử chủ yếu quyết định màu sắc của thịt nạc là mioglobin, chẳng hạn trong thịt bò (phần màu sẫm) mioglobin quyết định đến 90% Nhóm ngoại của mioglobin là các heme trong đó nguyên tử trung tâm nối các heme đó có thể là Fe (thịt

có màu) hoặc Cu, Zn (thịt màu trắng như thịt gà, …)

* Mô liên kết: Là mô có nhiệm vụ gắn liền các mô thịt và các cơ quan vào với nhau Mô liên kết tham gia vào quá trình trao đổi chất và thực hiện vai trò bảo vệ Mô này là các sợi gân chủ yếu chứa các protein không hoàn hảo, trong đó collagen và elastin là 2 protein chiếm hơn một nửa Số lượng mô liên kết có ảnh hưởng trực tiếp tới giá trị dinh dưỡng và mức độ mềm mại của súc thịt Thịt càng nhiều mô liên kết thì càng cứng Trong các súc thịt, hàm lượng mô liên kết chiếm tới 8÷10%, còn ở gia cầm thì không đáng kể

* Mô mỡ: Là mô liên kết biến dạng, chứa nhiều tế bào mỡ Mô liên kết có thể chuyển thành mô mỡ ở các bộ phận khác nhau của thịt, bao bọc các cơ quan bên trong

để bảo vệ Mô mỡ là nguồn dự trữ và cung cấp năng lượng cho cơ thể Trong công nghiệp và thương mại, người ta gọi mô mỡ dưới da là mỡ phần, mô mỡ nằm dưới khoang bụng là mỡ lá, nằm ở ngoài thận và ruột gọi là mỡ cơm sôi Đối với gia cầm,

mỡ được tích lũy dưới da Hàm lượng mỡ trong thịt gia cầm phụ thuộc vào giống Chẳng hạn ở gà mô mỡ chiếm 16%, ở ngỗng là 45% trong đó trên 50% tập trung dưới

da

* Mô xương: Là mô chủ yếu có trong xương chậu - khoảng 20%, ở xương ống và xương sống chứa 18÷20% còn xương sườn chứa 3÷7% Trong xương chậu và xương sống chứa nhiều chất trích ly do đó, dịch nấu từ những loại xương này rất ngọt

Sau khi giết mổ, thịt sẽ có sự thay đổi về trạng thái và sự thay đổi đó diễn ra qua

4 giai đoạn:

* Giai đoạn tươi nóng: Giai đoạn này xảy ra ngay sau khi con vật bị giết mổ Lúc này, thịt mềm mại, dẻo, khả năng hút nước và trương phồng khá lớn Tuy nhiên, nếu chế biến thịt trong giai đoạn này thì hương vị thơm ngon chưa cao, vị ngọt chưa đầy

đủ, nhưng nếu dùng để sản xuất chả giò thì công đoạn giã sẽ rất tốt, chả giò sẽ mịm

* Giai đoạn tê cóng: Xảy ra ngay sau giai đoạn tươi nóng Trong giai đoạn này, thịt bắt đầu cứng lại, các thớ thịt co ngắn, thể tích giảm đi và khít lại với nhau làm cho thịt từ trạng thái đàn hồi trở nên cứng rắn, mất tính mềm mại, mất hương vị tự nhiên Nếu sản xuất thịt trong giai đoạn này thì cũng chưa mang lại hương vị thơm ngon cho sản phẩm

25

* Giai đoạn chín tới: Là giai đoạn tiếp theo giai đoạn tê cóng Lúc này, phẩm chất của thịt được nâng lên ở mức cao nhất Thịt mềm mại, có tính đàn hồi cao, màu sắc của thịt tươi sáng, hương vị thơm ngon, nước luộc trong, dễ tiêu hóa

* Giai đoạn thối rữa: Sau chín tới, thịt trở nên mềm nhão, tính đàn hồi giảm, mùi thịt hôi chua, mặt ngoài của thịt biến thành màu nâu xám hoặc xanh (thường gọi là thịt rám), nước luộc đục, nhớt, Lúc này, vi sinh vật hoạt động mạnh, phân hủy chất dinh dưỡng, đặc biệt là protein thành những sản phẩm độc, mụi khó chịu, không sử dụng được

Người ta cũng có thể chia sự biến đổi của thịt là 3 giai đoạn, đó là giai đoạn tê cóng, giai đoạn chín tới và giai đoạn thối rữa của thịt Tùy vào mục đích sử dụng mà người ta sẽ dùng thịt ở những giai đoạn phù hợp để làm ra sản phẩm có chất lượng tốt nhất

1.8 Nguyên liệu thủy sản

Nguồn nguyên liệu thủy sản nước ta rất đa dạng và có cả 4 mùa Chiếm số lượng lớn nhất là các loài cá với hơn 200 loài có giá trị kinh tế lớn Ngoài nguồn cá còn có nguồn đặc sản quý với 100 loài nhuyễn thể như mực, nghêu, sò, ốc và 60 loài giáp xác như tôm, cua, ghẹ…đóng vai trò quan trọng trong công nghiệp chế biến và mang lại hiệu quả kinh tế cao trong xuất khẩu

Về cấu trúc thì thịt cá là là một hệ keo đặc, cơ bản gần giống như thịt các động vật khác, cũng gồm có mô cơ, mô liên kết, mô mỡ và mô xương Trong đó, mô cơ cũng là phần có giá trị chế biến công nghệ cao và mioglobin là cấu tử chủ yếu quyết định màu sắc của thịt nạc, chẳng hạn mioglobin quyết định 90% màu sắc của thịt cá ngừ (phần màu sẫm) Nhóm ngoại của mioglobin là các heme trong đó nguyên tử trung tâm nối các heme đó có thể là Cu, Zn (thịt màu trắng ở mực, tôm…)

Tổ chức liên kết trong cơ thịt quyết định độ vững chắc của cơ thịt Những loài cá

có tổ chức liên kết phát triển thì có kết cấu vững chắc, chẳng hạn cá thu, cá ngừ có cơ thịt chặt chẽ hơn cá chim, mối, Tuy nhiên, tổ chức liên kết trong thịt cá ít hơn trong động vật trên cạn nên độ chặt chẽ của chúng cũng kém hơn thịt gia súc, gia cầm

Trong số các loài giáp xác như tôm, cua, ghẹ, thì tôm là loài có giá trị dinh dưỡng cao và có tổ chức cơ thịt rắn chắc, có mùi vị thơm ngon, đặc trưng, hấp dẫn Chính vì vậy, việc chế biến các sản phẩm từ tôm hiện đang phát triển với sự đa dạng sản phẩm để đáp ứng nhu cần trong nước cũng như xuất khẩu

Trong số các loài nhuyễn thể như mực, nghêu, sò, thì mực là loại về cấu trúc có nhiều thịt và tổ chức cơ thịt rất chặt chẽ, tỉ lệ ăn được rất cao

Sau khi bị bắt lên bờ, tách khỏi môi trường nước, động vật thủy sản rất nhanh bị chết đi làm trạng thái thay đổi về và sự thay đổi đó diễn ra qua 4 giai đoạn:

* Giai đoạn tiết nhớt ra ngoài cơ thể: Các loài thủy sản khi còn sống luôn tiết chất nhớt ra ngoài da để bảo vệ lớp da ngoài khỏi sự xâm nhập của các chất có hại từ môi trường xung quanh đồng thời giúp giảm sự ma sát khi bơi Sau khi chết, chúng vẫn tiếp tục tiết chất nhớt cho đến khi tê cứng Đó là sự bảo vệ cuối cùng của động vật thủy sản Tuy nhiên, vì thành phần chủ yếu của chất nhớt là mucin (thuộc nhóm glucoprotein) nên chất nhớt lại chính là môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển sau khi chết, tạo điều kiện cho quá trình thối rữa xảy ra

26

* Giai đoạn tê cứng sau khi chết: Động vật thủy sản sau khi chết một thời gian sẽ

tê cứng lại Trong giai đoạn này, cơ thịt sẽ cứng lại, tính đàn hồi mất đi, màu sắc nhợt nhạt, xảy ra hiện tượng tỏa nhiệt làm nhiệt độ cơ thể tăng lên Khi chế biến thủy sản cần lưu ý thời điểm thực hiện công việc, chẳng hạn, nếu fillet cá trước khi tê cứng thì lát cá sẽ ngắn lại và có bề mặt nhăn nheo do các cơ co tự do khi tê cứng

* Giai đoạn tự phân giải: Là giai đoạn xảy ra do sự hoạt động của các enzyme nội tại trong cơ thể động vật thủy sản Chẳng hạn enzyme cathepsin phân giải protein thành pepton, peptid sau đó, enzyme tripsin, enterokinase tiếp tục phân giải thành acid amin Trong giai đoạn này, cơ thịt trở nên mềm mại, hương vị thơm tươi, có độ ẩm lớn

và dễ bị tác động của men tiêu hóa hơn

* Giai đoạn thối rữa: Khi enzyme nội tại trong cơ thể động vật thủy sản hoạt động tạo ra các sản phẩm phân giải thì đồng thời các vi sinh vật cũng sẽ tiến hành phân hủy những sản phẩm phân giải đó thành những chất cấp thấp hơn Đây chính là quá trình thối rữa trong động vật thủy sản

Cũng như đối với thịt gia súc, gia cầm, dựa trên sự biến đổi của động vật thủy sản, người ta sẽ có chế độ chế biến phù hợp nhằm tạo ra những sản phẩm có chất lượng yêu cầu

1.9 Nguyên liệu sữa

Sữa là một chất lỏng màu trắng, đục, có độ nhớt lớn hơn hai lần so với nước, có

vị ngọt nhẹ và mùi ít rõ nét Độ đục của sữa là do các chất béo, protein và một số chất khoáng trong sữa tạo nên

Sữa thường có những đặc điểm và tính chất sau:

Nếu phân loại theo thành phần hóa học thì sữa có thể chia làm hai loại là sữa albumin và sữa casein Sữa albumin là sữa trong đó hàm lượng albumin, globulin chiếm 1/3 tổng lượng protein trong sữa Còn sữa casein là sữa có hàm lượng casein chiếm trên 85% tổng lượng protein

Trong công nghệ chế biến sữa hiện nay trên thế giới, ba nguồn sữa được sử dụng chủ yếu là sữa bò, sữa cừu hoặc sữa dê Đối với nước ta thì nguồn nguyên liệu sữa chính cho ngành công nghiệp thực phẩm là sữa bò

1.10 Nguyên liệu trứng gia cầm

Để sản xuất các sản phẩm từ trứng gia cầm, có thể sử dụng trứng gà, vịt, đà điểu Trứng gia cầm có hình elip, tỉ lệ giữa chiều dai và chiều rộng của trứng từ 1,13÷1,67, trung bình khoảng 1,32 lần Trứng có một đầu tù và một dầu nhọn Khi bảo

27

quản, trứng sẽ hình thành buồng khí ở đầu tù Màu sắc của vỏ trứng có thể là trắng, trắng xanh, nâu

Cấu tạo của quả trứng đi từ ngoài vào trong bao gồm: màng ngoài vỏ trứng, vỏ trứng, màng trong vỏ trứng, màng lòng trắng, lòng trắng, màng lòng đỏ, lòng đỏ, phôi, dây đỡ lòng đỏ (dây chằng, dây treo) và buồng hơi (túi khí) Mỗi bộ phận có thành phần cấu tạo khác nhau và giữ vai trò nhất định trong việc duy trì các hoạt động sống trong quả trứng, ngăn ngừa và hạn chế những tác động bất lợi của môi trường xung quanh đối với trứng Để đơn giản, có thể chia cấu tạo của trứng thành ba bộ phần chính là vỏ trứng, lòng trắng và lòng đỏ

* Vỏ trứng: Là lớp vỏ

cứng, chiếm khoảng 12% khối

0,311÷0,588mm, làm nhiệm vụ

bảo vệ ruột trứng khỏi những

tác động bất lợi của môi

Bên ngoài lòng trắng là màng lòng trắng Màng lòng trắng và màng trong của vỏ trứng tạo nên buồng hơi Buồng hơi hình thành ở đầu tù của quả trứng và có kích thước lớn dần theo thời gian bảo quản, điều này cũng có nghĩa là buồng hơi càng lớn thì chất lượng trứng càng giảm

* Lòng đỏ trứng: Là một dung dịch keo protein và hỗn hợp nhũ tương quánh Lòng đỏ có tính nhớt, màu sắc đậm nhạt khác nhau, từ vàng nhạt đến đỏ vàng, chiếm khoảng 27÷32% trọng lượng trứng

Lòng đỏ có cấu trúc hình cầu và gồm màng lòng đỏ, ruột và phôi Màng lòng đỏ

có tính thẩm thấu và co giãn tốt nên khi đập vỏ trứng ra, lòng đỏ vẫn giữ nguyên hình

Hình 2.10 Cấu tạo của trứng gia cầm

28

dạng của nó Phôi trứng là điểm tròn nhỏ, màu trắng, nằm trên mắt lòng đỏ Phôi có thể thụ tinh hoặc chưa nhưng trứng có phôi đã thụ tinh thì sẽ nhanh hỏng khi bảo quản Lòng đỏ là phần có giá trị dinh dưỡng rất cao, chứa đầy đủ các thành phần, trong

đó protein của lòng đỏ chủ yếu là protein hoàn thiện

Trứng gia cầm là nguyên liệu để sản xuất nhiều loại sản phẩm, chẳng hạn được dùng trong sản xuất bánh, kẹo, bột trứng,

1.11 Nguyên liệu hạt dầu

Ở nước ta, do điều kiện có nhiều vùng khí hậu và thổ nhưỡng khác nhau nên những loại cây có hạt chứa dầu rất phong phú, phổ biến như lạc, vừng (mè), dừa, đỗ tương, trẩu, cọ dầu, sở, hướng dương, Đặc điểm chung của các loại hạt lấy dầu là chúng chứa một tỉ lệ khá lớn, có giá trị và có thể lấy ra để sử dụng được

Những nét đặc trưng về cấu trúc giải phẫu của quả và hạt dầu có ảnh hưởng đến các phương pháp công nghệ khi chế biến Các loại hạt hay quả già sau khi thu hoạch thường bao gồm 2 phần chính là nhân (hạt) và vỏ quả hay vỏ hạt bao bọc bên ngoài

Ví dụ củ lạc (đậu phụng) có vỏ củ (vỏ quả) bao bọc 2, 3 hạt (nhân) bên trong

* Nhân hạt: Nhân hạt có 2 phần là phôi và nội nhũ Phôi có tử diệp (những lá đầu tiên) và chồi (thân và rễ mầm) Nội nhũ là nơi chứa các chất dinh dưỡng Tất cả các phần trong nhân, đặc biệt là nội nhũ và lá mầm, chứa chủ yếu các chất dinh dưỡng dự trữ của hạt, trong đó có dầu Vì vậy, hầu hết các loại hạt lấy dầu, nhân là phần chiếm giá trị chủ yếu Chất lượng và tỉ lệ khối lượng của nhân trong hạt là đối tượng chính của việc bảo quản hạt và chế biến dầu

* Vỏ hạt (hay vỏ quả) là phần bao bọc bên ngoài, có cấu tạo chủ yếu từ cellulose

và hemicellulose, tương đối bền vững về cơ học Vỏ không chứa hoặc chứa một lượng không đáng kể các chất dinh dưỡng Chức năng chủ yếu của vỏ là bảo vệ cho nhân hay hạt không bị những tác động cơ học, hoá lý học và sự xâm nhập, phá huỷ của các vi sinh vật từ bên ngoài vào

Ở nhiều loại hạt như lạc, sở, , bên trong lớp vỏ nói trên còn có một lớp vỏ mỏng, thường gọi là vỏ lụa, cũng có tác dụng bảo vệ hạt

Vì không chứa chất dinh dưỡng nên trong quá trình chế biến hạt để lấy dầu hoặc sử dụng vào các mục đích khác, vỏ phải được loại bỏ Tuy nhiên, khi hạt đang ở trong các giai đoạn thu hoạch, sơ chế, bảo quản thì tác dụng bảo vệ của vỏ lại đóng vai trò rất quan trọng

Tỉ lệ vỏ và nhân trong hạt của các loại hạt lấy dầu rất khác nhau Trên cùng một đơn vị trọng lượng, giữa các loại hay trong cùng một loại, hạt có tỉ lệ nhân càng cao thì càng có giá trị

2 THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA NGUYÊN LIỆU CHẾ BIẾN THỰC PHẨM

Khi chế biến một sản phẩm thực phẩm bất kỳ thì ngoài cấu tạo của nguyên liệu, người ta còn phải quan tâm đến thành phần hóa học và những biến đổi của những thành phần này trong chế biến Bởi lẽ chúng không những ảnh hưởng đến giá trị dinh dưỡng mà còn quyết định cả tính chất lý học, hóa học và sinh học của thực phẩm, nói cách khác là chất lượng phẩm sau này

29

Thành phần hoá học trong nguyên liệu có thể chia làm hai loại là nước và chất khô Chất khô bao gồm protein, glucid, lipid, acid hữu cơ, vitamin, khoáng chất, enzyme,

Dựa vào hàm lượng nước có thể chia nguyên liệu thực phẩm thành 3 nhóm:

- Nhóm các sản phẩm thực phẩm có hàm lượng nước cao (>40%)

- Nhóm các sản phẩm thực phẩm có hàm lượng nước trung bình (10 ÷ 40%)

- Nhóm các sản phẩm thực phẩm có hàm lượng nước thấp (< 10%)

Trong nguyên liệu, nước thường tồn tại dưới 2 dạng: nước tự do và nước liên kết

- Nước tự do là chất lỏng giữa các mixen và chiếm hàm lượng lớn trong tổng lượng nước có trong nguyên liệu Nước tự do có trong dịch tế bào, hòa tan các chất hữu cơ và vô cơ, tham gia vào quá trình biến đổi sinh hóa Vì vậy, thực phẩm nào chứa nhiều nước tự do càng dễ hư hỏng, khó bảo quản Nước tự do có tất cả các tính chất của nước nguyên chất

Nước tự do có thể di chuyển ra ngoài hoặc vào trong nhờ vào mao quản hoặc do thẩm thấu Nước ở dạng này dễ bị bốc hơi, nhờ đó, khi phơi, sấy, sao nguyên liệu, nước sẽ dễ dàng bị loại bỏ Đồng thời, nhờ lượng nước tự do nhiều nên nếu làm lạnh đông nguyên liệu thì quá trình này cũng được thực hiện dễ dàng

Tuy nhiên, cũng chính vì lượng nước tự do nhiều nên trong quá trình bảo quản, vận chuyển nguyên liệu, cần có chế độ bao gói, bảo quản thích hợp để tránh gây mất nước, tổn thất dinh dưỡng và hư hỏng nguyên liệu

- Nước liên kết có hàm lượng nhỏ, là nước không tách tách ra khỏi thực phẩm, không tham gia vào quá trình sinh hóa và quá trình vi sinh vật nên loại nước này không gây ảnh hưởng lớn đến chất lượng thực phẩm

Khác với nước tự do, nước liên kết không có tác dụng hòa tan cũng không thể di động tự nhiên, nó kết hợp chặt chẽ với các vật chất cấu trúc nên quá trình sấy khô và làm lạnh đông sẽ khó hơn Chỉ có phương pháp sấy đặc biệt mới có thể tách dạng nước này ra được Hoặc chỉ khi làm lạnh đông với nhiệt độ cực thấp (có khi phải hạ nhiệt độ xuống -500

C) mới có thể kết đông được dạng nước này

30

2.2 Glucid

Glucid là nhóm hợp chất hữu cơ khá phổ biến ở cả cơ thể động vật và thực vật Ở

cơ thể thực vật glucid có thể chiếm tới một tỷ lệ khá cao, tới 80÷90% trọng lượng chất khô Còn ở cơ thể thể động vật hàm lượng glucid thường thấp hơn hẳn (không quá 2%)

Hàm lượng glucid khác nhau trong các loại nguyên liệu Ngược lại với protein, hàm lượng glucid trong thức ăn thực vật hơn hẳn và gấp nhiều lần so với thức ăn động vật, trong đó phải kể đến các loại ngũ cốc và các loại đậu giàu chất bột, rồi kế đến là các loại quả chín Trong thức ăn động vật, trừ sữa bò, còn lại hàm lượng glucid trong các loại thịt hầu như không đáng kể

Trong nhóm glucid có thể kể đến chất đường, tinh bột, cellulose, hemicellulose, pectin,

2.2.1 Chất đường

Đường là thành phần chiếm nhiều nhất trong mía và các loại trái cây Trong các dạng nguyên liệu khác, hàm lượng đường chiếm không nhiều Bảng 2.2 thể hiện hàm lượng đường của một số loại nguyên liệu

Bảng 2.2 Hàm lượng đường trong một số nguyên liệu

10÷17 2÷18 0,3÷7 4,3÷4,8

1

Đường trong nguyên liệu chế biến thực phẩm bao gồm saccharose, fructose, glucose, lactose, Trong các loại đường này thì độ ngọt của đường lactose thấp hơn nhiều so với các loại đường thường gặp còn lại Nếu như độ ngọt của đường saccharose được đánh giá với chỉ số 100, của fructose là 173, của glucose là 74, maltose là 32 thì độ ngọt của lactose chỉ đạt 16

Với những nguyên liệu chứa nhiều tinh bột khi còn xanh thì khi chín hàm lượng đường sẽ tăng lên nhờ phản ứng thủy phân tinh bột thành đường

Tính chất cũng như sự biến đổi của đường trong quá trình chế biến và bảo quản

có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của sản phẩm sau này Trong đó, tính chất vật lý

và tính chất hóa học là hai tính chất được quan tâm vì có ảnh hưởng nhiều đến quá trình chế biến

thất nhiều Tuy nhiên, trong sản xuất chè thì đặc tính này lại rất cần thiết và có giá trị lớn trong việc điều hòa vị chè khi pha

* Tính hút ẩm:

wcủa đường dễ làm cho chế phẩm trái cây khô, các sản phẩm chứa nhiều đường như rau quả, bánh, kẹo, hấp thu thuỷ phần và chảy nước, làm giảm thời gian bảo quản Tuy nhiên, đặc tính này cũng được lợi dụng để phòng tránh sự kết tinh của đường mía và đường glucose Vì vậy trong quá trình sản xuất phải dựa vào yêu cầu bảo quản các loại chế phẩm và tính hút ẩm khác nhau của các loại đường mà sử dụng công nghệ chế biến cho hợp lý

* Tính kết tinh:

Đường có khả năng kết tinh khi nồng độ đường trong sản phẩm quá cao hoặc khi

hạ nhiệt độ, do đó, khi sản xuất các sản phẩm như mứt trái cây hoặc kẹo thì cần phải

có mặt acid để tránh hiện tượng lại đường Tuy nhiên, đặc tính này lại được ứng dụng trong sản xuất đường để kết tinh, tạo tinh thể đường

b Tính chất hóa học của đường

* Tham gia phản ứng melanoidin:

Đường còn có tác dụng đổi màu khi giữa đường và acid amin trong nguyên liệu sinh ra phản ứng melanoidin dưới tác dụng của nhiệt độ, cả khi nhiệt độ thấp Phản ứng melanoidin còn sinh ra một loạt các sản phẩm trung gian như aldehyd, fucfurol, làm cho sản phẩm có mùi khác biệt Phản ứng melanoidin bị kích thích bởi nhiệt độ cao (100÷1200C) và gia nhiệt nhiều lần Do đó, nếu cô đặc (rau quả, sữa, ) lâu trong nồi hở thì sản phẩm thường có màu xấu, mùi vị kém tự nhiên Ở các sản phẩm ấy, hàm lượng đường và hàm lượng acid amin cũng bị giảm đi Vì vậy, các sản phẩm nhiều đường thì không nên gia nhiệt lâu và phải tiến hành làm nguội nhanh sản phẩm sau khi gia nhiệt, cô đặc để tránh phản ứng này xảy ra Tuy nhiên, phản ứng này lại đặc biệt có lợi trong sản xuất chè vì ở nhiệt độ cao, dưới tác dụng của nhiệt, đường glucose, fructose kết hợp với acid amin và các chất chát trong chè làm cho chè có được hương thơm hoa hồng, quả chín, mật ong và mạch nha

Phản ứng melanoidin không chỉ xảy ra trong quá trình gia nhiệt mà còn xảy ra ngay cả trong quá trình bảo quản nên khi bảo quản lâu ngày các sản phẩm như rau quả, sữa bột, thì giá trị cảm quan của rau quả giảm dần

* Tham gia phản ứng caramen:

Khi đun nóng lâu và ở nhiệt độ cao, nguyên liệu và các sản phẩm chứa đường còn có thể bị caramen hóa hay còn gọi là sự cháy đường làm cho sản phẩm có màu sẫm (màu từ vàng đến đen) Đối với sản phẩm rau quả khi chế biến thì ở giai đoạn đầu (nhiệt độ từ 135÷1600C) của sự cháy đường, các chất tạo thành làm cho sản phẩm có mùi thơm rau rán nhưng ở giai đoạn sau ở nhiệt độ cao (nhiệt độ lớn hơn 1600

C) và thời gian dài thì sản phẩm bị sẫm màu và có vị đắng Phản ứng này còn làm tăng độ màu của dung dịch đường non, đường thành phẩm vì màu này khó loại bỏ

Khi đun nóng ở nhiệt độ cao, đặc biệt ở nhiệt độ nóng chảy của đường, chẳng hạn glucose ở 146÷1500

C và fructose ở 95÷1000C, chúng bị mất một phần nước và tạo thành glucosan và fructosan là những hợp chất không màu Nếu tiếp tục đun ở nhiệt độ

32

cao thì cuối cùng tạo ra hợp chất có màu đen, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm cuối cùng

Riêng trong sản xuất chè thì quá trình caramen hóa lại giúp tạo thành hương thơm, vị ngọt của chè: sản phẩm dậy mùi mật ong khi sao chè, mùi hương đọng lại trong chén chè khi uống

* Tham gia phản ứng thủy phân:

Saccharose trong môi trường acid yếu có thể bị thủy phân tạo ra hỗn hợp đường glucose và frutose Phản ứng này xảy ra không chỉ trong quá trình chế biến mà còn

trong khi tồn trữ - saccharose bị thủy phân thành đường khử dưới tác dụng của enzyme invectase

Tốc độ chuyển hoá phụ thuộc vào pH và nhiệt độ của dung dịch pH càng thấp, nhiệt độ càng cao thì phản ứng xảy ra càng nhanh chóng, lượng đường saccharose bị

giảm càng nhiều

Phản ứng này vừa có lợi, vừa có hại trong quá trình sản xuất Người ta lợi dụng phản ứng này để tránh hiện tượng lại đường cho sản phẩm mứt, kẹo khi cô đặc, đồng thời tránh hiện tượng hồi đường khi bảo quản Tuy nhiên, phản ứng này lại không có lợi trong sản xuất đường vì nó làm tổn thất đường saccharose, tăng màu sắc và độ nhớt của dung dịch đường, giảm hiệu suất thu hồi sản phẩm

* Tham gia phản ứng lên men:

Đường trong các loại nguyên liệu còn tham gia tích cực vào các phản ứng lên men rượu hoặc acid làm thay đổi mùi vị của sản phẩm Người ta ứng dụng tính chất này để sản xuất bia, rượu, sữa lên men hoặc muối chua rau quả, Tuy nhiên, khả năng dễ lên men của đường cũng chính là một trong những nguyên nhân gây hư hỏng nguyên liệu và sản phẩm trong quá trình sản xuất và bảo quản Vì vậy khi chế biến phải đặc biệt chú ý đến khâu vệ sinh hoặc phải có chế độ bảo quản thích hợp

2.2.2 Tinh bột

Tinh bột là thành phần hóa học có nhiều trong nguyên liệu thực vật, còn trong nguyên liệu động vật, lượng tinh bột chiếm không nhiều Tinh bột trong động vật phần lớn tập trung trong gan, còn trong tổ chức cơ thịt thì ít hơn Glycogen chính là tinh bột động vật Trong các loài nhuyễn thể, hàm lượng glycogen nhiều hơn, ví dụ trong hàu

có tới 4,2%, lượng glycogen trong thịt đỏ nhiều hơn thịt trắng Trong các loại nguyên liệu khác thì hàm lượng tinh bột rất ít

Bảng 2.3 giới thiệu hàm lượng tinh bột của một số loại nguyên liệu

Bảng 2.3 Hàm lượng tinh bột trong một số nguyên liệu

7 2÷10 0,2÷2

33

Tinh bột không ngọt, có khối lượng riêng từ 1,5÷1,6 nên khi trộn củ nghiền với nước thì tinh bột bị lắng xuống đáy, đây là phương pháp tách tinh bột từ củ và hạt Tinh bột không tan trong nước lạnh, trong nước nóng phần amylose bị hoà tan còn amylopectin thì trương nở tạo thành dịch hồ tinh bột Nhiệt độ hồ hoá tinh bột là 62÷730C, dịch hồ tinh bột tạo thành cản trở sự đối lưu, do đó, dung dịch nào chứa càng nhiều tinh bột thì đun càng lâu nóng

Trái cây xanh chứa nhiều tinh bột thì khi chín, tinh bột sẽ chuyển hóa thành đường dưới tác dụng của acid hữu cơ có trong bản thân nguyên liệu hoặc nhờ xúc tác của enzyme phospholylase hay enzyme amylase Chính vì vậy, trái cây chứa nhiều tinh bột khi xanh thì sẽ ngọt hơn khi chín hoặc sau khi bảo quản Tuy nhiên, với các loại rau đậu thì ngược lại, hàm lượng tinh bột lại tăng lên trong quá trình già chín

2.2.3 Pectin

Pectin là glucid cao phân tử có trong các loại củ quả và thân cây nhưng tập trung nhiều nhất là ở vỏ Nguyên liệu chứa nhiều pectin là nhóm quả họ citric, xoài Hàm lượng pectin khác nhau trong các loại rau quả và được giới thiệu trong bảng 2.4

Bảng 2.4 Hàm lượng pectin trong một số nguyên liệu

1,5÷3,5 2,5÷4 3,5÷12,4 3,1 2,5 2÷3

Pectin có vai trò quan trọng đối với quá trình sản xuất và bảo quản, đặc biệt trong sản xuất chè và rau quả

Pectin tồn tại dưới hai dạng: pectin hoà tan (acid pectic, acid polygalactorunic)

và pectin không hoà tan (protopectin)

Protopectin gắn kết các chùm sợi cellulose ở thành tế bào làm cho tế bào kết dính với nhau tạo nên sự rắn chắc của quả khi còn xanh Tuy nhiên, protopectin rất dễ

bị thủy phân dưới tác dụng của enzyme hay acid hoặc kiềm thành pectin hòa tan

Pectin là chất không mùi vị, có tính dính, hòa tan trong nước Tính chất quan trọng của pectin là tính tạo đông ở nồng độ thấp (1÷1,5%) khi có mặt đường (60÷70%)

và acid (1%) Tính chất này được ứng dụng trong quá trình sản xuất mứt nhuyễn các loại và các loại kẹo trái cây Tuy nhiên, pectin bị mất khả năng tạo đông nếu đun nóng

ở nhiệt độ cao trong thời gian dài vì vậy trong quá trình cô đặc chỉ nên bổ sung vào giai đoạn cuối

Pectin bị kết tụ trong cồn và trong dung dịch muối nên đây chính là cơ sở để lấy pectin từ quả

Trong quá trình chế biến chè, nhờ có pectin nên khi vò, lá chè dễ xoăn lại, dính chặt, tạo hình dáng đẹp cho sợi chè, tham gia vào việc tạo thành hương vị chè và tạo điều kiện cho quá trình ép chè thành bánh theo các hình dạng khác nhau Tuy nhiên,

34

nếu chè nguyên liệu chứa quá nhiều pectin thì khi vò, khối chè xoăn chặt lại không thể

vò dập được và cánh chè không xoăn, dẫn đến khi sấy chè sẽ dễ gây ra hiện tượng bên trong khối chè thì ướt mà bên ngoài thì khô vụn hoặc cháy xém Ngoài ra, vì pectin rất

dễ hút ẩm nên khi bảo quản chè thành phẩm, độ ẩm của chè dễ tăng lên, làm giảm chất lượng chè

2.2.4 Cellulose và hemicellulose

Cellulose và hemicellulose có mặt trong tất các các nguyên liệu, là bộ phận chủ yếu cấu tạo của tế bào Cellulose và hemicellulose có tác dụng bảo vệ tế bào, bảo vệ nguyên liệu khỏi tác động của môi trường và giảm sự hư hỏng do va đập cơ học

Hàm lượng cellulose trong các loại rau quả bình thường là 0,2÷4,1%, còn hàm lượng hemixenluloza trong quả là 0,3÷2,7%, trong rau là 0,2÷3,1%, trong hạt ca cao

có khoảng 2,5% cenlullose,

Trong chè, hàm lượng các chất này tăng lên theo tuổi của lá, vì vậy nguyên liệu càng già chất lượng càng kém Tương tự như trong chè, hàm lượng cellulose và hemicellulose trong rau quả càng nhiều thì chất lượng càng kém vì quả sẽ càng xơ cứng, trong quá trình chế biến gặp nhiều khó khăn như đối lưu kém, dễ gây cháy sản phẩm, cản trở quá trình chà, đồng hoá Vì vậy, trong quá trình chế biến và vận chuyển bảo quản rau quả, ngoài lợi dụng tác dụng bảo vệ của nó, để phòng tránh sự thoát nước, bầm dập do vi sinh vật xâm nhiễm vào nguyên liệu, còn phải giảm tối đa hàm lượng của nó trong quá trình chế biến để cải thiện chất lượng sản phẩm

2.3 Protein

Hàm lượng protein trong nguyên liệu có nguồn gốc động vật nhiều hơn trong nguyên liệu có nguồn gốc thực vật trừ một số loại đậu Chẳng hạn, trong thịt động vật thủy sản, protein là thành phần hoá học chủ yếu, chiếm vào khoảng 70÷80% tỉ lệ chất khô; trong thịt gà, protein chiếm 20,3÷22,4%; hàm lượng protein trong trứng chiếm 11,3÷13,9%, trong búp chè, protein chiếm 15%, sữa tươi chứa 3,4%, sữa cô đặc có đường chứa 8,1%; còn trong rau quả, hàm lượng đạm không nhiều, khoảng 0,2÷1,5%, nhưng trong đậu nành, hàm lượng protein lại chiếm 34% và trong các loại hạt có dầu chiếm 20÷25% khối lượng hạt

Đặc tính lý hóa cơ bản của protein vẫn là tính chất chung trong bất kỳ nguyên liệu nào Dung dịch protein là hệ keo cao, trong môi trường acid tích điện dương, trong môi trường kiềm tích điện âm, khi bị trung hòa hay tác dụng với tanin thì tạo kết tủa Khả năng tạo kết tủa với tannin được ứng dụng để làm trong dịch quả Tuy nhiên, sự tồn tại của protein trong sản xuất nước quả thường sinh ra hiện tượng nổi bọt, đông đặc và lắng cặn Nhưng trong một số trường hợp, chính khả năng tạo bọt lại là tính chất được ứng dụng trong sản xuất một số sản phẩm thực phẩm nhằm tạo ra độ xốp cho sản phẩm, như kẹo mềm, bánh,

Sự có mặt của protein trong búp chè thì sẽ giúp chè vò xoăn, ngoại hình chè thành phẩm đẹp hơn (hình móc câu), hình dạng gọn và màu sắc tươi hơn Protein còn điều hòa vị chè xanh khi kết hợp với tanin để giảm bớt vị đắng, chát Tuy nhiên, trong sản xuất chè đen, nếu nguyên liệu đưa vào chế biến có hàm lượng protein quá cao còn hàm lượng tanin ít thì protein sẽ kết hợp với tanin, tạo ra những hợp chất không tan, làm giảm hàm lượng tanin và các chất hòa tan khác gây khó khăn cho quá trình lên men

35

Protein dưới tác dụng của acid, enzyme hay dưới tác dụng của nhiệt độ sẽ bị thuỷ phân tạo thành acid amin tự do Sự xuất hiện của các acid amin tự do này tùy thuộc vào từng trường hợp cụ thể mà mang tính tích cực hoặc tiêu cực Chẳng hạn, trong sản xuất chè, các acid amin được tạo thành này sẽ tham gia vào quá trình tạo màu, tạo vị cho sản phẩm chè Hoặc trong quá trình lên men thì chính những acid amin này sẽ là nguồn nitơ góp phần giúp vi sinh vật phát triển và tăng sinh khối, Tuy nhiên, các acid amin này lại có ảnh hưởng lớn đến màu sắc của sản phẩm vì chúng tham gia trực tiếp vào phản ứng tạo màu cùng với đường

Một đặc tính quan trọng của protein là dễ bị biến tính, tạo trạng thái đông tụ không thuận nghịch dưới các tác nhân như acid, bức xạ, nhiệt độ, Hầu hết protein chất cơ trong thủy sản bị đông tụ khi đun nóng trong nước ở nhiệt độ trên 500

C Casein

- một protein trong sữa bị đông tụ khi pH đạt mức 4.6, đây chính là nguyên lý để sản xuất sữa lên men Và cũng chính nhờ đặc tính này của protein mà trong sản xuất dầu thực vật, người ta đã sử dụng nhiệt, ẩm để làm giảm đi tính dẻo của nguyên liệu hạt, nhờ đó, việc tách dầu ra khỏi nguyên liệu được dễ dàng Tuy nhiên, cũng cần phải lưu ý đến sự biến tính không thuận ngịch này và phải có những chế độ kỹ thuật thích hợp trong quá trình chế biến để hạn chế sự biến tính đó nếu sản xuất các sản phẩm từ sữa hay sản xuất bột trứng

Sự biến tính của protein không chỉ xảy ra trong quá trình chế biến mà còn xảy ra trong trường hợp tồn trữ Ví dụ đậu hạt khi bị biến tính chuyển sang trạng thái “già cỗi” nên mất khả năng háo nước và mất khả năng trương nở khi tồn trữ trong thời gian lâu và trong điều kiện không thuận lợi Những hạt đậu này khi nấu thì sẽ bị sượng, kém nở và lâu chín

Trong quá trình chế biến, hàm lượng protein và acid amin luôn luôn thay đổi và

sự thay đổi này phụ thuộc vào điều kiện kỹ thuật ở mỗi giai đoạn chế biến

2.4 Chất béo

Hàm lượng lipid hoàn toàn khác nhau trong nguyên liệu có nguồn gốc thực vật

và nguyên liệu có nguồn gốc động vật

- Trong nguyên liệu thực vật:

Nhóm lấy tinh bột như các loại gạo, các loại khoai, bắp,… thì bắp có hàm lượng lipid cao hơn cả, khoảng 3÷8% và tập trung ở phần phôi hạt Trong lúa mì, đại mạch

và lúa gạo thường có khoảng 1,6÷3,2%, ở khoai lang, khoai tây, khoai mì tươi hàm lượng lipid không đáng kể 0,1÷0,3% Các loại rau hầu như chứa rất ít lipid, trừ các loại rau đậu như đậu hà lan, đậu côve có hàm lượng lipid khoảng 1÷2% Các loại quả chín, trừ gấc có hàm lượng lipid cao, còn lại chứa khoảng 0,1÷1%, tập trung chủ yếu ở hạt quả và mầm, ngoài ra lipid còn đi kèm với lớp sáp tạo thành một lớp màng mỏng bảo

vệ ngoài vỏ Chỉ riêng hạt và quả của các cây lấy dầu là có hàm lượng lipid rất cao, trong đó phải kể đến đậu phộng, đậu nành, mè, … Có thể nói nguồn thực phẩm này là nguồn lipid vô cùng quý giá có thể dùng làm thức ăn trực tiếp và là nguyên liệu để sản xuất dầu thực vật

Trong hạt ca cao, chất béo là thành phần chiếm nhiều nhất trong hạt, chiếm khoảng 50% so với trọng lượng của hạt đã lên men

Trong cây mía, chất béo chủ yếu là sáp, tạo thành lớp phấn bao bọc bên ngoài thân cây

36

- Trong nguyên liệu động vật: Hàm lượng lipid trong cá dao động nhiều, khoảng 0,1÷30% còn trong sữa, chất béo chiếm 3,9% và có dạng hình cầu

Trong chất béo có chứa cả acid béo no và acid béo không no Mỡ động vật chứa nhiều acid béo no hơn acid béo không no còn trong thực vật lại chứa nhiều acid béo không no hơn acid béo no Tuy nhiên, khác với động vật trên cạn, chất béo của cá lại chứa một lượng lớn acid béo không no

Trong nguyên liệu, lipid có mối liên kết phân tử bền với thành phần ưa nước Do

đó, trong một số công nghệ sản xuất, chẳng hạn dầu thực vật, nếu muốn lấy dầu ra khỏi nguyên, người ta phải thực hiện những tác động như nghiền, đun nóng, gia nhiệt, gia ẩm, tạo áp lực ép, để phá vỡ mối liên kết này thì mới có thể tách dầu ra khỏi nguyên liệu được Hoặc trong sản xuất sữa tươi, nếu ta không đồng hóa thì trong thời gian bảo quản, các hạt cầu béo có xu hướng hợp lại với nhau thành chùm và nổi lên bề mặt, gây ra sự phân lớp trong sữa (váng sữa)

Đặc tính đầu tiên của chất béo là không tan trong nước và trong rượu nhưng tan trong các dung môi hữu cơ như ete, chlorofoc, sulfur carbon, benzen, Nhờ tính chất này mà người ta dùng dung môi thích hợp để trích ly dầu ra khỏi nguyên liệu

Nhiệt độ nóng chảy của chất béo khác nhau giữa chất béo động vật (mỡ) và chất béo thực vật (dầu) Mỡ có nhiệt độ nóng chảy cao hơn dầu Đặc biệt ở ca cao, dầu ca cao có nhiệt độ nóng chảy chỉ khoảng 320C, nghĩa là thấp hơn nhiệt độ của cơ thể người Do đó, ca cao dễ tan và gây cảm giác dễ chịu khi ăn

Khi bị oxy hóa trong không khí hoặc dưới tác dụng của enzyme lipoxydase thì chất béo sẽ tạo thành hydroperoxyd rồi tiếp tục bị oxy hóa tạo aldehyd, ceto, acid, este, rượu làm cho sản phẩm có mùi khác lạ (mùi ôi) Tuy nhiên, dầu ca cao lại có thể để lâu mà không bị hôi, thậm chí có thể để tới 5÷6 năm vẫn không thấy có hiện tượng hôi

Sở dĩ như vậy là do trong dầu ca cao có chất chống oxy hóa Còn trong hạt cà phê, sự oxy hóa và ôi dầu xảy ra ngay cả trong quá trình tồn trữ hạt

Acid béo không no khi bị hydro hoá sẽ tạo thành acid béo no, tính chất này được ứng dụng để sản xuất shortening, margarin,

Chất béo khi bị thuỷ phân dưới tác dụng của enzyme lipase tạo thành glycerin và acid béo tương ứng Trong quá trình chế biến, nếu kỹ thuật không tốt hoặc tiếp xúc nhiều với ánh nắng, không khí, nhiệt độ cao sẽ làm oxy hóa chất béo gây nên sự biến màu không tốt cho sản phẩm

2.5 Acid hữu cơ

Trong thực phẩm thường gặp các loại acid như acid fomic, acid lactic, acid acetic, acid malic, acid oxalic, acid xucxinic… Rau quả có nhiều loại acid, nhưng mỗi loại rau quả chỉ có 1÷2 acid chính Chẳng hạn, acid citric là acid hữu cơ chủ yếu có trong quả họ citric, dứa; acid tatric là acid hữu cơ chủ yếu trong nho; acid malic là acid chủ yếu trong táo Trong quả ca cao chứa một lượng nhỏ các acid hữu cơ tự do, thường chiếm khoảng 0,7÷2,33% (tính theo acid tactric)

Acid hữu cơ trong nguyên liệu đóng một vai trò đáng kể trong sản xuất:

- Với vị chua nhẹ, các acid này được sử dụng nhiều trong sản xuất bánh kẹo và nước giải khát Các acid hữu cơ này còn góp phần tạo nên vị chua dịu của cà phê

37

- Trong sản xuất đường, acid hữu cơ có thể kết hợp với vôi tạo thành các muối calcium hòa tan hoặc kết tủa nên công đoạn làm sạch được tăng cường

- Acid hữu cơ tạo cho rau quả có vị và mùi nổi hơn bất cứ thành phần hóa học nào khác Điều này có được là do acid hữu cơ tác dụng với rượu sinh ra trong rau quả, tạo thành các ester, giúp rau quả có mùi thơm đặc biệt Tương tự, acid xucxinic có trong thịt cá là acid có mối quan hệ nhất định với mùi vị của thịt cá

- Acid hữu cơ còn có tác dụng thúc đẩy quá trình phân giải đường saccharose thành hỗn hợp đường chuyển hóa giúp chống lại hiện tượng hồi đường trong các sản phẩm mứt, kẹo, giúp sản phẩm bánh lâu bị khô

- Acid hữu cơ ảnh hưởng đến quá trình tạo đông trong các sản phẩm mứt đông vì acid là một trong các điều kiện để pectin tạo đông

- Sự có mặt của acid hữu cơ trong nguyên liệu có ảnh hưởng quan trọng với hoạt động của enzyme và vi sinh vật Sản phẩm có hàm lượng acid cao, chỉ số pH thấp ngoài việc có thể ức chế hoạt động của các vi khuẩn gây hư hỏng, làm yếu đi năng lực kháng nhiệt của vi sinh vật Ngoài ra, các enzyme oxy hóa khử trong môi trường có nhiều acid sẽ bị đình chỉ, hạn chế những biến đổi xấu của các thành phần trong nguyên liệu Vì vậy trong quá trình chế biến rau quả khi tiến hành cắt gọt thì thường ngâm vào trong dung dịch có pha acid để sản phẩm không bị sẫm màu

Tuy nhiên, sự có mặt của acid hữu cơ cũng gây ra một số ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm chế biến Chẳng hạn:

- Acid hữu cơ tác dụng với các kim loại làm cho thiết bị và dụng cụ chứa bị ăn mòn, ảnh hưởng đến màu sắc và mùi vị của sản phẩm

- Những sản phẩm nào chứa nhiều đường cùng với lượng acid hữu cơ cao khi gia nhiệt sẽ tham gia các phản ứng tạo màu rất nhanh, làm cho sản phẩm dễ bị sẫmmàu

- Trong sản xuất đường, saccharose bị chuyển hóa dưới tác dụng của acid có trong nguyên liệu làm giảm hàm lượng đường thành phẩm

- Acid hữu cơ tham gia vào trong quá trình oxy hóa khử trong rau quả và tham gia vào trong quá trình hô hấp nên khi bảo quản lâu dài thì thông thường hàm lượng acid hữu cơ giảm xuống, giá trị cảm quan của rau quả giảm đi

Trong chế biến, tùy theo mục đích sản xuất mà người ta có những tác động giúp tăng cường vai trò của acid hoặc có những biện pháp hạn chế những biến đổi xấu xảy

ra

2.6 Chất khoáng

Các nguyên tố khoáng rất phong phú trong các loại nguyên liệu, tuy nhiên sự phân phối trong các thực phẩm thường không giống nhau Rau quả chứa khoảng 50÷60 nguyên tố khoáng với hàm lượng khoảng 0,25÷1% Hàm lượng trung bình các chất khoáng có trong hạt ca cao khoảng 2,5÷3% Trong mía, hàm lượng chất khoáng tùy thuộc và giống mía, điều kiện canh tác, khí hậu, chiếm chủ yếu là K2O, SiO2,

Na2O, CaO, P2O5, MgO, Trong đó, K2O chiếm lượng khá lớn Trong động vật thủy sản cũng tương tự như vậy, lượng chất khoáng khác nhau theo giống loài, thời tiết và hoàn cảnh sinh sống Thành phần chủ yếu gồm có Ca, P, Fe, Na, K, Mg, Cl, I ngoài

ra còn có một số ít Al, Mn, Cr, Cu, Pb, Co, Li, Sr Đặc biệt, hàm lượng Iod trong động vật biển nhiều hơn trong động vật nước ngọt Còn trong sữa, chất khoáng bao gồm các

38

nguyên tố Ca, P, Fe, Na, K, Mg, Cl, Cu, Co, Ni, I, Cl, S, Al, Pb, Sn, Ag, As, trong

đó, các nguyên tố Ca, P, S, Na, K, Mg và Cl chiếm nhiều hơn cả

Các nguyên liệu trong đó có các cation như K+

, Na+, Ca+, Mg+, … chiếm ưu thế được coi là nguyên liệu nguồn các yếu tố kiềm Thường những nguyên liệu thực vật như rau lá, rau củ, quả tươi và cả sữa … đều chứa các cation này Ngược lại các loại nguyên liệu có các anion như S2-

, P5-, … chiếm ưu thế được gọi là nguyên liệu nguồn các yếu tố acid Thuộc loại này gồm có thịt, cá, trứng, đậu, ngũ cốc

Tùy theo hàm lượng các chất khoáng được chia ba các loại:

- Đa lượng: Ca, K, Na, P có hàm lượng trên 0,01%

- Vi lượng: Mg, Mn, Zn, Cu, Fe có hàm lượng dưói 0,01%

- Siêu vi lượng: U, Ra, Thori

Muối khoáng có ý nghĩa quan trọng trong quá trình trao đổi chất và quá trình sinh lý và là thành phần không thể thiếu được của khẩu phần thức ăn Trái cây và rau cải chứa nhiều chất khoáng nên những thức ăn này là nguồn chất khoáng quan trọng đối với cơ thể con người Tuy nhiên, sự có mặt của muối khoáng đôi khi có ảnh hưởng không tốt đến quá trình sản xuất và chất lượng sản phẩm Ví dụ, trong chế biến rau quả, nguyên tố khoáng thường có liên quan đến việc oxy hóa làm cho sản phẩm đục ngầu, chuyển màu hạt dẻ và tổn thất acid ascorbic, làm hư hỏng đồ đựng rau quả Hoặc trong quá trình sản xuất đường thì trong số các chất khoáng thì chỉ có P2O5 là có lợi vì

có tác dụng tốt đối với quá trình làm trong làm sạch, các chất còn lại đều ảnh hưởng không tốt tới quá trình sản xuất đường, chẳng hạn, K2O và Na2O là nguyên nhân tạo mật cuối còn CaO, MgO, SiO2 lại tạo cặn trong các thiết bị bốc hơi, truyền nhiệt

2.7 Vitamin

Vitamin (VTM) là chất hữu cơ lượng nhỏ đặc biệt cần thiết được lấy từ thực phẩm để duy trì chức năng sinh lý bình thuờng của người và động vật Hầu hết các nguyên liệu đều chứa lượng vitamin rất phong phú Trong đó, rau quả là nguồn vitamin dồi dào nhất Trong chè tươi chứa hầu hết là các vitamin tan trong nước, trong

đó, chủ yếu là vitamin C Đặc biệt trong chè, lượng vitamin C có rất nhiều, gấp 3÷4 lần hàm lượng vitamin C trong cam, chanh Động vật thủy sản cũng là nguồn vitamin phong phú mà đặc biệt là vitamin A và D ngoài ra còn có các vitamin thuộc nhóm B

và vitamin E Trong sữa cũng chứa nhiều loại vitamin, nhưng hàm lượng tương đối thấp

Tùy theo đặc tính chế biến, vitamin được chia thành hai nhóm sau:

* Nhóm vitamin hòa tan được trong nước: VTM C, acid folic, VTM PP, VTM B, acid pantotenic

* Nhóm vitamin hoà tan trong chất béo: VTM A, VTM K, VTM D, những vitamin này thì dễ bị tổn thất do bị giữ lại trong bã khi ép

Phần lớn các vitamin là những chất không bền, hàm lượng của chúng bị giảm đi trong quá trình bảo quản, chế biến Tùy vào đặc tính từng loại vitammin, nhưng hầu hết các vitamin bị phá hủy dưới tác dụng của nhiệt độ, không khí, ánh sáng, vật liệu chế tạo dụng cụ, thiết bị, các loại tia, Vitamin C là loại dễ bị phá hủy nhất, ngay cả khi bảo quản ở nhiệt độ thấp vẫn có thể xảy ra sự oxy hóa trực tiếp vitamin C bởi oxy

39

của không khí Tuy nhiên, cũng do dễ bị phá hủy bởi phản ứng oxy hóa mà người ta sử dụng vitamin C làm chất chống oxy hóa cho các sản phẩm thực phẩm

Do tính chất không bền của vitamin nên trong quá trình bảo quản và chế biến, việc bảo toàn và nâng cao hàm lượng vitamin là vấn đề được đặc biệt xem trọng Và

để thực hiện được điều này thì cần phải chú ý đến tính chất của từng vitamin trong quá trình công nghệ

2.8 Polyphenol

Polyphenol là thành phần chiếm hàm lượng không nhiều nhưng đóng một vai trò đặc biệt quan trọng trong quá trình chế biến các sản phẩm chè hoặc rau quả Trong rau quả, polyphenol chiếm một lượng nhỏ, khoảng 0,1÷0,2%, còn trong búp chè, polyphenol phân bố không đồng đều, chẳng hạn tập trung nhiều nhất ở tôm (39,9%), rồi đến lá cá (36,8%), lá hai (36,1%), Các polyphenol chủ yếu bao gồm các chất tanin, thường tạo vị chát ở nhiều loại nguyên liệu Ngoài ra còn có licnin và melanin

có màu đen xám

Tanin là hợp chất quan trọng trong nguyên liệu và là một trong những thành phần chủ yếu quyết định đến tính chất và chất lượng của nguyên liệu cũng như của sản phẩm vì nó ảnh hưởng đến cả mùi vị lẫn việc đổi màu của thực phẩm Riêng trong chè,

hàm lượng tanin càng nhiều thì phẩm chất chè càng cao (Tuy nhiên còn tùy thuộc vào

sự cân đối giữa các chất trong chè)

Đặc tính của tanin: Dễ tan trong nước, rượu, aceton, etyl-acetat, không tan trong benzen, cloroform Tanin khi hòa tan trong nước gây ra vị chát Trong rau quả, vị chát vừa phải là chất không thể thiếu nhưng vị chát quá nhiều ảnh hưởng lớn đến hương vị của rau quả Đây cũng là nhóm chất làm thay đổi vị của nước chè khi bảo quản sản phẩm không tốt Và đây cũng chính là thành phần cùng với chất màu gây ra màu xấu cho dầu thực vật sau khi ép nếu không bóc tách vỏ hạt dầu (polyphenol có nhiều trong

vỏ hạt dầu)

Khi hòa tan trong nước tanin sẽ gây ra kết tụ với các protein có trong đó hoặc tác dụng với các pectin tạo ra sản phẩm tanat không tan Sự kết hợp giữa tanin và protein

là khá quan trọng đối với quá trình chế biến chè Đây cũng là phản ứng được ứng dụng

để làm trong dịch ép và rượu vang

Sự thay đổi màu của tanin có thể xảy ra trong rất nhiều trường hợp: Tanin khi gặp sắt sẽ làm cho sản phẩm có màu đen, kéo dài thời gian đun nóng thì chuyển sang màu đỏ hồng Thông thường dưới tác dụng của dung dịch kiềm thì chuyển sang màu đen còn dưới tác dụng của dung dịch acid có thêm nhiệt thì chuyển sang màu đỏ.Tác dụng với các kim loại khác như thiếc, đồng, tạo các màu không tự nhiên Đặc tính này ảnh hưởng quan trọng đến phẩm chất và màu sắc của sản phẩm Vì vậy, chọn lựa dụng cụ, bồn chứa khi chế biến là điều rất quan trọng trong quy trình công nghệ

Một dạng đổi màu khác của tanin là đổi màu do bị oxy hóa duới tác dụng của oxy không khí tạo thành flobafen làm cho sản phẩm có màu hạt dẻ hoặc màu đen Sự đổi màu của tanin được tiến hành dưới sự tham gia của enzyme polyphenoloxydase Thời gian để ngoài không khí càng dài thì sự đổi màu càng nhanh và màu càng đậm Vì vậy, trong sản xuất chè, nguyên liệu chứa càng nhiều tanin, đặc biệt là tanin hòa tan thì sản phẩm chè đen có chất lượng càng cao Ngoài ra, đây cũng là một ưu điểm đối với rượu trái cây trong quá trình tồn trữ vì lúc này, tanin bị oxy hoá đến quinon làm cho rượu có

40