Quy trình sản xuất bánh snack

Hàm lượng của một số thành phần gia vị trong 100g chips ở mức sử dụng là 5% và 7%Thành phần Hàm lượng Dùng 5% trên tổng số Giải pháp được đưa ra là: làm sao giữ cho hương vị khi dùng 7%

PHẦN 1: GIỚI THIỆU CHUNG

I ĐỊNH NGHĨA:

• Nghĩa rộng : Snack là loại thức ăn nhẹ, ăn nhanh thường được dùng giữa

các bữa ăn chính, có năng lượng ít hơn suất ăn chính nhưng nhiều hơn các món ăn chơi thông thường, nhằm mục đích “ăn chơi” hay “trám bao tử” (còn gọi là loại thực phẩm “ăn chơi” hay “trám bao tử”)

• Nghĩa hẹp : snack hay còn gọi là bánh snack có cấu trúc giòn xốp với nhiều

hình dạng khác nhau (dạng que, lát, viên…) và có mùi vị đặc trưng

II PHÂN LOẠI :

Theo thế hệ sản phẩm:

• Thế hệ 1: khoai tây chiên

• Thế hệ 2: các sản phẩm snack đi từ công nghệ ép đùn làm phồng trực tiếp (puffed snacks)

• Thế hệ 3: các loại snack đi từ công nghệ ép đùn làm phồng gián tiếp (pellets)

Theo hình dạng và tính chất của sản phẩm:

• Snack dạng lát mỏng (chips) : có hay không có sử dụng công nghệ ép đùn đơn giản với áp suất thấp

• Snack dạng phồng (puffed) với nhiều hình dạng khác nhau có sử dụng công nghệ ép đùn áp suất cao (1 trục hay 2 trục)

III NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT :

III.1 NGUYÊN LIỆU CHÍNH: BẮP

1.1 Giới thiệu chung về bắp:

Họ (family) : Poacea (hòa thảo)

Phân họ (subfamily) : Andropogonoideae

Tộc (tribe) : Tripsaceae (Maydeae, Zeeae)

Loài (species) : Zea mays

1.2 Phân loại:

Việc phân chia các loài phụ thuộc trong một loài Zea mays L dựa vào đặc điểm hạt có mày hay không, hình thái bên ngoài và kết cấu bên trong (Kernike, 1920) Sturterant E.L đã dựa vào nguyên tắc trên chia bắp thành 7 loài phụ Sau đó, Colins G.N thêm bắp nếp Trung Quốc thành 8 loài phụ Gần đây, Kulesov N.N và Koiukhov I.V bổ sung thêm dạng bắp nửa răng ngựa tất cả gồm 9 loài phụ

1.2.1 Bắp bọc (Zea mays Tunicata Sturt):

Là dạng nguyên thuỷ, mỗi hạt trên bắp đều có vỏ bọc do mày nhỏ, trên đỉnh có râu dài Loài phụ này có nhiều lá, hoa cờ phát triển đôi khi có hạt trên bông cờ Hạt cứng, tinh bột dạng sừng, nguồn gốc ở Mexico

1.2.2 Bắp đá (Zea mays Indurata Sturt):

Hạt bắp đá tròn, dày và cứng do nội nhũ chứa hầu hết là nội nhũ sừng (hàm lượng protein cao) Tinh bột của nó rất xốp nên không dùng phổ biến để chế biến bột nhào.Hàm lượng tinh bột trong hạt từ 56 – 75% khối lượng chất khô, trong đó thành phần amylose từ 24 – 28% và amylosepectin từ 72 – 76% Màu hạt bắp có thể là trắng ngà, tím, vàng hoặc đỏ Loại bắp này chủ yếu được sử dụng làm thức ăn cho gia súc

1.2.3 Bắp bột (Zea mays Amylacea Sturt):

Bắp bột có hình dạng giống bắp đá nhưng mềm hơn Nội nhũ trắng đục, cấu tạo xốp và dễ hút nước do đó khi sấy hạt teo lại đồng bộ Nội nhũ chủ yếu là nội nhũ bột nên mềm và mịn dễ chế biến bột nhào

Hàm lượng tinh bột trong hạt từ 58 – 80% khối lượng chất khô, trong đó thành phần amylose và amylosepectin tương tự bắp đá Bắp bột thường được sử dụng làm thức ăn cho người

Hạt bắp có các màu: vàng, xanh, đỏ, tím và trắng

1.2.4 Bắp răng ngựa (Zea mays Indentata Sturt ):

Đây là loại bắp được lai chéo giữa bắp đá và bắp bột Tùy thuộc vào nội nhũ miền tinh bột và nội nhũ miền sừng của hai loại bắp này tạo ra hạt bắp có nội nhũ cứng và mềm khác nhau Hai bên sườn và cuối hạt là tinh bột nội nhũ miền sừng, từ giữa hạt cho tới đầu tròn là nội nhũ bột Do đó trong quá trình sấy khô, hạt bắp bị lõm tại đầu hạt

Hàm lượng tinh bột trong hạt từ 60 – 65% khối lượng chất khô, trong đó tỉ lệ amylose/amylosepectin là 1/4 Loại bắp này được sử dụng làm thức ăn cho người, gia súc và trong công nghiệp sản xuất tinh bột

Baĩp coù maøu vaøng chöùa nhieău vitamin A, baĩp maøu traĩng chöùa ít vitamin A hôn coøn thaønh phaăn hydrocacbon gioâng baĩp vaøng.

1.2.5 Baĩp noơ (Zea mays Everta Sturt):

Hát töông ñoâi nhoû, ñaău hôi nhón, noôi nhuõ coù caâu táo trong Haøm löôïng tinh boôt khoạng 62 – 72%(theo khoâi löôïng) Hát baĩp noơ khaù cöùng, khoù nghieăn ra boôt Hát baĩp noơ thöôøng ñöôïc duøng ñeơ sạn xuaât ra boôt vaø boûng Thuoôc loaøi baĩp tẹ, loõi baĩp beù Hát baĩp noơ coù maøu traĩng, vaøng Cađy töông ñoâi nhoû, nhaùnh töông ñoẫi nhieău

1.2.6 Baĩp ñöôøng (Zea Saccharate Sturt):

Maịt hát nhaín nheo, hôi ñúc, phođi töông ñoâi lôùn, noôi nhuõ söøng trong hát coù nhieău glucide deê tan (dextrin) Khi chín söõa löôïng ñöôøng trong hát khoạng 15 – 18% Khi chín hoaøn toaøn tư leô ñöôøng giạm daăn Haøm löôïng tinh boôt cụa noôi nhuõ khoạng 25 – 47% Haøm löôïng ñöôøng vaø dextrin khaù cao, coù theơ ñeân 19 – 31% Thaønh phaăn tinh boôt cụa baĩp goăm

60 – 90% Amylose vaø 10 - 40% Amylopectin Thöôøng duøng baĩp naøy laøm rau khi chöa chín, phaăn lôùn duøng ñeơ laøm ñoă hoôp Hát baĩp ñöôøng coù maøu vaøng, traĩng, xanh, ñoû tía…Haøm löôïng ñöôøng trong hát baĩp khaù cao vaø tuøy loái maø coù tư leô khaùc nhau:

 Loái 1: tư leô ñöôøng töø 5 – 10% khoâi löôïng chaât khođ

 Loái 2: tư leô ñöôøng töø 12 – 20% khoâi löôïng chaât khođ

 Loái 3 (sieđu ngót): tư leô ñöôøng töø 20 – 30% khoâi löôïng chaât khođ

1.2.7 Baĩp nöõa raíng ngöïa (Zea mays Semiindentata Sturt):

Laø dáng trung gian giöõa baĩp raíng ngöïa vaø baĩp tẹ

1.2.8 Baĩp neâp (Zea mays Leratina Kalesh):

Baĩp neâp coù teđn khaùc laø baĩp saùp Hát baĩp troøn, maøu traĩng ñúc Phaăn ngoaøi cụa noôi nhuõ coù caâu táo trong Haøm löôïng tinh boôt khoạng 60% Thaønh phaăn goăm 100% Amylosepectin, tư leô Amylose khođng ñaùng keơ Do taât cạ noôi nhuõ laø tinh boôt mách nhaùnh, neđn sau khi thuyû phađn hình thaønh dextrin dáng keo

1.2.9 Baĩp ñöôøng boôt (Zea mays Amylacea Sacchata):

Phaăn tređn hát laø noôi nhuõ söøng, coù töông ñoâi nhieău tinh boôt vaø ñöôøng Phaăn döôùi laø noôi nhuõ boôt, coù nguoăn goâc töø Nam Myõ

* Thöïc teâ coù nhieău caùch phađn loái khaù ñôn giạn, ví dú:

- Theo Mai Vaín Leđ vaø caùc coông söï, baĩp ñöôïc chia laøm 6 loái: baĩp noơ: baĩp ñöôøng; baĩp raíng ngöïa; baĩp ñaù; baĩp neâp; baĩp boôt

- Theo Stankey A.Watson vaø Paul E.Ramstad, baĩp ñöôïc chia laøm 5 loái: baĩp noơ (pop corn); baĩp boôt (flour corn); baĩp ñöôøng ( Sweet corn); baĩp raíng ngöïa (dent corn); baĩp ñaù (flint corn)

1.3 Cấu tạo – Thành phần hóa học:

2.1 Cấu tạo trái bắp:

Trái bắp là một khối hình trụ, trọng lượng từ 80 -600g/trái tùy thuộc vào giống và điều kiện canh tác, chiều dài từ 15 – 25 cm, gồm các phần: lá bao, cuống, râu, hạt và lõi

 Cuống: là bộ phận nối trái bắp với thân cây Cuống gồm nhiều đốt ngắn, mỗi đốt

gồm nhiều lá bao xung quanh bắp

 Lá bao: lá bao bảo vệ trái bắp trong quá trình hình thành và phát triển

 Râu bắp: là vòi hoa vươn dài tạo thành Trên râu có nhiều lông tơ tiết ra nhựa

làm cho hạt phấn từ hoa dính vào và dễ thụ phấn Sau quá trình hình thành trái và phát triển, râu bắp chuyển sang màu nâu sẫm và héo dần

 Hạt: là bộ phận được phát triển từ cụm hoa cái Nếu các hạt được thụ phấn đầy

đủ thì các hàng hạt xít chặt nhau, hạt phát triển theo chiều sâu, lõi nhỏ Đây là thành phần chính quyết định giá trị sử dụng của trái bắp

 Lõi: là trục đính các hoa cái, làm nhiệm vụ chuyển các chất dinh dưỡng, nước

muối khoáng từ cây vào hạt Lõi được cấu tạo từ các chất xơ và một phần đường Lõi

ở trạng thái cứng chắc và hút ẩm mạnh

2.2 Cấu tạo hạt bắp:

Mỗi hạt bắp được hình thành từ sự thụ phấn của một hoa cái và một hoa đực; sau 5 – 6 ngày đựợc thụ phấn, hạt bắp hình thành và tích lũy dần chất dinh dưỡng Toàn bộ hạt bắp gồm 4 phần chính: vỏ , cuống, phôi, nội nhũ

Hình 1 Cấu tạo hạt bắp

a Vỏ:

Tất cả các môâ ngoài cùng là lớp vỏ quả, chiếm trên dưới 5% khối lượng chất khô của hạt, thành phần chính là cellulose Ngoài cùng của hạt, lớp biểu bì có phủ một lớp sáp (waxy cutin) có tác dụng làm chậm quá trình thoát hơi nước

Tiếp theo vỏ quả là lớp vỏ hạt mỏng, trong suốt, chiếm khoảng 2% khối lượng hạt Lớp vỏ hạt này dính chặt vào bề mặt ngoài của lớp aleurone và có tính bán thấm

Lớp aleurone xếp sau lớp vỏ hạt, có tính bán thấm, có chứa các thành phần tro, protein, chất béo và cellulose

Vỏ hạt và lớp aleurone phải trong suốt để thấy rõ màu sắc thật của nội nhũ

Phôi hạt chiếm 10 – 12% khối lượng hạt và chứa nhiều thành phần có giá trị dinh dưỡng cao như: chất béo , protein, đường, tinh bột, chất khoáng và vitamin Phôi có thể có màu vàng, cam, nâu, tím hay không màu

Hàm lượng chất béo trong phôi chiếm khoảng 40 – 60% tổng số chất béo của hạt Hàm lượng và thành phần chất béo trong phôi bắp có thể thay đổi theo giống và điều kiện khí hậu

Ngoài ra, phôi bắp có cấu tạo xốp và hoạt động sinh lý mạnh nên rất dễ hút ẩm và

hư hỏng Vi sinh vật và côn trùng thường tấn công vào phôi đầu tiên, sau đó mới tấn công sang các bộ phận khác của hạt

d Nội nhũ:

Nội nhũ là phần sau lớp aleurone, là phần có giá trị sử dụng chính, chiếm 82 – 84% lượng chất khô của hạt Là nơi dự trữ các thành phần hóa học cho quá trình hô hấp, nên trong quá trình bảo quản nội nhũ bị hao hụt dần

Nội nhũ có thể đục, trong, trắng hoặc có màu vàng Trong nội nhũ các tế bào thon dài bao bọc các hạt tinh bột có gắn với khung protein Trong bắp răng ngựa, phần nội nhũ

trắng đục (nội nhũ bột) chiếm 34%, còn phần nội nhũ trắng trong (nội nhũ sừng) chiếm 66% Tỉ lệ này sẽ thay đổi phụ thuộc vào hàm lượng protein trong hạt và loại bắp Loại bắp bột, chứa ít hoặc hoàn toàn không chứa nội nhũ trắng trong Đường phân chia giữa nội nhũ trắng đục và nội nhũ trắng trong rất khó phân biệt Vùng trắng đục gồm những tế bào có kích thước lớn, có chứa các hạt tinh bột tròn to và có khung protein tương đối mỏng nên dễ bị rách trong thời gian sấy khô để tạo ra các khe rỗng Chính do các khe rỗng này làm cho phần mềm của nội nhũ có dạng bột trắng Còn ở vùng nội nhũ trắng trong, tế bào có chứa các hạt tinh bột rất nhỏ và có khung protein dày nên không bị rách khi làm khô Phần nội nhũ trắng đục thường nằm ở giữa hạt nơi tiếp giáp với phôi.

Phần nội nhũ trắng trong thường có hàm lượng protein cao hơn phần nội nhũ trắng đục từ 1,5 – 2% Ở bắp đá, nội nhũ trắng trong phân bố trên toàn bộ bề mặt của hạt

Trong nội nhũ của bắp răng ngựa thường có 77 – 84% tinh bột, 7 – 11% protein, 1% chất béo, 0,3 – 0,8% tro, 1% cellulose Ở bắp vàng còn chứa 9 mg caroten/kg bắp

2.3 Thành phần hóa học:

a Thành phần chung:

Bảng 1 Thành phần hóa học của các giống bắp khác nhau (% chất khô)

Bảng 2 Sự phân bố thành phần hóa học trong từng phần của hạt bắp (% chất khô)

Thành phần Protein Tinh bột Đường Chất béo Tro

b Protein:

Bảng 3 Thành % các loại protein trong bắp

Loại protein Thành phần (%)

Bắp được xem là nguồn cung cấp nặng lượng cho người và gia súc chứ không phải là nguồn cung cấp protein tối ưu Tỉ lệ các acid amin trong bắp không cân đối, đặc biệt 2 acid amin Lysin và Tryptophan chiếm hàm lượng rất thấp.

c Chất béo:

Dầu bắp có giá trị sinh học rất cao do chứa nhiều acid linoleic Dựa vào acid linoleic, dầu bắp có giá trị dinh dưỡng đứng đầu so với các loại dầu thực vật khác, tuy nhiên cũng dễ bị hư hỏng do phản ứng oxy hóa nếu không có biện pháp bảo quản thích hợp

Bảng 4 Thành phần acid béo của một số loại dầu thực vật

Dầu Thành phần acid béo(% tổng acid béo)

6,0

4,12,02,73,94,5

7,3

19,824,117,522,839,2

79,0

69,561,952,650,810,16

0,1

0.7

6,80,4

d Vitamin:

Hạt bắp chứa nhiều vitamin tan trong dầu và vitamin tan trong nước

Bảng 5 Thành phần vitamin trong hạt bắp

Nhóm tan trong dầu

mg/kgmg/kgmg/kgmg/kgmg/kgmg/kgmg/kgmg/kg

2,530

3,81,46,60,080,3567285,3

e Các nguyên tố khoáng:

Giống như những loại ngũ cốc khác, bắp chứa rất ít nguyên tố canxi Lượng photpho, kali và magie trong bắp ngang bằng các loại ngũ cố khác Hơn 80% photpho trong bắp tồn tại dưới dạng phytat, trong đó phôi chứa 90% lượng phytat này Chính sự có mặt của acid phytic đã giới hạn khả năng sử dụng các nguyên tố như canxi, mage, kẽm, sắt

Nguyên tố khoáng vi lượng trong bắp khá thấp so với các hạt ngũ cốc khác Ngoài việc bổ sung thêm các nguyên tố đa lượng cũng cần phải bổ sung thêm các nguyên tố vi lượng như: kẽm, selen, sắt, mangan, đồng và iôt để không bị thiếu hụt về dinh dưỡng

1.4 Chỉ tiêu lựa chọn nguyên liệu:

Một số tiêu chí lựa chọn bắp nguyên liệu để sản xuất snack:

 Độ ẩm: là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng của bắp trong bảo quản Độ ẩm của bắp trong khoảng 11 – 15%, nếu bắp có độ ẩm cao hơn sẽ hô hấp mạnh gây tổn hao chất khô đồng thời vi sinh vật và sâu mọt cũng phát triển nhiều hơn

 Kích thước, hình dạng: hạt phải có kích thước, hình dạng đồng nhất

 Tạp chất: gồm có thân, lá, đá, hạt cây khác…chi tiêu bắp nguyên liệu không nhiễm tạp chất Ngoài ra tỉ lệ hật gãy vỡ tối đa từ 5 – 10%

 Hạt không bị côn trùng tấn công tránh sự tổn thất nguyên liệu và hạn chế nhiễm bẩn do chất thải của chúng

 Hạt không có màu sắc hay mùi vị lạ: hạt không cháy, không có mùi nha, mốc và khét

Bảng 6 Chỉ tiêu chọn bắp nguyên liệu

chứng minh là thành phần rất quan trọng không thể thiếu vì nó làm tăng vị ngọt và làm dịu các vị khác.

Trong một số loại snack muối được phủ lên trên bề mặt ngoài của bánh để người ăn có thể cảm nhận được nó sau khi nếm

Thành phần % lượng muối của một số loại snack

* Dạng sử dụng: muối bột (kích thước hạt 178 μm) Nếu kích thước hạt lớn quá thì khó bám dính trên bề mặt sản phẩm và khó phối trộn đều trong hỗn hợp gia vị

* Lượng sử dụng: thông thường sử dụng ở hàm lượng 15 – 20% trong hổn hợp gia vị tồn tại trong sản phẩm cuối cùng là 5 – 8%, lượng muối sử dụng được điều chỉnh tùy theo thị hiếu của người tiêu dùng

Bảng 7 Chỉ tiêu lựa chọn muối

Tạp chất vô cơ không tan < 0,5%

Tạp chất tan trong nước Max = 1,3%

Hàm lượng kim loại nặng

FeAsCuPbHg

(mg/kg)

<502220,2

2.2 Chất độn:

* Chức năng: điều chỉnh cường độ hương vị, tạo hương vị đặc trưng cho sản phẩm (khi sản phẩm có cường độ hương vị quá mạnh hay phân bố hương vị không đều trên sản phẩm)

Chất độn được dùng trộn trong gia vị là loại phải có giá thành rẻ, thông dụng và không có hương vị Thông dụng nhất là maltodextrin, syrup từ ngũ cốc, bột mì, bột ngũ cốc và whey Chất độn dùng trong trộn gia vị chiếm khoảng 20 – 40% gia vị, tùy thuộc vào loại gia vị và cấp độ yêu cầu của nhà sản xuất

Gia vị chiếm từ khoảng 5 – 8% trong các sản phẩm snack, công thức của chất độn được điều chỉnh tùy thuộc vào cấp độ của gia vị đảm bảo rằng gia vị được phân bố đều và gắn chặt vào sản phẩm Vd: nếu gia vị cho thêm vào có hương vị quá mạnh, chất độn thêm vào có thể làm giảm hương vị của nó Nếu sự suất hiện của các chất trộn trong snack không đồng đều một giải pháp có thể chấp nhận được là tăng cấp độ của hương vị,

nhưng nếu gia vị cho vào được tăng lên thì chất trộn có thể tăng lên để duy trì một hương

vị tương ứng

Bảng 8 Một số công thức gia vị:

Hỗn hợp gia vị được dùng với 5% trong sản suất snack Khi áp dụng cho chips (sử dụng ở hàm lượng 5%) mặc dù hương vị thì chấp nhận được nhưng mà khả năng bao phủ sản phẩm thì không đạt yêu cầu Vì vậy, để đảm bảo khả năng bao phủ toàn bộ bề mặt sản phẩm, chúng ta tăng hàm lượng gia vị sử dụng lên 7%, thì khi đó hương vị quá mạnh

vì vậy chất độn được tăng thêm nhằm cân bằng mùi vị

Nếu dùng 5%: lượng muối tương đương là 1%, maltodextrin là 1%, hương liệu tổng hợp là 0.05% Nếu tăng lên 7% và nếu không thay đổi thành phần chất đệm thì lượng muối tương đương là 1.4%, hương liệu tổng hợp là 0.07% tương ứng với việc tăng thêm 40% của mỗi thứ:

Bảng 9 Hàm lượng của một số thành phần gia vị trong 100g chips (ở mức sử dụng

là 5% và 7%)Thành phần Hàm lượng Dùng 5% trên tổng số

Giải pháp được đưa ra là: làm sao giữ cho hương vị khi dùng 7% gia vị bằng với hương vị khi dùng 5% gia vị Vì vậy muối và hương liệu tổng hợp được thay đổi, công thức mới là: muối 14.30%, 0.70 hương liệu, sự khác biệt ở nay là thành phần maltodextrin

Bảng 10 Hàm lượng của một số thành phần gia vị trong 100g chips (ở mức sử dụng

So sánh với bảng trước ta thấy cấp độ hương và muối ở công thức ban đầu 5% bây giờ đã bằng với mức hương và muối ở mức 7%

2.3 Các sản phẩm bột từ sữa, trứng:

Trứng và sữa là những thành phần phụ được bổ sung vào một số loại bánh snack, thường là bánh nướng Trứng và sữa không được dùng phổ biến trong các loại chips và các dạng bánh snack dạng phồng Ngược lại phomát lại được sử dụng rất nhiều để làm tăng hương vị cho sản phẩm Dùng phomát ở dạng tự nhiên sẽ dễ hỏng và có thể làm thay đổi rất nhiều về màu sắc, mùi vị đến cấu trúc của snack, do đó trong sản suất bánh snack người ta thường dùng phomát dạng bột Bánh snack có hương vị phomát rất được người tiêu dùng ưa chuộng

Hầu hết các loại bánh snack đều không chứa trứng và tổng lượng trứng được sử dụng trong sản xuất snack chiếm một tỉ lệ rất thấp so với các thành phần khác

Tuy nhiên trứng có giá trị dinh dưỡng cao nên nó có thể bổ sung vào snack để tăng giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm Cả lòng trắng và lòng đỏ trứng đều có các thành phần dinh dưỡng với tỉ lệ protein cao nên đều được dùng trong sản xuất

Sữa tươi có hàm lượng nước cao, thời gian sử dụng ngắn, chi phí bảo quản cao vì phải bảo quản ở nhiệt độ thấp, vì những bất lợi đó mà nhà sản xuất snack thường dùng sữa cô đặc hay sữa bột

2.4 Bột rau quả khô:

Bột hành tây, bột tỏi và bột tiêu sọ là những loại bột rau quả được sử dụng phổ biến nhất trong gia vị sản suất snack Chúng được sản suất băng cách làm khô nhanh hỗn hợp

sệt của rau quả, thông thường sử dụng nhiệt độ ở điều kiện chân không cho tới độ ẩm dưới 5% Kết quả chúng ta có bột với giá thành vừa phải và hương vị cao.

Thông thường bột hành được dùng ở hàm lượng 1 – 10% trong gia vị, và tỏi thì được dùng ở hàm lượng ít hơn, thông thường là 0.5 – 5%

2.5 Gia vị:

Gia vị được định nghĩa là những loại sản phẩm khô có nguồn gốc thực vật được dùng cho các loại thực phẩm, nó được sử dụng nhằm mục đích tạo mùi hơn là mục đích dinh dưỡng Mùi thơm và vị hăng cay của một số loại gia vị có được là do nó có chứa tinh dầu dễ bay hơi, như dầu của cây quế, đinh hương… Một số các chất khác như alkakoid piperin trong tiêu đen, capsaicine trong ớt cay có thể tạo được nhiều mùi hương khác nhau Một số loại gia vị còn có tác dụng tạo màu như paprika, củ nghệ, cây cần tây… Trong số các loại gia vị thì hành tây và tỏi là hai loại phổ biến nhất trong sản suất snack

Hành tây thường được sử dụng trong loại snack mặn, nó được trộn với các loại gia vị khác Hành tây được sử dụng như một loại gia vị trong tất cả các loại chips Đối với snack, hành tây được sử dụng ở dạng bột khô vì tính tiện lợi của chúng trong quá trình bảo quản, chuẩn bị nguyên liệu và trong chế biến Đôi khi người ta còn sử dụng loại hành tây đông lạnh trong chế biến vì tính tiện dụng của nó Giống như hành tây, tỏi cũng được sử dụng dạng bột

Hỗn hợp gia vị: thường chiếm hàm lượng 5-8% tổng hàm lượng chất khô của sản phẩm, tùy thuộc vào loại sản phẩm:

Khoai tây chiên: 6-8%

• Chức năng: hỗ trợ tạo hương vị cho sản phẩm

• Loại sử dụng: bột hành, tỏi

• Lượng sử dụng: hành : 1-10% hỗn hợp gia vị, tỏi : lượng sử dụng nhỏ hơn so với hành.

• Lượng sử dụng: 0,25-2% hỗn hợp gia vị

Lưu ý: Khi sử dụng củ gia vị hay cây gia vị cần xử lý trước ethylene oxyd hay chiếu

xạ để hạn chế sự phát triển của vi sinh vật

2.6 Hương tổng hợp:

• Chức năng: thay thế 1 phần các chất tạo hương vị tự nhiên, hỗ trợ tạo hương

vị cho sản phẩm (hương vị bền hơn và mạnh hơn)

• Loại sử dụng: các chất tạo mùi giống cây hay củ gia vị hay mùi sữa

• Lượng sử dụng: 0.1-5% hỗn hợp gia vị, tùy thuộc vào yêu cầu của nhà sản suất

2.7 Chất trợ hương:

• Chức năng: chất trợ hương là một nhân tố quan trọng (chìa khóa) trong thành phần của gia vị, hỗ trợ tạo hương vị cho sản phẩm

• Loại sử dụng: những loại thông dụng nhất được sử dụng là các chất có bản chất nucleotide như mononatri glutamate, dịch tự phân nấm men, dinatri inosinate, dinatri guanylate và protein thực vật

• Lượng sử dụng: mononatri glutamate : 1-5%: dinatri inosinate và dinatri guanylate; 1- 5%: dịch tự phân nấm men; 0.01-0.05% dinatri guanylate;

2.8 Chất tạo ngọt (sweetener):

• Chức năng: tạo vị ngọt cho sản phẩm, nhất là đối với snack ngọt

• Loại sử dụng: đường tinh luyện, dextrose, fructose…

• Lượng sử dụng: không được nhiều quá để tránh hiện tượng hút ẩm

Chất tạo ngọt được sử dụng với một lượng lớn trong sản suất popcorn và snack dạng ép đùn, chúng thường được phủ lên bề mặt sản phẩm Sự khác nhau của các loại snack tùy thuộc vào thành phần đường và syrup sử dụng (trong việc tạo cấu trúc và hương vị)

Các chất tạo ngọt có giá trị dinh dưỡng:

Bảng 11 Bảng tiêu chuẩn đường trắng của Uỷ ban pháp quy thực phẩm (CAC)

thuộc FAO vàWHO

Thành phần chủ yếu và chỉ tiêu chất lượng Loại A Loại B

Độ đường Pol (%)

RS (%)

Độ tro (%) (theo độ dẫn điện)

Độ ẩm (%) (sấy 105oC, 3 giờ)

Độ màu (IU)

c Mật tinh bột:

Trong điều kiện các nước không trồng nhiều đại mạch, có thể thay thế malt syrup bằng mật tinh bột, là sản phẩm của quá trình thủy phân tinh bột bằng acid hay enzyme không hoàn toàn

Trong mật tinh bột chứa dextrin, maltodextrin, maltose, glucose … với hàm lượng khác nhau tùy thuộc vào mức độ thủy phân.

d Mật ong:

Thành phần của mật ong tùy thuộc vào từng loại và phương pháp chế biến Về bản chất mật ong gồm: 17,1% nước, 38,5% fructose, 31% glucose, 12,8% carbohydrate, 0,3% protein, không chứa dầu Có hơn 80 hợp chất hữu cơ đã được tìm thấy trong mật ong

Khi dùng mật ong trong sản xuất cần chú ý đến nhiệt độ của mật vì mật giảm độ nhớt khi tăng nhiệt độ, trong sản xuất nên giữ mật ở nhiệt độ 32 – 54,5% 0C, nếu nhiệt độ mật cao hơn sẽ ảnh hưởng tới mùi vị của sản phẩm, tỉ lệ glucose : fructose ảnh hưởng đến sự kết tinh

Các chất ngọt nhân tạo được phép sử dụng:

e Saccharin:

Saccharin có độ ngọt gấp 300 lần so với saccharose ở cùng nồng độ Saccharin và muối của chúng rất bền trong các điều kiện sản suất thực phẩm thông thường còn có thể tồn tại trong điều kiện pH<2

Saccharin hoàn toàn không tạo ra năng lượng, rất khó hấp thu vào người và một phần chúng được thải ra nước tiểu Theo quy định của FAO/WHO, liệu lượng cho phép sử dụng là 2,5 mg/Kg thể trọng

2.9 Acid:

• Chức năng: tạo vị chua cho sản phẩm, hạn chế một phần sự phát triển của

vi sinh vật

• Loại sử dụng: acid citric, acid lactic, acid malic, acid acetic

• Lưu ý: muối natri của acid acetic giúp tạo vị giấm cho sản phẩm

2.10 Chất màu: (E100 - E199: Các chất màu thực phẩm)

Chất màu là yếu tố rất quan trọng để người dùng có chấp nhận sản phẩm hay không Người dùng mong đợi thực phẩm sẽ có màu thật như nó vốn phải có.

Thử thách cho nhà sản suất là làm sao để chọn được quy trình công nghệ mà vẫn giữ được màu sắc trong suốt quá trình chế biến

• Chức năng: tạo màu cho sản phẩm

• Loại sử dụng:

• Màu nhân tạo:

Bảng 12 Màu sắc được phép sử dụng trong thực phẩm

Tên/ tên thông thường Màu sắc Thường sử dụng trong thực phẩm

FD&C Blue No.1

Brilliant Blue FCF Xanh sáng

Nước uống, sản phẩm bột từ sữa,thịt đông, bánh kẹo, gia vị, kem, syrup, dịch chiết

FD&C Blue No.2

Bánh nướng, ngũ cốc, snack, kem, bánh

kẹoFD&C Green No.3

Fast Green FCF Xanh nước biển

Nước uống, bánh pudding, kem đá, bánh kẹo, bánh nướng, sản phẩm từ sữa

FD&C Red No.40

Allura Red AC

Đỏ cam Thạch, nước uống, gia vị, sản phẩm từ

sữa, bánh kẹo

FD&C Red No.3

Nước cocktail, nước trái cây đóng chai, bánh kẹo, bánh nướng, sản phẩm từ sữa,

snack

FD&C Yellow No.5

Trứng sữa, nước giải khát, kem, bánh

kẹo, mứt, ngũ cốc, snack.

FD&C Yellow No.6

Ngũ cốc, bánh nướng, snack, kem, nước

giải khát, bánh kẹoFD&C (Food, Drug and Cosmetic) Red 40, Blue 1, Yellow 5, Yellow 6, Red 3 bền, không gây phản ứng, không có mùi vị

 Có thể thêm trực tiếp vào hỗn hợp gia vị  dễ điều chỉnh cường độ màu theo mong muốn.

 Thêm vào gián tiếp bằng cách mua loại bột gia vị có bổ sung màu vào  phân bố màu đồng đều, hạn chế tổn thất.

Bảng 13 Màu caramel

Malt caramel [food colorant] Caramel mạch nha]

Caramel [food colorant] Đường thắng đặc

• Màu tự nhiên: dịch chiết từ ớt, nghệ  kém bền

2.11 Chất hổ trợ quá trình chế biến:

Những chất hỗ trợ chế biến thông dụng nhất được sử dụng là dầu thực vật, silic dioxide

• Loại sử dụng:

 Dầu thực vật:

 Chức năng: hỗ trợ quá trình tạo sản phẩm như :

 Phối trộn hỗn hợp gia vị đồng đều (lớp dầu bao quanh hỗn hợp gia vị hạn chế được hiện tượng hút ẩm và kết chùm các hạt hỗn hợp gia vị gây vón cục)

 Kết dính hỗn hợp gia vị lên bề mặt sản phẩm

 Tạo cấu trúc cho sản phẩm (chất truyền nhiệt trong quá trình chiên, là 1 thành phần của sản phẩm)

 Silic dioxyd:

 Chức năng: tạo lớp màng dạng bột mịn bao quanh lớp gia vị trên bề mặt sản phẩm

2.12 Chất chống Oxy hóa (E300-E399):

Chất chống oxy hóa là những chất có khả năng làm chậm sự ôi hóa do oxy hóa

trong quá trình bảo quản thực phẩm có chứa chất béo Các phụ gia chống oxy hóa thường được sử dụng trong sản xuất là:

Nhân tạo: BHA, BHT, TBHQ

Tự nhiên: vitamin E, bản thân các cây hay củ gia vị trong hỗn hợp gia vị

Chất chống oxy hóa nhân tạo:

a Butylated hydroxyanisole (BHA):

BHA là một chất chống oxy hóa tổng hợp được dùng để bảo vệ hương vị của thực phẩm có chứa chất béo Tính chất đặc biệt của chất BHA là có tính chất bền nhiệt do đó nó thường được sử dụng trong các loại snack nướng hoặc chiên Khi vào cơ thể qua đường

miệng BHA được hấp thụ qua da dày, ruột và được bài tiết nhanh chóng Qua các cuộc nghiên cứu tác động của BHA lên cơ thể sinh vật đang được tiến hành, mặc dù có một số bất lợi trên cơ thể chuột, khỉ nhưng BHA vẫn được xem là phụ gia an toàn nếu được sử dụng với liều lượng thấp, đảm bảo quy định quốc tế.

b Butylated hydroxytoluene (BHT):

BHT là một chất chống oxy hóa tổng hợp tan được trong benzene, methanol, dầu khoáng và mỡ, BHT có hoạt tính mạnh hơn BHA nhưng nó chỉ đóng vai trò là chất hổ trợ cho BHA khi hai chất này được trộn chung BHT đi vào cơ thể qua đường miệng cũng sẽ được hấp thụ nhanh chóng qua dạ dày, ruột , sau đó sẽ được thải ra ngoài qua nước tiểu và phân Sự chuyển hóa chủ yếu thông qua con đường oxy hóa, trong đó sự oxy hóa nhóm metyl trội hơn hẳn loài gặm nhấm, thỏ và khỉ, còn sự oxy hóa tert – buthyl trội hơn hẳn ở người Tổ chức Sức Khoẻ Thế Giới (WHO) cũng đã xem xét các nghiệm trên chuột, khỉ, người và kết luận rằng, với liều lượng an vào là 50mg/kg thể trọng sẽ không gây ra độc tính ở bất kỳ cấp độ nào

c Teriary – butyl – hydroquinone (TBHQ):

TBHQ cũng là một chất chống oxy hóa có hoạt tính tương đối mạnh hơn BHA TBHQ là chất chống oxy hóa được sử dụng rất phổ biến hiện nay có hiệu quả làm tăng thời hạn sử dụng của các sản phẩm chứa chất béo không có cholesterol TBHQ tan vừa phải trong dầu mỡ (5 – 10%), tan ít trong nước (<1%), không tạo màu với các kim loại, đây chính là đặc điểm ưu việt, giúp cho quá trình chế biến được tiến hành dễ dàng Tuy nhiên, TBHQ lại tương tác với các acid amin tự do làm cho sản phẩm có màu đỏ, điều này làm hạn chế khả năng ứng dụng của nó trong các loại thực phẩm có chứa protein TBHQ được hấp thụ thông qua dạ dày, ruột và được thải nhanh chóng qua nước tiểu Sự chuyển hóa được tiến hành bằng con đường oxy hóa tiếp theo là quá trình kết hợp Thử nghiệm ở người cho thấy, với liều lượng 20mg/kg thể trọng, sự bài tiết hoàn toàn qua thận được thực hiện trong vòng 48 giờ TBHQ có tác dụng gây độc cấp tính TBHQ vẫn được xem là phụ gia an toàn nếu được sử dụng với liều lượng thấp, đảm bảo quy định của quốc tế

Các chất chống oxy hóa này có thể sử dụng riêng rẻ nhưng các nhà phân phối khuyên nên trộn chung lại sẽ có tác dụng chống oxy hóa tốt hơn Tất cả các chất này hầu như không tan trong nước ở nhiệt độ thường mà tan tốt trong cồn

Một vài công thức gia vị:

Công thức phối trộn gia vị:

• Tùy thuộc vào tính chất của sản phẩm.

• Tùy thuộc vào từng nhà sản xuất

Bảng 14 Giới thiệu công thức phối trộn gia vị cơ bản của các nhà sản xuất snack ở

Mỹ:

Protein thực vật đã thủy phân 3

2.13 Các chất khác:

• Chức năng: cung cấp các chất dinh dưỡng như khoáng, vitamin, protein…, và tạo hương vị đặc trưng cho sản phẩm

• Loại sử dụng: thịt động vật (tôm, cua, gà…), bột rau…

Lượng sử dụng: tối đa 30% hàm lượng hỗn hợp gia vị

2.14 Nước:

Nước là thành phần cơ bản trong thực phẩm và nó cũng được quy định sử dụng như những thành phần khác Thêm vào đó, một số các chất không tan như khoáng, các chất hữu cơ trong nước có thể làm ảnh hưởng tới tính năng của hỗn hợp trong quá trình sản xuất và nó còn ảnh hưởng tới tính chất của sản phẩm sau này.

Các tính chất vật lý, hóa học và vi sinh của nước đều ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng của thực phẩm

Nước dùng trong sản suất snack chỉ được sử dụng với một tỉ lệ rất nhỏ nên hầu hết các loại bánh snack đều ít nhạy cảm với những thay đổi nhỏ trong chất lượng của nước hơn so với các loại thực phẩm khác Tuy nhiên, khối lượng và chất lượng nước sử dụng đều gây ảnh hưởng đến mùi vị, hình dạng, cấu trúc và đến thời gian bảo quản sản phẩm,

do đó các nhà sản xuất snack vẫn phải lưu tâm đến vấn đề về chất lượng nước Nước dùng trong thực phẩm nói chung đều phải đạt tiêu chuẩn của nước uống

2.15 Vôi:

Vôi dùng trong chế biến thực phẩm có chứa CaO và khoảng 5% MgO Nồng độ của

vôi dùng trong nấu kiềm là 1% trọng lượng bắp, nhiệt độ nấu là 85 – 1000C với thời gian nấu thay đổi khác nhau Thời gian nấu, nhiệt độ, nồng độ vôi và phương pháp nấu sẽ có ảnh hưởng lẫn nhau Thêm vào đó, vôi dùng để tách vỏ của hạt trong quá trình ngâm, kiểm soát hoạt động của vi sinh vật và ảnh hưởng đến cấu trúc, hương vị, màu sắc, mùi thơm, thời gian sử dụng, giá trị dinh dưỡng của snack Vôi cũ đã để lâu ngày khi sử dụng để ngâm bắp thì cho hiệu quả tách vỏ không cao, do đó vôi dùng phải luôn là vôi mới hoặc được bảo quản kỹ Vôi cũng ảnh hưởng tới chất lượng chất rắn trong cống xả của quy trình sản xuất Chỉ một lượng nhỏ vôi được giữ lại trên hạt (< 2%), do đó không nên dùng quá nhiều vôi cho quá trình nâu vì chúng sẽ bị loại phần lớn ra khỏi hạt gây tổn thất không đáng và tốn nhiều chi phí cho việc sử lý nước thải Nếu lượng vôi quá cao còn làm tăng tổn thất chất khô trong bắp

Đối với các sản phẩm chips thì bắp yêu cầu được rửa cho đến khi vỏ hạt bị tách ra hoàn toàn, nhưng thường thì các nhà sản xuất không loại hết được hết vỏ vì sẽ tốn nhiều chi phí Nếu hạt không loại hết được vỏ sẽ làm cho sản phẩm chips có màu tối và ngoài ra còn ảnh hưởng tới quá trình nghiền Để giải quyết vấn đề khó khăn này, bắp được xử lý với vôi Tác động của vôi lên bắp là chúng sẽ cắt các liên kết giữa các hemicellulose nên làm cho vỏ hạt bị tách ra dễ dàng

2.16 Dầu, mỡ.

Mỡ động vật không những chứa nhiều acid béo bão hòa và cholesterol mà còn rất kém ổn định nên rất ít được sử dụng trong sản suất Snack Đa số quy trình sản xuất snack đều dùng chất béo có nguồn gốc thực vật như các loại dầu dừa, dầu đậu nành dầu mè, dầu đậu phộng, dầu cọ… Dầu đưa vào sản xuất phải là dầu tinh luyện gồm cả quá trình khử

mùi Các loại dầu thô không tinh khiết còn lẫn rất nhiều tạp chất, do đó không nên dùng để sản xuất snack vì dầu không những dùng để chiên mà còn trở thành một thành phần chủ yếu trong sản phẩm cuối.

Chọn dầu chiên:

Dầu chiên là nhân tố quan trọng thứ hai sau nguyên liệu chính (bắp) đối với các sản phẩm snack được chiên ngập trong dầu Việc chọn dầu chiên tùy thuộc vào nhiều yếu tố như: giá thành, khả năng sử dụng, tính ổn định và mùi vị của dầu Dầu đậu nành, dầu hướng dương, dầu bông là những loại dầu được dùng phổ biến trong sản xuất snack Dầu đậu phộng mặc dù đắt hơn những loại dầu trên nhưng chúng vẫn được dùng trong quá trình chiên bằng cách trộn với các loại dầu khác để cải thiện mùi vị của sản phẩm Dầu chiên được hydro hóa một phần nhằm tăng tính ổn định và tránh hiện tượng tạo mùi Thời gian sử dụng dầu tùy thuộc vào thành phần của dầu và quy trình sản suất Thông thường việc lọc đầu và bảo quản chúng ở nhiệt độ thích hợp sẽ cải thiện được tính năng của dầu và tăng thời gian sử dụng của sản phẩm Sự hấp thu dầu vào sản phẩm tùy thuộc vào loại chảo chiên, phương pháp chiên, nhiệt độ chiên, thời gian chiên và chất lượng dầu Thời gian thay dầu trong các chảo chiên công nghiệp là rất quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng của sản phẩm

Đối với các sản phẩm chiên nói chung và Snack nói riêng, thường chọn dầu chiên là shortening (dầu được tinh luyện và hydro hóa)

Bảng 15 Giới hạn chất lượng của dầu chiên:

Chỉ số iodine 130 đơn vị max (tốt nhất là <100 đơn vị)

Chỉ số xà phòng (natri oliat) 25 mg/kg max

PHẦN 2: SƠ ĐỒ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SNACK TỪ NGŨ

CỐC:

Sơ đồ quy trình công nghệI

Sơ đồ quy trình công nghệ II:

rửaKiềm hóa

Nghiền

ép đùn

Làm ráoChiên

Bao góiPhun gia vịBắp

Corn chipGia vị

Vôi, nước

Vỏ,nư ớc thải

shortening

Bao bì Nước

PHẦN 3: THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

A QUY TRÌNH 1

rửaKiềm hóa

Nghiền Bắp

ép đùn

Làm ráoChiên

Bao góiBao bì

Nước

Phun gia vịGia vị

I. KIỀM HÓA:

Giai đoạn kiềm hóa gồm hai bước cơ bản Đầu tiên, bắp nguyên liệu được nấu trong dung dịch nước vôi Sau đó, hỗn hợp được bơm qua bồn có bổ sung nước lạnh để làm nguội về nhiệt độ thích hợp và tiếp tục ngâm

I.1 Mục đích công nghệ: chuẩn bị, bảo quản.

• Làm lỏng vỏ(loosen) để chúng có thể được tách ra hoàn toàn trong quá trình rửa

•Tăng(incorperate) hàm ẩm trong hạt lên 40-43% tại thời điểm kết thúc chu trình nấu

•Hồ hóa tinh bột trong hạt để tạo nên khối bột nhão kết dính (the dough cohesive) thích hợp cho quá trình ép đùn

Quá trình kiềm hóa làm cho hạt bắp hút nước trở nên mềm để chuẩn bị cho quá trình nghiền Sau quá trình nấu, bắp sẽ được ngâm trong vài giờ Quá trình ngâm làm tăng sự hấp thu ẩm và phân bố đều ẩm, vôi trong toàn hạt Ảnh hưởng lớn nhất của quá trình nấu kiềm và ngâm đối với toàn khối hạt là làm bong và loại được hầu hết lớp vỏ hạt Vỏ hạt tách ra khỏi hạt ở lớp vỏ ngoài hoặc cả lớp vỏ trong, trên lớp aleuron ở cả hạt và phôi Đồng thời quá trình này giúp tiêu diệt các vi sinh vật ở hạt bắp, ức chế enzyme và giảm hàm lượng độc tố Fumonisin đảm bảo an toàn cho sức khỏe người sử dụng

Hạt bắp sau khi nấu với kiềm được gọi là nixtamal

I.2 Các biến đổi của nguyên liệu:

a Vật lí:

• Tổn thất hàm lượng chất khô

• Sự khuếch tán các chất từ bắp vào nước

• Nhiệt độ: xuất hiện gradient nhiệt độ trong sản phẩm

• Tăng hàm ẩm

• Phản ứng Ca(OH)2 với hemicellulose trong thành tế bào làm phá vỡ liên kết giữa các hemicellulose, tạo điều kiện cho quá trình tách vỏ

• Hàm lượng xơ giảm (dietary fiber và crude fiber)

• Phản ứng Maillard

• Phản ứng Caramel

d Hóa sinh:

• Enzyme trong bắp bị vô hoạt

e Sinh học:

• Ức chế vi sinh vật và quá trình trao đổi chất

• Làm giảm hàm lượng fumonisin

I.3 Các yếu tố ảnh hưởng:

- Nguyên liệu bắp tốt thì lượng nước thâm nhập qua lớp aleuron hoặc lớp vỏ ít Ngược lại, nước thâm nhập dễ dàng vào nội nhũ của hạt bị vỡ, làm cho bắp bị nấu quá và hàm lượng chất khô bị mất rất nhiều

Trong thực tế, quá trình nấu hạt bắp mềm và bột là nhanh nhất nhưng vỏ hạt không

bị loại ra được, đồng thời Masa dễ bị nấu quá lửa và bị tổn thương hàm lượng chất khô nhiều Bắp cứng đòi hỏi thời gian nấu lâu hơn, tuy nhiên do cấu trúc hạt nội nhũ, ta có thể lợi dụng nó để điều khiển quá trình nấu và chất lượng của sản phẩm không bị giảm nhiều Lượng chất khô bị mất của bắp cứng trong quá trình nấu ít hơn so với bắp mềm khi so sánh cùng một lượng vỏ được loại ra Bắp quá cứng gây khó khăn trong quá trình nấu và nghiền và làm giảm năng suất của cả quá trình vì thời gian nấu đòi hỏi phải dài hơn

- Thời gian nấu và hàm lượng vôi ảnh hưởng đến hàm lượng ẩm và tổn thất hàm lượng chất khô Thời gian nấu tối ưu chịu ảnh hưởng trực tiếp bởi độ cứng của bắp

- Thiết bị nấu, chế độ khuấy trộn và thời gian khuấy trộn cũng gây ảnh hưởng đến quá trình nấu và ngâm bắp

I.4 Thiết bị:

Hình 2 Thiết bị nấu

a Thiết bị nấu: phương pháp dùng nồi nấu có lớp vỏ áo cho hơi đi bên ngoài và có

cặp cánh khuấy đặt bên trong

Thiết bị gồm có một nồi nấu được gia nhiệt bằng hơi ở vỏ và hai cánh khuấy tự động Hỗn hợp bắp, vôi, nước được gia nhiệt bằng hơi trong lớp vỏ áo của nồi nấu, bắp không tiếp xúc trực tiếp với hơi Máy khuấy được đặt bên ngoài, được trang bị một cánh khuấy, liên tục đảo trộn bắp bên trong nồi đều lên từ thành nồi đến tâm nồi Cùng lúc đó, máy khuấy ở trong nồi sẽ đảo trộn bắp theo hướng ngược lại, do đó bắp được nấu đều trong mỗi mẻ Trong qui trình, nhiệt độ nấu của hỗn hợp được xác định trước Khoảng

82oC là nhiệt độ gần với nhiệt độ sôi của hỗn hợp, thời gian giữ nhiệt ít nhất là 1-2 phút, lâu nhất là 30 phút Hỗn hợp sau đó được làm nguội trong một nồi tương tự bằng cách bổ sung nước lạnh và tận dụng hệ thống cánh khuấy trong nồi để làm nguội nhanh chóng Thời gian gia nhiệt là thời gian được tính từ lúc bắt đầu nấu cho đến khi đạt nhiệt độ nấu cần thiết Thời gian gia nhiệt sẽ ảnh hưởng đến cấu trúc sản phẩm sau này Bằng cách thay đổi áp suất hơi ở lớp vỏ áo, nhiệt cung cấp cho nồi sẽ được điều chỉnh và thời gian gia nhiệt sẽ có thể điều khiển được dễ dàng Thời gian gia nhiệt và các thông số khác của quá trình nấu có thể được điều khiển bởi PLC hay các relay điều khiển tự động để đảm bảo độ đồng nhất của sản phẩm Trong phương pháp này, mỗi mẻ có thể nấu từ 115 đến

giữa các mẻ vì nhiệt độ và thời gian được kiểm soát chặt chẽ theo cách giống như vậy, quá trình làm nguội và những thay đổi trong quá trình ngâm cũng được điều khiển và cho kết quả rất đồng đều Tuy nhiên phương pháp này có chi phí đầu tư ban đầu cao hơn những phương pháp khác do phải trang bị bồn nấu, bồn ngâm, hệ thống bơm…

c Phương pháp thực hiện:

Quá trình kiềm hóa bao gồm các bước:

• Nấu bắp, nước, vôi trong thiết bị gia nhiệt vỏ áo có cánh khuấy đến nhiệt độ gần nhiệt độ sôi

• Giữ bắp tại nhiệt độ nấu trong một khoảng thời gian nhất định

• Chuyển bắp đã được nấu qua thùng ngâm để tăng ẩm

Bắp nếu không được nấu với kiềm sẽ không tách đựợc vỏ và có thể bị nấu quá lửa, trong khi đó nếu được nấu với kiềm ở cùng nhiệt độ thì hạt bắp được tách vỏ và đạt yêu cầu kĩ thuật

Bắp được gọi là “nấu” khi nó được gia nhiệt lên nhiệt độ lớn hơn 650C, đây là nhiệt độ hồ hóa trung bình của tinh bột bắp Vì vậy việc nấu bắp phải được kiểm soát cẩn thận để đảm bảo cho thời gian gia nhiệt, thời gian giữ nhiệt và thời gian hạ nhiệt của quá trình nấu được giống nhau trong tất cả các mẻ Các thông số khác cần phải được kiểm soát chặt chẽ để đạt được độ đồng nhất trong quá trình nấu giữa mẻ này với mẻ khác là khối lượng bắp, cường độ khuấy trộn, nồng độ vôi, và thời gian nghỉ Nhiệt độ tại tâm của mỗi mẻ nấu thường được ghi lại từ lúc bắt đầu thời gian giữ nhiệt cho đến khi hỗn hợp bắp trở lại nhiệt độ phòng Việc ghi lại nhiệt độ và thời gian nấu rất quan trọng trong việc xác định tại sao các mẫu bắp sau quá trình nấu lại có khả năng nghiền khác nhau

Việc kéo dài thời gian nấu, dù bắp đựơc nấu kĩ hay không, tùy thuộc vào tính chất bên trong của hạt bắp, sự tương tác giữa nhiệt độ, thời gian, nồng độ vôi, loại bồn nấu và cường độ khuấy Quá trình nấu và ngâm tối ưu được xác định một cách chủ quan bằng cách ước lượng lượng vỏ được tách ra, độ mềm của hạt, sự hấp thu nước và các vấn để khác xảy ra trong nixtamal Độ ẩm là chỉ số tốt nhất để xác định điểm kết thúc của quá trình nấu Trong quá trình làm nguội, nước lạnh nhanh chóng được bổ sung vào để đưa nhiệt độ của hạt xuống < 65oC, tức nhỏ hơn nhiệt độ hồ hóa của tinh bột và tránh hiện tượng nấu quá lửa tạo thành các điểm sôi cục bộ trong các bồn nấu lớn

I.5 Thông số công nghệ:

- Đá vôi CaO (tạo thành Ca(OH)2 trong nước): được sử dụng với hàm lượng 1% khối lượng bắp để tấn công thành tế bào và các thành phần khác của hạt bắp

- Quá trình nấu:

+ Nhiệt độ nấu thấp hơn một chút so với nhiệt độ sôi (95-99oC): làm tăng hiệu suất(yield) của quá trình nấu một cách đáng kể bởi việc hạn chế hạt nấu quá (overcooked kernels) Nấu bắp tại nhiệt độ cao hơn nhiệt độ sôi gây ra những dấu hiệu nấu quá (significant over-cooking).

+ Thời gian nấu: 5-30 phút

+ Nhanh chóng hạ nhiệt độ xuống 55- 60oC để kết thúc quá trình nấu bằng cách thêm nước lạnh vào cuối thời điểm nấu Hàm ẩm sau quá trình nấu thường là 40-43%

- Quá trình ngâm: Thời gian ngâm từ 12-16 giờ Hàm ẩm cuối cùng sau quá trình ngâm thường là 50-52%

II. QUÁ TRÌNH RỬA:

Sau khi ngâm, nixtamal và dung dịch nước ngâm được chuyển sang bồn rửa

II.1 Mục đích:

- Loại vôi và loại phần lớn vỏ hạt

II.2 Biến đổi nguyên liệu:

Quá trình rửa chủ yếu chỉ gây ra các biến đổi vật lí:

• Quá trình khuếch tán chất tan từ bắp vào nước

• Sự tổn thất chất khô trong quá trình rửa

• Sự giảm khối lượng nguyên liệu sau quá trình rửa do một lượng lớn vỏ đã được tách ra

II.3 Các yếu tố ảnh hưởng:

Độ sạch của bắp tùy thuộc vào các thông số của quá trình nấu, các thông số của thiết

1. Yêu cầu thiết bị rửa:

 Tách và làm ráo bắp (ra khỏi nước ngâm)

 Loại bỏ hoàn toàn vỏ hạt bắp từ giai đoạn nấu và ngâm

 Làm ráo nước rửa bắp

2. Máy móc sử dụng:

Hầu hết các thiết bị rửa trong công nghiệp có dạng thùng quay hoặc hình trống để rửa nixtamal bằng nước dưới áp lực cao để loại vỏ và vôi còn thừa trên hạt Có hai thiết bị rửa được sử dụng là thiết bị rửa dạng trống và hệ thống “lowboy”.

a Thiết bị rửa hình trống: (the drum washer) gồm một băng tải để vận chuyển

nixtamal vào trong một cái trống hình trụ được đục lỗ, bên trong có các tầng hoặc có dạng hình xoắn ốc theo toàn bộ chiều dài trống và có các vòi phun được bố trí hợp lí Nước được phun vào để loại vỏ hạt Trong thiết bị này có sử dụng bơm để làm tăng áp lực nước nhằm loại bỏ vỏ bắp dễ dàng Nixtamal sau đó được đưa lên một băng tải để làm ráo nước

Hình 4 Thiết bị rửa dạng trống (the drum washer)

b Hệ thống “lowboy”(lowboy system): gồm một cái thùng chứa, ở bên trong

được trang bị những tấm màng và một thiết bị phun Nixtamal được rửa liên tục đựoc chuyển từ đáy thùng chứa sang một băng tải

Hình 5 Hệ thống “lowboy” (lowboy system)

II.5 Thông số công nghệ:

Phun một khối lượng lớn nước ở nhiệt độ thường áp lực cao trong vòng 2 phút lên bắp chứa trong thiết bị được cấu tạo có những tấm kim loại được đục lỗ

Tiếp theo đó là khoảng 6 phút làm ráo nước dư trên băng tải làm ráo

Hình 6 Quá trình kiềm hóa và rửa dùng thiết bị nấu Halmiton + thiết bị

rửa lowboy

III. QUÁ TRÌNH NGHIỀN:

III.1 Mục đích công nghệ:

Chuẩn bị cho quá trình ép đùn: quá trình nghiền làm giảm kích thước hạt bắp , tạo nên một khối đặc, sệt gọi là masa

III.2 Các biến đổi:

 Biến đổi vật lý:

 Sự giảm kích thước của nixtamal: do ma sát trong khi nghiền, các tế bào bị phá vỡ chuyển nixtamal từ trạng thái hạt thành khối bột sệt đồng nhất

 Tăng nhiệt độ của khối nguyên liệu do ma sát

 Biến đổi hóa học:

 Sự tăng hàm ẩm của khối nguyên liệu do quá trình nghiền có bổ sung nước

III.3 Các yếu tố ảnh hưởng:

Quá trình nghiền chịu ảnh hưởng của các yếu tố:

 Loại bắp sử dụng: các loại bắp có tỉ lệ nội nhũ miền sừng và miền bột khác nhau sẽ có độ cứng khác nhau Tùy độ cứng của bắp nguyên liệu để chọn áp lực nghiền thích hợp

 Mức độ của quá trình nấu nixtamal: nhiệt độ và thời gian nấu nixtamal ảnh hưởng đến mức độ hồ hóa tinh bột Quá trình hồ hóa càng nhiều thì kích thước hạt masa càng mịn và có độ dính cao.

 Lượng nước sử dụng trong quá trình nghiền: nước được bổ sung trong quá trình nghiền để làm mát đá nghiền ngăn ngừa đá nhanh bị mòn và giảm nhiệt độ của masa Lượng nước này làm tăng độ ẩm của khối masa đến khi đạt độ ẩm tối ưu trước lúc vào thiết bị ép đùn

 Bề mặt của thớt đá nghiền: độ bén và hình dạng của các rảnh trên bề mặt thớt là những nhân tố quyết định chính trong quá trình nghiền Nó ảnh hưởng đến độ đồng đều và kích thước các hạt sau nghiền

 Aùp lực giữa hai thớt nghiền: ảmh hưởng kích thước hạt và thời gian nghiền

III.4 Thiết bị – Hoạt động

a Thiết bị:

Nixtamal được nghiền bằng thiết bị thớt đá Thiết bị gồm hai tấm đá được khắc chạm, đặt song song nhau, một tấm đứng yên và một tấm chuyển động với vận tốc 500 – 700 (vòng/phút) Thớt đá dung nham hay thớt đá tổng hợp (Aluminium oxide) là hai loại được sử dụng phổ biến trong công nghiệp Máy nghiền trong công nghiệp sử dụng thớt đá có đường kính 25 – 46 cm (10 – 18 in) Viết khắc chạm cạn dần đi từ giữa ra mép thớt nhờ vậy nguyên liệu được nghiền nhỏ dần

Ngày nay người ta cũng có thể dùng các loại thớt bằng thép, quay với tốc độ cao để sản xuất ra masa có nhiệt độ thấp hạn chế dính masa vào thiết bị Thiết bị này có năng suất tối đa 2721 kg masa/giờ, so với thiết bị dùng thớt đá tổng hợp có năng suất tối đa

1814 kg masa/giờ

Thiết bị nghiền cần đạt các yêu cầu sau:

• Giữa kẽ hở không đổi giừa hai thớt đá (hoặc thớt làm bằng kim loại) khi đã đặt chúng thật song song nhau

• Thiết kế sao cho những thớt đá (hoặc thớt kim loại) không sát chặt vào nhau

• Đá có thời gian sử dụng dài

• Có thể xay nhiều loại nixtamal khác nhau để tạo ra masa thích hợp cho các loại sản phẩm bánh khác nhau

Hình 7 Thiết bị nghiền hiện đại (modern corn mill)

b Nguyên tắc hoạt động:

Hình 8 Sơ đồ nguyên lí hoạt động của máy nghiền

Bắp được đưa vào máy xay từ băng tải làm ráo nước và được phân phối từ từ vào thớt đá nhờ vít tải đặt trong phễu nhập liệu bên trên máy xay Sau khi qua phễu, nixtamal được đẩy vào tâm và rơi vào khe hở giữa hai thớt đá (một thớt đứng yên và một thớt khác chuyển động) Nixtamal được xay, nhào và nghiền nát khi di chuyển giữa hai thớt đá Sự giảm kích thước của hạt nixtamal tạo thành masa có liên quan trực tiếp đến kích thước và

bề sâu của khe hở và là kết quả của sự tác động lẫn nhau của các yếu tố ảnh hưởng đề cập ở trên.

Năng suất của máy xay phụ thuộc vào đường kính và tốc độ quay của thớt đá Dùng thớt đá với tốc độ quay càng cao, kẽ hở càng nhỏ sẽ làm cho bột xay ra càng mịn điều này ảnh hưởng không tốt đến chất lượng sản phẩm cuối cùng vì các hạt lớn sẽ tạo cấu trúc tốt cho sản phẩm, giúp độ ẩm dễ dàng bốc hơi trong quá trình chiên

III.5 Thông số công nghệ:

• Đường kính thớt : 25 – 46 cm (10 – 18 inch)

• Vận tốc quay: 500- 700 vòng/phút

• Nhiệt độ sau khi nghiền: 40 – 50oC

• Độ ẩm masa: 48 – 53%

IV QUÁ TRÌNH ÉP ĐÙN

IV.1 Mục đích quá trình ép đùn:

Mục đích chính của quá trình là chế biến: hỗn hợp nixtamal sau khi nghiền được đưa vào máy ép đùn Ở đây ta sử dụng quá trình ép đùn nóng nên trong nguyên liệu xảy ra các biến đổi làm chín sản phẩm Ép đùn cũng có các mục đích khác như: bảo quản (sản phẩm của ép đùn có hàm ẩm thấp (5-30%)), hoàn thiện (tạo hình cho sản phẩm)

IV.2 Các biến đổi của nguyên liệu trong quá trình ép đùn:

Nhóm các biến đổi:

• Biến đổi vật lý

• Biến đổi hoá học

• Biến đổi hoá lý

• Biến đổi sinh học

• Biến đổi hoá sinh

1 Biến đổi vật lý :

Nhiệt độ: gia tăng, tuỳ thiết bị sử dụng, chế độ làm việc mà nhiệt độ khối nguyên liệu có thể lên tới 180 oC

Aùp suất : thay đổi theo chiều dài của trục vis, áp suất tăng khi nhiệt độ tăng và tăng nhanh khi trục vis quay nhanh

Độ cứng: giảm do sự gia tăng nhiệt độ, khối nguyên liệu chảy lỏng ra mềm, dẻo hơn và kết thành một khối bán rắn dẻo (semi-solid plasticized)

Kích thước: do quá trình nhào trộn, gia nhiệt, ma sát làm cho kích thước hạt nguyên liệu trở nên nhỏ mịn hơn