Bài thuyết trình nhóm công nghệ chế biến thực phẩm quá trình ép đùn

Trục vis quay truyền năng lượng cho lớp nguyên liệu tiếp xúc với trục Chuyển động xoắn dọc theo chiều quay của trục tạo ra lực ma sát giữa các nguyên liệu và giữa nguyên liệu với vỏ máy

MÔN: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM

QUÁ TRÌNH ÉP ĐÙN

Nhóm 5

1 CƠ SỞ KHOA HỌC

Ép đùn là quá trình dùng áp lực đẩy khối nguyên liệu qua các lỗ nhỏ nhằm mục đích định hình cho sản phẩm, bán thành phẩm

Cấu tạo chung

Buồng chứa liệu Cơ cấu tạo áp lực đẩy nguyên liệu thoát ra

Có dạng hình trụ,

làm bằng vật liệu

chịu áp lực cao

Đầu thoát liệu có dạng côn

hay gắn với dĩa khuôn đục lỗ

để định dạng cho sản phẩm

Cơ cấu tạo áp lực: piston hay vis tải

Nguyên liệu đi qua một đầu của buồng chứa, chuyển dịch bên trong buồng nhờ lực đẩy của piston hoặc chuyển động

tròn xoay của vis tải và thoát ra ở đầu kia của thiết bị.

Trục vis quay truyền năng lượng cho lớp

nguyên liệu tiếp xúc với trục

Chuyển động xoắn dọc theo chiều quay của trục tạo ra lực ma sát giữa các nguyên liệu và

giữa nguyên liệu với vỏ máy

Nhiệt lượng làm nhiệt độ khối nguyên liệu tăng, phân tử nguyên liệu chịu tác động của lực đẩy, lực ma sát,…

Lực tác động đủ lớn + tác động của nhiệt cao làm biến dạng hoặc phá vỡ cấu trúc ban đầu của nguyên liệu chuyển thành dạng dẻo

Khối nguyên liệu đến đầu ra, dạng côn hay dĩa khuôn làm giảm lượng nguyên liệu thoát

ra, tạo áp lực lớn tại đầu lỗ khuôn nén

nguyên liệu vào lỗ khuôn

Ra bên ngoài, áp suất giảm đột ngột, chất khí

và lỏng bị nén trong khối nguyên liệu sẽ bốc hơi nhanh

Sản phẩm tăng về thể tích, làm khô giảm nhiệt và trương nở

2 MỤC ĐÍCH CÔNG NGHỆ VÀ PHẠM VI THỰC HIỆN

Tạo hình sản phẩm,

ép đùn áp lực cao

CB: nhiệt độ trục vis tăng làm chín SP (biến tính protein, hồ hóa tinh bột và tạo mùi vị màu sắc do phản ứng mailard.

BQ: nếu nhiệt độ cao

hơn 100 o C làm giảm độ

ẩm SP, vô hoạt enzyme,

tiêu diệt vi sinh vật.

Hiện nay CN chế biến lương thực, các loại đậu, SX bánh kẹo, chế biến thịt, thủy sản

3 CÁC BIẾN ĐỔI CỦA NGUYÊN LIỆU

vào

Các thông số biến đổi sẽ làm thay đổi áp lực và nhiệt độ trong thiết bị dẫn đến thay đổi tính

chất sản phẩm cuối

Quá trình ép đùn áp lực cao thường sử dụng trong CN chế biến các nguyên liệu dạng phân

tử như protein và tinh bột

Giai đoạn phối trộn

Đường kính trục vis nhỏ hay bước vis thưa tức không gian chứa nguyên liệu nhiều Biến đổi chính trong vùng thứ nhất này là sự phối trộn đều các nguyên liệu với nhau.

Giai đoạn nhào trộn

Vùng 2, nhiệt độ và áp suất tăng dần cũng như các cấu tử, nhất là nước được trộn đều, khuếch tán vào bên trong cấu trúc nguyên liệu, hình thành liên kết hydro Nguyên liệu trương nở, đặc hơn.

Giai đoạn nấu – định hình

Vùng này nguyên liệu bị biến đổi sâu sắc nhất

Dưới áp lực cao, cấu trúc hạt tinh bột bị phá

vỡ hay rách bó sợi protein

Ở trạng thái chảy dẻo, các phần tử linh động hơn, có khuynh hướng duỗi mạch, tạo ra các liên kết mới, tạo thành khung mạng cho sản phẩm sau này Phân tử khí và hơi nước phân

bố đều giữa các khung mạng chính là các

“mầm” khí để tạo độ xốp cuối cho sản phẩm

Giai đoạn nấu – định hình

 Kết thúc GĐ nấu, nguyên liệu có dạng khối dẻo hay lỏng và chịu áp lực rất cao Dòng chất lỏng nhớt này

sẽ chảy qua lỗ khuôn và định hình dòng chảy theo hình dạng của khuôn.

Cấu trúc cuối cùng của sản phẩm

Mặt năng lượng giữa các phân tử khối lượng thấp

Độ bền vững của liên kết giữa các hợp chất cao phân tử hình thành nên khung mạng

Giai đoạn nấu – định hình

Ngược lại nếu năng lượng liên kết giữa các hợp chất cao phân tử tạo khung mạng lớn

mà năng lượng của các phân tử khí và hơi thấp thì sản phẩm sẽ nở rất ít hay không nở

Giai đoạn này, nếu các phân tử nước có năng lượng lớn và thoát ra ngoài nhiều, sản phẩm

sẽ trở nên khô giòn hay cứng và cố định hình dạng

Giảm khối lượng phân

tử và tham gia các LK với phân tử tinh bột

Không ảnh hưởng lớn đến độ xốp của

sản phẩm

Ngoài protein và tinh bột có vai trò tạo khung mạng, các chất khác cũng sẽ ảnh hưởng đến cấu trúc của sản phẩm cuối

 Chất béo có thể liên kết với khung protein thông qua nhóm ưa béo hay với tinh bột hay thông qua quá trình hấp phụ vào các vòng xoắn của amylose.

 Các liên kết này tạo màng chất béo nhốt các bóng khí và hơi nước nên sản phẩm sẽ phồng nở tốt hơn

 Nhiệt độ quá cao, các acid béo tự do có thể

bị oxy hóa, ảnh hưởng đến hương vị sản phẩm cuối cùng, giảm chất lượng dinh dưỡng và cảm quan của sản phẩm

và các khoáng chất hầu như không

bị ảnh hưởng

Nhiệt độ cao, đường trong nguyên liệu bị caramel hóa hay tham gia

PƯ Maillard ảnh hưởng lên màu sắc

và mùi vị sản phẩm ép đùn

Tan trong dầu như vitamin D, K hầu như không bị biến đổi sau

ép đùn

Các vitamin tan trong nước như

vitamin C rất nhạy với nhiệt độ nên có thể bị tổn thất từ 5-100% sau ép đùn

Một số hợp chất tạo màu và hương của nguyên liệu có thể bị phân hủy bởi nhiệt độ cao trong buồng ép.

Một số có thể bị cuốn theo hơi nước thoát ra

từ sản phẩm ép đùn

Vì thế các chất này thường được bổ sung vào sản phẩm ngay sau quá trình ép đùn

4 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG

Yếu tố ảnh hưởng

chóng

Ảnh hưởng của cấu hình thiết bị

Đường kính trục vis càng lớn, bước vis càng nhỏ thì không gian dành cho nguyên liệu căng giảm.

Số lượng lỗ khuôn càng nhiều, lỗ khuôn càng lớn sẽ càng làm giảm áp suất tác động lên nguyên liệu.

Chiều dài của phần làm việc trong máy ảnh hưởng đến mức độ biến dạng của nguyên liệu.

Bề mặt bên trong buồng ép và trục vis càng nhám sẽ làm nhiệt lượng sinh ra càng lớn.

Ảnh hưởng vận tốc quay trục vis:

 Tốc độ quay của trục vis càng nhanh

 Cấu trúc bên trong của máy càng nhám

 Lực tác dụng lớn, khả năng biến dạng, chảy dẻo của nguyên liệu càng cao.

→ Lực tác dụng lớn, khả năng biến dạng, chảy dẻo của nguyên liệu càng cao.

Ảnh hưởng của tính chất nguyên liệu:

 Kích thước hạt ảnh hưởng đến hiệu quả của quá trình SX sản phẩm

 Nếu hạt quá mịn khi sử lý ẩm nguyên liệu sẽ bị vón cục làm cho nguyên liệu không nhào được đồng đều Nếu hạt quá to phải tốn nhiều năng lượng để biến đổi nếu không sẽ tạo cảm giác nhám, sạm khi

sử dụng.

Ảnh hưởng của lưu lượng nhiên liệu và thời gian lưu nguyên liệu trong cùng một thiết bị:

Lưu lượng nhập vào càng nhiều

Thời gian lưu căng lâu

→ Áp suất, nhiệt độ của nguyên liệu sẽ

căng tăng.

Quá trình

ép đùn

Hồ hóa tinh bộtBiến tính protein

Tùy thuộc vào cấu trúc của trục vis, thiết bị ép đùn áp lực cao được chia thành hai nhóm là thiết bị ép đùn trục đơn và thiết bị ép đùn trục đôi.

Buồng ép đùn

 Buồng ép đùn có dạng hình trụ nằm ngang, thường có

tỉ lệ chiều dài/ đường kính (L/D) từ 10/1 đến 25/1 Bên ngoài buồng ép, một số máy được thiết kế các lớp vỏ

áo để làm nóng hay làm mát Lớp vỏ áo này tương ứng với từng phân đoạn của buồng ép tạo nên những vùng

có nhiệt độ khác nhau bên trong thiết bị ép đùn Bề mặt bên trong của buồng ép đùn có thể để trơn nhẵn hay tiện các khe rãnh làm tăng ma sát

 Khe rãnh dọc được sử dụng khi muốn tăng tác động nhào trộn trên nguyên liệu, vì tại những rãnh dọc này, nguyên liệu ép đùn sẽ bị nén chặt vào đó khi trục vis quay, và làm cho nguyên liệu vận chuyển tốt hơn, khe rãnh cần có dạng xoắn ốc cùng chiều với cơ cấu xoắn

ốc của trục vis.

Trục vis

 Trục vis dạng xoắn có thể được đúc dưới dạng một khối nguyên hay gồm nhiều module lắp ghép lại với nhau trên trục quay của thiết bị.

 Thông thường, trục vis được ghép từ ba module trở lên Giữa các module sẽ có thêm các vòng để ngăn hơi nước bay ngược về cổng nhập liệu làm nghẹt máy Trong một số trường hợp, giữa các module còn được lắp thêm các dĩa nhào Các dĩa nhào này có tác dụng làm chậm tốc độ vận chuyển nguyên liệu trong buồng ép, do đó đảm bảo được hiệu quả của các tác động như nén ép, gia nhiệt, và nhào trộn lên nguyên liệu ép đùn.

Cấu tạo dĩa nhào nối với trục vis

Dĩa khuôn và lỗ khuôn:

Bộ phận cắt định hình:

Bộ phận cắt định hình:

Thiết bị ép đùn trục đơn chỉ có một trục vis

Tuy nhiên, trục vis này, đường kính và bước vis có thể thay đổi tùy thuộc vào mục đích của quá trình ép đùn, nguyên liệu và sản phẩm

Thiết bị ép đùn trục đôi: nhiều lợi thế hơn

thiết bị ép đùn trục đơn nhưng kiểm soát thời gian lưu của nguyên liệu trong buồng ép tốt hơn, sự truyền vận tốt hơn, cơ chế tự làm sạch, và tính ổn định trong sản xuất cao hơn

Cấu tạo điển hình của trục ép đơn

Quy trình công nghệ làm bánh canh

• Nguyên liệu , vật liệu :

• 150g bột gạo

• 200g bột năng

• 10ml dầu thực vật

• 500ml nước

Bước 1 : Chuẩn bị nguyên liệu

Bước 2: Trộn 2 loại bột theo tỉ lệ 1 : 1

Bước 3 : cho nước vào từ từ, nhào đến khi bột mịn, quánh, dai

Bước 4 : Rắc ít bột lên thớt để chống dính nước, lấy một lượng bột vừa phải, dùng cán

Bước 5 : Dùng dao cắt bột vừa lăn thành từng sợi có kích cỡ vừa phải.

Bước 6: Cho vào nồi nước sôi có pha dầu ăn, chần đến khi bột nổi lên và có màu trong suốt so với lúc đầu.

CÁM ƠN CÔ VÀ CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE