Các quá trình trong công nghệ chế biến rau trái

Loại bỏ các phần không sử dụng được: gọt vỏ – bỏ cuống, cùi - lấy hạt 3 – 50% 14 CẮT GỌT RAU TRÁI BIẾN ĐỔI Mất lớp vỏ bảo vệ, dịch bào chứa chất dinh dưỡng thoát ra bề mặt, dễ bị ox hóa

CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN RAU TRÁI

CÁC QUÁ TRÌNH TRONG CNCBRT

PHẦN 2

Tôn Nữ Minh Nguyệt

CHƯƠNG 3

CN CHẾ BIẾN RAU TRÁI

2

I CÁC QUÁ TRÌNH CƠ HỌC

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

sâu bệnh, men mốc, thối hỏng

2 Phân loại: phân chia nguyên liệu đồng đều về kích thước,

hình dáng, màu sắc, độ chín (3 – 10%)

LỰA CHỌN – PHÂN LOẠI

THỰC HIỆN

Thủ công:

Trên băng tải vận chuyển nguyên liệu

Kích thước băng tải 60 – 80cm

Nguyên liệu phải dàn mỏng để chọn lựa không bỏ sót

Tốc độ băng tải 0,12 – 0,15m/s

Máy phân loại: Dựa vào kích thước và khối lượng riêng

Tế bào quang điện: Dựa theo màu sắc, độ nhẵn, độ chín

BIẾN ĐỔI

Nguyên liệu đồng nhất về kích thước, màu sắc, độ chín

Loại bỏ được trái hư hỏng, không đạt chất lượng

Thiết bị phân loại theo kích thước

Hệ thống phân loại quang học

6

RỬA RAU TRÁI

YÊU CẦU

Thời gian ngâm rửa không được kéo dài Nguyên liệu sau khi rửa phải sạch, không đập nát Nước rửa phải đạt yêu cầu vệ sinh và độ cứng Tốn ít nước nhất

BIẾN ĐỔI

Sạch đất cát, bụi bẩn Loại bớt 1 số VSV ngoài vỏ Lộ ra những chỗ hư hỏng

MỤC ĐÍCH

Loại trừ tạp chất cơ học như đất, cát, bụi, Giảm lượng vi sinh vật ngoài vỏ nguyên liệu;

Làm lộ ra những chỗ hư hỏng, dễ lựa chọn

7

1 Ngâm

Để nước thấm ướt nguyên liệu, làm chất bẩn mềm, bong ra

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

Tăng hiệu quả ngâm bằng dung dịch kiềm, hoặc nhiệt độ

Thời gian ngâm vài phút – vài chục phút

2 Rửa xối

Dùng dòng nước chảy kéo chất bẩn sau khi ngâm

Dùng tia nước phun (p = 2 – 3at) hay vòi sen để xối

Nước rửa phải lạnh và sạch

THỰC HIỆN

RỬA RAU TRÁI

8

Máy rửa hạt, quả nhỏ

Máy rửa FMC Model EL -1000 Vegetable Washer

Máy ngâm rửa xối tướùi nhiều buồng, áp lực nước cao

10

Máy rửa thổi khí

Quá trình liên tục

Thời gian tửa 2-3 phút

Trống quay

Đầu trống dễ tháo rời để vệ sinh

Chổi cọ bằng nilon

Nước phun từ trên Nước hoàn lưu

Rửa các loại rau:

gừng, tỏi, hành, cà rốt, khoai tây, khoai mì

TYPE 6090 Máy rửa trống gián đoạn

6090 đầu phun tia nước

6090 – bàn chải

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

(1 – 10%)

I CÁC QUÁ TRÌNH CƠ HỌC

4 Loại bỏ các phần không sử dụng được:

gọt vỏ – bỏ cuống, cùi - lấy hạt (3 – 50%)

14

CẮT GỌT RAU TRÁI

BIẾN ĐỔI

Mất lớp vỏ bảo vệ, dịch bào chứa chất dinh dưỡng thoát ra bề mặt, dễ bị ox hóa, vsv có điều kiện phát triển, C tăng

Kích thước, hình dáng thay đổi theo yêu cầu sản phẩm TIẾN HÀNH

Đặc điểm: Hình dáng cấu trúc RT rất khác nhau

Nguyên liệu dễ bị dập (tại vết cắt)

Yêu cầu: Dao bén, vết cắt ngọt, không dập

Phần thải bỏ càng ít càng tốt

Tiến hành: Thủ công

Thiết bị Bổ sung hóa chất, nhiệt độ, …

Máy cắt gọt táo

18

QUÁ TRÌNH NGHIỀN

MỤC ĐÍCH

Hỗ trợ cho các quá trình ép, chà bằng cách dùng lực

cơ học cắt nhỏ nguyên liệu, phá vỡ vỏ tế bào

BIẾN ĐỔI

Nguyên liệu bị cắt xé thành những mảnh nhỏ

Dịch trái thoát ra khỏi tế bào bị phá vỡ, là đối tượng tốt cho VSV tấn công

Các thành phần hóa học tiếp xúc không khí bị oxy hóa TIẾN HÀNH

Nghiền cắt – lực cắt

Nghiền chà – lực ma sát

QUÁ TRÌNH CHÀ

MỤC ĐÍCH

Tách phần thịt trái thành dạng nhuyễn ra khỏi những phần

không sử dụng được như cuống, vỏ, hạt, cùi, vỏ lụa,

Trái cây

Mềm-chà ngay

Cứng-chần, xay Ướt - giảm hiệu suất chàKhô - bột chà lẫn xơ

TB chà

Rây 0,5-0,75mm Rây 1,0-1,5mm

Bột chà - puree + Bã chà

QUÁ TRÌNH CHÀ

TIẾN HÀNH

Lực ma sát – lực ly tâm

Sử dụng rây có lỗ rây nhiều kích cỡ

Có thể hồi lưu bã chà

Thiết bị chà cánh đập, trục vít

BIẾN ĐỔI

Nguyên liệu giảm kích thước tương ứng với lỗ rây sử dụng

Puree đồng nhất, loại bỏ nhưng phần không sử dụng được

Dịch bào thoát ra dễ bị chuyển hóa và VSV tấn công

Thiết bị chà cánh đập

1 Mãng xoắn tải nguyên liệu; 2 phễu nhận; 3 Bơi chèo;

4 cánh đập; 5 Trục quay; 6 Mặt rây; 7 Cửa tháo bã

22

QUÁ TRÌNH ĐỒNG HÓA

MỤC ĐÍCH Giảm kích thước Tăng khả năng phân tán, lơ lửng của thịt tráiû Giảm hiện tượng tách lớp

BIẾN ĐỔI

Nguyên liệu giảm kích thước tối đa

Puree đồng nhất, kết hợp với phụ gia tạo nên dạng lơ lửng

Tạo nhiệt độ, có oxy nên xảy ra những phản ứng oxy hóa gây sẫm màu, thất thoát dinh dưỡng, biến tính protein

TIẾN HÀNH

Áp lực cao - Lực ly tâm

Hỗ trợ: bài khí, gia nhiệt, sử dụng phụ gia (tạo gel, tạo sệt)

Model: OV5

Hãng sản xuất: Velp-Italia

Thơng số kỹ thuật

- Vật liệu: polyme

- Nguồn điện cung cấp: 230V/ 50Hz

- Khối lượng: 1.3 kg

- Kích thước: 70 x 9255 x 70mm

- Tốc độ khuấy: 10000 – 30000 vg / phút

- Độ nhớt tối đa: 1000 mPa.s

-Thể tích khuấy tối đa (nước): 8 lít / quá trình đồng hố

40 lít / quá trình khuấy tốc độ cao

Lĩnh vực ứng dụng

Phân tán dung dịch, đồng hố và trộn trong các lĩnh vực cơng nghệ sinh

học, dược, gốm sứ và thực phẩm

MÁY ĐỒNG HÓA CƠ HỌC

MỤC ĐÍCH Tách dịch bào ra khỏi nguyên liệu, tách bỏ bã ép BIẾN ĐỔI

Thu lấy dịch ép, tách bỏ bã

Các chất tan được trong nước đều rất dễ tham gia các phản ứng oxy hóa, và tạo điều kiện VSV phát triển

QUÁ TRÌNH ÉP

Trái cây

Xay nghiền

TB ép

Còn lẫn thịt trái Lọc thô, lọc tinh

Dịch ép + Bã ép

QUÁ TRÌNH ÉP

Yêu cầu Tách triệt để dịch trái cây từ nguyên liệu

Thông số quá trình ép Hiệu suất ép

Tỷ lệ thu hồi

Quá trình ép

Lực ép, nén

Tốc độ và áp lực ép phải thích hợp

Hỗ trợ: xay nghiền, enzym, trích ly

Thiết bị ép giỏ, trục vít, thuỷ lực, màng,…

THỰC HIỆN

26

Máy ép trục vítû

QUÁ TRÌNH LỌC

TIẾN HÀNH

Lọc thô, lọc tinh

TB lọc ống hay lọc khung bản (áp lực lọc)

Hồi lưu dịch lọc

Hỗ trợ: lắng, ly tâm, dùng bột trợ lọc

MỤC ĐÍCH

Tách một phần hay tất cả cặn không tan lơ lửng trong dịch ép

Thông số quá trình lọc

Hiệu suất lọc (lượng huyền phù tách ra) Tỷ lệ thu hồi (so với nguyên liệu)

Tốc độ lọc (áp suất lọc, bề dày lớp cặn) Năng suất lọc (nhiệt độ, độ nhớt)

30

QUÁ TRÌNH LỌC

ỔN ĐỊNH ĐỘ TRONG Kết tủa protein bằng:

Đun nóng (70–80°C)/làm nguội nhanh (15–20°C) Tannin: (100g tannin + 200g gelatin/1 tấn nước ép,

10–12°C, 6–10 giờ, lâu, mùi vị không tốt) Pectinase và protease thuỷ phân pectin và protein Bảo quản chân không, khí trơ giảm oxy hoà tan Đất sét trợ lọc: bentonite, diatomite (2–3 g/L)

Thiết bị

lọc chân không

34

14 Bao gói: xếp sản phẩm vào bao bì và ghép kín để bảo quản

xếp hộp – rót dịch – bài khí – ghép mí (1-2%)

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

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

11 Lắng: tách thịt trái kích thước lớn, hỗ trợ quá trình lọc

12 Ly tâm: tách thịt trái mịn, hỗ trợ quá trình lọc

I CÁC QUÁ TRÌNH CƠ HỌC

MỤC ĐÍCH

Đình chỉ các quá trình sinh hóa của nguyên liệu

Thay đổi thể tích, khối lượng nguyên liệu

Đuổi bớt chất khí trong gian bào của nguyên liệu

Loại trừ các chất có màu,mùi, vị không hợp

Tăng độ thẩm thấu chất nguyên sinh

Tiêu diệt 1 phần vi sinh vật

CHẦN - HẤP

BIẾN ĐỔI

Một lượng ẩm gia tăng trong nguyên liệu

Cấu trúc mềm do xảy ra quá trình thủy phân protopectin

Thể tích thay đổi do khí thoát ra, hay hồ hóa tinh bột

Thất thoát 1 lượng chất khô hòa tan trong nước

Màu sáng hơn, giảm mùi hăng, giảm vị đắng,…

Giảm lượng vi sinh vật

CHẦN HẤP

CHẦN - HẤP

CHẦN

Nguyên liệu được nhúng vào dịch chần (nđộ, thgian)

Giảm cấu trúc cứng, giòn, tạo mùi nấu, mất chất khô (màu

mùi, đường, vitamin, khoáng)

Chi phí đầu tư thấp

TIẾN HÀNH

Nhiệt độ = 75 - 100oC

Thời gian 3 - 15 phút

Làm lạnh nhanh

Dung dịch chần: nước, muối, đường, CaCl2, acid citric,…

Thiết bị chần Nồi 2 vỏ (gián đoạn)

Băng tải ( liên tục) Kết hợp chân không

38

Thiết bị chần liên tục có làm nguội

CHẦN HẤP

Thiết bị chần liên tục ngược dòng

CHẦN HẤP

HẤP

Gia nhiệt nguyên liệu bằng hơi nước, nhiệt độ cao, thời gian ngắn, cần làm nguội nhanh

Ít tổn thất chất khô, chất lượng nguyên liệu tốt hơn

Cần hệ thống kín, chi phí đầu tư cao

THỰC HIỆN

Nhiệt độ > 100oC

Thời gian: vài phút

Làm nguội nhanh

Thiết bị hấp: liên tục, gián đoạn

CHẦN HẤP

Thiết bị hấp liên tục

CHẦN HẤP

42

SẤY

MỤC ĐÍCH

Giảm hàm lượng ẩm trong nguyên liệu rắn bằng nhiệt độ

Tiêu diệt vi sinh vật, kéo dài thời gian bảo quản

Tạo sản phẩm mới

BIẾN ĐỔI

Giảm hàm lượng ẩm, giảm khối lượng

Phản ứng caramel, maillard

Vô hoạt E

Thay đổi về cảm quan sản phẩm: màu, mùi, vị, cấu trúc

Tiêu diệt phần lớn VSV

CHIÊN

MỤC ĐÍCH

Tách nước và thay thế bằng lipid

Dầu hoặc mỡ vừa là chất tải nhiệt vừa là thành phần của

sản phẩm cuối cùng

Tăng giá trị dinh dưỡng: nước mất 30-50%, dầu tăng

10-13%

Tăng giá trị cảm quan: giòn, mùi vị màu đặc trưng

Tiêu diệt hầu hết các vi sinh vật

Dễ bị ôi do phản ứng oxy hoá

THỰC HIỆN

Thiết bị chiên có gối nước

Thiết bị chiên chân không, có hay không có ly tâm tách dầu

Thiết bị chiên liên tục hay gián đoạn

46

DẦU CHIÊN Loại dầu chiên: shortening, dầu phộng Dầu dùng để chiên phải đạt các yêu cầu:

Mùi vị: không ôi khét, có mùi đặc trưng

Màu sắc: trong sáng, không cặn

AV: < 2

Độ ẩm và các chất bay hơi: < 0,15 - 0,3%

CHIÊN

Thiết bị chiên thường, gián đoạn

Thiết bị chiên gối nước, liên tục

Thiết bị chiên chip khoai tây, liên tục

CÔ ĐẶC

BIẾN ĐỔI

Nước tách ra, nồng độ chất khô tăng, khối lượng giảm

Nếu sử dụng gia nhiệt sẽ xảy ra phản ứng oxy hóa làm

sẫm màu, biến đổi mùi vị,…

VSV bị ức chế vì áp suất thẩm thấu

MỤC ĐÍCH

Tách nước từ dịch ép, puree trái cây

SP cô đặc có nồng độ chất khô cao, giá trị dinh dưỡng cao,

thời gian bảo quản dài, chi phí vận chuyển thấp

SX puree cà chua, nước trái cây cô đặc, mứt, soup khô, …

THỰC HIỆN Gia nhiệt (chân không, màng mỏng)

Màng membrane Lạnh đông

50

Cô đặc bằng màng membrane

Thiết bị cô đặc dạng bản mỏng

5 Cô đặc: tăng hàm lượng chất khô, giảm hàm lượng ẩm của

dịch trái, puree trái

6 Lạnh đông: bảo quản ở nhiệt độ thấp dưới nhiệt độ đóng

băng của nước trong nguyên liệu và sản phẩm

(tăng <1 – 5%)

II CÁC QUÁ TRÌNH NHIỆT

LẠNH ĐÔNG

MỤC ĐÍCH

Bảo quản sản phẩm, ức chế vsv

Hỗ trợ quá trình ép dịch trái cây

BIẾN ĐỔI

Nước trong nguyên liệu sẽ đông đặc lại, kích thước đá

tạo thành tùy thuộc chế độ lạnh đông

Các phản ứng hóa sinh ngừng lại do E bị ức chế hay vô

hoạt

VSV bị ức chế hay tiêu diệt

Hiện tượng cháy lạnh, mất nước, phá vỡ vỏ tế tào,…

54

LẠNH ĐÔNG

TIẾN HÀNH

Lạnh đông chậm, nhanh, siêu nhanh

Thiết bị lạnh đông: chất tải nhiệt

Kho lạnh

Chỉ dùng cho sản phẩm kích thước nhỏ và giá trị cao Tiêu tốn nhiều nitơ.

Biến màu, vị mặn Giảm cảm quan Tổn thất chất khô

Dẫãn nhiệt kém Mất kh lượng Nhược điểm

Tốc độ nhanh, trơ Công nghệ đơn giản Làm việc liên tục

Không hao hụt sp Tíên hành nhanh Tự động hoá được

Sử dụng đơn giản,

Ưu điểm

Nitơ lỏng, Freon,

N2O hay CO2 lỏng

dd NaCl, CaCl2, propilenglycol ethylen glycol

không khí Môi trường

Tác nhân lạnh sôi Chất tải nhiệt lỏng

Không khí

LD trong

Maytag ZIGZAG WHITE

Whirlpool AFG533-CH

Thiết bị lạnh đông kiểu tủ

Nhiệtđộlạnhđông: -200C ÷-300C

Ưu:đơn giản, rẻ,dễvậnhành

Nhược: tạotinhthể đá trênbềmặt

giảmhiệusuất, tiêu haonăng lượng, phải rã đông

Thờigianlạnhđông: 1,5 -6h Nhiệt độlạnh đông:-30 ÷-400C Vậntốckhí: 3 -6m/s

Năngsuất: 1,5 -4tấn/h

Ưu:

Đơn giản, Dễ vệsinh Nhược:

Cần không gian lớn Cần nhiều lao động Tổn thất sp ( 2-3%)

Thiết bị lạnh đông kiểu hầm (tunnel)

Thiết bị lạnh đông kiểu tầng sôi

Nhiệt độ: -40 0 C Thời gian: tuỳ thuộc sản phẩm

dâu 9-13ph, đậu Hà Lan 3-4 ph Năng suất: 1-12 tấn/h

Ưu: Năng suất lớn

Tổn thất sản phẩm í Kích thư ùc nhỏ, gọn;

Như ïc: Chi phí năng lư ïng cao

Nguyên liệu phải có kích thư ùc nhỏ, ồng đều

58

Các băêng tải chuyển động qua vùng hơi không khí lạnh

Băng tải có thể thẳng hoặc xoắn ốc

Nhiệt độ: - 400oC

Thời gian: 12 phút

Năng suất: 0,2 - 6 tấn/h

Chiều dài băng tải: thẳng: 5 - 13m; xoắn ốc: 300m

Sp có thểđã hoặc chưa bao gói

Sp có thểcó kích thước lớn, ẩm và nhớt

Yêu cầu sp phân bốđồng đều trên băng tải Có nhiều bộ phận chuyển động(quạt, băng tải)

Thiết bị lạnh đông kiểu băng tải

lạnh đông kiểu băng tải xoắn ốc

Thiết bị lạnh đông bằng Nitơ lỏng

Năng suất: 1,5 tấn/h

3 vùng: lạnh sơ bộ (-700C)

lạnh đông (-960C)

cân bằng (-40oC)

Ưu: dùng Vận hành liên tục,

Đơn giản,

Chi phíthấp,

Tổn thất thấp

Năng suất cao,

Nhanh

Như ïc: Chất tải lạnh đắt

Có thể gây sốc nhiệt

62

Năng suất : 0.2-1.5 tấn /giờ

Bóc vỏ bằng hoá chất

sử dụng các hoá chất thuỷ phân một số hợp chất không

tan, làm liên kết giữa vỏ và thịt trái trở nên lỏng lẻo, hỗ trợ

cho quá trình bóc bỏ (1 – 2%)

Thẩm thấu Cải thiện cấu trúc nguyên liệu

(1-5%) Giảm biến đổi màu sắc cho nguyên liệu

Tăng cường mùi vị cho sản phẩm Ức chế vi sinh vật, bảo quản sản phẩm

Trích ly tận dụng phế liệu, tách các chất màu, mùi, enzym

(hiệu suất trích)

Tạo gel Tạo cấu trúc sản phẩm (tăng nguyên liệu tạo gel)

III CÁC QUÁ TRÌNH HOÁ HỌC HÓA LÝ

Lên men lactic

Tạo pH thấp ức chế vi sinh vật Tạo mùi vị đặc trưng cho sản phẩm rau muối chua

Lên men ethylic

Tạo sản phẩm nước uống có cồn: rượu vang trái cây, nước trái cây lên men, sản xuất cồn

Ức chế vi sinh vật

IV CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC