Tìm hiểu về quá trình và các phương pháp sấy

Sấy là quá trình bay hơi nước bằng nhiệt ở nhiệt độ bất kì, là quá trình khuếch tán do chênh lệch ẩm ở bề mặt và bên trong vật liệu hay do chênh lệch áp suất hơi riêng phần ở bề mặt vật liệu và môi trường xung quanh.

I LÝ THUYẾT VỀ QUÁ TRÌNH SẤY

Trong thực phẩm, nước tồn tại ở hai dạng: nước tự do và nước liên kết:

 Nước tự do: Nước tự do là nước không tham gia vào vỏ thuỷ hoá xungquanh các ion, các phân tử, các chất trùng hợp, không tham gia vào cácliên kết cấu trúc Nước tự do có vai trò đặc biệt quan trọng trong quátrình trao đổi chất, chúng qui định cường độ của các quá trình sinh lí

 Nước liên kết: Nước liên kết là nước bị giữ bởi một lực nhất định do quátrình thuỷ hoá hoá học của các ion, các phân tử, các chất trùng hợp hoặcliên kết trong các thành phần cấu trúc Nước liên kết có vai trò rất quantrọng trong quá trình chống chịu của cơ thể trước các điều kiện bất lợicủa môi trường như khô hạn, nóng, lạnh,…

Nước liên kết được chia thành 3 loại:

 Nước liên kết hóa học: Liên kết chặt chẽ với nguyên liệu, thường ởdạng nước hydrat

Gồm nước có liên kết ion, liên kết cộng hóa trị,…

 Nước liên kết hóa lý: Độ bền liên kết trung bình, thường thấy làliên kết hydro Liên kết hóa lý được phân ra ẩm liên kết hấp phụ và

ẩm liên kết thẩm thấu:

 Ẩm liên kết hấp thụ: là loại ẩm được giữ lại trên bề mặt vàtrong các mao quản của vật liệu bằng các lực hấp phụ Van derWaals, lực mao quản.

 Ẩm liên kết thẩm thấu: bị giữ lại trong mạng lưới tinh thể haycác lưới sàng thẩm thấu bằng các lực liên kết thẩm thấu

 Nước liên kết cơ lý: là dạng liên kết yếu Nước từ ngoài đi vàotrong, ngưng tụ và làm đầy các mao quản

1.3 Biến đổi vật liệu khi sấy

- Có sự biến dạng, hiện tượng tang độ giòn

- Có thể có hiện tượng nóng chảy và tụ tập các chất hòa tan lên bề mặt làmảnh hưởng đến bề mặt sản phẩm

1.3.2 Biến đổi hóa lý

- Khuếch tán ẩm: trong giai đoạn đầu của quá trình sấy khô nguyên liệu,

ẩm khuếch tán từ lớp ngoài nguyên liệu vào trong nguyên liệu do dãn nở

vì nhiệt Đây là sự chênh lệch nhiệt độ các phần khác nhau của nguyênliệu sấy Quá trình này được thực hiện dưới dạng nhiệt khuếch tán và dokết quả của sự co dãn của không khí trong các mao quản

- Sau khi hiện tượng bay hơi nước ở trên bề mặt, ẩm chuyển dời từ mặtnguyên liệu đến tác nhân sấy Lượng ẩm được chuyển dời đó được bùbằng lượng ẩm từ bên trong nguyên liệu ra đến bề mặt Quá trình chuyển

ẩm từ bên trong sản phẩm sấy ra ngoài nhờ lực khuếch tán, thẩm thấu,

lực mao quản,… gọi là độ dẫn ẩm Nhờ có độ dẫn ẩm, ẩm sẽ chuyển dờitheo hướng từ trung tâm ra bề mặt nguyên liệu.

- Ngoài ra sự khuếch tán ẩm trong quá trình sấy còn có hiện tượng chuyểnpha từ lỏng sang hơi của nước và có ảnh hưởng của hệ keo trong quátrình sấy

1.3.3 Biến đổi hóa học

- Phản ứng oxy hóa khử chủ yếu là các hợp chất phenol khi có mặt cácenzyme peroxidase, hoặc sự tự oxy hóa không có enzyme ở nhiệt độ caotrong môi trường kiềm

- Phản ứng caramel hóa: dưới tác dụng của nhiệt độ sấy, đường saccharose

bị mất nước tạo thành chất màu caramel

- Phản ứng Maillard là phản ứng giữa đường khử hoặc sản phẩm có sựphân hủy đường bởi nhiệt độ và các chất chứa nhóm amin

- Tuy nhiên, trong quá trình sấy do môi trường nước bị giảm dần nên tốc

độ phản ứng hóa học của một số phản ứng thủy phân chậm đi

1.3.4 Biến đổi sinh hóa

- Giai đoạn đầu của quá trình sấy, nhiệt độ vật liệu tăng châm tạo sự hoạtđộng mạnh mẽ của các hệ enzyme nhất là enzyme oxy hóa khử gây ảnhhưởng xấu đến vật liệu

- Giai đoạn sấy, hoạt động của enzyme giảm do nhiệt độ sấy lớn hơn nhiệt

độ hoạt động của enzyme và lượng nước giảm

- Giai đoạn sau sấy, một số enzyme nhất là enzyme oxy hóa khử khônghoàn toàn bị đình chỉ, còn hoạt động yếu trong thời gian bảo quản và đếnmột giai đoạn nào đó có thể phục hồi khả năng hoạt động

1.3.5 Biến đổi sinh học

- Cấu tạo tế bào thường xảy ra hiện tượng tế bào sống biến thành tế bàochết do nhiệt độ làm biến tính chất nguyên sinh và mất nước

- Vi sinh vật: có tác dụng làm yếu , ngăn cản các vi sinh vật phát triển trên

bề mặt vật liệu

1.3.6 Dinh dưỡng

Sản phẩm khô thường giảm độ tiêu hóa Lượng calo tăng do sản phẩm giảm độ ẩm

1.3.7 Biển đổi cảm quan

 Màu sắc: Mất sắc tố hay giảm sắc tố do tác dụng của nhiệt độ Nói chung

có màu thẫm, màu nâu đỏ do phản ứng caramen hóa, phản ứngmelanoidin và oxy hóa các phenol… Phản ứng caramen có ảnh hưởnglớn đến màu sắc của sản phẩm giàu đường, phản ứng diễn ra mạnh mẽ ởnhiệt độ nóng chảy của đường Tuy nhiên phụ thuộc vào nồng độ đường,

pH môi trường, thời gian đung nóng…

 Mùi: Một số chất thơm bay hơi theo ẩm và do nhiệt độ bị phân hủy gâytổn thất chất thơm, trong quá trình sấy cũng xuất hiện mùi ôi khét

 Vị: Do ẩm giảm nên nồng độ các chất gia vị tăng lên, cường độ vị tănglên nhất là vị ngọt và vị mặn Vị chua đôi khi giảm do lượng acid bay hơitrong quá trình sấy

 Trạng thái: Gắn liền với biến đổi vật lý và hóa học như tăng tính dai, tínhvón cục, tính giòn hoặc các biến đổi về hình dạng Về kích thước có sự

co lại, tuy nhiên do ẩm phân bố không đều trong nguyên liệu, ở bề mặt

ẩm nhỏ sẽ co nhiều hơn so với phía bên trong có độ ẩm cao hơn, sự cokhông đồng đều trong quá trình sấy sẽ làm nguyên liệu bị cong, vênh

- Thúc đẩy quá trình chín sinh lý của hạt bằng bức xạ mặt trời

 Ưu điểm: Không tốn kém về nhiên liệu, diệt trừ một số nấm mốc, côntrùng

 Nhược điểm: Không chủ động, phụ thuộc vào thời tiết Tốn nhiều cônglao động và không cơ giới hóa được NS dễ bị nhiễm bẩn, bị ẩm khi gặpmưa.

1.4.2 Sấy nhân tạo

- Sử dụng khi cần làm khô một lượng lớn sản phẩm trong thời gian ngắnbất kể điều kiện thời tiết

- Sấy khô nhân tạo là phương pháp sấy nhờ có tác nhân sấy đốt nóng-khói

lò hoặc không khí nóng tiếp xúc trực tiếp với sản phẩm đốt nóng lên vàhút nước của sản phẩm Quá trình này tốn nhiều nhiệt năng

- Phương pháp này đắt tiền và phức tạp hơn phương pháp sấy tự nhiên

- Nguyên lý sấy bằng không khí nóng: Sấy bằng không khí nóng căn cứvào sự trao đổi nhiệt và độ ẩm giữa không khí và sản phẩm Nhiệt trongkhông khi dùng để:

+Đưa sản phẩm như hạt ngũ cốc từ nhiệt độ khởi điểm đến nhiệt độ

+Cung cấp nhiệt cần thiết cho sự bốc hơi nước của sản phẩm

- Khi sấy sản phẩm xảy ra 3 quá trình: sự thoát hơi nước của bề mặt sảnphẩm; sự khuyết tán độ ẩm ra khỏi nguyên liệu; sự trao đổi nhiệt giữa sảnphẩm và môi trường xung quanh

Các phương pháp sấy nhân tạo:

 Sấy tĩnh học: là phương pháp dùng để sấy hạt Hạt được trải thànhtừng lớp nằm ngang và được không khí lưu thông từ dưới lên trên.Muốn sử dụng phương pháp này cần chú ý đến độ dày lớp hạt và tạođiều kiện lưu lượng không khí nóng phù hợp cho việc sấy hạt đồngđều

 Sấy liên tục:

 Là phương pháp dùng để sấy hạt trong đó hạt được chuyển độngtrong lò sấy, bề dày nhỏ hơn sấy tĩnh vào khoảng 20-30cm và có

những bộ phận răng trộn hạt trong quá trình hạt đi qua lò sấy Khắcphục được hiện tượng sấy không đồng đều.

 Thường thì nhiệt độ hoạt động cao, có thể >100oC nhưng ta cần lưu

ý nhiệt độ giới hạn không nên vượt quá để đảm bảo yêu cầu chấtlượng sản phẩm như sức nẩy mầm, khả năng chế biến…

 Sấy bằng đối lưu không khí:

 Là phương pháp dùng không khí nóng hoặc hỗn hợp không khínóng với khói lò làm khô sản phẩm

 Không khí sau khi được đốt nóng, đưa vào buồng sấy, đốt nóng sảnphẩm và đến lúc nào đó sản phẩm sẽ bốc hơi

 Sấy trực tiếp:

 Là phương pháp sản phẩm ẩm tiếp xúc trực tiếp với tác nhân sấy

đã đốt nóng Tác nhân sấy(không khí) sau khi được đốt nóng trongthiết bị sấy, đưa vào buồng sấy, ở đó có sản phẩm ẩm cần sấy Khisấy như thế sản phẩm cần sấy tiếp xúc trực tiếp với luồng khôngkhí Không khí sau khi đã hút ẩm được đẩy ra ngoài nhờ hệ thốngquạt

 Phương pháp này sử dụng được toàn bộ nhiệt của lò đốt cho quátrình sấy Nhưng không dùng để sấy chè, thuốc lá, thực phẩm vì bịkhói

 Sấy tiếp xúc: được thực hiện khi đốt nóng sản phẩm bằng chất tảinhiệt qua thành dẫn nhiệt Không khí nóng hay khói lò, hơi nước điqua phần dưới của buồng sấy, ngăn cách phần trên bởi thanh đặc Trên

đó xếp vật liệu ẩm Nhờ tiếp xúc với thành đã đốt nóng mà sản phẩmnóng lên và được sấy khô

 Sấy bức xạ:

 Là phương pháp được thực hiện bằng cách chiếu các tia hồngngoại lên sản phẩm Nguồn phát tia hồng ngoại là những đèn điện

đặc biệt có trang bị các bộ phận phản xạ dùng để hướng các tia vàosản phẩm sấy.

 Lưu ý do phương pháp này có hiện tượng quán hiệt của sản phẩm

vì lớp bề mặt nóng nhanh hơn bên trong nên không dùng để sấycác vật liệu có bề dày

 Sấy trong trường của dòng điện cao tần: là phương pháp dùng để táchlượng ẩm liên kết bền với sản phẩm Người ta đặt sản phẩm dịchchuyển giữa hai tấm kim loại có dòng điện cao tần (500KhZ) tạo rabằng hệ thống chỉnh lưu và đèn phát

 Sấy thăng hoa:

 Là phương pháp dùng để tách lượng ẩm bằng cách biến nó thànhnước đá và sau đó loại bo3 qua trạng thái lỏng biến ra thành hơinước

 Quá trình sấy gồm 2 giai đoạn: làm lạnh động ở nhiệt độ dưới 0oC,khi đó tất cả nước trong sản phẩm đông lại và nước đá không nóngchảy, bốc hơi trong chân không Thiết bị sấy loại này phải có hệthống bơm chan không cao

1.5 Thiết bị sấy

 Sấy đối lưu

Hình 1.5.1: Thiết bị sấy băng tải

1 Tang dẫn động 9 Hơi nước vào- ra

2 Bánh đa ấm vào 10 Clorife

3 Khí thoát 11 Quạt sấy

4 Quạt hút 12 Bánh đa khô ra

5 Động cơ điện 13 Tang quay

6 Băng tải trên 14 Không khí

7 Băng tải dưới 15 Bộ phận gia nhiệt(ống dẫn hơi)

8 Khung buồng sấy

( Trần Văn Phú, Kỹ thuật sấy)

Nguyên lý hoạt động: Thiết bị sấy kiểu băng tải gồm có một phònghình chữ nhật (8), trong đó có một vài băng vô tận (6) (7)chuyển động nhờcác tang dẫn động (1) Băng tải làm bằng sợi bông tẩm cao su, bản thép haylưới kim loại, không khí được đốt nóng trong caloriphe (10) được đưa càotrong buồng sấy (8) Vật liệu sấy được dẫn vào nhờ bánh đa ấm vào (2) và rakhỏi buồng sấy ở bánh đa khô (12) Hơi sẽ được thoát ở cửa thoát ẩm (3)

(Nguồn:Các quá trình và thiết bị chuyển

khối,tập1-2015)

Hình 1.5.2 Thiết bị sấy phun tổ hợp

12.Thùng chứa sản phẩm khô13.Bộ tháo dỡ xyclon

 Sấy thăng hoa

Hình 1.5.3 Thiết bị sấy thăng hoa tác động tuần hoàn

1 Phòng sấy hình trụ kín ( nồi thăng hoa)

7 Bộ trao đổi nhiệt

8 Bơm chân không

 Sự làm lạnh của chất tải nhiệt được tiến hành trong bộ trao đổi nhiệt 3

có đính ruột xoắn, chất làm nguội đi qua đó và vào thiết bị làm lạnh 4

Khi nồi thăng hoa làm việc ở chế độ của máy sấy, chất tải nhiệt đượcđun nóng trong bộ trao đổi nhiệt 7 và đẩy vào các ống rỗng nhờ bơm 6.

 Sự ngưng tụ hơi được tạo ra khi sấy trong nồi thăng hoa được tiến hànhtrong nồi ngưng tụ chống thăng hoa 10 Nó là một bộ trao đổi nhiệt,hỗn hợp hơi - không khí từ nồi thăng hoa vào không gian giữa các ốngcủa bộ trao đổi nhiệt Chất làm nguội (amoniac, freon) qua các ống 11của nồi chống thăng hoa vào thiết bị làm lạnh 9 Thường để làm lạnh bềmặt thăng hoa và ngưng tụ, người ta sử dụng máy nén 2 hoặc 3 cấp cókhả năng đảm bảo lạnh bề mặt đến nhiệt độ  600C,  400C

 Các khí chưa ngưng tụ được tách ra khỏi nồi chống thăng hoa bằngbơm chân không 8 Hơi ngưng tụ được làm lạnh ở dạng lớp đá trên bềmặt các ống lạnh của nồi chống thăng hoa Vì trong quá trình làm việccủa nồi chống thăng hoa, các ống 11 bị phủ bởi một lớp đá đáng kể, nêncần làm tan băng một cách chu kỳ Để thực hiện điều đó, đẩy nướcnóng từ bộ đun 7 vào các ống 11

 Sấy tầng sôi

Hình 1.5.4 Máy sấy bằng bơm nhiệt tầng sôi kết hợp bức xạ hồng ngoại

4 Dàn ngưng 2 14 Cửa gió thải khi sấy hồngngoại

II TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU TRONG QUÁ TRÌNH SẤY: HÀNH TÂY

2.1 Nguồn gốc, phân bố

Phần lớn cây thuộc chi Hành (Allium) đều được gọi chung là hành tây (tiếng

Anh là onion) Tuy nhiên, trong thực tế thì nói chung từ hành tây được dùng để chỉmột loài cây có danh pháp hai phần là Allium cepa.

Nơi phát sinh các giống hành trồng hiện nay là vùng Tây Nam Á ,Apganistan, Iran Ngày nay hành tây được trồng rộng rãi trên khắp thế giới từ vĩ độ

5 đến vĩ độ 60 ở cả hai nửa bán cầu

2.2 Phân loại

Bao gồm 5 loại phổ biến hiện nay:

 Hành tây vỏ vàng : được dùng trong tất cả các món ăn

 Hành tây ngọt : là hành mùa xuân hè, ngọt và tươi, chưa qua bảo quản Hànhnày dùng cho các món chiên, nướng rất ngon.

 Hành tây tím: được dùng nhiều trong các món trộn salad, hamburger, kẹp sandwich vừa giúp tăng hương vị lại thêm màu sắc cho món ăn

 Hành ngọc trai – hành trắng nhỏ : được sử dụng trong các món trứng, nướng,hầm, ngâm dấm, pha nước chấm, làm hành phi, trang trí món ăn

2.3 Giá trị dinh dưỡng

Hành tây rất giàu chất dinh dưỡng tự nhiên Không chỉ giàu kali, vitamin C,axit folic, kẽm, selenium, chất xơ và dinh dưỡng khác, mà còn chứa hai chất dinhdưỡng đặc biệt là -quercetin và A prostaglandin Nhờ đó, hành tây có nhiều lợi íchsức khỏe mà các thực phẩm khác không thể thay thế

2.4 Các sản phẩm chế biến từ hành tây

Hành tây vừađược xem là một loạigia vị vừa như một

giàu Kali, Selen, Vitamin C và Quercetin.Trong củ hành đỏ rấtgiàu các hợp chất vànhóm lưu huỳnh nhưDMS, DDS, DTS &DTTS gây mùi caynồng

 Gia vị chocác mónăn

 Hành tâysấy khô

Chất béo bão hòa 0.042 g

Chất béo không bão

0.046 mgRiboflavin (B2) (2%)

 Sản phẩm tinh dầu hành Tây: giúp kháng khuẩn , đau răng, làm đẹp…

III QUY TRÌNH SẤY HÀNH TÂY

 Chuẩn bị nguyên liệu: lựa chọn những củ hành tây tươi, không bị dậpnát, thối héo úa, củ phải chắc,cứng, có mùi thơm đậm.

 Sơ chế nguyên liệu: Hành tây cắt bỏ rễ, bóc lượt ỏ già bên ngoài sau

đó rửa bằng nước để loại bỏ đi sạn ,một phần vi sinh vật bám trên bề mặt

3.2.1 Định hình (Cắt tạo hình):

- Mục đích:Tạo ra những lát hành mỏng dễ dàng cho quá trình sấy sau này( tăng diện tích tiếp xúc trong quá trình sấy) Lát hành sau khi cắt đặt tiêu chuẩn là những lát mỏng, sạch và dễ dàng hấp thụ nhiệt trong quá trình sấy Đồng thời cũng nhằm tạo ra những sản phẩm sau này

- Cách thực hiện: Dùng dao thái hành thành những lát mỏng rộng 5mm

3-3.2.2 Ngâm nước muối

-Mục đích: Làm sạch dịch dính bên ngoài và các phần tử hành

quá vụn,tiêu diệt vi sinh vật bám trên bề mặt nguyên liệu,giúp chohành tây tránh được hiện tượng nâu hóa( có màu àng hoặc sẫm) giữđược màu sắc tươi sáng

-Cách thực hiện:Pha nước muối loãng 5% sau đó cho nguyên liệu

đã định hình vào dung dịch ngâm khoảng 5 phút thì vớt ra để ráonước

3.2.3 Chần

- Mục đích: giữ màu cho sản

phẩm, bất hoạt hệ thống

enzyme và vi sinh vật tránh

gây hư hại sản phẩm

- Thực hiện: Đun nước đến 100ºC, sau đó cho hành tây đã thái vào chần

3 phút

3.3.4 Hong khô

- Mục đích: nhằm loại bỏ lượng ẩm dư thừa từ bề mặt lát hành tây Đây

là yêu cầu cần thiết trước khi đem đi sấy, làm hành tây khô ráo, rútngắn thời gian sấy

- Cách thực hiện: Sau quá trình chần, những lát hành tây này được vớt

ra, dải mỏng lên khay và phơi trong vòng 30 phút

3.3.5 Sấy

- Mục đích:nhằm giảm độ ẩm đến độ yêu cầu của sản phẩm và bảo

quản sản phẩm lâu hơn trước tác hại của vi sinh vật

- Cách thực hiện: Sấy ở nhiệt độ 60ºC trong 24h, cân mẫu trước khi cho

vào tủ sấy, đo kích thước các lát cắt để xác định bề mặt bốc hơi,và sau24h đo khối lượng thành phẩm

IV KẾT QUẢ

- Đường cong sấy ( Đường con ẩm): Thể hiện độ giảm ẩm của nguyên

liệu theo thời gian sấy trong một ngưỡng nhiệt độ nhất định

- Thông số vật liệu:

+ Khối lượng vật liệu ướt: m0 = 316g

+ Khối lượng ật liệu sau khi hong khô:m1=300g

+ Khối lượng khay sấy: mkhay= 792g (27*27cm)

- Độ ẩm của nguyên liệu ban đầu: 100%

 Đồ thị

- Phân tích số liệu:

4.1 Độ ẩm vật liệu dựa trên cơ sở ướt: là tỷ số giữa khối lượng ẩm

chứa trong vật liệu với khối lượng của vật liệu ẩm

W = [( mₒ - m )/ mₒ] *100 (%)

4.2 Đường cong tốc độ sấy: là biến thiên của độ ẩm theo thời gian sấy

V = (mo/A)*(∆w/∆t) [kg/m².h]

Trong đó: W: độ ẩm căn bản ướt

mₒ: khối lượng vật liệu ban đầu

m : khối lượng vật liệu sau khi sấy đến độ ẩm xác định A: diện tích bề mặt vật liệu tiếp xúc khi sấy ( A=

27*27 cm²) ∆W: độ giảm ẩm theo thời gian sấy (∆W=100-W) ∆t: tsau – ttrước ( 1giờ )

- Bảng số liệu:

Thời

gian sấy (h)

Khối lượngvật liệu (g)

Độ giảm

ẩm theo thờigian sấy (%)

Đường congtốc độ sấy(kg/m².h)

Đồ thị đường cong độ ẩm và thời gian sấy hành

Độ giảm ẩm theo thời gian sấy (%) Polynomial (Độ giảm ẩm theo thời gian sấy (%))

0 5 10 15 20 25 30 0

Thời gian sấy(h)

- Qua đồ thị thì ta thấy rằng trong quá trình sấy có các yếu tố ảnh hưởng

đến quá trình sấy như: nhiệt độ, thời gian,…

- Dựa vào khối lượng vật liệu và thời gian tách ẩm của vật liệu sấy mà

từ đó ta có thể xác định được độ ẩm, vận tốc sấy

- Nhìn vào đồ thị thì thấy được độ giảm ẩm trong thời gian nhất định

và vận tốc sấy cũng giảm trong thời gian nhất định

 Đánh giá cảm sản phẩm:

- Từ việc quan sát các bước tiến hành quá trình và hình ảnh chụp lại, ta

thấy sau khi kết thúc quá trình sấy thì nguyên liệu không còn giữ lại

cấu trúc, hình dạng ban đầu

- Các miếng hành tây sau khi sấy cong queo và co lại, từ màu ban đầu làtrắng đã chuyển sang màu vàng nâu, giòn và không còn mùi hăng banđầu của hành nữa.

Bài 2: QUÁ TRÌNH THANH TRÙNG

I LÝ THUYẾT THANH TRÙNG

1.1 Khái niệm thanh trùng

 Thanh trùng là một quá trình sử dụng nhiệt nhằm vô hoạt các vi sinh vật gây bệnh và các yếu tố gây hư hỏng thực phẩm nhằm đảm bảo sự an toàn và kéo dài thời hạn bảo quản cho thực phẩm

1.2 Đặc điểm của thanh trùng

 Chế biến nhiệt ở điều kiện nhiệt độ T< 100ºc, với thời gian xử lý nhiệt khác nhau

 Thực phẩm sau khi thanh trùng vẫn có thể chứa các bào tử vi khuẩn Sự nảy mầm củ các bào tử này được phòng chống bằng các tác nhân khác (làm lạnh,

pH thấp)

Ví dụ: thanh trùng sữa, nước quả…

 Kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm từ vài ngày tới vài tuần

 Ít ảnh hưởng tới thành phần dinh dưỡng và cảm quan của thực phẩm

* So sánh giữa thanh trùng và tiệt trùng

 Giống nhau: Đều là phương pháp sử dụng nhiệt nhằm tiêu diệt vi sinh vật, enzym, nhằm kéo dài thừi gian bảo quản của sản phẩm

Chú ý: thanh trùng và tiệt trùng có thể xử lý nhiệt trước hoặc sau tùyloại sản phẩm, bao bì sử dụng,

 Khác nhau:

Loại bỏ vi sinh vật, bất hoạt

enzym, chỉ tiêu diệt vi sinh vật dạng

sinh dưỡng

Tiêu diệt tất cả các vi sinh vật kể

cả dạng bào tử của chúng và bất hoạtcác enzym

Thanh trùng có thể sử dụng

nhiệt hoặc không

Ví dụ: lọc cũng là một phương

Phải sử dụng nhiệt

Điều kiện bảo quản: 2ºC - 6ºC Điều kiện bảo quản ở nhiệt độ

phòng

Thời gian bảo quản: 3 tuần Thời gian bảo quản <= 6 tháng

nhưng cũng có những sản phẩmtiệt trùng có thời gian bảo quản dài mộtnăm hoặc vài năm Ví dụ các sản phẩm

Quá trình thanh trùng thường gồm ba giai đoạn:

Giai đoạn 1: gia nhiệt mẫu thực phẩm từ giá trị nhiệt độ ban đầu đến nhiệt độ

thanh trùng

Giai đoạn 2: giữ mẫu thực phẩm ở nhiệt độ thanh trùng đã chọn.

Giai đoạn 3: làm nguội thực phẩm từ nhiệt độ thanh trùng về nhiệt độ thích

hợp cho quá trình chế biến tiếp theo trong quy trình sản xuất

Cần lưu ý: là các vi sinh vật cũng có thể bị ức chế hoặc tiêu diệt trong giai

đoạn 1 (gia nhiệt) và giai đoạn 3 (làm nguội)

1.4 Mục đích công nghệ của thanh trùng

Bảo quản: quá trình thanh trùng sẽ làm vô hoạt bất thuận nghịch enzyme và

ức chế hệ vi sinh vật trong thực phẩm, nhờ đó sẽ kéo dài thời gian bảo quản sảnphẩm

Chế biến: quá trình thanh trùng được xem là một phương pháp chế biến nhiệt

trong công nghiệp thực phẩm Đối với các nguyên liệu tươi như thịt, cá,… quátrình tiệt trùng nhiệt còn có mục đích làm chín sản phẩm

1.5 Biến đổi của nguyên liệu trong quá trình thanh trùng

Vật lý: một số chỉ tiêu vật lý của thực phẩm sẽ thay đổi như thể tích, trọng

lượng, độ giòn, độ dai…Tùy theo từng trường hợp cụ thể mà những biến đổi nóitrên sẽ có ý nghĩa tích cực hoặc tiêu cực Ví dụ như trong công nghệ sản xuất cáđóng hộp, quá trình tiệt trùng nhiệt sẽ làm cho cấu trúc của mô và xương cá trở nênmềm mại giúp cho người sử dụng dễ tiêu hóa thức ăn, nhờ đó làm tăng giá trị sửdụng của sản phẩm Tuy nhiên trong công nghệ sản xuất đồ hộp trái cây, quá trìnhthanh trùng làm mềm mô trái, từ đó giá trị cảm quan của sản phẩm bị giảm đi

Hóa học: nhiệt độ là một tác nhân quan trọng thúc đẩy các phản ứng hóa học

xảy ra Phản ứng hóa học phi enzyme (dưới tác dụng của nhiệt) phổ biến nhất làphản ứng Maillard Sản phẩm của phản ứng được gọi tên chung là melanoidin.Những hợp chất này có màu sẫm và sự có mặt của chúng sẽ ảnh hưởng đến màusắc thực phẩm Tùy theo từng đối tượng nguyên liệu mà phản ứng Maillard sẽ cónhững ảnh hưởng khác nhau đến chất lượng thực phẩm Ví dụ, trong sản xuất sữatiệt trùng, nếu phản ứng Maillard xảy ra mạnh mẽ do nhiệt độ cao và thời gian tiệt

trùng kéo dài thì sữa sẽ bị sậm màu, giá trị dinh dưỡng và cảm quan của sản phẩm

bị giảm đi đáng kể Tuy nhiên, trong công nghệ sản xuất nước artichoke đóng lonthì các sản phẩm của phản ứng Maillard sẽ làm cho thức uống có màu vàng đặctrưng, ảnh hưởng tốt đến giá trị cảm quan của sản phẩm

Hóa lý: sự gia tăng và giảm nhiệt độ trong quá trình thanh trùng và tiệt trùng

có thể gây ra những biến đổi về pha như nước và một số chất dễ bay hơi sẽ chuyểnsang pha khí, protein hòa tan trong thực phẩm lỏng có thể bị đông tụ và chuyểnsang pha rắn Sinh học: nhiệt độ cao sẽ làm cho quá trình trao đổi chất của tế bào sinh vậtngừng lại, các vi sinh vật trong thực phẩm sẽ bị ức chế hoặc tiêudiệt

Hóa sinh: nhiệt độ cao sẽ làm biến tính bất thuận nghịch các enzyme có mặttrong thực phẩm, do đó chúng sẽ bị vô hoạt

1.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thanh trùng

Hai thông số cơ bản là nhiệt độ thanh trùng và thời gian thanh trùng

Hiệu quả tiêu diệt vi sinh vật phụ thuộc vào sự kết hợp của cả hai thông sốnày

Việc lựa chọn lựa chọn nhiệt độ và thời gian chế độ thanh trùng sẽ phụ thuộcvào những yếu tố:

Hệ vi sinh vật trong thực phẩm

Mỗi loại mẫu thực phẩm luôn chứa một hệ vi sinh vật nhất định, vì vậy cầnquan tâm đến tên các loài vi sinh vật bị nhiễm và mật độ của chúng trong mẫu thựcphẩm Theo lý thuyết, nếu các loài vi sinh vật nhiễm thuộc nhóm ưa nhiệt thì chế

độ thanh trùng cần phải “nghiêm ngặt” mới tiêu diệt được chúng Ngoài ra, mật độ

vi sinh vật trong mẫu ban đầu càng cao thì việc tăng nhiệt độ và thời gian xử lý làcần thiết để đảm bảo sản phẩm có xác suất tái nhiễm thấp

Đặc biệt cần phải chọn được vi khuẩn mục tiêu trong quá trình thanh trùng.Mỗi loại thực phẩm có các loại vi khuẩn mục tiêu khác mhau tùy vào cấu tạo,thành phần của thực phẩm, …

Vi khuẩn mục tiêu là vi khuẩn có khả năng chịu nhiệt tốt nhất và gây nguyhiểm tới sức khỏe cộng đồng

Trạng thái vật lí của thực phẩm

thực phẩm lỏng có hệ số truyền nhiệt cao hơn thực phẩm rắn vì trong quátrình thanh trùng và tiệt trùng sẽ xuất hiện các dòng đối lưu trong sản phẩm Cácchỉ tiêu như hàm lượng chất khô, độ nhớt… sẽ ảnh hưởng đến hệ số truyền nhiệtcủa thực phẩm lỏng Đối với thực phẩm rắn, sự truyền nhiệt xảy ra chủ yếu là do

sự dẫn nhiệt

Thành phần hóa học

Việc chọn chế độ thanh trùng sẽ phụ thuộc vào giá trị pH hay độ chua của sảnphẩm Những thực phẩm lỏng có giá trị pH cao như sữa tươi (pH ≥ 4.5) thì giá trịnhiệt độ xử lý thường không thấp hơn 100oC Ngược lại những sản phẩm có giá trị

pH khá thấp (pH = 3.7 – 4.5) như nước ép từ nhóm trái cây có múi thì có thể thanhtrùng ở nhiệt độ thấp mà vẫn đảm bảo được độ vô trùng công nghiệp

Loại enzym có trong thực phẩm

Phương pháp thanh trùng

Xử lí trong bao bì hay xử lý ngoài bao bì.

1.7 Nhiệt độ tâm sản phẩm

Là nhiệt độ tại điểm mà quá trình nâng nhiệt và hạ nhiệt là chậm nhất

Khi nói đến nhiệt độ thanh trùng, người ta thường nghĩ đến nhiệt độ của tácnhân gia nhiệt (thường là hơi nước hoặc nước nóng) Trong thực tế, nhiệt độ tạitâm sản phẩm thường tăng chậm hơn so với nhiệt độ tại vùng bề mặt nên giá trịnhiệt độ tại tâm của sản phẩm có thể thấp hơn nhiệt độ của tác nhân nhiệt sử dụngtrong thiết bị thanh trùng

Xác định nhiệt độ tâm của thực phẩm

 Đối với thực phẩm lỏng: tùy vào bao bì chứa thực phẩm Với chai lọ thì ⅔chiều cao tính từ nắp đến đáy

 Đối với dạng thực phẩm có hình học thì xác định theo hình học

 Đối với thực phẩm không có dạng hình học thì chia thành các dạng hình học

để xác định, nếu không thì thăm dò thực tế bằng cách cắm nhiệt kế vào vị tríkhác nhau của thực phẩm

1.8 Chế độ thanh trùng

* Xét theo áp suất:

 Thanh trùng ở áp suất thường

 Thanh trùng ở áp suất đối kháng (áp suất dư)

*Thanh trùng ở áp suất thường:

Là không có sự chênh lệch áp suất giữa thiết bị thanh trùng và môi trườngxung quanh (tiệt trùng bằng nồi hở)

Công thức: A-B-C

Trong đó: A là thời gian nâng nhiệt

B là thời gian giữ nhiệt (thời gan tiêu diệt)

C là thời gian hạ nhiệt

T là nhiệt độ thanh trùng (ºC)

* Thanh trùng ở áp suất dư: �P > 0

Công thức:

Trong đó: a là thời gian xả toàn bộ khí thiết bị

A là thời gian nâng nhiệt

B là thời gian giữ nhiệt

C là xả áp �P = 0

T là nhiệt độ thanh trùng (ºC)

1.9 Ứng dụng của quá trình thanh trùng

 Công nghệ chế biến thịt và thủy sản: sử dụng trong các quy trình tổng hợpthịt và thủy sản, các loại đồ hộp thịt cá,

 Công nghệ chế biến sữa: sản xuất sữa thanh trùng, sử dụng trong các quytrình sản xuất sữa, lên men sữa,

 Công nghệ chế biến và bảo quản rau quả: thanh trùng các đồ hộp rau quả,

1.10 Phân loại thiết bị thanh trùng

 Theo nguyên lý làm việc:

 Thiết bị làm việc liên tục, theo mẻ

 Thiết bị làm việc gián đoạn, theo mẽ nằm ngang, theo mẽ thẳng đứng, thiết

Cây mía có tên khoa học là Saccharum ssp, thuộc họ Graminaea (họ HoàThảo) Thân cây chia đốt, chứa nhiều đường, cao từ 2-6 m Tất cả các dạng míađường được trồng ngày nay đều là các dạng lai ghép nội chi phức tạp

( Bách khoa toàn thư)

2.1 Nguồn gốc xuất sứ

Cây mía có nguồn gốc ở nam Thái Bình Dương, vùng đrao Ghine từ hàng vạnnăm về trước, khi quần đảo Á- Úc còn dính liền Người ta đã tìm thấy những loài

dại thuộc chi Saccharum phân bố ở khắp Ấn Độ, Trung Quố, các quần đảo namThái Bình Dương

Ở Trung Quốc và Ấn Độ, nghề trồng mía có cách đây hơn 2000 năm Từ hainước này, nghề trồng mía được phổ biến rộng khắp vùng Đông Nam Á và Nam Á.Cũng từ Ấn Độ nghề này được truyền qua phía Tây tới Iran, Ai Cập, Tây BanNha, Các nước vùng Địa Trung Hải trồng mía khoảng đầu thế kỉ XIII Năm 149,Cristop Colombo đưa mía sang châu Âu và tại đây chúng phát triển mạnh ở Trung

và Nam Mỹ Ngày nay mía được trồng rộng rãi oqr vùng nhiệt đới và á nhiệt đớikhắp các châu lục

Hiện nay, trên đất nước ta từ Lạng Sơn đến mũi Cà Mau còn gặp rất nhiều loạimía nguyên thủy - tổ tiên của cây mía công nghiệp (mía lai) như mía gie(Saccharum sinense), mía quí – noble cane (Saccharum officinarum), mía dại(Saccharum spontaneum), Mía quí có rất nhiều dạng như mía voi, mía đỏ, míatím, Loại mía tím phố Cát (Thanh Hóa) còn được gọi là mía tiến (tiến Vua) haymía thuốc (chữa bệnh) Vùng Phú Yên, Khánh Hòa, Ninh Thuận có mía ThanhDiệu, mía mưng, Mía mềm, thơm ngọt, nhiều nước dùng để ăn tươi, giải khát.Riêng khu vực Nam Bộ đã thấy hiện diện 3 - 4 dạng hình của loài Saccharumspontaneum, một loài mía dại có sức sống mãnh liệt đang được các nhà tạo giống

sử dụng làm vật liệu ban đầu phục vụ cho công tác lai tạo, cải thiện giống mía sảnxuất đạt nhiều kết quả Có thể nói, cho đến nay, hầu hết các giống mía đang đượctrồng trên thế giới và ở nước ta đều là con lai của mía quý (Saccharumofficinarum) với mía dại (Saccharum spontaneum)

Nguồn: TS Nguyễn Viết Hưng (2012), Giáo trình cây mía,NXB Nông nghiệp

2.2 Gíá trị dinh dưỡng của cây mía và nước mía

2.2.1 Gía trị dinh dưỡng của cây mía

Bảng thành phần dinh dưỡng của cây mía

- Nước mía có màu nâu khi để lâu do men lacaza và polyphenola, mentyrosinaza trên tyrosin, ngoài ra cón có tác dụng của các axit hữu cơ, và các mentrên chất sắt của máy ép

Theo Medicinal Share

2.2.2 Gía trị dinh dưỡng của nước mía

Bảng thành phần dinh dưỡng của nước mía

Theo: Vinh, Bùi Quang (2012), Phân Tích và Quản Lý Hóa Học Mía Ðường, NXBNông Nghiệp.

2.3 Ứng dụng của cây mía trong lĩnh vực thực phẩm

Trong lĩnh vực thực phẩm, sau khi sơ chế được đưa vào quá trình chế biếnhoặc đóng gói đưa ra thị trường Các sản phẩm mía trên thị trường Việt Nam chưa

đa dạng, bắt mắt

- Mía được thu mua, lựa chọn những cây ngon nhất, lóng dài, cho vào máydóc, bỏ đầu mấu, cắt dài đều khoảng 2-3 phân Sau đó, mía được lựa chọn cho vàođóng gói, hút chân không, trọng lượng khoảng 600 gam Nhờ vậy sản phẩm có mộtdiện mạo mới, bảo quản dài hơn, từ 5 ngày - 1 tuần Một số thương hiệu mía đónggói được biết đến như: Mía túi Hải Hà,

- Mía sau khi say lấy nước là một loại nước giải khát phổ biến và được yêuthích trong thời tiết những ngày hè oi bức Mặc dù rất thông dụng vào mùa hènhưng chưa có cơ sở sản xuất nước mía quy mô công nghiệp ở Việt Nam mà chủyếu ở quy mô hộ gia đình, nhỏ lẻ

- Mía phục vụ cho sản xuất đường chiếm đến 70% sản lượng trong nước(2017) Mía sau khi sơ chế sạch, ép lấy nước, lọc cặn, tẩy màu, bốc hơi nước, kếttinh đường, nấu đường, li tâm, sấy đường rồi bảo quản Theo cáo cáo của Hiệp hộiMía đường Việt Nam (Tháng 10- 2019) Việt Nam có 40 doanh nghiệp đang hoạtđộng kinh doanh, sản xuất đường mía Một số thương hiệu mía đường của ViệtNam như: Đường Lam Sơn, Đường mía Biên Hòa, đường mía Sơn Dương,

III QUY TRÌNH THANH TRÙNG NƯỚC MÍA

3.1 Thuyết minh quy trình

3.1.1 Nguyên liệu mía:

- Rửa sạch, lột bỏ vỏ mía

3.1.6 Thanh trùng:

- Gia nhiệt đến khi tâm sản phẩm đạt 95 độ C

- Thanh trùng nước mía ở nhiệt độ 95 độ C trong 20 phút

- Làm nguội sản phẩm về nhiệt độ phòng (30 độ C)