Các quá trình trong công nghệ chế biến rau trái

QUÁ TRÌNH NGHIỀNMỤC 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 t

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

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

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

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

Máy rửa hạt, quả nhỏ

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

Máy rửa thổi khí

Máy rửa tang trống DRUM WASHER

▪ 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%)

CẮT GỌT RAU TRÁI

▪ 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 bịBổ sung hóa chất, nhiệt độ, …

Máy xắt lát khoai tây

Máy cắt rau trái

Máy cắt gọt táo

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

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

QUÁ TRÌNH ĐỒNG HÓAMỤC 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 hóagây sẫm màu, thất thoát dinh dưỡng, biến tính protein

TIẾN HÀNH

▪ Áp lực cao - Lực ly tâm

- Độ nhớt tối đa: 1000 mPa.s

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

40 lít / quá trình khuấy tốc độ cao

Lĩnh vực ứng dụng

Phân tán dung dịch, đồng hoá và trộn trong các lĩnh vực công nghệ sinh học, dược, gốm sứ và thực phẩm

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

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, nénTốc độ và áp lực ép phải thích hợpHỗ trợ: xay nghiền, enzym, trích lyThiết bị ép giỏ, trục vít, thuỷ lực, màng,…

THỰC HIỆN

Máy ép giỏ Hiệu suất 40 – 50%

Máy ép trục vítû

Hiệu suất 80 – 90%

Máy ép băng tải

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)

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 proteinBảo quản chân không, khí trơ giảm oxy hoà tanĐất sét trợ lọc: bentonite, diatomite (2–3 g/L)

Thiết bị lọc khung bản

Thiết bị lọc ly tâm lắng

Thiết bị

lọc chân không

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

CHAÀN HAÁP

CHẦN - HẤP

CHẦN

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

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

Thiết bị chần liên tục có làm nguội

CHẦN HẤP

Thiết bị chần liên tục ngược dòng

CHẦN 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

Thieát bò haáp lieân tuïc

CHAÀN HAÁP

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

Heä thoáng saáy chaân khoâng

Heä thoáng saáy thaêng hoa

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

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

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

▪ VSV bị ức chế hay tiêu diệt

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

LẠNH ĐÔNG

TIẾN HÀNH

▪ Lạnh đông chậm, nhanh, siêu nhanh

▪ Thiết bị lạnh đông: chất tải nhiệt

▪ Kho lạnh

LD trong Không khí Chất tải nhiệt lỏng Tác nhân lạnh sôi Môi trường không khí dd NaCl, CaCl 2 ,

propilenglycol ethylen glycol

Nitơ lỏng, Freon,

N 2 O hay CO 2 lỏng

Ưu điểm Sử dụng đơn

giản, Không hao hụt sp Tíên hành nhanh

Tự động hoá được

Tốc độ nhanh, trơ Công nghệ đơn giản Làm việc liên tục Nhược điểm Dẫãn nhiệt

kém Biến màu, vị mặn Giảm cảm quan Chỉ dùng cho sản phẩm kích thước nhỏ và giá trị

Maytag ZIGZAG WHITE

Whirlpool AFG533-CH

Thiết bị lạnh đông kiểu tủ

▪ Nhiệt độ lạnh đông: -200C ÷ -300C

▪ Thời gian lạnh đông: 3- 72h

▪ Ưu: đơn giản, rẻ, dễ vận hành

▪ Nhược: tạo tinh thể đá trên bề mặt

giảm hiệu suất, tiêu hao năng lượng, phải rã đông

Thời gian lạnh đông: 1,5 - 6hNhiệt độ lạnh đông: -30 ÷ -400CVận tốc khí: 3 - 6 m/s

Năng suất: 1,5 - 4 tấn/h

Ưu:

Đơn giản, Dễ vệ sinhNhược:

Cần không gian lớn

Cần nhiều lao động

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 ít Kích thước nhỏ, gọn; Nhược: Chi phí năng lượng cao

Nguyên liệu phải có kích thước nhỏ, đồng đều

▪ 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

Ưu: Aùp dụng cho các loại sp dễ bị tổn thương,

Sp có thể đã hoặc chưa bao gói

Sp có thể có kích thước lớn, ẩm và nhớt

Nhược: Chi phí năng lượng, vốn đầu tư cao

Yêu cầu sp phân bố đồng đều trên băng tải

Thiết bị lạnh đông kiểu băng tải

Thiết bị lạnh đông kiểu băng tải thẳng

Thiết bị lạnh đông kiểu băng tải xoắn ốc

Thiết bị lạnh đông bằng Nitơ lỏng

Đơn giản, Chi phí thấp, Tổn thất thấpNăng suất cao, Nhanh

Nhược: Chất tải lạnh đắt

Có thể gây sốc nhiệt

Năng suất : 0.2-1.5 tấn /giờ

Thiết bị lạnh đông rau quả dạng viên (pellet)

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

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