Đang tải... (xem toàn văn)
Bài tiểu luận Môn Những vấn đề mới trong công nghệ chế biến thục phẩm, lớp công nghệ chế biến thực phẩm , đại học công nghệ Đồng Nai, Đề tài Công nghệ áp suất cao trong chế biến, do các thành viên trong nhón cùng thảo luận, tìm hiểu viết ra, tháng 9 năm 2014. Bài báo cáo dạng powerpoint, gồm 26 slide
CÔNG NGHỆ ÁP SUẤT CAO TRONG CHẾ BIẾN THỰC PHẨM GVHD: Th.S: Nguyễn Thành Công SVTH: Phạm Ngọc Trung Nguyễn Thị Minh Nguyễn Thị Mỹ Hạnh Trần Tiến Hạnh Nguyễn Thị Kim Chi Lớp: 14D2TP1LT1 Báo Cáo Tiểu Luận 1 Giới Thiệu Ngày nay, quy trình chế biến thực phẩm đòi hỏi phải đạt nhu cầu của người tiêu dùng về nhiều mặt như: Thực phẩm phải có chất lượng cao và đạt vệ sinh ATTP Cung cấp dinh dưỡng tốt Có giá trị cảm quan tốt Sử dụng ít phụ gia Ít tổn thất về cảm quan và dinh dưỡng do các quá trình xử lý. 2 Lịch sử phát triển Kỹ thuật sử dụng áp suất cao là một công cụ hữu ích cho chế biến thực phẩm thay vì xử lý nhiệt Đặc biệt, các nhà khoa học về thịt ở Úc đã tiến hành áp dụng áp suất cao kể từ đầu những năm 1970 Áp suất cao làm phá hủy các tế bào sinh dưỡng của vi khuẩn và vô hoạt enzyme, nhưng không làm thay đổi đặc điểm bề ngoài của sản phẩm và giữ lại một số vitamins. 3 nh Ngh aĐị ĩ Kỹ thuật sử dụng áp suất cao là phương pháp xử lý mẫu (thực phẩm) dưới áp suất cao trong một môi trường truyền áp ổn định. Để tạo áp lực tác động từ mọi phía là như nhau, người ta sử dụng môi trường truyền áp là chất lỏng nên các thuật ngữ sử dụng cho phương pháp này là xử áp thực phẩm bằng áp suất thủy tĩnh cao (High hydrostatic pressure treatment/processing/technique) hoặc xử lý bằng áp suất thủy tĩnh siêu cao (Ultra-high hydrostatic pressure treatment). 4 Cơ Sở Khoa Học Dựa trên hai nguyên lý: Nguyên lý pascal: áp suất phân bố nhanh và đồng nhất trong môi trường truyền áp, không phụ thuộc vào kích thước và hình dạng của mẫu cần xử lý. Nguyên lý Le Chatelier – Braun: áp suất sẽ thúc đẩy các phản ứng có sự giảm thể tích tự do (thể tích hoạt hóa của phản ứng có giá trị âm). 5 Cơ chế tác dụng Cơ chế tác động lên tế bào sinh dưỡng của vi sinh vật: Gây biến tính các protein Tác dụng lên màng tế bào, làm thay đổi cấu trúc của màng, gây ra sự rối loạn trao đổi chất trong và ngoài tế bào. 6 Cơ chế tác động lên bào tử Đối với bào tử vi sinh vật, áp suất cao tác động theo cơ chế bao gồm 2 giai đoạn: Giai đoạn 1: Bào tử dưới tác dụng của áp suất cao sẽ được kích thích hoạt động và nảy mầm. Giai đoạn 2: Sau khi nảy mầm, khả năng nhạy cảm với áp suất tăng, bào tử sẽ bò áp suất cao tiêu diệt. 7 Enzyme có bản chất protein, dưới tác dụng của áp suất cao, các protein bò biến tính, gây vô hoạt các enzyme. Các enzyme có cấu trúc bậc 1 chỉ bò ảnh hưởng rất ít từ áp suất cao (Hereman, 1993). Enzyme có cấu trúc bậc 2 khá nhạy cảm với áp suất do liên kết chủ yếu trong cấu trúc là liên kết hydro. Enzyme có cấu trúc bậc 3 và bậc 4 thì bền vững hơn bậc 2 nhưng cũng bò phá vỡ trong suốt quá trình xử lý. Cơ chế tác động lên Enzyme 8 Ưu Điểm Chất lượng cảm quan không thay đổi đáng kể so với trước khi xử lý Sự tổn thất dinh dưỡng không đáng kể, chất lượng tốt hơn hẳn so với các phương pháp sử dụng nhiệt. Môi trường truyền áp ổn định đảm bảo cho độ đồng nhất của sản phẩm cao. Hạn chế hiện tượng tái nhiễm vi sinh vật vào sản phẩm hoặc hiện tượng nhiễm chéo 9 Nếu muốn ức chế hệ enzyme và vi sinh vật trong mẫu thực phẩm đạt đến độ an toàn đòi hỏi phải sử dụng một áp suất rất lớn. Chi phí đầu tư rất lớn, thiết bị mắc tiền. Phạm vi sử dụng: chỉ áp dụng cho một số đối tượng thích hợp. Cấu tạo thiết bị rất cồng kềnh Thể thích buồng xử lý rất giới hạn, năng suất thấp. Nhược Điểm 10 [...]... • Buồng áp • Hệ thống tạo áp suất • Bộ phận hiệu chỉnh nhiệt độ • Bộ phận nạp và tháo mẫu Buồng Áp Buồng áp thân hình trụ dày, chịu được áp suất cao Buồng áp chia làm ba loại • Monoblock (buồng một lớp): thép khơng rĩ, áp suất làm việc 400-600MPa, khả năng chịu áp khơng cao so với 2 loại buồng áp khác • Multilayer vessel (buồng nhiều lớp): vật liệu là thép khơng rỉ, lắp ráp bằng cách lớp trong nguội... quấn quanh buồng áp Vỏ áo xung quanh buồng áp Hiệu chỉnh từ bên trong (internal regulation) Thiết bị trao đổi nhiệt Thiết bị gia nhiệt Hiệu chỉnh nhiệt độ mơi trường truyền áp Thiết bị trao đổi nhiệt: đặt bên ngồi Nạp mẫu Qui Trình Vận Hành Hệ thống gián đoạn Cho Nước vàobuồng cao áp Tháo mẫu Xã áp Đóng buồng cao áp Tăng áp suất Sử dụng bơm áp suất thấp nạp mẫu vào buồng áp Tháo mẫu Hệ thống... hưởng của áp suất cao lên cấu trúc • Ảnh hưởng của áp suất cao lên giá trị dinh dưỡng Kết Luận Cơng nghệ áp suất cao có rất nhiều ưu điểm như: Bảo vệ thực phẩm (tốt hơn các loại phụ gia hố học) trước các vi khuẩn gây bệnh như Samonella hay Listeria; khơng cần sử dụng các hố chất bảo quản, kéo dài thời gian sử dụng của sản phẩm Sản phẩm đóng gói chân khơng được xử lý bằng cơng nghệ cao áp và giữ lạnh... chỉ áp dụng cho mẫu lỏng, mẫu lỏng cũng chính là mơi trường truyền áp Tăng áp trực tiếp • Cách thực hiện: bơm mẫu vào buồng áp, sử dung piston để nén mẫu • Ngun tắc: Tạo lực đẩy lên piston thơng qua mơi trường truyền áp • Ưu điểm: tốc độ tăng áp nhanh • Nhược điểm: Vấn đề ăn mòn dễ xảy ra Phương pháp tăng áp suất trực tiếp Vấn đề rò rĩ và bù áp Tăng áp gián tiếp Cách thực hiện: nạp mẫu vào buồng áp, ... nạp mẫu vào buồng áp, bơm mơi trường truyền áp vào thiết bị và đuổi khí, sau đó sử dụng bộ phận khuếch đại để tăng áp Ngun tắc: bộ phận khuếch đại hoạt động tương tự như trong phương pháp tăng áp trực tiếp Ưu điểm: Phạm vi áp dụng rộng hơn Mẫu khơng tiếp xúc trực tiếp với thiết bị nên vấn đề ăn mòn bị hạn chế Nhược điểm: u cầu bộ phận Phương pháp tăng áp suất gián tiếp khuếch đại phải nằm riêng... chịu áp tăng • Wire-wound vessel (buồng quấn dây): ứng dụng hầu hết ở qui mơ cơng nghiệp Cấu tạo buồng áp dạng quấn dây Hệ Thống Tạo Áp Suất Mơi trường truyền áp: Nước cất : dung dịch nuớc và glycol, hệ nướcpropylene glycol (tỉ lệ 1:1 v/v), hệ nhũ tương dầu thực vật 10% và nước, dung dịch nước và Mobil Hydrasol 78,5% Phương pháp thực hiện Tăng áp trực tiếp Tăng áp gián tiếp Pham vi áp dụng:... Avomex, Mỹ Nước ép cam UltiFruit, Pháp 50-200MPa 50-100MPa, 30-40 phút, 20oC 700MPa, 600-800 L/h 500MPa, 5-10 phút Ảnh hưởng áp suất cao lên sản phẩm thịt • Ảnh hưởng đến độ mềm thịt • Ảnh hưởng lên màu sắc của thịt • Ảnh hưởng lên mùi vị của thịt • Ảnh hưởng lên cấu trúc của thịt • Ảnh hưởng lên sự oxy hóa của thịt • Ảnh hưởng tính chất tạo gel và nhũ hóa Ảnh hưởng áp suất cao lên sản phẩm rau quả • Ảnh... nạp mẫu vào buồng áp Tháo mẫu Hệ thống trên dây chuyền in-line (mẫu lỏng) Xã áp tãng áp suất Giữ áp Ảnh hưởng lên vi sinh vật • Số lượng vi sinh vật ban đầu • Thành phần vi sinh vật • Loại enzyme • Thời gian xử lý • pH của thực phẩm • Chất chống vi sinh vật • Nhiệt độ xử lý Xử lý áp suất ở một số vi sinh vật, enzyme và hợp chất cao phân tử (Thomas Ohlson, 2002) Vi sinh vật hoặc vật chất G (-) G (+) Nấm... Clostridium Peroxydase, cellulase, peptidase, Enzyme Protein Tinh bột Polysaccharide pectinmethylesterase Polyphenoloxidase Đông tụ Hồ hoá Gel hoá Áp suất (MPa) 300 600 400 900 (90oC) 400-500 700-1000 400 400-600 600 Một số ứng dụng của kỹ thuật áp suất cao, (Campden New technology bulletin, No 14) Sản phẩm Mứt, trái cây dressing, xốt, jelly Nước ép nho Nhà sản xuất Meidi-ya company, Nhật Bản Pokka... hay Listeria; khơng cần sử dụng các hố chất bảo quản, kéo dài thời gian sử dụng của sản phẩm Sản phẩm đóng gói chân khơng được xử lý bằng cơng nghệ cao áp và giữ lạnh có khả năng giữ được vị tươi ngon trong vòng 30 ngày . Vận Hành Nạp mẫu Cho Nước vàobuồng cao áp Đóng buồng cao áp Tăng áp suấtXã ápTháo mẫu 19 20 Sử dụng bơm áp suất thấp nạp mẫu vào buồng áp tãng áp suất Giữ áp Xã ápTháo mẫu Hệ thống trên dây chuyền. dụng áp suất cao là một công cụ hữu ích cho chế biến thực phẩm thay vì xử lý nhiệt Đặc biệt, các nhà khoa học về thịt ở Úc đã tiến hành áp dụng áp suất cao kể từ đầu những năm 1970 Áp suất. vitamins. 3 nh Ngh aĐị ĩ Kỹ thuật sử dụng áp suất cao là phương pháp xử lý mẫu (thực phẩm) dưới áp suất cao trong một môi trường truyền áp ổn định. Để tạo áp lực tác động từ mọi phía là như nhau,