Đang tải... (xem toàn văn)
QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN SƠ BỘ NGUYÊN LIỆU BẰNG NHIỆT Trong quá trình chế biến đồ hộp thực phẩm, nhiều loại nguyên liệu cần được chế biến sơ bộ bằng nhiệt. Xử lý nhiệt có nhiều cách: chần (trụng), hấp, đun nóng, rán (chiên), cô đặc. Tùy theo loại sản phẩm mà chọn quá trình xử lý thích hợp hợp I. CHẦN, HẤP, ĐUN NÓNG NGUYÊN LIỆU 1. Khái quát – Trong quá trình chế biến đồ hộp, nhiều loại nguyên liệu trong chế biến sơ bộ bằng cơ học, cũng như trước khi cho vào bao bì được xử lý bằng nhiệt. Người ta nhúng nguyên liệu vào nước hay dung dịch, hay xử lý nguyên liệu bằng hơi nước, tùy theo tính chất nguyên liệu và yêu cầu chế biến, ở nhiệt độ 75 – 1000C, trong thời gian 3 – 15 phút. – Các yều tố ảnh hưởng đến thời gian chần, hấp, đun nóng: trong quá trình chần, hấp, đun nóng ngoài mục đích vô hoạt enzyme, còn phải đảm bảo chất lượng sản phẩm, nên thực phẩm phải được gia nhiệt nhanh. Do đó, việc lựa chọn nhiệt độ và thời gian phù hợp cho mỗi loại nguyên liệu có ý nghĩa rất quan trọng và thời gian gia nhiệt phụ thuộc vào các yếu tố: • Loại nguyên liệu • Kích thước nguyên liệu • Nhiệt độ gia nhiệt • Phương thức gia nhiệt – Sau khi chần, hấp xong cần làm nguội nhanh. – Hấp thì tổn thất chất dinh dưỡng ít hơn chần, nhưng trong thực tế sản xuất, người ta thường chần vì thao tác thuận tiện, thiết bị đơn giản, truyền nhiệt tốt hơn khi hấp
Thực phẩm đóng hộp_Bài Chần, hấp, đun nóng nguyên liệu QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN SƠ BỘ NGUYÊN LIỆU BẰNG NHIỆT Trong trình chế biến đồ hộp thực phẩm, nhiều loại nguyên liệu cần chế biến sơ nhiệt Xử lý nhiệt có nhiều cách: chần (trụng), hấp, đun nóng, rán (chiên), đặc Tùy theo loại sản phẩm mà chọn q trình xử lý thích hợp hợp I CHẦN, HẤP, ĐUN NÓNG NGUYÊN LIỆU Khái quát – Trong trình chế biến đồ hộp, nhiều loại nguyên liệu chế biến sơ học, trước cho vào bao bì xử lý nhiệt Người ta nhúng nguyên liệu vào nước hay dung dịch, hay xử lý nguyên liệu nước, tùy theo tính chất nguyên liệu yêu cầu chế biến, nhiệt độ 75 – 1000C, thời gian – 15 phút – Các yều tố ảnh hưởng đến thời gian chần, hấp, đun nóng: q trình chần, hấp, đun nóng ngồi mục đích vơ hoạt enzyme, phải đảm bảo chất lượng sản phẩm, nên thực phẩm phải gia nhiệt nhanh Do đó, việc lựa chọn nhiệt độ thời gian phù hợp cho loại nguyên liệu có ý nghĩa quan trọng thời gian gia nhiệt phụ thuộc vào yếu tố: • Loại ngun liệu • Kích thước ngun liệu • Nhiệt độ gia nhiệt • Phương thức gia nhiệt – Sau chần, hấp xong cần làm nguội nhanh – Hấp tổn thất chất dinh dưỡng chần, thực tế sản xuất, người ta thường chần thao tác thuận tiện, thiết bị đơn giản, truyền nhiệt tốt hấp Mục đích Chần hấp ngun liệu nhằm mục đích: – Đình q trình sinh hóa xảy ngun liệu, giữ màu sắc ngun liệu khơng bị biến đổi Đối với nguyên liệu thực vật, tác dụng enzyme peroxidase, polyphenoloxidase nguyên liệu thường xảy q trình oxy hóa chất chát, tạo thành flobafen có màu đen Chần, hấp, đun nóng làm cho hệ thống enzyme bị phá hủy nên nguyên liệu không bị thâm đen Đối với nguyên liệu động vật, trình chần, hấp làm cho trình phân giải bị đình Nước chần ngun liệu sử dụng làm nước rót hộp – Làm thay đổi trọng lượng thể tích nguyên liệu để trình chế biến thuận lợi Khi gia nhiệt, nguyên liệu chứa nhiều tinh bột hút nước trương nở, đậu khô sau chần tăng thể tích gần lần khối lượng tăng 1,85 lần, nên trùng chóng chín, dung dịch rót vào khơng bị hút nhiều Với nguyên liệu giàu protid, bị đông tụ tác dụng nhiệt, làm giảm thể tích trọng lượng Sự thay đổi trọng lượng thể tích nguyên liệu sau gia nhiệt làm cho sản phẩm ổn định, đáp ứng yêu cầu tỉ lệ – nước thành phần cấu tử hộp – Giảm tỉ lệ tổn thất nguyên liệu nâng cao hiệu suất chế biến Đối với nguyên liệu thực vật, trình chần, hấp làm cho tinh bột bị hồ hóa, giúp nguyên liệu đàn hồi, khó gẫy vỡ xếp hộp Mặt khác, chần protopectin thủy phân thành pectin hòa tan, làm cho việc bóc vỏ bỏ hạt nhanh phế liệu Làm tăng độ thẩm thấu chất nguyên sinh, làm cho dịch bào thoát dễ dàng (khi ép nước quả) dung dịch nước rót dễ ngấm vào nguyên liệu (trong sản xuất nước đường, mứt miếng, rau ngâm giấm) Đối với nguyên liệu động vật, xử lý nhiệt colagen chuyển thành gelatin giúp cho trình tách thịt khỏi xương, da dễ dàng, nâng cao hiệu suất chế biến – Đuổi khí có gian bào nguyên liệu Nhằm hạn chế tác dụng Oxy xảy hộp, tránh phồng hộp, ăn mòn vỏ hộp sắt, oxy hóa vitamin…Chần làm giảm chất có mùi vị khơng thích hợp vị đắng (măng, cà tím) hợp chất lưu huỳnh (rau cải, cải bắp, gia cầm) – Làm cho rau có màu sáng phá hủy số chất màu Khi chần dung dịch acid citric NaHSO3…những chất phá hủy số hợp chất màu, làm cho nguyên liệu có màu sáng – Làm giảm lượng vi sinh vật bám bề mặt nguyên liệu Mặc dù xử lý nhiệt độ không cao lắm, với thời gian khơng dài, tiêu diệt số vi sinh vật chịu nhiệt bám bề mặt nguyên liệu Ảnh hưởng trình chần, hấp đến chất lượng sản phẩm 3.1 Về dinh dưỡng Trong trình chần, hấp, chất lượng sản phẩm giảm không nhiều Sự mát chất dinh dưỡng thường hòa tan bị biến đổi Các chất khoáng, vitamin số cấu tử hòa tan bị hồ tan nước chần Lượng cấu tử hòa tan phụ thuộc vào yếu tố sau: – Môi trường chất tải nhiệt (nước, nước hay khơng khí nóng): q trình hấp tổn thất chất hồ tan chần, nhiên cấu tạo thiết bị phức tạp chi phí tốn – Nhiệt độ, thời gian chần, hấp: nhiệt độ cao, thời gian dài, tổn thất dinh dưỡng nhiều – Nồng độ chất tan có nước chần: nước chần chứa nhiều chất hữu cơ, chất tan hòa tan vào nước (Nếu chần mơi trường có chứa sẵn chất tan, chất tan ngun liệu hòa tan vào nước chần hơn) Có thể chần dung dịch đường muối – Diện tích tiếp xúc nguyên liệu nước chần: diện tích tiếp xúc lớn, tổn thất chất tan nhiều Loại củ hạt tổn thất chất tan rau 3.2 Về màu sắc – Màu chlorophyl Chlorophyl thường tồn dạng: chlorophyl A chlorophyl B Trong chlorophyl A tương đối nhạy cảm với nhiệt chlorophyl B Chlorophyl biến đổi xử lý mơi trường acid có oxy (chlorophyl có màu xanh biến đổi thành pheophytin có màu vàng xanh – vàng olive – Màu caroten Caroten tương đối bền nhiệt, bị biến đổi qua trình chần, hấp Mặt khác, trình tồn trữ, nguyên liệu chần, hấp hàm lượng caroten lại ổn định nguyên liệu không chần 3.3 Về mùi vị Các chất mùi thường diện nguyên liệu hợp chất ester dễ bay Vì vậy, mùi vị giảm sau chần, hấp 3.4 Về cấu trúc Một mục đích trình chần, hấp làm mềm cấu trúc rau quả, để tạo điều kiện dễ dàng cho vào bao bì tách vỏ, hạt khỏi thịt Tuy nhiên, số sản phẩm trình chần, hấp, làm mềm cấu trúc khơng mong muốn Mà nguyên nhân làm mềm cấu trúc protopectin biến thành pectin Vì vây, để trì độ cứng sản phẩm, ta cho thêm CaCl2 vào nước chần, để tạo thành phức pectat calci Giới thiệu thiết bị chần, hấp Thiết bị chần, hấp phân loại theo nguyên tắc – Làm việc gián đoạn hay liên tục – Trong chân không, áp suất thường hay áp suất cao Thiết bị thường có băng tải đặt thùng chứa nước hay phun hơi, nước theo ống phun vào thùng hay phòng hấp, băng tải di chuyển với tốc độ cho qua thiết bị, nguyên liệu chần đạt yêu cầu II RÁN (CHIÊN) NGUYÊN LIỆU Khái quát – Rán cho nguyên liệu vào dầu nhiệt độ cao Dầu dùng để rán nguyên liệu dầu lạc, dầu bơng, dầu hướng dương, dầu đậu nành, dầu cọ, dầu olive… Đối với thịt, dùng mỡ động vật để rán – Trong sản xuất đồ hộp, rán dùng chế biến rau rán làm gia vị, chế biến loại đồ hộp cá, thịt sauce (sốt) cà chua… Mục đích Rán nguyên liệu sản xuất đồ hộp nhằm mục đích: – Tăng giá trị cảm quan sản phẩm – Tăng giá trị dinh dưỡng sản phẩm – Tiêu diệt hệ thống men vi sinh vật Q trình rán 3.1 u cầu tính chất dầu mỡ dùng để rán Có thể dùng dầu mỡ, nên dùng dầu tinh chế Dầu rán phải đạt yêu cầu sau: – Mùi vị: khơng ơi, khét, có mùi đặc trưng – Màu sắc: trong, sáng, không lắng cặn – Lượng ẩm chất bay không 0.3 % – Chỉ số acid dầu < 0.2 3.2 Phương pháp rán *Giai đoạn rán: Phải tiến hành rán chế độ: – Đối với rau, nhiệt độ rán : 120 – 1600C – Đối với thịt cá, nhiệt độ rán: 140 – 1800C Thời gian rán – 20 phút, thay đổi tùy theo loại nguyên liệu, nhiệt độ lò rán lượng nguyên liệu đưa vào rán Nguyên liệu cho vào rán phải đồng phải ngập hẳn dầu Lớp nguyên liệu phải thấp mặt thoáng dầu từ – 10 cm Trong trình rán, phải kiểm tra chất lượng dầu Khi số acid dầu lớn phải thay dầu, chưa có mùi khét, màu chưa tối thẫm cho phép tiếp tục rán, khơng cho phép số acid vượt *Giai đoạn làm nguội: Nguyên liệu sau rán làm nguội đến nhiệt độ 35 – 400C, làm nguội phương pháp sau: – Phương pháp đơn giản dùng quạt gió, khơng khí lưu thơng làm nguội nguyên liệu Với phương pháp này, dây chuyền sản xuất bị gián đoạn vi sinh vật khơng khí lại xâm nhập vào sản phẩm – Làm nguội nguyên liệu rán thiết bị chân không, với áp suất từ 700 – 710mmHg Nguyên liệu làm nguội nhanh tới 35 – 400C vài phút Với phương pháp đảm bảo dây chuyền sản xuất liên tục, không sợ nhiễm vi sinh vật vào sản phẩm – Ngồi làm nguội ngun liệu cách nhúng vào dầu nguội Phương pháp rút ngắn thời gian nhiều, hệ số truyền nhiệt từ sản phẩm đến dầu lớn gấp 40 – 50 lần hệ số truyền nhiệt từ sản phẩm đến không khí Phương pháp có nhược điểm hàm lượng chất béo nguyên liệu sau làm nguội cao, thích hợp cho sản phẩm cá ngâm dầu Độ rán Người ta xác định chất lượng rán thời điểm ngừng rán hình thức bên ngồi, mùi vị sản phẩm độ rán Trong đánh giá độ rán, người ta đánh giá độ rán: Độ rán biểu kiến độ rán thực tế – Độ rán biểu kiến: Chỉ tỉ lệ nguyên liệu giảm sau rán, so với nguyên liệu trước rán Được xác định theo công thức: Với A : Trọng lượng nguyên liệu trước rán (kg) B : Trọng lượng nguyên liệu sau rán (kg) Độ rán biểu kiến dùng để kiểm tra hay tính tốn tiêu, định mức kinh tế kỹ thuật tính suất thiết bị – Độ rán thực tế: Chỉ lượng nước bay nguyên liệu sau rán Độ rán thực tế tổng độ rán biểu kiến với lượng dầu thấm vào nguyên liệu Với m : Tỉ lệ dầu hút vào sản phẩm (%) Độ rán thực tế sử dụng q trình tính nhiệt Độ rán biểu kiến ln thấp độ rán thực tế, rán phần nước bốc nguyên liệu lại hút phần dầu rán vào Độ rán biểu kiến thấp độ rán thức tế, rán phần nước bốc nguyên liệu lại hút phần dầu rán vào Lượng dầu thấm vào sản phẩm trung bình – 13% Độ rán biểu kiến trung bình 30 – 53% Độ rán thực tế trung bình 41 – 64% Những biến đổi trình rán 5.1 Biến đổi nguyên liệu – Protid nguyên liệu bị biến tính Rau chứa protid nên đông, protid chuyển thành dạng hạt rời, phân hủy thành dạng Sự biến đổi protid bắt đầu nhiệt độ 30 – 35oC, tốc độ tăng dần theo nhiệt độ, nhiệt độ 60 – 65oC protid bị biến tính Các protid tính tan, phân tử protid chứa S bị cắt đứt, giải phóng H2S – Glucid bị biến đổi, đường tinh bột lớp bề mặt bị caramel hóa Protopectin bị thủy phân thành pectin hòa tan, làm rau rán trở nên mềm – Chlorophyl chuyển thành pheophytin, caroten bị phân hủy, lại tan nhiều dầu nóng làm cho dầu có màu da cam Các chất hữu hòa tan vitamin hòa tan chất béo chuyển vào dầu Vitamin B1, B2 tổn thất Vitamin C bị phá hủy – 18% Các ester chất thơm bay bị tổn thất rán – Nước thoát làm tăng nồng độ chất khô 5.2 Biến đổi dầu Trong trình rán, tác dụng nhiệt độ cao thời gian dài, tác dụng nước từ ngun liệu dự hòa lẫn chất glucid, protid, lipid, tạo hành nhũ tương, tiếp xúc với khơng khí mặt thống với mặt truyền nhiệt, nên dầu bị biến tính – Khi rán độ nhớt dầu tăng chất dinh dưỡng nguyên liệu dịch chuyển vào dầu, dầu bị xẫm màu – Ở nhiệt độ cao, dầu tiếp xúc với nước oxy nên bị thủy phân oxy hóa hành acid béo, glyceril, thành chất peroxide, aldehide, cetone (có mùi khét) acrolein (là chất lỏng, độc, rán bốc thành khói xanh thoát mặt thoáng dầu làm cay mắt) theo sơ đồ sau: Hiện nay, biện pháp chủ yếu để chống tượng hư hỏng dầu rán trì dầu rán lò rán với thời gian ngắn Người ta chống oxy hóa dầu cách cho chất chống oxy hóa vào dầu rán 6 Giới thiệu thiết bị rán Thông thường thiết bị rán thùng chứa dầu, đun nóng đốt cháy nhiên liệu Ngày nay, người ta thiết kế thiết bị rán chân không, để hạn chế oxy hóa dầu, gây biến đổi nguyên liệu rán III CÔ ĐẶC Khái quát Cô đặc làm bốc nước sản phẩm cách đun sơi Q trình đặc sử dụng nhiều công nghiệp đồ hộp để sản xuất cà chua cô đặc, mứt, nước cô đặc, loại soup khơ, sữa đặc… Mục đích Cơ đặc nhằm mục đích: – Tăng nồng độ chất khơ sản phẩm, làm tăng độ sinh lượng thực phẩm – Kéo dài thời gian bảo quản (vì hạn chế vi sinh vật phát triển nước, áp suất thẩm thấu cao) – Giảm khối lượng vận chuyển Các yếu tố kỹ thuật trình đặc thực phẩm Q trình đặc thực phẩm có thơng số bản: nhiệt độ sơi, thời gian sản phẩm lưu lại thiết bị (thời gian cô đặc) cường độ bốc 3.1 Nhiệt độ sơi – Khi tiến hành q trình đặc thực phẩm người ta đun nóng khối sản phẩm tới nhiệt độ sôi Nước sản phẩm bốc nồng độ chất khô đến nồng độ u cầu ngừng q trình đặc cho sản phẩm khỏi thiết bị – Nhiệt độ sôi sản phẩm phụ thuộc áp suất bề mặt, nồng độ chất khơ tính chất vật lý, hóa học sản phẩm Khi áp suất bề mặt sản phẩm thấp nhiệt độ sơi sản phẩm thấp Vì việc tạo độ chân không thiết bị cô đặc giảm nhiệt độ sơi sản phẩm Hay nói cách khác điều chỉnh nhiệt độ sôi cách thay đổi độ chân không – Nhiệt độ sôi thấp tính chất thực phẩm bị biến đổi sinh tố bị tổn thất, màu sắc bị biến đổi, mùi thơm bị bay Nhiệt độ sơi thấp làm giảm tốc độ ăn mòn kéo dài thời gian bền vật liệu làm thiết bị cô đặc 3.2 Thời gian cô đặc – Là thời gian lưu lại sản phẩm thiết bị cô đặc cho bốc nước khỏi nguyên liệu để đạt đến độ khô yêu cầu – Thời gian cô đặc phụ thuộc vào phương pháp làm việc thiết bị cường độ bốc sản phẩm Các thiết bị cho nguyên liệu vào, sản phẩm liên tục sản phẩm có cường độ bốc lớn thời gian lưu lại sản phẩm thiết bị ngắn 3.3 Cường độ bốc Cường độ bốc sản phẩm phụ thuộc cường độ trao đổi nhiệt nóng sản phẩm bốc Cường độ trao đổi nhiệt đặc trưng hệ số truyền nhiệt trình cô đặc Hệ số truyền nhiệt lớn, cường độ bốc cao Biến đổi thực phẩm q trình đặc + Biến đổi vật lý Thực phẩm cô đặc hệ nhiều chất hòa tan đường, acid, muối, chứa chất không tan tinh bột, cellulose trạng thái huyền phù Khi cô đặc, dung môi bay hơi, nồng độ chất hòa tan tăng dần, nhiệt độ sơi, độ nhớt, khối lượng riêng tăng, hệ số truyền nhiệt giảm, hàm lượng khơng khí lại gian bào hòa tan sản phẩm giảm + Biến đổi hóa học – Các loại đường rau quả, chịu tác dụng nhiệt độ cao bề mặt truyền nhiệt thiết bị cô đặc, nên bị caramel hóa Hiện tượng caramel hóa tạo sản phẩm có màu đen vị đắng làm sản phẩm có chất lượng Ở nhiệt độ 95oC, đường khử bị caramel hóa Ở nhiệt độ 160oC, trình caramel hóa xảy mạnh Ở 160oC, saccharose loại phân tử nước tạo glucosan fructosan Ở 185 – 190oC, glucosan kết hợp với fructosan tạo thành isosaccharosan Tiếp tục, phân tửisosaccharosan kết với nhau, loại phân tử nước tạo thành caramelan Caramelan lại kết hợp với isosaccharosan, loại phân tử nước tạo thành caramelen Khi nhiệt độ tăng cao 200oC tạo thành caramelin (mất tính hòa tan) Sơ đồ phản ứng caramel hóa sau: – Hiện tượng xẫm màu phản ứng protein (nhóm –NH2) đường khử (nhóm –CHO) tạo melanoidin – Tinh bột bị hồ hóa Pectin bị phân hủy nên giảm tính tạo đơng nấu mứt – Các chất thơm chất hữu dễ bay bốc theo nước làm giảm hương vị sản phẩm – Hàm lượng vitamin sản phẩm giảm tác dụng nhiệt độ cao Do để tránh tổn thất vitamin, ta dùng thiết bị cô đặc chân không Giới thiệu thiết bị đặc Cơ đặc dùng loại thiết bị hở thiết bị cô chân không + Thiết bị cô đặc hở (làm việc áp suất thường): thường dùng để nấu mứt… + Thiết bị cô đặc chân không: thường dùng để cô đặc cà chua, nước quả… Thiết bị chân khơng có loại nồi nhiều nồi, loại nhiều nồi có ưu điểm loại nồi: – Tiết kiệm dùng thứ tổn thất – Chất lượng sản phẩm tốt đặc liên tục, nhiệt độ sôi thấp, thời gian cônhanh ... cấu tử hộp – Giảm tỉ lệ tổn thất nguyên liệu nâng cao hiệu suất chế biến Đối với nguyên liệu thực vật, trình chần, hấp làm cho tinh bột bị hồ hóa, giúp nguyên liệu đàn hồi, khó gẫy vỡ xếp hộp Mặt... liệu khơng bị biến đổi Đối với nguyên liệu thực vật, tác dụng enzyme peroxidase, polyphenoloxidase nguyên liệu thường xảy q trình oxy hóa chất chát, tạo thành flobafen có màu đen Chần, hấp, đun. .. phòng hấp, băng tải di chuyển với tốc độ cho qua thiết bị, nguyên liệu chần đạt yêu cầu II RÁN (CHIÊN) NGUYÊN LIỆU Khái quát – Rán cho nguyên liệu vào dầu nhiệt độ cao Dầu dùng để rán nguyên liệu