Đề tài Công nghệ chế biến thực phẩm - Quá trình chần

MÔN: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨMQUÁ TRÌNH CHẦNNhóm 5NỘI DUNGCơ sở khoa họcMục đích công nghệ và phạm vi áp dụngCác biến đổi của nguyên liệuCác yếu tố ảnh hưởngThiết bịCơ sở khoa họcXử lí nguyên liệu ở nhiệt độ cao bằng hơi nước hoặc nước nóng trong khoảng thời gian nhất định. Mục đích quan trọng: ức chế các ezyme trong nguyên liệu chế biến. Trong rau quả có enzyme bền nhất là peroxidase. Để vô hoạt được enzyme này cần gia nhiệt ở 750C. Khi vô hoạt được enzyme này thì tức là đã vô hoạt được các enzyme khác.Gồm 3 giai đoạn: gia nhiệt nguyên liệu đến nhiệt độ chần, giữ nguyên nhiệt độ chần trong khoảng thời gian xác định và làm nguội nguyên liệu nhanh hoặc chuyển nhanh nguyên liệu qua công đoạn chế biến tiếp theo.Phạm vi thực hiệnCác biến đổi của nguyên liệuVật lý: hình dạng và thể tích thay đổi, một số trường hợp xuất hiện vết nứt trên bề mặt nguyên liệu, các chỉ tiêu vật lý khác như độ cứng, độ dai... của nguyên liệu cũng thay đổi theo.Một số biến đổi sẽ ảnh hưởng có lợi cho công nghệ chế biến. Chỉ tiêu vật lý bị biến đổi quá mức thì sẽ ảnh hưởng xấu đến giá trị cảm quan của rau trái đóng hộp. Để hạn chế hiện tượng này, sử dụng phụ gia cải thiện cấu trúc - phổ biến nhất là CaCl2 với nồng dộ 1-2% trong dung dịch chần.Các biến đổi của nguyên liệuSự khuếch tán và hòa tan một số cấu tử từ nguyên liệu vào dung dịch chần (thường là nước nóng) làm tổn thất thành phần dinh dưỡng trong nguyên liệu, đặc biệt là các hợp chất có phân tử lượng nhỏ và dễ hòa tan vào nước như đường khử, acid amin, một số muối khoáng và vitamin. Một số vi sinh vật và các tạp chất cơ học như bụi, cát... có mặt trên bề mặt của nguyên liệu cũng sẽ khuếch tán vào nước nóng. Các biến đổi của nguyên liệuHóa học: nhiệt độ cao thúc đẩy phản ứng hóa học xảy ra nhanh hơn. Trong quá trình chần, vitamin có thể bị phân hủy bởi nhiệt hoặc bị oxy hóa, hàm lượng vitamin trong nguyên liệu sau khi chần sẽ bị giảm đi, vitamin C dễ bị tổn thất nhất. Một số chất màu như chlorophyll cũng rất dễ bị tổn thất. Để hạn chế điều này, các nhà sản xuất thường bổ sung sodium carbonate (nồng dộ 0,125% w/w) vào nước chần. Nhược điểm của giải pháp này là làm tăng tỷ lệ tổn thất ascorbic acid trong nguyên liệu rau trái.Các biến đổi của nguyên liệuHóa lý: làm thoát khí ra khỏi các gian bào trong cấu trúc mô thực vật. Ngoài ra, còn tạo nên những biến đổi về pha như các hạt tinh bột trong một số loại trái cây sẽ bị hồ hóa, một số phân tử protein hòa tan sẽ bị đông tụ... Tuy nhiên, những biến đối này không ảnh hưởng xấu đến giá trị dinh dưỡng của sãn phẩm.Các biến đổi của nguyên liệuSinh học: một số loài vi sinh vật có thể bị ức chế hoặc tiêu diệt do nhiệt độ cao.Hóa sinh: các enzyme trong nguyên liệu sẽ bị vô hoạt. Nếu nhiệt độ tăng chậm trong khoảng thời gian dài thì các enzyme sẽ xúc tác phản ứng xảy ra như phản ứng oxy hóa polyphenol, phản ứng thủy phân pectin, phản ứng oxy hóa chất béo Việc tăng chậm nhiệt độ trong giai đoạn đầu của quá trình chần còn làm cho hệ VSV trong nguyên liệu phát triển, ảnh hưởng xấu đến giá trị dinh dưỡng và cảm quan của sản phẩm.Các yếu tố ảnh hưởngNhiệt độ: mật độ vô hoạt enzyme và hệ vi sinh vật. Nhiệt độ quá cao làm giảm các giá trị cảm quan, ngoài ra còn làm tăng chi phí năng lượng cho quá trinh chần.Các yếu tố ảnh hưởngThời gian: khi tăng thời gian chần nguyên liệu, hiệu quả ức chế enzyme và vi sinh vật tăng theo.Bản chất của nguyên liệu: dựa vào độ bền nhiệt độ của enzyme để chọn nhiệt độ và thời gian.Kích thước và hình dạng của của nguyên liệu: tốc độ truyền nhiệt, mức độ tổn thất cấu tử hòa tan trong nguyên liệu.Các yếu tố ảnh hưởngDiện tích tiếp xúc càng lớn thì tốc độ gia nhiệt sẽ tăng nhưng độ tổn thất các cấu tử hòa tan sẻ càng lớn.Có nhiều phương pháp chần khác nhau, mỗi phương pháp sẽ ảnh hưởng khác nhau đến mức độ vô hoạt enzyme và vi sinh vật.Ảnh hưởng của phương pháp chần đến sự tổn thất vitamin C (% so với hàm lượng trong nguyên liệu trước khi chần)Phương pháp chầnĐậuBông cải xanh1-Chần bằng nước nóng, làm nguội bằng nước lạnh29,138,72-Chần bằng nước nóng, làm nguội bằng không khí lạnh25,030,63-Chần bằng hơi nước, làm nguội bằng nước lạnh24,222,24-Chần bằng hơi nước, làm nguội bằng không khí lạnh14,09,0Thiết bị chầnĐể gia nhiệt và giữ nhiệt nguyên liệu trong hai giai đoạn đầu, có thể sử dụng nước nóng hoặc hơi nước (phương pháp gia nhiệt trực tiếp). Để làm nguội nhanh nguyên liệu, người ta sử dụng nước lạnh hoặc không khí lạnh.Thiết bị chần nước nóngNhiệt độ nước dao động trong khoảng 70 – 100oC. Có hai cách thực hiện: ngâm nguyên liệu trong nước chần hoặc phun nước chần lên bề mặt nguyên liệu.Thiết bị chần nước nóngTrường hợp ngâm nguyên liệu trong nước chần: thiết bị thường có dạng hình trụ, nằm ngang và nhúng trong bệ nước nóng. Thân hình trụ được đục lỗ. Phần thân trụ có thể xoay quanh trục. Bên trong thân trụ có những thanh gạt.Khi hoạt động, nguyên liệu được nạp vào một đầu. Nguyên liệu được ngập trong nước chần. Khi phần thân xoay quanh trục, các thanh gạt sẽ đẩy nguyên liệu theo hướng đến đầu bên kia của thân để tháo sản phẩm ra ngoài.Thiết bị chần nước nóngTrường hợp phun nước chần lên bề mặt nguyên liệu: Thiết bị chần nước nóngNguyên liệu chỉ được xếp một lớp trên bề mặt băng tải. Để đảm bảo gia nhiệt đều, đồng nhất sản phẩm, nâng cao chất lượng sản phẩm.So với phương pháp ngâm nguyên liệu trong dung dịch chần: nguyên liệu ít bị tổn thương, tổn thất dinh dưỡng trong nguyên liệu giảm, chi phí năng lượng cho giai đoạn gia nhiệt tăng.Thiết bị chần hơi nướcPhổ biến là thiết bị dạng đường hầm, tương tự như dạng trên nhưng dùng hơi nước để gia nhiệt và giữ nhiệt trong quá trình chần. Băng tải lưới để chứa nguyên liệu có chiều dài lên đến 5m, chiều rộng dao động từ 1.0 – 1.5m. Nguyên liệu được nạp vào thông qua hệ thống van xoáy hoặc hệ thống nắp đậy thủy lực để hạn chế sự thoát hơi, tiết kiệm chi phí năng lượng vận hành. Trong giai đoạn giữ nhiệt, sản phẩm có thể xếp nhiều lớp trên băng tải.Thiết bị dạng này cho phép tiêu diệt hoàn toàn hệ enzyme trong nguyên liệu, đồng thời hạn chế sự tổn thất dinh dưỡng ở mức cao nhất. Fellows (2000) cho rằng hàm lượng vitamin C sau khi chần còn 76 – 85%.Tổn thất dinh dưỡng ít hơn, lượng nước thải giảm, thiết bị dễ vệ sinh vô trùng so với phương pháp chần nước nóng. Không thể làm sạch lớp bụi bẩn và rửa trôi tế bào vi sinh vật bám trên bề mặt nguyên liệu.Thiết bị chần tầng sôiThiết bị chần tầng sôiTốc độ chuyển động của hỗn hợp trên xấp xỉ 4.5m/s. Thiết bị có thể hoạt động liên tục hoặc gián đoạn. Những ưu điểm nổi bật của thiết bị chần tầng sôi là thời gian gia nhiệt ngắn, nguyên liệu được gia nhiệt đồng đều, giảm lượng nước thải cần xử lý sau khi chần, mức độ tổn thất vitamin và các cấu tử mẫn cảm với nhiệt cũng sẽ giảm.Thiết bị chần bằng vi sóngDưới tác dụng của vi sóng, các phân tử nước trong nguyên liệu sẽ liên tục quay cực, từ đó làm gia tăng nhiệt độ.Nếu các phân tử nước được phân bố tương đối đồng đều trong nguyên liệu thì sự gia tăng nhiệt độ trong nguyên liệu sẽ đồng nhất. Tổng chi phí cao hơn so với phương pháp truyền thống. THANK YOU!