Chao an lien

1. GIỚI THIỆU NGUYÊN LIỆU

Nguyên liệu chính để sản xuất cháo ăn liền là gạo, nguyên liệu phụ là nước.

Bên cạnh đó còn có các phụ gia như: CMC (carboxyl metyl cellulose), natri

polyphosphat, bột màu thực phẩm và muối ăn, dầu cọ tinh luyện, chất điều vị, hành,

tiêu, ớt, ….

1.1. Nguyên liệu chính

Nguyên liệu chính trong quy trình sản xuất cháo ăn liền là gạo trắng đã qua xay xát

1.1.1. Cấu tạo và thành phần hoá học của nguyên liệu

Cấu tạo:

- Gạo trắng thường đã qua xay xát kỹ nên chỉ bao gồm: nội nhũ và một phần

nhỏ của phôi:

- Nội nhũ là phần được sử dụng lớn nhất của hạt lúa, gồm các tế bào lớn có

thành mỏng, chứa tinh bột, protein, một ít cellulose, chất béo, tro và đường. Trong

nội nhũ chứa tới 80% tinh bột. Tùy theo giống, điều kiện canh tác và phát triển, nội

nhũ có thể trắng trong hay trắng đục. Nếu nội nhũ có độ trắng trong cao thì trong

quá trình xay xát gạo ít gãy nát và cho tỷ lệ thành phẩm cao. Ngược lại, nếu nội nhũ

có độ trắng đục cao thì trong quá trình chế biến sẽ bi gãy nát nhiều.

- Phôi: ở góc dưới nội nhũ, thuộc loại đơn diệp tử, chiếm 2,25% khối lượng

gạo. Phôi có cấu tạo xốp, chứa nhiều protein, lipid, vitamin (đặc biệt là vitamin

B1),…, nhưng thường bị vụn nát trong quá trình xay xát, và chỉ còm sót lại một

phần nhỏ trong hạt gạo. Trong phôi có gù liên kết với nội nhũ, và có rễ mềm, thân

và lá. Phôi gồm các tế bào sống có khả năng phân chia, phát triển và tổng hợp các

chất. Trong thành phần của phôi có một phức hệ các chất thương có mặt trong tế bào

sống.

Thành phần hóa học:

- Thành phần của gạo đã xay xát chủ yếu là glucid,và một lượng nhỏ: protein,

cellulose, lipid, vitamin, khoáng vô cơ, các enzyme và nước.

Bảng 1: Thành phần trung bình (% khối lượng) của gạo đã xay xát (mẫu có độ

ẩm 14%)

Glucid 77-89

Protid 6.3-7.1

Lipid 0.3-0.5

Tro 0.3-0.8

• Nước :

- Hạt gạo có độ ẩm dao động trong khoảng 16% - 28% tuỳ theo điều kiện

canh tác. Trong quá trình chế biến, nước (độ ẩm) đóng vai trò quan trọng đối với cấu

trúc sản phẩm.

• Glucid:

- Trong gạo, thành phần glucid bao gồm tinh bột, đường, dextrin, cellulose và

hemincellulose. Hàm lượng glucid ở các phần của hạt gạo thì rất khác nhau. Tinh

bột tập trung chủ yếu trong nội nhũ.

Bảng 2: Thành phần glucid (% khối lượng) của gạo đã xay xát (mẫu có độ ẩm

14%)

Tổng Glucid 76.7-78.4

Tinh bột 77.6

Xơ thô 0.2-0.5

Xơ trung tính 0.7-2.3

Pentosans 0.5-1.4

Hemicellulose 0.1

1,3-1,4 β-glucans 0.11

Đường tự do 0.22-0.45

Lignin 9.5-18.4

Tinh bột

- Tinh bột là thành phần chủ yếu của hạt gạo, chiếm đến 90% lượng chất khô

của hạt gạo xát. Tinh bột tồn tại dưới hai dạng là amylose và amylopectin, tỉ lệ hai

thành phần này thay đổi tuỳ thuộc vào giống lúa. Tinh bột quyết định giá trị cảm

quan của hạt gạo trong đó thành phần amylose quyết định độ dẻo của sản phẩm làm

ra từ gạo. Hạt tinh bột gạo có hình dạng đa giác đặc trưng, kích thước tinh bột gạo

nhỏ nhất trong số các loại lương thực, từ 2 - 10μm.

Bảng 3 : Tính chất hoá lý của tinh bột gạo tẻ đã loại bỏ chất béo

Kích thước

hạt (µm)

Protein (%) Nhiệt độ hồ

hóa (0C)

Hàm lượng

amylose (%)

Tỷ trọng

4-5 0.58-1.81 52-71 13.3-37.2 1.496-1.511

Đường:

- Trong lúa gạo, đường thường tồn tại ở dạng chủ yếu là saccharose, ngoài ra

còn có một ít đường glucose, fructose .

• Protein:

Trong gạo, protein tồn tại ở ba dạng là các hạt cầu protein lớn nằm ở cả hai vùng

gần lớp aleurone (subaleurone) và trung tâm hạt. Các hạt cầu protein lớn có đường

kính 1-2 μm nằm ở vùng trung tâm hạt. Các hạt cầu protein nhỏ, chủ yếu nằm ở

vùng subaleurone, có đường kính 0.5 – 0.7 μm. Trong các hạt cầu, các sợi protein

sắp xếp thành các vòng đồng tâm hay tia hướng tâm. Càng ở giữa hạt cầu thì mật độ

protein càng cao. Dạng thứ ba là dạng tinh thể có đường kính từ 2 – 3 μm cũng chỉ

tồn tại trong lớp subaleurone protein trong gạo xát gồm 4 loại với các tỉ lệ như sau:

Bảng 4 : Thành phần % các loại acid amin có trong gạo xát (% lượng protein

tổng).

Alanine 5.6-5.8

Arginine 8.6-8.7

Aspartic 9.1-9.6

Cystein 1.8-2.6

Glutamic 18.3-18.5

Glycine 4.5-4.8

Histidine 2.3-2.7

Isoleucine 3.2-4.8

Leucine 8.4-8.6

Lysine 3.4-4.2

Methionine 2.3-3

Phenylalanine 5.3-5.5

Proline 4.6-5.1

Serine 5.3-5.9

Threonine 3.7-3.9

Tryptophan 1.3-1.8

Tyrosine 4.4-5.5

Valine 4.9-6.8

• Lipid:

Thành phần lipid trong gạo tồn tại hàm lượng chất béo rất nhỏ, chỉ khoảng 1.5 –

2.3% với hàm lượng các hợp chất như sau

Bảng 5 : Thành phần lipid trong gạo (% tổng lượng lipid)

Lipid trung tính 82

Glycolipid 8

Phospholipid 10

Bảng 6: Thành phần các acid béo tự do có trong gạo (% tổng lượng acid béo)

Palmitic 33

Oleic 21

Linoleic 40

Các acid béo khác 6

• Chất khoáng:

Bảng 7: Thành phần các chất khoáng trong gạo (% khối lượng chất khô)

Nguyên tố đa lượng (mg/g hạt 14%)

Canxi 0.1-0.3

Magie 0.2-0.5

Phospho 0.8-1.5

Phospho dạng phytin 0.3-0.7

Kali 0.7-1.3

Silic 0.1-0.4

Lưu huỳnh 0.8

Nguyên tố vi lượng (µm/g hạt 14%)

Nhôm 0.1-22

Brom 0.9

Cadimi 0.0025

Clo 200-300

Coban 0.017

Đồng 2-3

Flo 0.3

Iod 0.02

Sắt 2-28

Mangan 6-17

Thùy ngân 0.005

Molybden 1.4

Niken 0.14

Rubidi 6

Selen 0.3

Natri 5-86

Thiếc 1.1

Kẽm 6-23

• Vitamin:

Trong gạo, thành phần vitamin gồm các loại B1 ,B2 ,B5 ,PP ,E ,…với phần lớn

vitamin tập trung ở lớp vỏ hạt, lớp aleurone và phôi hạt. Phần nội nhũ hạt chứa

lượng vitamin rất ít ,vì vậy gạo trắng cũng chỉ chứa một ít hàm lượng các vitamin.

Bảng 8: Thành phần vitamin trong gạo trắng (có độ ẩm 14%) (đơn vị là % khối

lượng hạt)

Retinol (A) 0-0.9

Thiamine (B1) 3-19

Riboflavin (B2) 1.7-2.4

Niacin 224-389

Pirydoxine (B5) 9-27

Panthothnic acid 29-56

Biotin 0.1-0.6

Inositol tổng 3700-3900

Choline tổng 860-1250

p-aminobenzoic acid 0.6

Folic acid 0.9-1.8

Cyanocobalamin (B12) 0-0.003

α-tocopherol (E) 54-86

1.1.2. Các chỉ tiêu chất lượng của gạo trắng:

Bảng 9: Phân loại các tiêu chuẩn của hạt gạo (nguồn Jenníng et al., 1979)

Kích thước Chiều dài

(mm)

Cấp độ Hình dạng Tỷ lệ

dài/rộng

Cấp độ

Dài nhất 7.5+ 1 Thon 3.0+ 1

Dài 6.61-7.5 3 Trung bình 2.1-3.0 3

Trung bình 5.51-6.60 5 Hơi tròn 1.1-2.0 5

Ngắn -5,50 7 Tròn -1.1 7

Bảng 10: Chỉ tiêu chất lượng gạo trắng (Không lớn hơn theo % khối lượng )

(Theo TCVN 5644:1999)

Loại

gạo

hạt dài

Tấm

(%)

Bạc

phấn

Bị

hỏng

Hạt

non

Hạt

nếp

Tạp

chất

Thóc

Hạt/kg

Độ

ẩm

Hạt

vàng

Mức xát

100% 4.0 5 0.25 0 1.5 0.05 10 14.0 0.2 Rất kỹ

5% 5.0 6 1.0 0.2 1.5 0,1 15 14.0 0.5 Kỹ

10% 10 7 1.25 0.2 1.5 0.2 20 14.0 1.00 Kỹ

15% 15 7 1.5 0.3 2.0 0.2 25 14.0 1.25 Vừa phải

20% 20 7 2.0 0.5 2.0 0.3 25 14.5 1.25 Vừa phải

25% 25 8 2.0 1.5 2.0 0.5 30 14.5 1.5 Bình

thường

35% 35 10 2.0 2.0 2.0 0.5 30 14.5 2.0 Bình

thường

45% 45 10 2.5 2.0 2.0 0.5 30 14.5 2.0 Bình

thường

Bảng 11 : Yêu cầu chất lượng đối với gạo

Chỉ tiêuHạng chất lượng

Hạng 1 Hạng 2 Hạng 3

1. Độ ẩm, % theo khối lượng không lớn

hơn

Riêng các tỉnh miền nam và thành phố

Hồ Chí Minh

14.0

15.0

14.0

15.0

14.5

15.5

2. Tạp chất, % theo khối lượng không

lớn hơn

2.0 3.0 5.0

3. Tỷ lệ lật sạch, % theo khối lượng

không lớn hơn

79.0 78.0 77.0

4. Hạt hư hỏng, % theo khối lượng

không lớn hơn

1.5 2.5 4.0

5. Hạt vàng, % theo khối lượng không

lớn hơn

0.5 1.0 2.0

6. Hạt bạc phấn, % theo khối lượng

không lớn hơn

5.0 7.0 10.0

7. Hạt non và khuyết tật, % theo khối

lượng không lớn hơn

3.0 4.0 6.0

8. Hạt đỏ, % theo khối lượng không lớn

hơn

2.0 4.0 7.0

9. Hạt rạn nứt, % theo khối lượng không

lớn hơn

8.0 15.0 20.0

10. Hạt lẫn loại, % theo khối lượng không

lớn hơn

6.0 10.0 15.0

Bảng 12: Liều lượng sử dụng cho phép của các hoá chất trong gạo trắng

(Theo FAO/WHO 1982)

Loại hóa chất Liều lượng hóa chất trộn vào gạo

(ppm)

Malathon 8-12

Pirimiphos methyl 4-10

Fenitronthion 4-12

Bromophos 6-12

Chlorpyrifos methyl 4-10

Dichlorvos 2-20

Methacrifos 5-15

Lindane 1-2.5

Pyrethrins 3

Bioresmethrin 2

Deltamethrin 2

Permethrins 5-10

1.1.3. Yêu cầu của gạo dùng trong sản xuất cháo ăn liền:

- Hiện nay, công nghệ chế biến gạo của nước ta còn khá thô sơ và phương

thức chế biến chủ yếu là thủ công, quy mô nhỏ. Do tình trạng sử dụng nguyên liệu

và quy trình chế biến tùy tiện nên năng suất và chất lượng sản phẩm không ổn định,

mẫu mã chưa hấp dẫn, thâm chí còn chưa đảm bảo vệ sinh…nên khả năng cạnh

tranh chưa cao. Để ngành sản xuất lúa gạo phát triển hơn nữa đáp ứng nhu cầu ngày

càng cao của thị trường việc chế biến lúa gạo thành các sản phẩm hàng hóa là rất

cần thiết. Với mục tiêu đó, các phương pháp chế biến gạo truyền thống của nước ta

hiện nay cần được công nghiệp hóa, tiêu chuẩn hóa từ khâu lựa chọn nguyên liệu

đến quy trình và dây chuyền công nghệ sản xuất. Việc tìm hiểu các loại gạo, các đặc

tính chất lượng sử dụng trong chế biến có ý nghĩa rất quan trọng.

Bảng 13: Các loại gạo của nước ta hiện nay

Mẫu Loại gạo Tỷ lệ trộn Thời gian bảo quản từ thu

hoạch đến chế biến

1 C70+CR203 1:5 6

2 CR203 8

3 DT10 6

4 CR203 6

5 Mộc Tuyền 12

6 Mộc Tuyền 7

7 VN10 6

8 VN10+DT10 1:5 8

9 13/2 7

10 VN10 8

11 Mộc Tuyền 8

12 13/2+DT10 3:1 12

13 13/2+K.dân 2:1 12

14 13/2 9

15 DT10 9

- Gạo sử dụng chế biến cháo gồm 7 giống: CR203, DT10, Mộc Tuyền, 13/2

(IR17494), VN10, Khang Dân, C70. Gạo dùng trong chế biến cháo được xay xát từ

thóc ‘’cũ’’ là loại thóc sau khi thu hoạch có thời gian lưu kho ít nhất là 6 tháng đến 1

năm, thuận lợi cho chế biến cháo vì quá trình gia công dễ dàng, sản phẩm có chất

lượng ổn định. Bên cạnh lựa chọn gạo thì các khâu trong quá trình chế biến cũng

quyết định rất lớn đến chất lượng cháo.

- Cần lựa chọn loại gạo tẻ tốt và phải đảm bảo yêu cầu sau:

Gạo tẻ ngon

Không có mùi mốc

Không có sâu mọt

Tỷ lệ tạp chất dưới 0,1%

- Tùy theo quy mô sản xuất và điều kiện bảo quản mà tính toán dự trữ một số

lượng gạo vừa phải.

1.1.4. Tính chất công nghệ của gạo dùng trong sản xuất cháo ăn liền:

Nhiệt độ hồ hóa:

- Trong quá trình sản xuất, gạo cần có những tính chất phù hợp để đáp ứng

được các yêu cầu công nghệ. Thông số quan trọng ở đây cần quan tâm là nhiệt độ hồ

hóa.

- Nhiệt độ hồ hóa được đánh giá thông qua điểm phá hủy kiềm . Điểm phá

hủy kiềm biến động từ 4.7 đến 5.6. Có 5 mẫu có điểm phá hủy kiềm là 5.2. Phân loại

nhiệt độ hồ hóa theo Rice post-havrest technology thì 100% số mẫu nghiên cứu có

nhiệt độ hồ hóa ở mức trung bình, qua đó cho thấy các loại gạo lựa chọn làm cháo

khác nhau, tuy giống khác nhau nhưng có đặc điểm chung là có nhiệt độ hồ hóa ở

mức trung bình.

Bảng 14: Nhiệt độ hồ hóa và độ bền gel của một số loại gạo

Tên mẫu Độ phá hủy kiềm Chiều dài gel (mm)

Điểm Phân loại 30 phút 60 phút Phân loại

1 5.2 ± 0.2 Trung bình 60.6 62.6 ± 1.52 Mềm

2 5.0 ± 0.4 Trung bình 53.7 55.8 ± 1.24 Trung bình

3 4.7 ± 0.2 Trung bình 46.8 49,2± 1,24 Trung bình


5 5.2 ± 0.2 Trung bình 59.8 62.6 ± 1.52 Mềm







12 5.5 ± 0.2 Trung bình 60.2 61.8 ± 1.24 Mềm

13 4.7 ± 0.2 Trung bình 71.8 74.6 ± 1.52 Mềm

14 4.8 ± 0.1 Trung bình 68.2 70.2 ± 1.24 Mềm


- Trong thực tế, gạo có nhiệt độ hồ hóa trong khoảng 70-80oC.

Tính hấp thụ:

- Do độ ẩm của nguyên liệu là một thông số quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp

đến thông số công nghệ của các quá trình sản xuất và chất lượng sản phẩm nên khả

năng hấp thụ (hút ẩm) của nguyên liệu cũng là một yếu tố cần phải xem xét trong

quá trình lựa chọn nguyên liệu:

- Hạt gạo được cấu tạo chủ yếu từ tinh bột, cellulose, protein có các nhóm

hydroxyl háo nước, nhóm –SH, -SCH3... có khả năng liên kết với các khí và hơi ẩm

tạo hấp thụ hóa học và hấp thụ vật lý. Mặt khác, trong hạt có nhiều mao quản kích

thước từ 10-7-10-3 cm nên hơi nước và các chất khí dễ dàng hấp phụ và ngưng tụ

trong mao quản hạt

- Độ ẩm còn gây ảnh hưởng tới các tính chất vật lý của hạt. Hoạt độ của nước

ảnh hưởng tới hoạt động của enzyme các vi sinh vật trong hạt làm giảm chất lượng

của hạt. Ngoài ra, hoạt độ nước càng cao, hạt càng hô hấp mạnh sẽ làm tổn thất chất

khô càng nhiều, đồng thời nhiệt và hơi nước sinh ra lại có khả năng làm tăng cường

dộ hô hấp của nguyên liệu

- Các yếu tố ảnh hưởng đến ẩm cân bằng của hạt: nhiệt độ, độ ẩm tương đối

của không khí và bản chất của từng loại hạt.

1.2. Nguyên liệu phụ

1.2.1 Nước

- Nước dùng trong sản xuất cháo ăn liền phải đảm bảo đúng tiêu chuẩn của

nước dùng trong thực phẩm. Nghĩa là phải đạt các yêu cầu cụ thể như sau:

Bảng 15: Chỉ tiêu chất lượng của nước (TCNV 5502 : 2003)

STT Tên chỉ tiêu Đơn vị Mức không lớn hơn

1 Màu sắc Mg/l Pt 15

2 Mùi, vị - Không có mùi, vị lạ

3 Độ đục NTU 5

4 pH - 6-8.5

5 Độ cứng, tính theo CaCO3 mg/l 300

6 Hàm lương oxi hòa tan, tính

theo oxi

mg/l 6

7 Tổng chất rắn hòa tan mg/l 1000

8 Hàm lượng amoniac, tính theo

N

mg/l 3

9 Hàm lượng asen mg/l 0.01

10 Hàm lượng antimon mg/l 0.005

11 Hàm lượng chlorua mg/l 250

12 Hàm lượng chì mg/l 0.01

13 Hàm lượng crom mg/l 0.05

14 Hàm lượng đồng mg/l 1.0

15 Hàm lượng florua mg/l 0.7-1.5

16 Hàm lượng kẽm mg/l 3.0

17 Hàm lượng hydro sunfua mg/l 0.05

18 Hàm lượng mangan mg/l 0.5

19 Hàm lượng nhôm mg/l 0.5

20 Hàm lượng nitrat, tính theo nitơ mg/l 0.5

21 Hàm lượng nitrit, tính theo nitơ mg/l 10.0

22 Hàm lượng Fe tổng số

(Fe2++Fe3+)

mg/l 1.0

23 Hàm lượng Hg mg/l 0.5

24 Hàm lượng Xyanua mg/l

25 Chất hoạt động bề mặt tính theo

Linear ankyl benzen Sunfonat

mg/l

26 Benzen mg/l 0.001

27 Phenol và dẫn xuất của Phenol mg/l 0.07

28 Dầu mỏ và các hợp chất của

dầu mỏ

mg/l 0.01

29 Hàm lượng thuốc trừ sâu lân

hữu cơ

MPN/100ml 0.01

30 Hàm lượng thuốc trừ sâu clo

hữu cơ

MPN/100ml 0.1

31 Coliform tổng số pCi/l 2.2

32 E.Coli và coliform chịu nhiệt pCi/l 0

33 Tổng hoạt động α 3

34 Tổng hoạt động β 30

1.2.2. Dầu cọ tinh luyện

Bảng 16: Chỉ tiêu chất lượng của dầu cọ tinh luyện (TCVN 6048:1995)

STT Tên chỉ tiêu Yêu cầu

1 Màu sắc Trong suốt hoặc màu vàng sáng

2 Mùi vị Không mùi

3 Triglyceride (%) ≥ 99,77

4 Độ ẩm (%) 0,10 – 0,15

5 Chỉ số acid (ml NaOH 1N/g mẫu) 0,2 – 0,3

6 Chỉ số peroxide (ml Na2S2O3 0,002

N/g mẫu)

0,60 – 1,25

7 Phản ứng Kreiss Không có

8 Tạp chất Không có

9 Chỉ tiêu vi sinh Theo tiêu chuẩn bộ y tế

1.3. Gia vị - phụ gia:

1.3.1. Gia vị:

Muối ăn: Các yêu cầu kỹ thuật của muối

Bảng 17: Chỉ tiêu cảm quan của muối(theo TCVN 3974 – 84):

Tên chỉ tiêu Thượng hạng Hạng 1 Hạng 2

Màu sắc Trắng trong, trắng Trắng, ánh xám,

ánh vàng, ánh hồng

Trắng xám, trắng

nâu

Mùi vị Không mùi

Dung dịch muối 5% có vị mặn thuần khiết, không có vị lạ

Dạng bên ngoài và

cở hạt

Khô ráo, sạch

Cỡ hạt 1-15mm

Bảng 18: Chỉ tiêu hoá lý của muối (theo TCVN 3974 – 84):

Tên chỉ tiêu Thượng hạng Hạng 1 Hạng 2

Hàm lượng NaCl, tính % theo khối

lượng khô, không nhỏ hơn

97.0 95.0 93.0

Hàm lượng chất không tan trong nước,

tính % theo khối lượng khô, không lớn

hơn

0.25 0.4 0.8

Hàm lượng các ion tính % theo khối

lượng khô, không lớn hơn

Ca2+

Mg2+

SO42-

0.3

0.4

1.1

0.45

0.7

1.8

0.55

1.0

2.35

Bột ngọt (Chất điều vị monosodium glutamate – E621)

- Cấu tạo:

Hình 1: Cấu tạo phân tử monosodium glutamate

- Tính chất vật lý:

• Tinh thể rắn không màu, không mùi

• Có vị muối nhạt, vị umami (vị ngon)

• Nhiệt độ nóng chảy 232 °C

• Độ tan trong nước: 74 g/ml

Bảng 19: Chỉ tiêu chất lượng của bột ngọt (Tiêu chuẩn TCVN 1459-1996 QĐ.

867/98 QQĐ-NYT)

STT Chỉ tiêu Yêu cầu

1 Độ ẩm < 0,50

2 pH 6,70 - 7,20

3 Hàm lượng Glutamate

(g/100g)

> 99,00

4 Hàm lượng chì (Pb), mg/kg ≤ 2,00

5 Hàm lượng Arsen (AS),

mg/kg

≤ 5,00

6 Tổng số vi khuẩn hiếu khí/ g 104

7 Coliform/ g 102

8 E.coli/g 3

Tiêu:

- Chất lượng tiêu được quyết định bởi hai yếu tố :

• Hàm lượng piperine (5 -9%), thành phần tạo vị cay nồng của tiêu.

Piperine được phân lập lần đầu tiên vào năm 1819 do Oersted ở dạng tinh thể màu

vàng. Đây là một alkaloid chủ đạo tạo nên vị cay nồng đặc trưng cho tiêu, nó có

trong lớp ngoài thịt quả và bên trong hạt. Công thức hoá học của piperine là

C17H19O3N, nóng chảy ở 128 – 130oC. Piperine là một base yếu, phản ứng thủy phân

với acid nitrite tạo ra sản phẩm là một hợp chất bay hơi có tên gọi piperidine

(C5H11N) và acid piperinic (C17H19O4).

• Cấu tạo hóa học của piperine: 5 (3,4-methylene dioxyphenyl)-penta-

2,4-diennic acid piperidide

Hình 2: Cấu tạo hóa học của piperine

Thành phần Đơn vị USDA Handbook 8 – 21 ASTA

Năng lượng

Nước

Protein

Chất béo

Carbohydrate

Tro Thiamine

Riboflavine

Niacine

Ascorbic acid

Vitamine A hoạt động

g

g

g

g

g

mg

mg

mg

mg

mg

RE

10.510

255

10.950

3.26

64.810

4.33

0.109

0.24

1.142

-

19

8

400

10

10.2

66.5

4.6

0.07

0.21

0.8

-

19

- Piperine rất nhạy cảm với ánh sáng. Dung dịch Piperine trong rượu khi bị

chiếu xạ sẽ tạo ra hỗn hợp gồm isopiperine và isochavicine. Một đồng phân quang

học của piperine là chavicine C17H19O3N (2.2-4.6%), có vị cay hắc, làm cho tiêu có

vị cay nóng (vị cay yếu hơn piperine), tan trong rượu, ete, chất béo, đặc ở 0oC. Vì

chavicine tập trung ở phía ngoài vỏ, thủy phân sẽ cho piperidine và acid chavinic

C12H10O4 .

- Tinh dầu bay hơi (hàm lượng 1.5 – 2.2%), thành phần tạo hương thơm đặc

trưng của tiêu. Tinh dầu tập trung ở vỏ quả. Tinh dầu màu vàng nhạt hay lục nhạt, là

hỗn hợp của rất nhiều loại hợp chất bay hơi. Tất cả đều góp phần tạo hương thơm

cho tiêu. Tiêu mất mùi thơm do quá trình bốc hơi, vì vậy bảo quản kín tiêu có thể

giúp tiêu giữ được hương vị tự nhiên lâu hơn. Tiêu cũng có thể bị mất hương thơm

khi tiếp xúc với ánh sáng, tác nhân biến các chất piperine sẽ bị chuyển hoá thành

những chất không vị isochavicine. Một khi nghiền, hương vị của tiêu có thể bay hơi

nhanh chóng.

Bảng 20: Thành phần dinh dưỡng của tiêu đen (tính cho 100g)

1 Composition of Foods: Spices and herbs, USDA Agricultural Handbook 8-2, Jan

1977,

2 The Nutritional Composition of Spices, ASTA Research Committee, Feb 1977.

- Tiêu chuẩn chất lượng của tiêu:

Bảng 21: Chỉ tiêu vật lí của hạt tiêu (TCVN 7036-2008)

Tên chỉ tiêu Mức yêu cầu

Loại

đặc biệt

Loại 1 Loại 2 Loại 3 Hạt tiêu đã

qua chế biến

1. Tạp chất lạ, % khối

lượng, không lớn hơn

0.2 0.5 1 1 0.2

2. Hạt lép, % khối

lượng, không lớn hơn

2 6 10 18 2

3. Hạt vỡ, % khối lượng,

không lớn hơn.

2 2 4 4 1

4. Khối lượng theo thể

tích, g/l, không nhỏ hơn

600 550 500 450 600

Bảng 22: Chỉ tiêu hóa học của tiêu đen

Các chỉ tiêu Mức yêu cầu

Hạt tiêu đen Hạt tiêu đã qua

chế biến

Tiêu bột

1. Độ ẩm, % khối lượng,

không lớn hơn

13 12.5 12.5

2. Tro tổng số, % chất

khô, không lớn hơn.

7 6 6

3. Chất chiết ete không

bay hơi, % chất khô,

không nhỏ hơn

6 6 6

4. Dầu bay hơi, % 2 2 1

(ml/100g) tính theo chất

khô, không nhỏ hơn.

5. Piperin, % chất khô,

không nhỏ hơn.

4 4 4

6. Tro tổng không tan

trong acid, % chất khô,

không lớn hơn.

- - 1.2

Xơ thô, chì số không hòa

tan, % chất khô, không

nhỏ hơn.

- - 17.5

Bảng 23: Chỉ tiêu vi sinh vật đối với hạt tiêu đen đã qua chế biến

Tên chỉ tiêu Mức giới hạn

1. Coliform, số vi khuẩn trong 1mg sản

phẩm

102

2. E. Coli, số vi khuẩn trong 1mg sản

phẩm

3

3. Salmonella, số khuẩn lạc trong 25 mg

sản phẩm.

0

4. S. aureus, số vi khuẩn trong 1mg sản

phẩm

102

5. Tổng số vi khuẩn hiếu khí, số vi

khuẩn trong 1mg sản phẩm.

104

6. Nấm men, nấm mốc, số tế bào trong

1mg sản phẩm

102

Tỏi

- Tính chất: Hàm lượng nước khoảng 65%, hơi thấp so với các loại trái cây và

rau củ (80-90%). Củ tỏi khô gồm có carbohydrate chứa fructose, các hợp chất sulfur,

protein và các acid amin.

- Khi tỏi được thái mỏng hay băm nhuyễn nó sẽ tiết ra allicin C6H10OS2, một

hợp chất sulfur có tác dụng diệt khuẩn rất mạnh đối với vi trùng Staphyllococcus,

thương hàn, phó thương hàn, lỵ, vi trùng tả, trực khuẩn sinh bệnh bạch hầu, vi khuẩn

thối. Allicin bị mất hoạt tính dưới tác dụng của nhiệt, kiềm, tuy nhiên ít bị ảnh

hưởng bởi acid yếu.

Bảng 24: Thành phần hóa học chung của tỏi.

Thành phần Hàm lượng (% tỏi tươi)

Nước

Carbohydrate (fructan)

Protein

Lipid

Chất xơ

Nitrogen

Khoáng

Vitamin

Saponin

Tinh dầu

Diallyl disulphite

Diallyl trisulphite

Allyl propyl sulphite và diallyl sulphite

62-68

26-30

1.5-2.1

0.1-0.2

1.5

0.6-1.3

0.7

0.015

0.04-0.11

0.1-0.25

60 % tinh dầu

20% tinh dầu

6% tinh dầu

1.3.2. Phụ gia:

CMC (carboxyl methyl cellulose):

- Là chất rắn không màu, không mùi, không vị.

- Vai trò: được pha vào trong dd trộn với bột gạo (thường pha với tỉ lệ 0.5 –

1% so với tổng lượng bột) nhằm:

Tăng độ dai cho sản phẩm cháo do làm tăng liên kết hydro.

Có tính keo dính, tác dụng ổn định.

Là chất nhũ hóa.

- Ngoài ra còn dùng một số phụ gia khác có chức năng tương tự như:

Xanthan gum, Guar gum, Locust bean gum.

Hương liệu: bổ sung cho gói bột nêm hay gói soup tạo mùi vị đặc trưng cho

sản phẩm.

Sau đây là bảng tiêu chuẩn phụ gia thực phẩm được sử dụng trong khi chế biến cũng

như thêm vào gói gia vị của cháo ăn liền

Bảng 25: Tiêu chuẩn phụ gia thực phẩm được sử dụng trong khi chế biến cũng

như thêm vào gói gia vị của cháo ăn liền (TCVN 7879:2008)

Số INS Phụ gia thực phẩm Mức tối đa

Chất điều chỉnh độ axit

260 Axit acetic, băng GMP

262(i) Natri axetat GMP

270 Axit lactic (L-, D-, và DL-) GMP

296 Axit malic GMP

327 Canxi Lactat GMP

330 Axit Citric GMP

331(iii) Trinatri xitrat GMP

334 Axit Tartaric (L+, L-) 7500mg/kg

350(ii) Natri Malat GMP

365 Natri fumarat GMP

500(i) Natricacbonat GMP

500(ii) Natri hydrocacbonat GMP

501(i) Kali cacbonat GMP

516 Canxi Sulfat GMP

529 Canxi oxit GMP

Chất chống oxi hóa

300 Axit ascorbic (L-) GMP

304 Ascorbyl Palmitat 500mg/kg riêng lẻ hoặc

kết hợp tính theo ascobyl

srteaat

305 Ascorbyl stearat

306 Hỗn hợp tocopherol đậm đặc 200mg/kg riêng lẻ hoặc

kết hợp307 Alpha-tocopherol

310 Propyl gallat

319 Tertiary butylhydroquinol 200mg/kg riêng lẻ hoặc

kết hợp tính theo chất béo

hoặc dầu

320 Hydroxyl đã butylat hóa

321 Hydroxytoluen đã butylat hóa

Chất tạo màu

100(i) Curcumin 500mg/kg

101(i) Riboflavin 200mg/kg riêng lẻ hoặc

kết hợp tinh

theo riboflavin

101(ii) Riboflavin 5’-phosphat, natri

102 Tartrazin 300mg/kg

110 Subset yellow FCF 300mg/kg

120 Carmin 100mg/kg

123 Amaranth 100mg/kg

141(i) Phức chất đồng Clorophyl 100mg/kg

141(ii) Phức chất đồng Clorophyl, các muối

natri và kali

100mg/kg

143 Fast grenn FCF 290mg/kg

150a Caramel 1-plain GMP

150b Caramel II-caustic sulphit 50000mg/kg

150c Caramel III-amoniac 50000mg/kg

150d Caramel IV-amoniac sulphit 50000mg/kg

160a (i) Bêta caroten tổng hợp 1200mg/kg

160a(ii) Caroten thực vật 1000mg/kg

160a(iii) Bêta-caroten 1000mg/kg

160e Bêta-apo-carotenal 200mg/kg

160f Axit-beta-apo-8’, metyl hoặc etyl este 1000mg/kg

162 Củ cải đường đỏ GMP

Chất tạo hương

620 Axit glutamic (L-,L+) GMP

621 Mononatri glutamat, L- GMP

631 Dinatri 5’-inosinat GMP

627 Dinatri 5’-guanulat GMP

635 Dinati 5’-ribonucleotit GMP

Chất ổn định

170(i) Canxi cacbonat GMP

406 Thạch GMP

459 Beta-xyclodextrin 1000mg/kg

Chất làm dày

400 Axit alginic GMP

401 Natri algilat GMP

410 Carob bean gum

407 Carageenan và các muối Na, K, NH4 của

chúng

GMP

407a Tảo Eucheuma đã chế biến GMP

412 Guar gum GMP

414 Gum arabic GMP

415 Xanthan gum GMP

416 Karaya gum GMP

417 Tara gum GMP

418 Gellan gum GMP

424 Curdlan GMP

440 Pectin GMP

466 Natri cacboxylmetyl xenlulo GMP

508 Kali clorua GMP

1401 Tinh bột đã xử lý bằng axit GMP

1402 Tinh bột đã xử lý bằng kiềm GMP

1403 Tinh bột đã tẩy trắng GMP

1404 Tinh bột đã oxi hóa GMP

1405 Tinh bột đã xử lý bằng enzym GMP

1410 Monostarch phosphat GMP

1412 Ditarch phosphat đã esta hóa bằng natri

trimetaphosphat, esta hóa bằng phospho

oxy clorua

GMP

1413 Ditarch phosphat đã phosphat hóa GMP

1414 Ditarch phosphat đã axetylat hóa GMP

1420 Tinh bột axetat GMP

1422 Distarch adipat đã axetylat hóa GMP

1440 Hydroxypropyl starch GMP

1442 Hydroxypropyl distarch GMP

1450 Tinh bột Natri octenyl suxinat GMP

1451 Tinh bột oxi hóa đã axetylat hóa GMP

Chất giữ ẩm

325 Natri lactac GMP

339(i) Mononatri octophosphat 2000mg/kg riêng lẻ hoặc

kết hợp tính theo phospho339(ii) Dinatri octophosphat

339(iii) Trinatri octophosphat

340(i) Monokali octophosphat

340(ii) Dikali octophosphat

340(iii) Trikali octophosphat

450(i) Dinatri diphosphat

450(iii) Tetranatri diphosphat

450(v) Tetrakali diphosphat

450(vi) Dicanxi diphosphat

451(i) Pentannatri triphosphat

452(i) Natri polyphosphat

452(ii) Kali polyphosphat

452(iv) Canxi polyphosphat

452(v) Amoni polyphosphat

420 Sorbitol và sorbitol syrup GMP

1520 Propylen glycol 10000mg/kg

Chất tạo nhũ

322 Lectin GMP

405 Propylen glycol alginat 5000mg/kg

430 Polyoxietylen (8) stearat 5000mg/kg (theo chất

khô) riêng lẻ hoặc kết

hợp

431 Polyoxietylen (40) stearat

432 Polyoxietylen (20) sorbitan monolaurat 5000mg/kg riêng lẻ hoặc

kết hợp tính

theo polyoxietylen

(20) sorbitan este tổng số

433 Polyoxietylen (20) sorbitan monooleat

434 Polyoxietylen (20) sorbitan

monopalmitat

435 Polyoxietylen (20) sorbitan monostearat

436 Polyoxietylen (20) sorbitan tristearat

471 Mono và di-glyxerit của các axit béo GMP

472e Diaxetyltartaric và các este axit béo của

glycerol

10000mg/kg

473 Sucrosa este của các axit béo 2000mg/kg

475 Este polyglycerol của các axit béo 2000mg/kg

476 Este polyglycerol của các axit rixinoleic

nội este hóa

500mg/kg

477 Propylen glycol este của các axit béo 500mg/kh (theo chất khô)

481(i) Natri stearoyl lactylat 5000mg/kg

482(i) Canxi stearoyl lactylat 5000mg/kg

491 Sorbitan monostearat 5000mg/kg (theo chất

khô) riêng lẻ hoặc kết

hợp

492 Sorbitan tristearat

493 Sorbitan monolaurat

495 Sorbitan monopalmitat

Chất bảo quản

200 Axit sorbic 2000mg/kh riêng lẻ hoặc

kết hợp tính theo axit

sorbit

201 Natri sorbat

202 Kali sorbat

203 Canxi sorbat

Chất chống vón cục

900a Polidimetylsiloxan 50mg/kg

2. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

2.1. Sơ đồ khối:

Để sản xuất ra sản phẩm cháo ăn liền, ta có thể dựa trên một trong hai quy

trình công nghệ sau:

2.1.1. Quy trình 1:

Gạo

Nước

Nước

Rửa

Gia ẩm

Tạp chất

Ép đùn

Nghiền

Gói gia vị,gói dầu Bao gói

Sảnphẩm

2.2.2. Quy trình 2:

Gạo

Làm sạch

Làm phồng (gun puffing)

Nghiền

Gói gia vị,gói dầu Bao gói

Sản phẩm

2.2. Giải thích quy trình công nghệ:

- Trong hai quy trình công nghệ, mỗi quá trình có mục đích công nghệ khác

nhau, phần sau đây khảo sát các biến đổi của nguyên liệu khi thực hiện quá trình,

các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình, thiết bị thực hiện và các thông số công nghệ liên

quan.

2.2.1. Rửa:

a. Mục đích công nghệ:

- Chuẩn bị: loại tạp chất có trong nguyên liệu (bụi, đất, …), đảm bảo các tiêu

chuẩn an toàn vệ sinh cho nguyên liệu đưa vào sản xuất.

b. Các biến đổi của nguyên liệu:

• B iế n đ ổ i v ậ t lí :

Giảm lượng tạp chất ( bụi, đất, …) có trong nguyên liệu.

Nhiệt độ nguyên liệu giảm.

Do có sự hút nước vào trong nguyên liệu nên làm thay đổi tỉ trọng của

nguyên liệu.

• B iế n đ ổ i s i n h h ọ c :

Giảm mật độ vi sinh vật nhiễm trên nguyên liệu do sự rửa trôi vi sinh vật bám

trên bề mặt nguyên liệu.

• B iế n đ ổ i hó a họ c :

Do có sự hút nước trong quá trình rửa nên độ ẩm của nguyên liệu tăng sau

khi rửa.

• B iế n đ ổ i hó a l í :

Trong quá trình rửa, có thể xảy ra quá trình hòa tan một số chất tan vào trong

nguyên liệu: vitamin, khoáng, … đồng thời có sự hút nước vào trong nguyên liệu.

• B iế n đ ổ i hó a si nh : các biến đổi hóa sinh xảy ra không đáng kể.

c. Các yếu tố ảnh hưởng:

- Mức độ nhiễm bẩn (độ sạch) của nguyên liệu: tùy theo tình trạng nhiễm bẩn

của nguyên liệu mà có các chế độ rửa cũng như thời gian rửa khác nhau.

- Chất lượng nước và nhiệt độ nước rửa: nước dùng để rửa phải qua xử lí và

đạt tiêu chuẩn nước công nghệ. Nhiệt độ nước rửa cũng là yếu tố ảnh hưởng đến quá

trình rửa. Nhiệt độ cao giúp quá trình tách các tạp chất ra khỏi nguyên liệu dễ dàng

hơn đồng thời có tác dụng ức chế vi sinh vật nhưng kéo theo nó là chi phí về năng

lượng, thiết bị và các yếu tố khác.

d. Thiết bị và thông số công nghệ:

• T h iế t b ị

- Thiết bị có cấu tạo là các bồn inox hình trụ, đáy côn. Bên trong có hệ thống

vòi phun nước giúp tăng hiệu quả làm sạch lớp tạp chất bám trên bề mặt hạt gạo.

• T hôn g số cô ng n gh ệ:

Hình 3: Hệ thống ngâm rửa gạo

Nhiệt độ nước rửa: 20-25oC

Nước rửa gạo đạt tiêu chuẩn nước công nghệ.

2.2.2. Gia ẩm:


- Chuẩn bị: quá trình gia ẩm giúp nguyên liệu đạt được độ ẩm thích hợp

chuẩn bị cho quá trình ép đùn.



Nhiệt độ nguyên liệu thay đổi trong quá trình gia ẩm tùy theo nhiệt độ

của nước.

Sự thay đổi về khối lượng riêng của nguyên liệu


Hạt tinh bột hút nước trương nở một phần làm tăng độ ẩm của nguyên liệu.

• B iế n đ ổ i hó a lí :

Trong quá trình gia ẩm, có sự hút nước vào bên trong nguyên liệu đồng thời

các chất tan có trong nguyên liệu hòa tan vào nước. Nhiệt độ trong quá trình cũng

góp phần làm bay hơi một số tạp chất mùi có trong nguyên liệu.


- Nhiệt độ và thời gian: nếu nhiệt độ quá cao và thời gian quá dài sẽ xảy ra

các phản ứng hóa học không mong muốn, bên cạnh đó, sự tổn thất các cấu tử mẫn

cảm với nhiệt độ gia tăng, các giá trị liên quan đến cấu trúc, màu sắc và mùi vị của

nguyên liệu sẽ bị biến đổi theo chiều hướng không mong muốn, đồng thời còn liên

quan đến những vấn đề về chi phí năng lượng. Nếu thời gian và nhiệt độ thấp có thể

không tạo được độ ẩm thích hợp cho quá trình ép đùn, không tạo được giá trị sản

phẩm mong muốn.

- Bản chất nguyên liệu: tùy vào cấu trúc và liên kết giữa các thành phần tùy

thuộc vào từng loại gạo nguyên liệu mà ảnh hưởng đến khả năng hút ẩm của chúng.


• T h iế t b ị:

Sử dụng các bể ngâm hạt, làm bằng thép không gỉ, có thể có lớp vỏ áo giữ

nhiệt.

• T hôn g số cô ng n gh ệ:

Nhiệt độ: 60– 70oC

Thời gian: 20 – 30 phút

Độ ẩm của nguyên liệu khi kết thúc quá trình: 18 – 21%.

2.2.3. Ép đùn:


- Chế biến: nhiệt độ và áp suất cao trong quá trình ép đùn có tác dụng làm

chín và tạo hình cho sản phẩm.

- Bảo quản: quá trình ép đùn xảy ra ở nhiệt độ và áp suất cao nên có tác dụng

ức chế và tiêu diệt vi sinh vật. Sản phẩm sau quá trình ép đùn có độ ẩm thấp nên hạn

chế sự phát triển của vi sinh vật.


Khi nguyên liệu được nhập vào thiết bị, dọc theo chiều dài máy trải qua năm

giai đoạn:

G i a i đo ạ n p h ố i tr ộn :

Nguyên liệu được nhập liệu vào thiết bị ở độ ẩm từ 18 – 21%. Vùng này có

khoảng không gian chứa nguyên liệu nhiều (do đường kính trục vis nhỏ và bước vis

thưa), nên áp lực và nhiệt độ vùng này không cao, nguyên liệu hầu như chỉ đảo trộn

và không có biến đổi nào đáng kể.

G i a i đo ạ n n hà o tr ộn :

Trong giai đoạn này, nhiệt độ và áp suất của buồng ép tăng dần dẫn đến một

số biến đổi trong nguyên liệu:


Nhiệt độ buồng ép tăng kéo theo sự tăng nhiệt độ trong nguyên liệu.

Sự thay đổi của nhiệt độ và áp suất dẫn tới sự thay đổi cấu trúc và hình dạng

nguyên liệu: các hạt vật liệu rời (nguyên liệu) ban đầu trương nở lên, hình

thành khối bột nhào.


Bắt đầu có sự hình thành các liên kết hydro giữa nước và các phân tử có chứa

nhóm háo nước như tinh bột, protein, ... có trong nguyên liệu.


Trong giai đoạn này có sự khuếch tán của nước vào bên trong nguyên liệu

hình thành nên các liên kết hydro, đồng thời, các phần tử dễ tan trong nguyên liệu

(vitamin, khoáng ...) khuếch tán ra ngoài môi trường lỏng.

• B iế n đ ổ i hó a s i n h v à s i n h h ọ c :

Nhiệt độ và áp suất trong buồng ép ở giai đoạn này bắt đầu có tác dụng ức

chế vi sinh vật và các enzyme có trong nguyên liệu. Các hoạt động sống trong

nguyên liệu bắt đầu bị đình chỉ.

G i a i đo ạ n n ấ u :

Trong giai đoạn này, dưới tác dụng của áp suất và nhiệt độ cao tạo nên những

biến đổi sâu sắc trong nguyên liệu:

• B iế n đ ổ i v ậ t l í :

Do cấu tạo của thiết bị: đường kính trục vis lớn, bước vis nhỏ mà vùng không

gian dành cho nguyên liệu ở giai đoạn này rất ít dẫn tới các tác động nén ép nguyên

liệu giữa trục vis và buồng ép, đồng thời sự điều chỉnh áp lực hơi vào buồng ép làm

nhiệt độ và áp suất tác động lên nguyên liệu tăng nhanh.

Dưới áp lực cao, các lực cơ học bao gồm lực ma sát giữa thành buồng ép –

nguyên liệu – trục vis và nguyên liệu – nguyên liệu tác dụng lên nguyên liệu theo

hai hướng ngược nhau có tác dụng phá vỡ cấu trúc hạt tinh bột.


Tinh bột: nhiệt độ nhiệt cao làm tăng chuyển động nhiệt của các phân tử tinh

bột. Khi có sự có mặt của nước, chuyển động nhiệt nói trên có tác dụng tách rới các

phân tử tinh bột và chuyển chúng thành dạng “dung dịch”, thực hiện quá trình hồ

hóa tinh bột.

Protein: tác động cơ học làm xé rách các bó sợi protein, phá vỡ cấu trúc bậc

ba và làm biến tính các phân tử protein

Các chất khác: các chất xơ hòa tan như hemicellulose, pectin,... có thể bị cắt

mạch, giảm chiều dài phân tử và tham gia tạo liên kết Hydro với các phân tử tinh

bột.


Các tác động của nhiệt độ và áp suất làm khối nguyên liệu từ khối bột nhào

trong giai đoạn trước trở thành trạng thái chảy dẻo.

• B iế n đ ổ i s i n h h ọ c v à h ó a s i n h :

Tác dụng của nhiệt độ và áp suất cao làm ức chế và tiêu diệt hoàn toàn hệ vi

sinh vật và enzyme có trong nguyên liệu. Mọi hoạt động sống của nguyên liệu bị

đình chỉ.

Kết thúc giai đoạn nấu, nguyên liệu có dạng khối bán dẻo và chịu áp lực rất

cao.

G i a i đo ạ n ba y h ơ i :

• B iế n đ ổ i v ậ t lí : hơi trong buồng ép thoát ra ngoài qua cửa thoát hơi

làm giảm nhiệt độ của sản phẩm.


Độ ẩm: lượng ẩm dư thừa được tách ra khỏi sản phẩm để chuẩn bị cho giai

đoạn đùn sản phẩm ra khỏi lỗ khuôn.

Sự tổn thất các cấu tử hương, các hợp chất mùi do bị lôi cuốn theo hơi nước.

• B iế n đ ổ i hó a lí : có sự bay hơi nước trong sản phẩm ra ngoài.

• B iế n đ ổ i s i n h h ọ c v à hó a sin h : các biến đổi sinh học và hóa sinh trong

giai đoạn này là không đáng kể.

G i a i đo ạ n đ ù n é p n g u yê n liệ u r a k hỏ i l ỗ k h u ôn :


Khi ra khỏi lỗ khuôn, áp lực tác dụng lên sản phẩm giảm đột ngột về giá trị

áp suất khí quyển làm các phân tử có kích thước nhỏ (nước, khí, các hợp chất

mùi,...) và có năng lượng cao sẽ được giải thoát ra ngoài tạo cho sản phẩm có cấu

trúc khô, phồng, xốp.


Độ ẩm sản phẩm giảm.

Sự tổn thất các cấu tử hương, các chất mùi.


Sự thoát ẩm và bay hơi của các chất mùi trong sản phẩm

• B iế n đ ổ i s i n h h ọ c v à hó a sin h : các biến đổi sinh học và hóa sinh trong

giai đoạn này là không đáng kể.

Khi chúng đi qua lỗ khuôn dạng khe hẹp, áp lực giảm đột ngột, các phân tử

có kích thước nhỏ như nước, khí, các chất mùi, ... có năng lượng cao sẽ được giải

phóng ra ngoài và phá vỡ cấu trúc của khối nguyên liệu, tạo ra sản phẩm dạng bột,

miếng mỏng, có tính chất khô, giòn cao.


Nhiệt độ và áp suất: nhiệt độ và áp suất trong buồng ép cần phải đủ lớn để có

thể làm hồ hóa và phá vỡ cấu trúc của nguyên liệu, đồng thời tạo ra chênh lệch áp

lực, nhiệt độ để nước trong nguyên liệu có thể thoát nhanh khi ra ngoài thiết bị tạo ra

những biến đổi về cấu trúc và tính chất cảm quan như mong muốn. Tuy nhiên cả 2

thông số này đều phụ thuộc vào cấu tạo của máy, vận tốc quay của trục vis, lưu

lượng nhập liệu, thời gian lưu của nguyên liệu và cả tính chất của nguyên liệu

Cấu hình thiết bị: đường kính trục vis càng lớn, bước vis càng ngắn thì không

gian dành cho nguyên liệu càng nhỏ, áp lực đối với nguyên liệu càng lớn. Bên cạnh

đó, số lượng lỗ khuôn càng nhiều, đường kính lỗ khuôn càng lớn, chiều dài phần

làm việc của máy càng nhỏ, hay bề mặt bên trong thiết bị không đủ nhám sẽ không

tạo áp lực và nhiệt độ đủ lớn để làm thay đổi cấu trúc và tính chất của nguyên liệu

Ngoài ra, tốc độ quay của trục vis, cũng như lưu lượng nhập liệu cũng ảnh

hưởng lớn đến thời gian lưu của gạo. Đồng thời tính chất của gạo cũng ảnh hưởng

đến độ ma sát giữa các phần tử nguyên liệu với nhau và với thiết bị.


• T h iết b ị

Hình 4: Thiết bị ép đùn trục đôi hoạt động liên tục

Vùng nhập liệu A:

Nguyên liệu được nạp vào thiết bị qua phễu nhập liệu 12. Nguyên liệu chính

có thể trộn đều với nguyên liệu phụ và nước trước hoặc sau khi cho vào phễu nhập

liệu. Bộ phận làm việc chính là cặp vis tải 14 và 16. Dòng nhập liệu được dẫn vào

giữa cặp vis tải được điều khiển bởi núm vặn số 13. Mỗi vis tải có nhiều cánh vòng

xoắn theo hình trôn ốc. Prôphin ren vis và khoảng cách trục được tính sao cho các

vòng xoắn của vis này vào rãnh của vis kia với khe hỡ rất nhỏ. Khi yêu cầu trên đạt

được, sự chà xát và trộn lẫn giữa các phần tử sẽ tăng, bảo đảm tự làm sạch vis tải.

Hai vis tải có đường kính bằng nhau và quay cùng chiều. Bộ hộp số 23, 24 gắn với

trục vis để điều khiển vis tải hoạt động bằng động cơ điện 28.

Vùng chuyển tiếp B:

Nguyên liệu vẫn tiếp tục được khuấy trộn khi chuyển vào vùng B. Ở vùng

này, đường kính trục vis tăng dần làm tăng áp suất tác dụng lên nguyên liệu do

khoảng cách giữa các vòng xoắn bị thu hẹp, nguyên liệu bị dồn vào khoảng không

nhỏ. Vùng chuyển tiếp này có chiều dài hợp lý để đảm bảo áp suất nén lên nguyên

liệu tăng dần dần và đồng nhất.

Vùng nấu C:

Đường kính trục vis tiếp tục tăng để giảm khoảng cách giữa các vòng xoắn

cũng như khoảng cách giữa hai trục nhằm tạo ra áp suất lớn nhất tác dụng lên

nguyên liệu. Lực nén và cắt nguyên liệu làm tăng nhiệt độ lên đến nhiệt độ nấu thích

hợp. Ngoài ra, nhiệt độ tăng lên còn do sự cọ xát giữa vis tải và nguyên liệu cũng

như giữa nguyên liệu với nguyên liệu. Áp suất cung cấp lớn hơn 70 atm, đôi lúc có

thể lên đến hàng trăm atm. Nhiệt lượng cung cấp cho vùng C chỉ vừa đủ để bảo đảm

nguyên liệu được nâng lên đến nhiệt độ nấu thích hợp. Trong khi đó, các cánh xoắn

vẫn quay đều ngoài nhiệm vụ trộn đều nguyên liệu còn đảm bảo cho nhiệt độ đồng

đều khắp vùng nấu.

Vùng bay hơi D:

Trong vùng này, đường kính trục vis giảm nhiều so với các vùng trước nhưng đường

kính cánh xoắn vẫn không thay đổi. Vì thế, khoảng cách giữa hai trục vis rất lớn làm

giảm áp suất nén lên nguyên liệu. Vùng này gắn với cửa thoát hơi mở ra không khí

hoặc một bơm chân không 47 hay máy tạo áp suất 50. Điều chỉnh đến áp suất thích

hợp bằng van 55. Cửa thoát hơi có hai công dụng chính là thoát hơi nước làm nguội

sản phẩm và làm độ ẩm bên ngoài sản phẩm. Vì thế vùng bay hơi của thiết bị nhằm

làm giảm nhiệt độ để sản phẩm không bị phồng nở trước khi ép đùn, tách lượng ẩm

dư thừa ra khỏi sản phẩm để đạt được độ ẩm thích hợp cho quá trình ép đùn.

Vùng chuyển tiếp E:

Từ vùng A đến D, vis tải trong thiết bị là vis tải kép 14 và 16. Nhưng đến

vùng E thì chỉ còn vis tải 16, vis tải 14 kết thúc ở vùng bay hơi D. Đường kính của

trục vis trong vùng này tăng lên so với trong vùng D, đẩy nguyên liệu vào vùng F

trước khi qua khuôn ép đùn.

Vùng nhập liệu cho khuôn ép đùn F:

Áp suất được cung cấp để đẩy nguyên liệu ra khỏi khe hở 53 trong khuôn ép

đùn 54. Sản phẩm sau khi ra khỏi khuôn có thể ở dạng phồng nở hay không phụ

thuộc nhiệt độ làm nguội ở vùng D. Nếu nhiệt độ của sản phẩm trong vùng D nhỏ

hơn 100oC thì sản phẩm không bị phồng, nhưng nhiệt độ không được xuống dưới

quá 49oC.

Để sản phẩm tạo ra có giá trị dinh dưỡng và cảm quan tốt, mùi vị thơm ngon,

hấp dẫn cần phải điều chỉnh nhiệt độ thích hợp đối với từng vùng. Người ta thường

dùng lớp vỏ áo 58, 59, 61, 62 bao ngoài những vùng cần nhiệt độ khác nhau và sử

dụng nước lạnh, nước nóng hay hơi nước tùy theo yêu cầu của từng vùng.

• T hô n g s ố c ô n g n g h ệ :

Độ ẩm nguyên liệu trước khi vào thiết bị : 18 – 21%

Độ ẩm của sản phẩm: 5 – 7%

Tốc độ của trục vis: >300 rpm

Chiều dài buồng ép : Đường kính (L/D): 10 : 1

Nhiệt độ buồng ép đạt được trong quá trình nấu : 160 – 180oC

Áp lực buồng ép: 30-50 Kg/cm2.

2.2.4. Nghiền:

a. Mục đích:

- Hoàn thiện: làm giảm kích thước của nguyên liệu phù hợp với yêu cầu

người tiêu dùng.

b. Các biến đổi của nguyên liệu

- Vật lý: biến đổi vật lý quan trọng nhất là kích thước của nguyên liệu sẽ

giảm. Bên cạnh đó, dưới tác dụng của lực ma sát, nhiệt độ của nguyên liệu sẽ tăng

lên.


- Kích thước của nguyên liệu: kích thước của nguyên liệu càng lớn thì càng

dễ vỡ trong quá trình nghiền.

- Độ cứng của nguyên liệu: nguyên liệu càng cứng thì càng dễ vỡ, tuy nhiên

càng tiêu tốn nhiều năng lượng và thời gian nghiền càng dài.

- Độ ẩm của nguyên liệu: độ ẩm càng thấp thì càng dễ nghiền, tuy nhiên thì

tổn thất càng nhiều do tạo ra nhiều bụi trong quá trình nghiền.


2.2.5. Bao gói:

a. Mục đích:

Hoàn thiện: sản phẩm cùng các gói gia vị được cho vào bao, ghép mí và đóng

thùng, tạo thuận lợi cho việc vận chuyển và sử dụng.

Bảo quản: việc bao gói giúp bảo vệ và che chắn sản phẩm bên trong khỏi

những tác động của môi trường bên ngoài.


Các biến đổi trong quá trình này là không đáng kể.


Sản phẩm cháo ăn liền được đóng gói trong bao plastic, ly hoặc tô nhựa, …

Nhiệt độ của sản phẩm phải bằng với nhiệt độ phòng trước khi đưa vào đóng

gói, để hạn chế sự đọng ẩm trong sản phẩm.

Bao bì phải kín, trơn, nhẵn và trơ về mặt hóa học để không ảnh hưởng đến

chất lượng của sản phẩm, đồng thời phải đảm bảo độ bền chắc nhất định trước các

tác động cơ học trong quá trình vận chuyển.


• T h iết b ị: máy đóng gói tự động.

Cuoän plastic seõ ñöôïc xeáp neáp ñeå ñoùng bao bì

Thöïc phaåm

Vò trí luùc baét ñaàu ñoùng bao bì

Thöïc phaåm

Vò trí bao goùi tieáp theo

Saûn phaåm Con laên haøn mí bao

Hình 5: Thiết bị bao gói

• T hô n g s ố k ỹ t h u ậ t

Thành phần gói bột nêm khoảng 3 gram.

Tốc độ dao cắt dao động trong khoảng 70 – 120 nhát/phút

2.2.6. Làm sạch:


Chuẩn bị: nhằm loại bỏ các tạp chất gây ảnh hưởng tới chất lượng của sản phẩm. Quá trình làm sạch sẽ làm cho nguyên liệu đạt yêu cầu, nhằm đảm bảo quy trình sản xuất được vận hành tốt và sản phẩm thu được có chất lượng đạt yêu cầu.


Trong quá trình làm sạch có thể dẫn đến một số biến đổi không mong muốn đối với nguyên liệu. Thông thường trong quá trình làm sạch là hiện tượng tổn thương cơ học đối với bề mặt nguyên liệu gạo làm cho gạo bị gãy vụn gây ảnh hưởng xấu tới sản phẩm đồng thời gây tổn thất nguyên liệu. Khi tổn thương xảy ra thời gian bảo quản sẽ giảm nên đưa vào quy trình sản xuất liền đồng thời hạn chế hiện tượng tái nhiễm.


Bản chất của nguyên liệu: hạt gạo đưa vào phải đủ độ bền cơ học nhất định, tránh gây tổn thất cơ học.

Tính chất và trạng thái của tạp chất cũng có ảnh hưởng quyết định đến quá trình làm sạch như loại tạp chất, kích thước, tỷ trọng…


Thiết bị: là máy sàng dạng mặt phẳng. Thiết bị có cấu tạo gồm một mặt phẳng (thông thường bằng kim loại) hoạt động liên tục. Máy sàng gồm một hoặc nhiều mặt sàng được lắp kết hợp với nhau theo thứ tự đường kính lỗ giảm dần từ trên xuống. Giữa các mặt sàng, người ta thường lắp các bi chống bít lỗ sàng để hạn chế hiện tượng các lỗ sàng bị bít lại. Hiệu quả của quá trình sàng phụ thuộc vào sự cân đối của hình dạng nguyên liệu. Quá trình sàng thường được thực hiện bằng cách lắp nối tiếp các sàng có kích thước lỗ khác nhau để vừa phân loại được các tạp chất có kích thước lớn hơn và nhỏ hơn nguyên liệu.

Thông số kỹ thuật:

Bề dày của mặt sàng: thông thường lớn hơn 0,8m/m, làm bằng sắt.

Cỡ lổ sàng: 0,8×15 trở lên

Ư u đ iểm :

Có thể phân loại được các tạp chất có kích thước lớn hơn và nhỏ hơn nguyên liệu.

Hệ số sử dụng bề mặt làm việc lớn.

Dễ vệ sinh.

Như ợc đ iểm:

Hay xảy ra hiện tượng bít lổ sàng.

Trong quá trình làm sạch có thể xuất hiện lực ma sát và va đập do sự chuyển động của nguyên liệu làm phá hủy nguyên liệu gây tổn thương.

2.2.7. Làm phồng:


Chế biến: nhiệt độ cao trong quá trình giúp làm chín nguyên liệu.

Bảo quản: nhiệt độ cao cũng có tác dụng tiêu diệt vi sinh vật có trong nguyên

liệu.


• Vật lí:

Thay đổi thể tích của nguyên liệu: khi áp suất trong thiết bị giảm đột ngột

bằng với áp suất khí quyển, các phân tử nước trong hạt gạo lúc này tức thì chuyển

thành dạng hơi tạo nên các khe vô cùng nhỏ bên trong nguyên liệu. Kết qủa của quá

trình này là thể tích hạt gạo tăng lên từ 2-4 lần so với nguyên liệu ban đầu (Diana

Colquichagua và Juan Ramos).

Khối lượng riêng: việc tăng thể tích của nguyên liệu làm giảm khối lượng

riêng của chúng.

• Hóa học:

Tinh bột trong nguyên liệu bị hồ hóa một phần dưới tác dụng của nhiệt độ và

áp suất trong quá trình.

• Hóa lí:

Khi áp suất giảm đột ngột vào giai đoạn cuối của quá trình, nước trong

nguyên liệu chuyển thành hơi và thoát ra ngoài.

• Sinh học:

Nhiệt độ cao tiêu diệt các vi sinh vật nhiễm vào nguyên liệu.

Hóa sinh: các biến đổi hóa sinh là không đáng kể.


• Tốc độ gia nhiệt:

Nếu tốc độ gia nhiệt quá nhanh, các hạt tinh bột tại trung tâm nguyên liệu

chưa kịp hồ hóa, làm cho sự dãn nở hay phồng lên của hạt gạo không đạt được hiệu

quả cao. Mặt khác, nếu tốc độ gia nhiệt chậm, sự gia tăng áp suất chậm cũng ảnh

hường tới mức độ dãn nở của nguyên liệu.

• Độ ẩm nguyên liệu:

Nguyên liệu trước khi đưa vào quá trình làm phồng cần có độ ẩm thích hợp.

Nếu nguyên liệu có độ ẩm thấp, gạo sẽ không dãn nở, còn độ ẩm cao ảnh hưởng đến

cấu trúc và độ ẩm của sản phẩm.

• Thành phần amylose của nguyên liệu:

Nguyên liệu có hàm lượng amylose cao làm giảm khả năng phồng nở của sản

phẩm.

d. Thiết bị và thông số công số công nghệ:

• Thiết bị:

Thiết bị có dạng xi lanh hình trụ được đặt nằm ngang, bên dưới là hệ thống

gia nhiệt bằng hơi đốt dọc theo suốt chiếu dài xi lanh. Trong hai đáy của xi lanh,

một đáy được hàn kín. Đáy còn lại là một nắp bằng sắt có khối lượng lớn có thể

đóng mở được để nạp nguyên liệu và tháo sản phẩm. Khi hoạt động, xi lanh quay

quanh trục và được gia nhiệt bằng hệ thống hơi đốt nói trên. Khi áp suất và nhiệt độ

trong xi lanh đạt tới giá trị thích hợp, nắp xi lanh được mở ra một cách nhanh chóng

nhờ cơ cấu đóng mở nắp. Cơ cấu này có thể được mô tả như sau: khi thiết bị hoạt

động, nắp xi lanh đóng lại được là nhờ chốt chặn trên thân xi lanh hình trụ. Khi áp

suất và nhiệt độ đạt tới giá trị cài đặt, chốt chặn này mở ra nhờ một tác động đột

ngột lên thân thiết bị. Nắp kim loại lúc này không còn được cố định bởi chốt chặn

tức thì bật ra và được giữ lại nhờ hệ thống hấp thụ shock thủy lực. Lúc này, áp suất

trong xi lanh giảm đột ngột về giá trị áp suất khí quyển, sự giảm áp suất đột ngột

làm hạt gạo nở phồng lên đồng thời bắn ra ngoài xi lanh và được thu hồi lại.

Hình 6: Thiết bị làm phồng (gun-puffing)

• Thông số công nghệ:

Nhiệt độ trong xilanh: 150-200oC

Độ ẩm nguyên liệu: 10-14%

Áp suất trong xi lanh: 5-10 atm.

2.2.8. Quy trình công nghệ sản xuất gói gia vị:

Muối

Sấy

Xay

Gia vị* Phối trộn

Bao bì Đóng gói

Gói gia vị

(*) Bảng 26: Công thức phối trộn gia vị trong gói bột nêm(tính cho 1000 gói mì)

Gia vị Muối Bột ngọt Tiêu Hành Bột ớt Tỏi khô Bột xúp Tổng

Khối

lượng (kg)

1.1 1.36 0.04 0.044 0.04 0.0308 0.68 3.2

Giải thích:

Muối được sấy tới độ ẩm 0.5% sau đó được xay nhuyễn bởi máy xay dạng

lúa đập.

Các thành phần của gói bột nêm được cân chính xác theo công thức phối trộn

trên và được phối trộn trong thời gian từ 5-10 phút. Hỗn hợp sau khi phối trộn được

đem đi đóng gói. Mỗi gói có khối lượng khoảng 3g.

2.2.9. Quy trình công nghệ sản xuất gói dầu

Ớt, tỏi, ngũ vị hương

Dầu tinh luyện

Nghiền nhỏ Phối trộn

Gia nhiệt

LọcBã

Lắng

Bao bì Bao gói

Gói dầu

Giải thich:

Gia vị: ớt, tỏi, ngũ vị hương sau khi cân định lượng được nghiền nhỏ rồi đem

nấu bằng dầu tinh luyện để trích li hương, vị vào dầu. Sau đó, hỗn hợp đem đi lọc bỏ

bã và lắng lấy phần dầu đem đóng gói.

Bảng 27: Thành phần nguyên liệu cho 1000 gói dầu.

Gia vị Dầu tinh

luyện

Bột ớt Ngũ vị

hương

Tỏi Tổng

Khối

lượng (kg)

1.44 0.52 0.08 0.0908 2.1308

2.3. So sánh hai quy trình:

Để so sánh hai quy trình công nghệ, ta xem xét ở hai khía cạnh: tính kinh tế

và tính công nghệ của hai quá trình:

2.3.1. Tính kinh tế:

Bảng 28: So sánh hiệu qủa kinh tế của hai quy trình:

Vấn đề Quy trình 1 Quy trình 2

Tổn thất năng lượng Thấp Cao

Chi phí thiết bị Cao Thấp

Chi phí năng lượng

Trong quy trình 2, điều kiện làm việc của thiết bị làm phồng gây ra tổn thất

nhiều năng lượng:

Tổn thất nhiệt ra môi trường trong khi gia nhiệt cho xi lanh của thiết bị làm

phồng.

Tổn thất nhiệt do phải gia nhiệt cho phần không khí trong xi lanh để chúng

dãn nở tạo áp suất bên trong xi lanh.

Chi phí thiết bị:

Thiết bị của quy trình 1 (thiết bị ép đùn) có giá thành cao hơn thiết bị của quy

trình 2 (thiết bị làm phồng).

2.3.2. Tính công nghệ:

Bảng 29: So sánh về công nghệ của hai quy trình

Vấn đề Quy trình 1 Quy trình 2

Năng suất Cao Thấp

Tổn thất dinh dưỡng của

sản phẩm

Thấp Cao

Giá trị cảm quan Cao Thấp

Chất lượng sản phẩm: độ

xốp, khả năng hút nước

khi sử dung

Cao Thấp

Điều khiển sản xuất và

khả năng tự động hóa

Điều khiễn dễ dàng, khả

năng tự động hóa cao

Điều khiển sản xuất khó

hơn, khả năng tự động

Năng suất:

hóa thấp hơn

Trong quy trình 1, thiết bị ép đùn có thể hoạt động liên tục với năng suất cao.

Trong quy trình 2, thiết bị làm phồng chỉ hoạt động gián đoạn nên năng suất tạo sản

phẩm là không cao.

Tổn thất dinh dưỡng của sản phẩm:

Trong quy trình một, quá trình chế biến chính là quá trình ép đùn. Do tác

động của nhiệt độ và áp suất cao trong một thời gian rất ngắn (nhiệt độ có thể lên tới

180oC và áp suất 100-200 atm trong 5-15 giây) nên quá trình ép đùn có thể coi như

là một quá trình xử lí HTST (high temperature short time) nên tổn thất về dinh

dưỡng ở đây là không đáng kể. Trong quy trình 2, quá trình chế biến chính là quá

trình làm phồng, quá trình này diễn ra trong thời gian dài hơn (10-20 phút), do đó,

các biến đổi về dinh dưỡng trong nguyên liệu là cao hơn.

Giá trị cảm quan

Như đã trình bày ở trên, do thời gian xử lí nhiệt ngắn hơn nên sản phẩm được

sản xuất theo quy trình 1 đạt được các tiêu chuẩn cảm quan (màu sắc, mùi vị, …) tốt

hơn quy trình 2.

Chất lượng sản phẩm:

Trong quy trình 1, quá trình ép đùn xảy ra với áp suất rất cao (từ vài chục đến

vài trăm atm) nên chênh lệch áp suất khi sản phẩm ra khỏi lỗ khuôn lớn tạo cho sản

phẩm có độ xốp cao hơn quy trình 2 (chênh lệch áp suất trong quá trình làm phồng

chỉ vài atm).

Điều khiển quá trình và khả năng tự động hóa:

Khả năng tự động hóa của thiết bị ép đùn trong quy trình 1 là cao hơn thiết bị

làm phồng trong quy trình 2. Do đó, quy trình 1 có tính tự động hóa cao hơn.

3. SẢN PHẨM CHÁO ĂN LIỀN

3.1. Chỉ tiêu cảm quan:

a. Trạng thái:

Cháo ăn liền trước khi nấu: dạng miếng xốp hoặc bột, trắng bóng.

Cháo ăn liền sau khi nấu: có khả năng hút nước, trương nở nhanh và hoàn

toàn (sau 2 – 3 phút), dịch cháo tạo ra không lợn cợn. Sau 8 phút, cháo không

bị tách nước.

b. Mùi vị: mỗi loại có mùi vị riêng đặc trưng tùy theo gói gia vị

Cháo ăn liền trước khi nấu: có mùi thơm đặc trưng, không có mùi hôi, ôi khét

hoặc mùi vị lạ

Cháo sau khi nấu: có mùi vị của sản phẩm và gia vị

3.2. Chỉ tiêu hóa lý:

Độ ẩm: ≤ 5%

Hàm lượng chất béo: ≥ 1% chất khô

Hàm lượng protein: ≥ 15% chất khô

Hàm lượng NaCl: ≤ 4% chất khô

Hàm lượng tro không tan trong acid HCl: ≤ 0.1% chất khô

Chỉ số acid: ≤ 2mg KOH/g

Hàm lượng nitơ tổng của gói gia vị: ≥ 2% chất khô.

3.3. Chỉ tiêu vi sinh:

Tổng số vi khuẩn hiếu khí (khuẩn lạc/g): ≤ 104

Coliform: không phát hiện

Staphylococcus aureus: không phát hiện

Clostridium perfingens: không phát hiện

Salmonella: không phát hiện

Tổng số bào tử nấm men, nấm mốc: không phát hiện.

Một số hình ảnh sản phẩm:

Hình 7: Sản phẩm cháo ăn liền

4. THÀNH TỰU CÔNG NGHỆ

4.1. Sử dụng dòng lưu chất siêu tới hạn trong quá trình ép đùn

Kĩ thuật ép đùn có sử dụng dòng lưu chất siêu tới hạn (Supercritical fluid

extrusion – SCFX) được công bố vào năm 1992 bởi Syed.S.H.Rizvi và Steven J.

Mulvaney thuộc Viện Khoa học Thực phẩm của Đại học Cornel. Quá trình này có

bản chất là sự kết hợp hai quá trình sử dụng áp suất cao: quá trình sử dụng CO2 siêu

tới hạn và quá trình ép đùn để mở rộng khả năng của công nghệ ép đùn thông

thường.

Ưu điểm của quá trình SCFX so với quá trình ép đùn thông thường:

Trong quá trình ép đùn thông thường, sản phẩm đươc làm chín chủ yếu thông

qua sự đảo trộn trong buồng ép dưới tác động của nhiệt độ, áp suất cao và quá trình

trượt (high shear). Sản phẩm ép đùn có cấu trúc phồng nở (expand) hay xốp (puff) là

do sự giải phóng hơi ra khỏi nguyên liệu sau khi đã được đùn ra lỗ khuôn. Tuy

nhiên, cấu trúc phồng hay xốp của sản phẩm phụ thuộc rất lớn vào giai đọan nấu

trong quá trình ép đùn. Do đó, ép đùn thông thường làm ảnh hưởng tới các thành

phần mẫn cảm với nhiệt độ hay mẫn cảm với các tác động cơ học (trượt) có trong

nguyên liệu (cấu tử hương, protein,…). Mặt khác, trong quá trình ép đùn thông

thường, nguyên liệu đưa vào máy ép đùn cần có một độ ẩm thích hợp (18-21%) để

sản phẩm có thể tạo thành dòng lưu chất trong buồng ép. Điều này có nghĩa là phải

đưa một lượng nước tương đối lớn vào sản phẩm ép đùn. Hệ quả là cho dù một phần

nước có thoát ra ngoài khi sản phẩm ra khỏi lỗ khuôn nhưng lượng ẩm còn lại trong

sản phẩm là đáng kể gây khó khăn cho các quá trình làm giảm ẩm (sấy) tiếp theo.

Trong quá trình SCFX, sau giai đọan nấu, sản phẩm chuyển qua khu vực làm

nguội. Tại đây, nhờ lớp vỏ áo, sản phẩm được làm nguội về nhiệt độ yêu cầu. Sau

đó, dòng lưu chất siêu tới hạn (CO2) được bơm vào chung với hơi trong buồng ép.

Dòng lưu chất siêu tới hạn này đóng vai trò như chất mang cho các cấu tử hương,

màu sắc và một số chất dinh dưỡng khác cần bổ sung vào trong sản phẩm. Trong

giai đoạn bơm chất lỏng siêu tới hạn vào thiết bị, nhiệt độ sản phẩm trong khoảng

85-95oC, cao hơn so với nhiệt độ dòng lưu chất. Kết quả là có sự giảm tỷ trọng dòng

lưu chất đồng thời những chất chứa trong dòng lưu chất nói trên ( cấu tử hương, màu

sắc, thành phần dinh dưỡng,…) được giải phóng vào trong sản phẩm. Do đó, sản

phẩm của quá trình SCFX có hương vị và cấu trúc xốp hơn so với sản phẩm của quá

trình ép đùn thông thường.

Hình 8: Sơ đồ quá trình ép đùn có sử dụng CO2 siêu tới hạn

4.2. Sử dụng nguồn nguyên liệu giàu dinh dưỡng hơn để sản xuất cháo ăn

liền

Để tăng giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm, một trong các giải pháp đó là tìm

nguồn nguyên liệu khác giàu dinh dưỡng hơn để thay thế. Do tính ưu việt về thành

phần dinh dưỡng, gạo đồ có thể dùng thay thế gạo thông thường để làm tăng giá trị

dinh dưỡng cho sản phẩm.

Gạo đồ:

Là loại gạo thu được từ lúa được ngâm nước nóng hoặc sấy trong hơi nước

(để hồ hóa tinh bột với độ trương nở tối thiểu) rồi phơi khô sai đó mới được gia

công chế biến bằng các quá trình khác (xay, xát, đánh bóng, …). Quá trình đồ lúa có

thể tiến hành dưới áp lực chân không một phần hoặc toàn phần.

Mục đích:

Sử dụng nước để vận chuyển vitamin và một số khoáng chất từ vỏ trấu, vỏ

hạt, phôi, lớp auleron vào bên trong nội nhũ, đồng thời hồ hóa một phần tinh bột,

sắp xếp lại cấu trúc phân tử bên trong hạt nguyên liệu. Quá trình này đem lại một số

ưu điểm:

Gạo đồ có giá trị dinh dưỡng cao hơn so với gạo thường, đặc biệt là các

vitamin B, C,…

Gạo đồ cứng hơn gạo bình thường, và khả năng liên kết với lớp vỏ trấu của

nội nhủ và các thành phần bên trong hạt kém hơn, nên gạo ít bị vỡ trong quá

trình xay xát, làm tăng hiệu suất và chất lượng của sản phẩm.

Quá trình gia nhiệt cũng làm tăng khả năng tiêu hóa tinh bột, protein trong

sản phẩm cháo ăn liền

Phương pháp chế biến

Theo De Datta (1981), ba bước quan trọng trong chế biến gạo đồ là:

Ngâm hạt lúa trong nước để làm gia tăng ẩm độ đến 30%

Xử lý nhiệt hạt lúa ướt, thường là hấp, để làm thay đổi đặc tính lý hóa

Sấy lúa đến mức ẩm độ an toàn để xay xát

Quy trình công nghệ sản xuất gạo đồ:

Thóc đạt tiêu chuẩn

Gia công nước nhiệt

Xay

Phân loại sản phẩm xay

Gạo lật (có lẫn thóc)

Phân loại

Xát

Phân loại sản phẩm xát

Gạo đồ

Trong quy trình sản xuất, quá trình gia công nước nhiệt là quá trình quan

trọng nhất quyết định tính chất đặc trưng của sản phẩm. Quá trình gia công nước

nhiệt thường được thực hiện bằng phương pháp ngâm trong nước nóng ở 70oC từ 10

– 24h cho đến khi gạo đạt độ ẩm bão hòa là 30%

Documents

Chao an lien