NGUYÊN LÝ CÁC QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN THỰC PHẨM

C

TRƢỜN

N N
C BÁC K OA
KHOA HÓA

B

ẢN

N UYÊN LÝ CÁC QUÁ TRÌN
C Ế B ẾN T ỰC P ẨM

B ÊN SO N
ThS. TRẦN T Ế TRUYỀN
TS. T T Ị TỐ QUYÊN
ThS. BÙ V ẾT CƢỜN

N N , 2022
1


MỤC LỤC

Chƣơng 1. T ỰC PHẨM VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM .................................. 5
1.1. Thực phẩm ............................................................................................................5
1.1.1. Khái niệm .......................................................................................................5
1.1.2. Phân loại thực phẩm .......................................................................................5
1.1.3. Các chỉ tiêu chất lƣợng của thực phẩm ..........................................................7

1.2. Công nghệ thực phẩm ...........................................................................................8
1.2.1. Khái niệm .......................................................................................................8
1.2.2. Đặc điểm của cơng nghệ thực phẩm ............................................................10
1.2.3. Tính hệ thống trong công nghệ thực phẩm ..................................................11
1.2.4. Phân loại các quá trình dựa trên cơ sở khoa học ..........................................13
1.2.5. Phân loại các q trình dựa trên mục đích cơng nghệ ................................14
Chƣơng 2. N UYÊN LÝ CÁC QUÁ TRÌN CƠ
C ......................................... 16
2.1. Quá trình phân loại và lựa chọn ..........................................................................16
2.1.1. Bản chất và mục đích ...................................................................................16
2.1.2. Các biến đổi trong quá trình .........................................................................17
2.1.3. Phƣơng pháp và thiết bị thực hiện quá trình ................................................17
2.2. Quá trình tách vỏ.................................................................................................24
2.2.1. Bản chất và mục đích ...................................................................................24
2.2.2. Nguyên liệu, sự biến đổi của nguyên liệu và sản phẩm ...............................25
2.2.3. Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình ............................................................25
2.2.4. Phƣơng pháp và thiết bị thực hiện ...............................................................25
Chƣơng 3. N UYÊN LÝ CÁC QUÁ TRÌN CƠ LÝ ............................................. 29
3.1. Quá trình nghiền .................................................................................................29
3.1.1. Bản chất và mục đích của q trình nghiền .................................................29
3.1.2. Ngun liệu, sự biến đổi của nguyên liệu và sản phẩm ...............................30
3.1.3. Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình nghiền ................................................31
3.1.4. Phƣơng pháp và thiết bị thực hiện ...............................................................34
3.2. Quá trình ép ........................................................................................................42
3.2.1. Bản chất và mục đích ...................................................................................42
3.2.2. Nguyên liệu, sự biến đổi của nguyên liệu và sản phẩm ...............................44
3.2.3. Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình ép ........................................................44
3.2.4. Phƣơng pháp và thiết bị thực hiện ...............................................................46
3.3. Quá trình phân riêng hỗn hợp khơng đồng nhất .................................................54
3.3.1. Q trình lắng ...............................................................................................54

3.3.2. Quá trình lọc .................................................................................................66
3.3.3. Quá trình ly tâm ...........................................................................................72
3.3.4. Phân riêng bằng membrane ..........................................................................81
3.4. Quá trình phối chế và đảo trộn (quá trình phối trộn) ..........................................94
3.4.1. Bản chất và mục đích ...................................................................................94
2


3.4.2. Nguyên liệu, sự biến đổi của nguyên liệu và sản phẩm ...............................96
3.4.3. Các yếu tố ảnh hƣởng...................................................................................96
3.4.4. Phƣơng pháp và thiết bị thực hiện ...............................................................97
Chƣơng 4. CÁC Q TRÌN
ĨA LÝ ................................................................. 102
4.1. Q trình trích ly ...............................................................................................102
4.1.1. Bản chất và mục đích .................................................................................102
4.1.2. Nguyên liệu, sự biến đổi của nguyên liệu và sản phẩm .............................104
4.1.3. Các yếu tố ảnh hƣởng đến q trình trích ly ..............................................106
4.1.4. Phƣơng pháp và thiết bị thực hiện .............................................................107
4.2. Quá trình chƣng cất ...........................................................................................111
4.2.1. Bản chất và mục đích .................................................................................111
4.2.2. Nguyên liệu, sự biến đổi của nguyên liệu và sản phẩm .............................113
4.2.3. Các yếu tố ảnh hƣởng.................................................................................113
4.2.4. Phƣơng pháp và thiết bị thực hiện .............................................................114
4.3. Quá trình kết tinh ..............................................................................................120
4.3.1. Bản chất và mục đích .................................................................................120
4.3.2. Nguyên liệu, sự biến đổi của nguyên liệu và sản phẩm .............................123
4.3.3. Các yếu tố ảnh hƣởng.................................................................................124
4.3.4. Phƣơng pháp và thiết bị thực hiện .............................................................125
4.4. Quá trình keo tụ ................................................................................................127
4.4.1. Bản chất và mục đích .................................................................................127

4.4.2. Nguyên liệu, sự biến đổi của nguyên liệu và sản phẩm .............................128
4.4.3. Các yếu tố ảnh hƣởng.................................................................................137
4.4.4. Phƣơng pháp và thiết bị thực hiện .............................................................138
Chƣơng 5. CÁC QUÁ TRÌN N ỆT ................................................................... 142
5.1. Q trình đun nóng - chần - hấp .......................................................................142
5.1.1. Bản chất và mục đích .................................................................................142
5.1.2. Nguyên liệu, sự biến đổi của nguyên liệu và sản phẩm .............................143
5.1.3. Các yếu tố ảnh hƣởng.................................................................................146
5.1.4. Phƣơng pháp và thiết bị thực hiện .............................................................147
5.2. Q trình nƣớng ................................................................................................151
5.2.1. Bản chất và mục đích .................................................................................151
5.2.2. Nguyên liệu, sự biến đổi của nguyên liệu và sản phẩm .............................152
5.2.3. Các yếu tố ảnh hƣởng.................................................................................154
5.2.4. Phƣơng pháp và thiết bị thực hiện .............................................................155
5.3. Quá trình chiên, rán ..........................................................................................158
5.3.1. Bản chất và mục đích .................................................................................158
5.3.2. Nguyên liệu, sự biến đổi của nguyên liệu, dầu mỡ và sản phẩm ...............159
5.3.3. Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình ..........................................................162
5.3.4. Phƣơng pháp và thiết bị thực hiện .............................................................162
5.4. Quá trình sao, rang ............................................................................................167
5.4.1. Bản chất và mục đích .................................................................................167
3


5.4.2. Nguyên liệu, sự biến đổi của nguyên liệu và sản phẩm .............................167
5.4.3. Phƣơng pháp và thiết bị thực hiện .............................................................168
5.5. Q trình lạnh và lạnh đơng ..............................................................................170
5.5.1. Bản chất và mục đích .................................................................................170
5.5.2. Nguyên liệu, sự biến đổi của nguyên liệu và sản phẩm .............................171
5.5.3. Các yếu tố ảnh hƣởng.................................................................................175

5.5.4. Phƣơng pháp và thiết bị thực hiện .............................................................176
5.6. Quá trình cơ đặc ................................................................................................184
5.6.1. Bản chất và mục đích .................................................................................184
5.6.2. Nguyên liệu, sản phẩm và sự biến đổi của chúng ......................................185
5.6.3. Các yếu tố ảnh hƣởng.................................................................................187
5.6.4. Phƣơng pháp và thiết bị thực hiện .............................................................188
5.7. Quá trình sấy .....................................................................................................192
5.7.1. Bản chất và mục đích .................................................................................192
5.7.2. Nguyên liệu, sự biến đổi của nguyên liệu và sản phẩm .............................193
5.7.3. Các yếu tố ảnh hƣởng.................................................................................198
5.7.4. Phƣơng pháp và thiết bị thực hiện .............................................................199
Chƣơng 6. N UN LÝ CÁC Q TRÌN
ĨA
C .................................... 214
6.1. Q trình thủy phân ..........................................................................................214
6.1.1. Bản chất và mục đích .................................................................................214
6.1.2. Nguyên liệu, sự biến đổi của nguyên liệu và sản phẩm .............................214
6.1.3. Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình thủy phân .........................................216
6.1.4. Phƣơng pháp và thiết bị thực hiện .............................................................217
6.2. Quá trình làm thay đổi màu ..............................................................................221
6.2.1. Bản chất và mục đích .................................................................................221
6.2.2. Nguyên liệu, sự biến đổi của nguyên liệu và sản phẩm .............................222
6.2.3. Phƣơng pháp và thiết bị thực hiện .............................................................222
Chƣơng 7. CÁC Q TRÌN S N
ĨA V S N
C ................................. 225
7.1. Q trình dấm chín ...........................................................................................225
7.1.1. Bản chất và mục đích .................................................................................225
7.1.2. Nguyên liệu, sự biến đổi của nguyên liệu và sản phẩm .............................226
7.1.3. Phƣơng pháp và thiết bị thực hiện .............................................................227

7.2. Quá trình lên men .............................................................................................228
7.2.1. Bản chất và mục đích .................................................................................228
7.2.2. Nguyên liệu, sự biến đổi của nguyên liệu và sản phẩm .............................230
7.2.3. Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình lên men.............................................231
7.2.4. Phƣơng pháp và thiết bị thực hiện .............................................................233

4


Chƣơng 1. THỰC PHẨM VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
1.1. Thực phẩm
1.1.1. Khái niệm
Thực phẩm là đồ ăn, thức uống đƣợc cơ thể con ngƣời tiếp nhận qua ăn uống
hoặc bằng các phƣơng pháp khác nhằm thỏa mãn nhu cầu con ngƣời về dinh dƣỡng,
năng lƣợng hoặc cảm giác cho một hệ thống cơ quan nào đó trong cơ thể con ngƣời.
Thực phẩm có những u cầu đặc biệt sao cho:
-

Khơng gây độc hại đối với sức khỏe của con ngƣời

-

Phù hợp với tôn giáo của ngƣời sử dụng

-

Phù hợp với tập quán, thói quen, truyền thống của ngƣời sử dụng

Đồ ăn là thực phẩm đảm bảo hoạt động và phát triển bình thƣờng của cơ thể
con ngƣời; đồ ăn có nguồn gốc từ thực vật hoặc động vật; thành phần cơ bản của đồ ăn

là glucid, lipid, protein, ngoài ra cịn có thêm chất khống, vitamin, các ngun tố vi
lƣợng khác…
Ví dụ: cơm rất giàu glucid, bánh mì rất giàu protein, đậu nành rất giàu protein,
đậu phộng rất giàu lipid …
Thức uống chủ yếu có nguồn gốc từ thực vật, thƣờng khơng có giá trị lớn về
mặt dinh dƣỡng nhƣng có ý nghĩa lớn về sự kích thích và tạo ra những cảm giác dễ
chịu.
Ví dụ: nƣớc tinh khiết giúp giải khát; cà phê tạo cảm giác hƣng phấn; bia,
rƣợu tạo cảm giác kích thích, hƣng phấn…
Thực phẩm rất đa dạng về chủng loại. Một số loại thực phẩm rất phổ biến và
đƣợc sử dụng khắp nơi trên toàn thế giới, ví dụ nhƣ sữa, đƣờng saccharose... Tuy
nhiên, một số thực phẩm có tính truyền thống và đặc trƣng riêng, chăng hạn nhƣ sushi
của Nhật Bản, kim chi của Hàn Quốc, chả giò của Việt Nam...
Hiện nay cùng với vấn đề tồn cầu hóa, sự phát triển du lịch, sự giao lƣu văn
hóa và khoa học cơng nghệ giữa các nƣớc, ngƣời dân trên thế giới có điều kiện tìm
hiểu về các loại thực phẩm đặc trƣng của nhiều quốc gia khác nhau. Số lƣợng các loại
thực phẩm ngày càng đa dạng. Ngoài ra, cần lƣu ý là theo thời gian, con ngƣời sáng
tạo và chế biến thêm nhiều sản phẩm thực phẩm mới từ các nguyên liệu sẵn có. Do đó
chúng ta khó có thể thống kê đầy đủ tên các sản phẩm thực phẩm hiện có của một
vùng miền hay một quốc gia đƣợc.
1.1.2. Phân loại thực phẩm
Có nhiều phƣơng pháp để phân loại thực phẩm dựa trên những nguyên lý khác
nhau. Có thể phân loại thực phẩm theo thành phần hố học, theo mục đích sử dụng
hoặc theo phƣơng pháp chế biến.
- Phân loại thực phẩm theo thành phần hóa học:
Theo thành phần hóa học thực phẩm có thể đƣợc chia thành bốn nhóm chính:
5


thực phẩm giàu glucid, thực phẩm giàu protein, thực phẩm giàu lipid và thực phẩm

dạng hỗn hợp.
+ Thực phẩm giàu glucid đƣợc chia thành hai nhóm cơ bản là nhóm có phân tử
lƣợng thấp và nhóm có phân tử lƣợng cao. Nhóm glucid có phân tử lƣợng thấp nhƣ:
mật ong, mật tinh bột, kẹo, đƣờng,… Nhóm glucid có phân tử lƣợng cao nhƣ: bánh mì,
mì sợi, rau câu,…
+ Thực phẩm giàu protein: Protein có nhiều trong nguyên liệu động vật (thịt,
thủy sản), một số nhóm nguyên liệu thực vật (các loại đậu, nấm,...) và một số thực
phẩm giàu protein nhƣ khác thịt, cá đóng hộp; thịt, cá làm khơ; nấm đóng hộp,...
+ Thực phẩm giàu lipid: Cùng với glucid và protein, lipid là một trong ba thành
phần bắt buộc trong khẩu phần ăn hàng ngày của con ngƣời. Một số thực phẩm giàu
lipid phổ biến nhƣ dầu thực vật, bơ, margarin,...
+ Thực phẩm dạng hỗn hợp: Có những thực phẩm mà tỉ lệ khối lƣợng của những
thành phần hóa học chính (trừ nƣớc) lại xấp xỉ nhau. Khi đó, chúng ta có thể xếp
những thực phẩm nhƣ thế vào nhóm thực phẩm dạng hỗn hợp. Ví dụ nhƣ trong sữa bò
tƣơi, tỉ lệ hàm lƣợng của glucid, protein và lipid gần nhƣ tƣơng đƣơng nhau. Sữa bị
tƣơi là một ví dụ điển hình cho nhóm thực phẩm dạng hỗn hợp.
- Phân loại thực phẩm theo mục đích sử dụng:
Theo mục đích sử dụng thực phẩm đƣợc phân thành thực phẩm với mục đích
dinh dƣỡng, mục đích phịng trị bệnh và mục đích khác.
+ Mục đích dinh dƣỡng: Hầu hết các loại thực phẩm đƣợc con ngƣời sử dụng
hàng ngày nhằm mục đích chủ yếu là dinh dƣỡng. Trƣớc kia, một số ngƣời quan niệm
rằng dinh dƣỡng là mục đích duy nhất khi con ngƣời sử dụng thực phẩm. Ngày nay,
cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, ngƣời ta chế biến ra những loại thực
phẩm mới, ngoài mục đích dinh dƣỡng cịn có những mục đích khác.
+ Mục đích phịng và trị bệnh: Ngày nay, một số loại thực phẩm (mật ong,...)
đƣợc con ngƣời sử dụng với mục đích phịng và trị bệnh là chủ yếu, cịn chức năng
dinh dƣỡng của chúng trở thành thứ yếu. Đó là do những thực phẩm này có chứa các
thành phần hóa học đặc biệt, rất ít gặp trong các sản phẩm thực phẩm truyền thống.
Những thành phần này có chức năng phòng ngừa hoặc điều trị đƣợc một số bệnh.
+ Các mục đích sử dụng khác: Ở một số ngƣời, ăn uống đƣợc đƣợc xem là một

thú vui. Khi sử dụng một thực phẩm, đôi khi con ngƣời không quan tâm đến mục đích
dinh dƣỡng hay mục đích phịng và trị bệnh. Có thể xem nhƣ đó là một cách thƣ giãn
trong cuộc sống.
- Phân loại thực phẩm theo phƣơng pháp chế biến:
Theo cách phân loại này thực phẩm bao gồm thực phẩm tƣơi, thực phẩm chế biến
ở quy mô gia đình và thực phẩm chế biến quy mơ cơng nghiệp.
+ Thực phẩm tƣơi: Là những thực phẩm không đƣợc qua chế biến hay đƣợc chế
biến bằng những phƣơng pháp đơn giản, khơng làm thay đổi đáng kể thành phần hóa
học và giá trị cảm quan của sản phẩm so với ngun liệu ban đầu. Ví dụ điển hình cho
6


nhóm sản phẩm này là các loại trái cây đã đƣợc bóc vỏ, cắt miếng, làm sạch rồi cho
vào bao bì.
+ Thực phẩm chế biến quy mơ gia đình: Là những thực phẩm đƣợc chế biến
trong bếp ăn gia đình hoặc ở nhà hàng, khách sạn, ví dụ thịt kho, cá chiên, canh chua,
rau xào,... Trong quá trình chế biến, dựa vào khả năng đánh giá cảm quan của bản thân
về chất lƣợng của bán thành phẩm và thành phẩm mà ngƣời chế biến sẽ tự hiệu chỉnh
tỷ lệ nguyên phụ liệu sử dụng và quy trình thực hiện sao cho phù hợp. Chính vì khơng
có sự kiểm sốt chặt chẽ các "thơng số kỹ thuật" trong q trình chế biến nên chất
lƣợng sản phẩm có thể khơng ổn định giữa các mẻ nấu.
+ Thực phẩm chế biến quy mô công nghiệp: Là những thực phẩm đƣợc chế biến
trong các nhà máy với quy mô lớn. Ngƣời ta áp dụng các kiến thức và thành tựu khoa
học công nghệ vào trong quy trình sản xuất sản phẩm. Trong suốt quy trình chế biến,
các thơng số cơng nghệ của từng cơng đoạn sản xuất và các chỉ tiêu chất lƣợng của
nguyên liệu, bán thành phẩm và thành phẩm đƣợc kiểm soát một cách hệ thống và
nghiêm ngặt. Nhờ đó mà chất lƣợng thực phẩm luôn ổn định giữa các mẻ sản xuất.
Các thực phẩm chế biến quy mô công nghiệp nhƣ: mì ăn liền, bánh bích quy, kẹo, cà
phê hịa tan, pate đóng hộp, xúc xích tiệt trùng,...
1.1.3. Các chỉ tiêu chất lượng của thực phẩm

Chất lƣợng một thực phẩm đƣợc đánh giá dựa trên nhiều chỉ tiêu khác nhau. Có
nhiều phƣơng pháp phân loại các chỉ tiêu chất lƣợng thực phẩm. Trong đó phƣơng
pháp phân loại các chỉ tiêu chất lƣợng thực phẩm theo cơ sở của phƣơng pháp phân
tích là thƣờng sử dụng nhất.
Theo cơ sở của phƣơng pháp phân tích ngƣời ta chia các chỉ tiêu chất lƣợng thực
phẩm thành ba nhóm: hóa lý, sinh học và cảm quan.
- Chỉ tiêu hóa lý: Phần lớn các chỉ tiêu chất lƣợng của thực phẩm đƣợc định
lƣợng bởi các thiết bị phân tích. Cơ sở khoa học của những phƣơng pháp phân tích
định lƣợng này dựa trên nền tảng lý thuyết của các ngành khoa học về vật lý, hóa học
và hóa lý. Do đó, các chỉ tiêu nói trên đƣợc gọi tên là nhóm chỉ tiêu hóa lý.
Ví dụ: Hàm lƣợng các cấu tử hƣơng trong thực phẩm đƣợc định lƣợng bằng
phƣơng pháp sắc ký khí, hoạt tính enzyme trong thực phẩm có thể đƣợc xác định bằng
cách sử dụng thiết bị quang phổ so màu... Trong những trƣờng hợp trên, hàm lƣợng
các chất hƣơng và hoạt tính enzyme đƣợc gọi là những chỉ tiêu hóa lý của thực phẩm.
- Chỉ tiêu sinh học: Khi các chỉ tiêu chất lƣợng của thực phẩm đƣợc xác định
bằng những phƣơng pháp sinh học thì chúng đƣợc gọi tên là các chỉ tiêu sinh học.
Phƣơng pháp sinh học dựa trên cơ sở khoa học là q trình trao đổi chất.
Trong cơng nghiệp thực phẩm, các chỉ tiêu sinh học phổ biến của sản phẩm
thƣờng liên quan đến mật độ của các loài vi sinh vật trong sản phẩm.
- Chỉ tiêu cảm quan: Một số chỉ tiêu chất lƣợng thực phẩm có thể đƣợc đánh giá
bằng cách sử dụng các giác quan của con ngƣời. Khi đó, chúng đƣợc gọi tên là những
chỉ tiêu cảm quan. Một số chỉ tiêu cảm quan thƣờng gặp ở thực phẩm nhƣ màu sắc, độ
7


trong, độ dòn, mùi, vị...
Nhƣ vậy, phân loại các chỉ tiêu chất lƣợng thực phẩm dựa vào cơ sở khoa học
của phƣơng pháp phân tích, ngƣời ta sẽ gọi tên chỉ tiêu theo tên của phƣơng pháp đánh
giá nó. Ví dụ, ngƣời ta lập hội đồng để đánh giá cảm quan sản phẩm bia tại nhà máy A
về màu sắc của bia. Trong trƣờng hợp này, độ màu của bia đƣợc xếp vào nhóm chỉ tiêu

cảm quan. Tuy nhiên, ở nhà máy B, ngƣời ta dùng máy so màu để xác định cƣờng độ
màu của sản phẩm. Do đó, độ màu của bia đƣợc xếp vào nhóm chỉ tiêu hóa lý.
1.2. Công nghệ thực phẩm
1.2.1. Khái niệm
a. Công nghệ
Theo quan điểm truyền thống, công nghệ đƣợc hiểu là phƣơng pháp, thủ tục
hay qui trình sản xuất. Tuy nhiên theo quan điểm hiện nay, công nghệ là một khái
niệm rộng hơn đó là vận dụng các ngun lí, qui luật, định luật của khoa học tự nhiên
và xã hội vào quá trình sản xuất. Do vậy, cơng nghệ bao gồm 4 yếu tố cơ bản tạo nên
quá trình sản xuất:
-

Nguyên, vật liệu và quá trình biến đổi của chúng trong quá trình sản

-

Phƣơng pháp, kĩ thuật và qui trình sản xuất.

-

Dụng cụ, trang thiết bị và phƣơng tiện sản xuất.

-

Điều kiện kinh tế kĩ thuật, quản lí và tổ chức sản xuất.

xuất.

Nguyên liệu

Sản phẩm

Biến đổi

Qui trình
Thiết bị

Kinh tế

Hiệu quả kinh tế
Số lƣợng

Chất lƣợng

Hình 1.1. Sơ đồ mối quan hệ giữa các yếu tố cấu tạo nên công nghệ
Trong sơ đồ này sự biến đổi của nguyên liệu tạo sản phẩm tuân theo ngun lí,
qui luật nhất định khơng thể thay đổi và con ngƣời khơng thể thay đổi ngun lí, qui
luật biến đổi của nguyên liệu để tạo ra sản phẩm. Ví dụ: Để sản xuất cà phê nhân có
hai phƣơng pháp: Phƣơng pháp khô hoặc phƣơng pháp ƣớt, nguyên liệu là hạt cà phê
phải bị biến đổi để thu đƣợc nhân cà phê.
Từ sự biến đổi của nguyên liệu để thu đƣợc sản phẩm sẽ xây dựng đƣợc qui
trình cơng nghệ sản xuất; khi xây dựng qui trình sản xuất cần phải cân nhắc đến thiết
bị, điều kiện kĩ thuật và kinh tế; qui trình, thiết bị và kinh tế có mối quan hệ tác động
8


qua lại tƣơng hỗ với nhau và có mối quan hệ mật thiết với nhau; khi xây dựng qui trình
cơng nghệ, tính tốn thiết bị, tính kinh tế con ngƣời đóng vai trị rất quan trọng nhằm
đảm bảo qui trình công nghệ đáp ứng yêu cầu của thiết bị, điều kiện kĩ thuật và ngƣợc
lại; qui trình cơng nghệ, thiết bị đáp ứng yêu cầu của kinh tế và ngƣợc lại. Ví dụ: Nếu

xây dựng qui trình cơng nghệ mà khi xét đến một cơng đoạn nào đó khơng có thiết bị
đáp ứng yêu cầu kĩ thuật phải thay thế bằng một cơng đoạn tƣơng đƣơng có sự biến
đổi ngun liệu nhƣ nhau, tất nhiên khi chọn qui trình cơng nghệ, thiết bị phải đáp ứng
yêu cầu kinh tế dành cho qui trình cơng nghệ và thiết bị.
Qui trình cơng nghệ, thiết bị đáp ứng đƣợc yêu cầu kinh tế và ngƣợc lại thì
quá trình sản xuất dựa trên qui trình cơng nghệ và thiết bị sẽ ảnh hƣởng đến hiệu quả
kinh tế. Để đảm bảo đƣợc hiệu quả kinh tế cần phải tổ chức sản xuất và quản lí một
cách có khoa học.
b. Cơng nghệ thực phẩm
Khoa học thực phẩm là khoa học nghiên cứu về tính chất và sự biến đổi của
nguyên liệu, sản phẩm thực phẩm. Có mối quan hệ mật thiết giữa tính chất và biến đổi
trong cơng nghệ thực phẩm. Do đó có rất nhiều quan điểm về khoa học thực phẩm và
thƣờng các quan điểm này thƣờng gắn liền khoa học thực phẩm với một khoa học cụ
thể hoặc một khoa học cơ bản nhất định.
Khi gắn quan niệm khoa học thực phẩm là một bộ phận của hóa học thì đó là
hóa học thực phẩm và gắn liền với hóa hữu cơ, hóa vơ cơ, hóa phân tích, hóa lí… đặc
biệt quan tâm đến tính chất và sự biến đổi của nguyên liệu, sản phẩm thực phẩm. Do
đó sẽ dùng các phƣơng pháp phân tích, tổng hợp hóa học để khảo sát, chế biến, tổng
hợp… để nghiên cứu về nguyên liệu và sản phẩm thực phẩm. Khi sản xuất các sản
phẩm thực phẩm nhƣ: Dầu béo, cồn, đƣờng… thƣờng đƣợc quản lí, tổ chức sản xuất
và phát triển trong hệ thống công nghiệp hóa chất. Ví dụ: Hydro hóa chất béo khơng
no thành chất béo no, sản xuất cồn bằng phƣơng pháp hydrat hóa…
Khi gắn quan niệm khoa học thực phẩm là một bộ phận của sinh học, hóa sinh
và y tế thì quan tâm đến sự chuyển hóa các chất trong nguyên liệu thực phẩm nhƣ hơ
hấp, tạo sinh khối…. Vì phần lớn các nguyên liệu thực phẩm có nguồn gốc từ động vật
và thực vật, tổng hợp các sản phẩm thực phẩm từ vi sinh vật, lên men tạo sản phẩm…
và đặc biệt là khả năng chữa bệnh và phòng chống bệnh của thực phẩm nhƣ thực phẩm
chức năng, thực phẩm chữa bệnh. Các sản phẩm thực phẩm phải có giá trị sinh học cao
(độ sinh năng lƣợng, sự cân bằng chất…) và có khả năng chuyển hóa khi đƣợc con
ngƣời tiếp nhận qua ăn uống (các q trình hóa sinh). Ví dụ: Sản xuất acid gluconic từ

rỉ đƣờng nhờ nấm mốc Aspergillus niger; lên men bia, rƣợu với sự hoạt động, trao đổi
chất của nấm men; thực phẩm chức năng nhƣ bánh qui cho ngƣời tiểu đƣờng, trà bạc
hà giúp thanh nhiệt…
Khi quan niệm khoa học thực phẩm là một bộ phận của vật lí và hóa lí thì
quan tâm đến các qui luật vật lí nhƣ khối lƣợng riêng, nhiệt dung riêng, tính chất, cấu
trúc của nguyên liệu, độ bền của nguyên liệu trong bảo quản, các biến đổi vật lí trong
q trình chế biến….
9


Ngồi ra, khoa học thực phẩm cịn gắn liền với cơ khí khi quan tâm đến mức
độ cơ giới hóa, tự động hóa trong sản xuất, kinh tế khi quan tâm đến bao bì, thƣơng
hiệu, nhãn, sự tiện dụng của sản phẩm trong q trình vận chuyển, lƣu thơng và sử
dụng, hiệu quả kinh tế. Ví dụ: Một sản phẩm thực phẩm có khả năng cạnh tranh trên
thị trƣờng khơng chỉ có chất lƣợng tốt mà cịn phải có bao bì đẹp, giá thành thấp muốn
đƣợc nhƣ vậy cần phải tự động hóa trong sản xuất để giảm giá thành sản phẩm, tổ
chức sản xuất và quản lý tốt để nâng cao hiệu quả kinh tế.
Nhƣ vậy, không thể nghiên cứu khoa học thực phẩm một cách riêng lẻ tách rời
nhau trong một lĩnh vực nhất định mà phải nghiên cứu một cách tổng hợp, tồn diện
bởi vì nếu nghiên cứu riêng lẻ tách rời nhau trong một lĩnh vực nhất định sẽ không
đánh giá đúng khái niệm của khoa học thực phẩm cũng nhƣ khơng nhìn thấy đƣợc
tiềm năng, sự phát triển và hƣớng đi đúng cho khoa học thực phẩm nói chung và
ngành cơng nghệ thực phẩm nói riêng. Vậy:
Công nghệ thực phẩm là một lĩnh vực khoa học nghiên cứu về ngun liệu,
phương pháp, qui trình cơng nghệ, thiết bị, phương tiện sản xuất, điều kiện về kinh tế,
kĩ thuật và quản lý, tổ chức sản xuất để sản xuất ra các loại sản phẩm thực phẩm.
1.2.2. Đặc điểm của công nghệ thực phẩm
- Công nghệ thực phẩm là một ngành khoa học nghiên cứu về tính chất và sự
biến đổi.
- Công nghệ thực phẩm là ngành khoa học tích hợp bởi nhiều ngành khoa học

khác nhau.
Khoa học thực phẩm là ngành khoa học tích hợp bởi nhiều ngành khoa học
khác nhau tuy nhiên vấn đề cơ bản nhất và đƣợc quan tâm nhiều nhất của khoa học
thực phẩm vẫn là tính chất và sự biến đổi của nguyên liệu và sản phẩm thực phẩm.
Mối liên hệ của khoa học thực phẩm và các ngành khoa học khác đƣợc biểu diễn nhƣ
sơ đồ Hình 1.2.
Biến đổi

Tính chất

Vật lí

Hóa lí

Cơng nghệ thực phẩm

Cảm quan

Hóa học

Sinh học

Hóa sinh

Hình 1.2. Mối quan hệ giữa công nghệ thực phẩm và các ngành khoa học khác

10


1.2.3. Tính hệ thống trong cơng nghệ thực phẩm

1.2.3.1. Khái niệm
Hệ thống là một tập hợp các phần tử và tập hợp mối liên hệ giữa các phần tử
đó. Các phần tử của hệ thống đƣợc xem là các phần tử cấu thành nên hệ thống và có
mối quan hệ mật thiết với nhau. Các phần tử cấu thành nên hệ thống có nhiệm vụ
chuyển hóa các đại lƣợng đầu vào hệ thống thành các đại lƣợng đầu ra của hệ thống.
Đặc điểm của hệ thống:
Mối quan hệ giữa các phần tử cấu thành nên hệ thống là mối quan hệ
logic nên các đại lƣợng đầu vào hệ thống và đầu ra hệ thống phải có một số thơng số
chung nhất định, sự thống nhất của mối quan hệ đó gọi là cấu trúc của hệ thống.
-

Hệ thống có thể cụ thể cũng có thể trừu tƣợng.

Trong một hệ thống lớn có thể có nhiều hệ thống nhỏ. Một hệ thống bao
gồm đầy đủ các yếu tố biên đƣợc xác định trong một giới hạn của hệ thống tức là hệ
thống đó phải có ngoại vi.
Ví dụ:

Đại
lƣợng
vào

Hệ thống trừu tƣợng
Phần tử 1

Phần tử 2

Phần tử 3

Phần tử 4

Phần tử 5



Hệ thống cụ thể

-

X: Đầu vào của hệ thống

-

Y: Đầu ra của hệ thống

-

u: Các yếu tố ảnh hƣởng bên ngoài

-

v: Các yếu tố ảnh hƣởng bên trong

Đại
lƣợng
ra

Do tính chất đa dạng về nội dung và hình thức của hệ thống nên hoạt động của
hệ thống phải đƣợc thể hiện bằng trạng thái làm việc và hành vi của hệ thống thông
qua các thông số. Song song tồn tại với hệ thống thƣờng có một bộ nhớ để lƣu trữ

thơng tin và hệ điều khiển để phân tích, xử lí và truyền tải thông tin nhằm đảm bảo hệ
thống hoạt động ổn định, liên tục và đạt đƣợc mục tiêu.
Trong công nghệ thực phẩm quan tâm đến hệ thống phƣơng pháp cơng nghệ là
các hệ thống vừa có tính chất trừu tƣợng (theo qui luật hoạt động) vừa có tính chất cụ
thể (theo các hoạt động chức năng)
11


1.2.3.2. Các loại hệ thống trong công nghệ thực phẩm
a. Hệ thống nhóm
Hệ thống nhóm là hệ thống bao gồm các tập hợp của các quá trình đơn vị. Hệ
thống nhóm là hệ thống nhỏ trong một hệ thống lớn, nó có tác dụng làm giảm tính chất
phức tạp của các hệ thống lớn.
Ví dụ:


Hệ thống chƣng luyện gồm: Đun nóng, chƣng luyện, ngƣng tụ, hồi lƣu…


Hệ thống lên men bia bao gồm: Hoạt hóa nấm men, lên men, pha lỗng
bia, bão hịa CO2.
b. Hệ thống phương pháp
Hệ thống phƣơng pháp là tập hợp các quá trình biến đổi nguyên liệu dựa trên
những qui luật của tự nhiên về biến đổi chất hay chịu tác động của các yếu tố kĩ thuật.
Hệ thống phƣơng pháp bao gồm:
Hệ thống nguyên lý: Là hệ thống phƣơng pháp công nghệ theo phƣơng
pháp vật lý, sinh học hoặc hóa học.
Ví dụ:


Phƣơng pháp vật lý: Nghiền, sàng, đun nóng, sấy, lọc, ly tâm…



Phƣơng pháp sinh học: Lên men, đƣờng hóa nhờ enzyme amylase…



Phƣơng pháp hóa học: Thủy phân, trung hịa…

Hệ thống mục đích: Là các phƣơng pháp công nghệ dựa trên quan điểm
biến đổi vật chất có mục đích.
Ví dụ: Bảo quản, khai thác, chế biến…
Hệ thống dây chuyền: Là hệ thống bao gồm hai hay nhiều dây chuyền
sản xuất ra nhiều sản phẩm khác nhau, sản phẩm (bán thành phẩm) của dây chuyền
này lại là nguyên liệu của dây chuyền khác.
Ví dụ: Hệ thống dây chuyền sản xuất nƣớc dƣa hấu đóng hộp
Dƣa hấu

Phân loại

Loại xấu

Loại tốt

Ép

Ép

Lọc

Đóng hộp

Sản phẩm

Tiệt trùng UHT

Lên men

Chƣng cất
Cồn cơng nghiệp

Bã

Nguyên tố vi lƣợng

Phối trộn

Ủ - lên men

12

Phân vi sinh


c. Hệ thống liên kết
Hệ thống liên kết gồm nhiều quá trình liên kết với nhau kể cả chia nhánh
thành các phần hệ thống theo những cấu trúc chặt chẽ về tính chất vật liệu hay phƣơng
pháp thực hiện.
Ví dụ:

Nguyên liệu

Hệ phƣơng pháp A

Vận chuyển

Nguyên liệu

Hệ phƣơng pháp B

Phƣơng
pháp I

Sản
phẩm I

Phƣơng
pháp II

Sản
phẩm II

Phƣơng
pháp III

Sản
phẩm III

1.2.4. Phân loại các quá trình dựa trên cơ sở khoa học
Trên cơ sở khoa học có các quan điểm phân loại các q trình cơng nghệ thực

phẩm sau đây:
- Phân loại q trình cơng nghệ theo trình tự thời gian: Chế biến từ nguyên liệu
ban đầu đến thành phẩm cuối cùng tất nhiên phải qua nhiều quá trình kế tiếp nhau, tức
là phải theo một quy trình. Đối với thực phẩm nói chung phải qua các trình tự sau:
+ Thu nhận nguyên liệu
+ Bảo quản nguyện liệu tƣơi hoặc bán chế phẩm
+ Chế biến sản phẩm
+ Bảo quản thành phẩm
+ Xử lý thực phẩm trƣớc khi sử dụng
Phƣơng pháp phân loại công nghệ này chủ yếu phù hợp với việc tổ chức sản xuất
- Phân loại phƣơng pháp cơng nghệ theo trình độ sử dụng công cụ: Các phƣơng
pháp công nghệ đƣợc phân loại theo mức độ tiếp xúc của con ngƣời vào sản phẩm tức
là sự thay thế sức lao động của con ngƣời bằng cơng cụ, máy móc. Bao gồm:
+ Phƣơng pháp thủ công.
+ Phƣơng pháp bán tự động.
+ Phƣơng pháp tự động hóa.
Sự phân loại này liên quan trƣớc hết đến năng suất lao động của các q trình,
sau đó dẫn tới tác động tốt đến chất lƣợng sản phẩm.
- Phân loại các phƣơng pháp công nghệ theo sử dụng năng lƣợng: Theo cách
phân loại này các q trình cơng nghệ thực phẩm gồm có:
+ Các q trình cơ học: nghiền, sàng, xay xát…
+ Các q trình nhiệt: đun nóng, làm nguội, nƣớng, rang, chiên...
+ Các q trình hóa sinh: các q trình sinh tổng hợp.
13


- Phân loại các phƣơng pháp cơng nghệ theo tính chất liên tục: Theo cách phân
loai này có các phƣơng pháp: gián đoạn, bán liên tục và liên tục. Các phƣơng pháp này
liên quan chủ yếu đến việc tổ chức thực hiện quy trình cơng nghệ.
- Phân loại các q trình cơng nghệ theo bản chất khoa học tự nhiên: Các q

trình cơng nghệ bao giờ cũng đƣợc thực hiện theo những quy luật của các ngành khoa
học. Đó là các phạm trù khoa học cơ bản liên quan đến vật liệu là: vật lý, hoá học, sinh
học, đồng thời các phạm trù khoa học trung gian là: hoá lý và hố sinh. Theo quan
điểm này ngƣời ta có thể kể đến các phƣơng pháp công nghệ sau:
+ Các phƣơng pháp vật lý: nghiền, sàng, phối trộn...;
+ Các phƣơng pháp nhiệt: đun nóng, làm nguội,...;
+ Các phƣơng pháp hóa lý: chƣng cất, hấp thụ..;
+ Các phƣơng pháp hóa học: thủy phân, trung hịa...;
+ Các phƣơng pháp hóa sinh: ủ chín,…;
+ Các phƣơng pháp sinh học: lên men,…
Phân loại các quá trình này thể hiện thể hiện đƣợc bản chất của phƣơng pháp, tức
là các quy luật tác động tới vật liệu bằng các tác nhân kỹ thuật khác nhau, nhằm đƣa
lại hiệu quả mong muốn về kinh tế, số lƣợng và chất lƣợng. Nhƣ vậy xác định đƣợc
bản chất của các quy luật này sẽ dễ dàng tìm ra đƣợc cơ sở tối ƣu hố của q trình đó.
1.2.5. Phân loại các q trình dựa trên mục đích cơng nghệ
Các q trình phải đạt đƣợc mục đích chủ yếu là làm thay đổi vật liệu theo chiều
hƣớng tăng có lợi và giảm có hại. Trên cơ sở đó thể phân loại các q trình cơng nghệ
sau:
+ Chuẩn bị: Gồm các phƣơng pháp nhằm biến đổi nguyện liệu hay bán chế
phẩm, nhằm đạt đƣợc các thông số thuận lợi cho các phƣơng pháp hay các quá trình
tiếp theo. Phần lớn các phƣơng pháp này tuân theo các quy luật vật lý nhƣ các quá
trình làm sạch, phân chia nguyên liệu,...
+ Khai thác: Gồm các phƣơng pháp nhằm làm giàu các chất có giá trị dinh dƣỡng
trong thực phẩm nhƣ ép, chƣng cất...
+ Chế biến: Gồm các phƣơng pháp nhằm biến đổi các chất trong thực phẩm từ
chất lƣợng thấp trở thành chất lƣợng cao hơn nhƣ quá trình bổ sung nguyên liệu, nấu
chín thực phẩm...
+ Bảo quản: Gồm các phƣơng pháp nhằm làm giảm đến mức thấp nhất sự hao
hụt các chất có giá trị dinh dƣỡng của sản phẩm bằng các q trình lạnh đơng, thanh
trùng, tiệt trùng...

+ Hồn thiện: Gồm các phƣơng pháp giúp sản phẩm có hình thức hay bao bì
thích hợp cho ngƣời sử dụng nhƣ các q trình chiết chai, đóng hộp, dán nhãn...
Hai phƣơng pháp phân loại các q trình cơng nghệ thực phẩm theo các quy luật
khoa học và theo mục đích cơng nghệ có tính chất tích hợp và biểu thị bảng 1.1.
Nhƣ vậy, mỗi q trình hay mỗi phƣơng pháp đều có thể thực hiện đƣợc cho
14


nhiều mục đích khác nhau. Nhờ vậy, q trình chế biến đƣợc thuận lợi và làm ra đƣợc
sản phẩm đạt yêu cầu chất lƣợng cao.
Bảng 1.1. Phân loại các quá trình theo qui luật khoa học tự nhiên và theo mục đích
cơng nghệ
Mục đích cơng nghệ
Các q trình theo quy
Bảo
luật khoa học tự nhiên Chuẩn bị Khai thác Chế biến
Hoàn thiện
quản
1. Q trình vật lí
1.1. Các q trình cơ học
Làm sạch
X
Phân chia
X
X
X
Phối chế
X
X
Định hình

X
X
X
Bài khí
X
X
X
1.2. Các q trình nhiệt
Làm nguội
X
X
Lạnh đơng
X
Đun nóng
X
X
X
Nấu chín
X
X
X
Hấp
X
X
X
Rán
X
X
X
Nƣớng

X
X
X
2. Q trình lí hóa
Chƣng cất
X
Cơ đặc
X
X
X
Làm khơ
X
X
X
X
Hấp thụ
X
X
X
Trích ly
X
X
3. Q trình hóa học
Thuỷ phân
X
Acid hóa
X
X
Ƣớp muối
X

X
X
X
Nhuộm màu
X
4. Phạm trù hóa sinh và
sinh học
X
X
X
X
Dấm chín
X
X
X
X
Lên men
X
X
Sát trùng

15


Chƣơng 2. NGUYÊN LÝ CÁC QUÁ TRÌN

CƠ H C

2.1. Quá trình phân loại và lựa chọn
Phân loại và lựa chọn nguyên liệu là quá trình đầu tiên trong quy trình sản

xuất thực phẩm để đảm bảo đồng đều và tính đồng nhất về đầu vào của bất kỳ quy
trình nào. Việc chọn và phân loại hiệu quả giúp giảm sai lỗi và kiểm sốt quy trình tốt
hơn. Q trình này trƣớc đây chƣa đƣợc chú trọng, tuy nhiên yêu cầu về đảm bảo chất
lƣợng sản phẩm đã giúp các nhà sản xuất quan tâm nhiều hơn và coi trọng quá trình
này.

Hình 2.1. Lựa chọn và phân loại cà rốt
2.1.1. Bản chất và mục đích
a. Bản chất
* Lựa chọn
Lựa chọn là loại bỏ các thành phần nguyên liệu không đủ quay cách để chế
biến nhƣ bị sâu, bệnh thối hỏng, không đủ kích thƣớc và hình dáng, màu sắc khơng
thích hợp. Gia súc thì đƣợc kiểm tra vệ sinh và chọn những con béo khoẻ đem chế
biến. Cá sử dụng cá cịn tƣơi, khơng bị ƣơn thối…
* Phân loại
Nhằm phân chia ngun liệu thành các phần có tính chất giống nhau, có cùng
kích thƣớc, hình dáng, màu sắc, trọng lƣợng… để có chế độ xử lý thích hợp cho từng
loại và giúp thành phẩm có phẩm chất đƣợc đồng đều.
Lựa chọn đƣợc tiến hành ngay sau khi thu nhận, khi đƣa vào nơi chế biến: Rửa, vận
chuyển, cắt gọt, cho sản phẩm vào bao bì…
Lựa chọn, phân loại là quá trình phân riêng các nguyên liệu dựa trên sự khác
nhau về một hoặc một số tính chất đặc trƣng nào đó. Một số dấu hiệu thƣờng đƣợc sử
dụng để thực hiện quá trình phân loại:
16


-

Khối lƣợng

-

Kích thƣớc

-

Hình dạng

-

Đặc trƣng quang học

-

Trạng thái khí động

-

Tính chất bề mặt

-

Tỷ trọng …

b. Mục đích
Trong cơng nghệ thực phẩm, q trình phân loại có các ý nghĩa sau:
- Quá trình phân loại sẽ tách ra các nguyên liệu không đạt yêu cầu, đảm bảo
chất lƣợng nguyên liệu, trên cơ sở đó, đảm bảo chất lƣợng của sản phẩm ln ổn định.
- Q trình phân loại giúp chuẩn hóa nguyên liệu, đảm bảo nguyên liệu đạt
đƣợc độ đồng nhất về một hoặc một sơ tính chất cơng nghệ nào dó nhƣ kích thƣớc,

hình dạng, màu sắc, độ chín, tỷ trọng... Sự đồng nhất về các tính chất này sẽ đầm bảo
cho các công đoạn chế biến tiếp nhƣ các q trình cơ học, các q trình nhiệt... đƣợc
kiểm sốt một cách thuận lợi và đạt hiệu quả cao.
- Sản phẩm đồng nhất sẽ đảm bảo bao gói đƣợc thuận lợi, đặc biệt là việc
chuẩn hóa về khối lƣợng và thể tích.
- Q trình phân loại có thể sẽ nâng cao giá trị cảm quan của sản phẩm do sản
phẩm sẽ có độ đồng nhất cao, nhìn sẽ bắt m ắt và lôi cuốn hơn.
Nhƣ vậy, trong công nghệ thực phẩm, q trình phân loại có các mục đích
cơng nghệ sau:
- Chuẩn bị: q trình phân loại sẽ chuẩn hóa nguồn ngun liệu, chuẩn bị cho
các q trình gia cơng tiếp theo.
- Hồn thiện: q trình phân loại sẽ góp phần nâng cao giá trị của sản phẩm.
Quá trình phân loại ở đây thƣờng đƣợc thực hiện trong hoặc sau các quá trình chế biến
nhƣ phân loại tấm trong chế biến gạo, phân loại thực phẩm sau khi sấy nhƣ trà, sữa
bột....
2.1.2. Các biến đổi trong q trình
Khơng có biến đổi về chất, chỉ biến đổi về thành phần cấu tử (vật lý);
Chất lƣợng của nguyên liệu (bán sản phẩm, sản phẩm) đồng nhất
Chất lƣợng của nguyên liệu (bán sản phẩm, sản phẩm) tăng
Có thể xuất hiện các hiện tƣợng tổn thƣơng bề mặt do xuất hiện các tác động
cơ học.
2.1.3. Phương pháp và thiết bị thực hiện quá trình
Việc phân loại, lựa chọn thƣờng tiến hành bằng phƣơng pháp thủ công. Nhƣng
với phƣơng pháp thủ công sẽ tốn nhiều công sức, và do giờ giấc làm việc liên tục, hoạt
động căng thẳng, nên cơng nhân chóng mệt mỏi, thƣờng ảnh hƣởng không tốt đến chất
17


lƣợng phân loại. Do đó ngƣời ta có thể cơ khí hóa q trình này dựa trên sự khác nhau
về màu sắc, kích thƣớc và khối lƣợng riêng của nguyên liệu.

Để phân loại trong chế biến thực phẩm thƣờng:
-

Phân loại dựa trên kích thƣớc: máy sàng, máy rây,

-

Phân loại theo khối lƣợng: băng tải phân loại bằng cân,

-

Phân loại theo trọng lƣợng riêng, khối lƣợng riêng, tỉ trọng: bể phân loại, máy
phân loại theo trọng lƣợng, sàng khay…

-

Phân loại theo tính chất quang học: máy tách màu

-

Phân loại theo từ tính: máy tách tạp chất sắt

a. Phân loại dựa trên kích thước:
Kích thƣớc của nguyên liệu dạng vật liệu rời thƣờng phụ thuộc vào một số
thông số vật lý nhƣ: đƣờng kính, chiều dài hay mức độ lồi lõm của ngun liệu. Đối
với các loại ngun liệu có hình dạng cân đối (hình cầu nhƣ cà chua, quả có múi, hoặc
hình trụ nhƣ dƣa leo,…) thì quá trình phân loại đƣợc thực hiện dễ dàng hơn.
* Máy phân loại kiểu rây lắc:
Máy có 1 tầng hoặc nhiều tầng rây. Với máy có nhiều tầng rây có kích cỡ mắt
lƣới khác nhau, kích cỡ các mắc lƣới lớn dần hoặc nhỏ dần. Hệ thống rây chuyển động

lắc nhờ bộ phận chấn động. Máy này dùng cho các loại nguyên liệu có kích thƣớc nhỏ:
Đậu phộng, bột, hạt cốc…

Hình 2.2. Phân loại dựa trên kích thước hình học - Sàng phẳng

Hình 2.3. Phân loại dựa trên kích thước hình học - Sàng tròn
18


Hình 2.4. Phân loại theo kích thước
từ nhỏ đến lớn

Hình 2.5. Phân loại theo kích thước từ
lớn đến nhỏ

Hình 2.6. Thiết bị sàng nhiều sàng từ nhỏ
đến lớn

Hình 2.7. Thiết bị sàng nhiều sàng từ lớn
đến nhỏ

* Sàng ống quay: Thƣờng dùng để làmsạch các loại hạt nông sản, tách bụi, cát
và các tạp chất lớn, rơm, rạ,… Thƣờng sàng ống quay đƣợc kết hợp nhiều ống và cả
quạt hút để làm sạch tốt hơn.

Hình 2.8. Máy làm sạch hạt sử dụng sàng ống quay
* Máy phân loại kiểu dây cáp:
Bộ phận hoạt động là hệ thống dây cáp căng giữa hai trục quay, chuyển động
theo chiều dọc của dây. Khe hơ ở giữa 2 dây cáp to dần. Quả đi giữa 2 dây cáp, sẽ rơi
19

dần theo thứ tự từ nhỏ đến lớn. Máy này dùng để phân loại quả to nhƣ cam, bƣởi, dƣa
leo, cà tím…

Hình 2.9. Máy phân loại kiểu dây cáp
* Máy phân cỡ kiểu xoắn ốc: Nguyên liệu đƣa vào sẽ qua các xoắn ốc, và rớt
xuống nơi có xoắn ốc phù hợp.

Hình 2.10. Máy phân loại kiểu xoắn ốc
b. Phân loại dựa trên khối lượng:
Phƣơng pháp này thƣờng áp dụng để phân loại trứng, các loại rau quả, thuỷ
sản: tôm cá,… thành các nhóm có khối lƣợng khác nhau. Quá trình phân loại này
thƣờng đƣợc thực hiện bằng các cân lò xo hoặc cân điện tử. Khi khối lƣợng của
nguyên liệu khơng đạt u cầu, có thể dùng cơ cấu thanh gạt hoặc dùng khí nén để loại
bỏ phần tử đó. Q trình thƣờng đƣợc điều khiển bằng máy tính. Nhƣợc điểm của
phƣơng pháp phân loại dựa trên khối lƣợng là khơng thích hợp với các loại ngun
liệu có kích thƣớc nhỏ (nhƣ ngũ cốc), năng suất thấp và thời gian tiêu tốn cho quá trình
phân riêng thƣờng tƣơng đối dài.
* Máy phân loại thuỷ sản bằng cân định lƣợng chính xác:
Sử dụng băng tải và các cân điện tử nhạy bén cùng các tay gạt, đây là phƣơng
pháp thƣờng áp dụng trong các nhà máy chế biến thuỷ sản (Hình 2.11).
c. Phân loại dựa trên khối lượng riêng:
Dựa trên sự khác nhau giữa khối lƣợng riêng của các thành phần. Các tạp chất
nhƣ đất, đá, sỏi, mảnh thủy tinh v.v.. rất khó tách ra khi phân loại theo kích thƣớc vì
chúng rất gần với kích thƣớc của hạt. Tuy nhiên do khối lƣợng riêng của chúng khác
nhau nên có thể dựa vào sự khác nhau đó để phân loại. Nếu các cấu tử trong hỗn hợp
cần phân loại có sự khác nhau rõ rệt về khối lƣợng riêng thì càng dễ để phân chia riêng
20

ra. Khối lƣợng riêng khác nhau có thể dẫn tới sự phân lớp của hạt hoặc có hƣớng
chuyển động khác nhau do tác động của lực quán tính. Sự phân lớp xảy ra khi khối hạt
có chuyển động thích hợp sẽ làm cho thành phần khối lƣợng riêng nhỏ nổi lên phía
trên cịn thành phần khối lƣợng riêng lớn nằm bên dƣới.

Hình 2.11. Băng tải phân loại tơm bằng cân chính xác
* Sử dụng máy thủy lực:
Máy này hoạt động dựa theo độ nổi khác nhau trong chất lỏng do khối lƣợng
riêng của nguyên liệu chênh lệch nhau. Các loại hạt khơ có thể là các loại hạt đậu nhƣ
đậu phộng, hạt điều,…

Hình 2.12. Bể phân loại
* Sử dụng máy phân loại theo trọng lƣợng:
Máy này hoạt động dựa theo độ nổi khác nhau trong chất lỏng do khối lƣợng
riêng của nguyên liệu chênh lệch nhau. Các loại hạt khô có thể là các loại hạt đậu nhƣ
đậu phộng, hạt điều,…

21


Hình 2.13. Máy phân loại theo trọng lượng

Hình 2.14. Phân loại dựa trên hệ số bề mặt - Sàng khay
d. Phân loại dựa trên tính chất quang học:
Tính chất quang học thƣờng dùng để phân loại nhất là màu sắc. Thƣờng màu
sắc liên quan đến độ chín của nguyên liệu, các lỗi trên bề mặt nguyên liệu. Phƣơng
pháp này có thể đƣợc thực hiện một cách liên tục và tự động bằng cách sử dụng các tế
bào quang điện. Tín hiệu quang học có thể là các tín hiệu thu đƣợc do q trình phản
xạ của nguồn sóng điện từ từ bề mặt nguyên liệu hoặc xuyên qua bề mặt nguyên liệu

đến tế bào quang điện.
Máy tách màu là một thiết bị điện tử quang học áp dụng nguyên lý cảm biến
ánh sáng để phân loại nguyên liệu hạt tốt và nguyên liệu hạt xấu thông qua màu sắc
của nguyên liệu.
* Cấu tạo cơ bản của máy tách màu gồm các bộ phận:
- Bộ rung: Nguyên liệu đổ xuống bộ rung sẽ đƣợc phân bổ đều xuống máng.
Độ rung nhanh hay chậm sẽ quyết định năng suất của máy tách màu nhiều hay ít.
- Máng: là bộ phận định hình dịng chảy cho ngun liệu. Có 2 loại máng trơn
và máng rãnh. Máy tách màu DTC sử dụng loại máng rãnh giúp định hình đƣờng rơi
xuống của nguyên liệu tạo điều điện cho việc bắn các hạt phế phẩm ra tốt hơn.
- Camera: Quan sát và ghi lại hình ảnh của từng hạt ngun liệu, sau đó gửi
thơng tin cho Hệ thống CPU xử lý. Máy tách màu sử dụng camera màu gắn chip giúp
chụp lại chi tiết từng hạt và có thể phát hiện những khuyết điểm nhỏ nhất trên hạt
nguyên liệu.

22


Hình 2.15. Các bộ phận của máy tách màu
- Hộp quang học (Hộp camera trƣớc và sau): Phía trƣớc máy có 2 dãy đèn led
trên, 1 dãy đèn led dƣới và 1 đèn bảng nền hỗ trợ cho camera phía sau. Tƣơng tự, phía
sau máy cũng có 2 dãy đèn led trên, 1 dãy đèn led dƣới và 1 đèn bảng nền hỗ trợ cho
camera phía trƣớc.
- Hệ thống CPU điều khiển: Là nơi phân tích hình ảnh của camera gửi về, khi
phát hiện hạt phế phẩm, Hệ thống CPU sẽ truyền thông tin cho Súng hơi.
Súng hơi: Nhận thông tin từ Hệ thống CPU sẽ thổi một lƣợng hơi vừa đủ để
đẩy những hạt phế phẩm ra ngoài.
- Lọc khí: để lọc nƣớc, dầu, dị vật trong khơng khí nhằm đảm bảo nguồn khí
sạch cung cấp cho Súng hơi.
* Nguyên lý hoạt động máy tách màu

Hình 2.16. Nguyên lý hoạt động của máy tách màu
23


Nguyên liệu từ phễu cấp liệu sẽ chảy vào Bộ rung và đƣợc bộ này phân bố đều
vào các máng. Máng rãnh giúp định hình dịng ngun liệu. Khi rời máng, dòng
nguyên liệu sẽ đƣợc camera quan sát và ghi nhận hình ảnh, sau đó gửi thơng tin về Hệ
thống CPU điều khiển. CPU phân tích hình ảnh và phát hiện phế phẩm truyền thông
tin đến Súng Hơi. Súng hơi thổi một lƣợng hơi vừa đủ để đẩy hạt phế phẩm ra ngồi,
những hạt thành phẩm theo qn tính sẽ rơi vào phễu thành phẩm.
d. Phân loại theo từ tính: Các nguyên liệu thành phẩm đƣa vào nhà máy
thƣờng có lẩn tạp chất kim loại, nhất là sắt, do quá trình thu hái, vận chuyển hoặc lúc
làm sạch . Tạp chất sắt có thể làm hỏng bộ phận cơng tác của máy (cọ bề mặt trục
nghiền, máy xay,v..v..) và có thể bật tia lửa - gây hỏa hoạn . Do đó làm sạch tạp chất
sắt là một khâu có ý nghĩa quan trọng của quá trình sản xuất.

Hình 2.17. Phân loại dựa trên từ tính - Máy tách tạp chất sắt
2.2. Q trình tách vỏ
2.2.1. Bản chất và mục đích
a. Bản chất
Tách vơ là q trình loại bỏ vỏ hoặc phần không ăn đƣợc của nguyên liệu
nhằm làm tăng chất lƣợng của sản phẩm, đặc biệt là ngoại hình. Trong quá trình tách
vỏ, vấn đề quan trọng là cần phải dảm bảo cho chi phí q trình tách vỏ thấp nhất. Để
đảm bảo chi phí hợp lý, cần quan tâm các yếu tố sau:
- Tổn thất nguyên liệu: trong quá trình tách vỏ, cần chú ý là độ sạch càng tăng
thì tổn thất nguyên liệu càng cao
- Năng lƣợng
- Lao động.
Trong quá trình tách vỏ, yêu cầu quan trọng nhất là bề mặt của nguyên liệu

phải sạch và không bị tổn thƣơng.
* Yêu cầu của quá trình tách vỏ:
- Tổn thất nguyên liệu ít
24


- Bề mặt nguyên liệu sạch và ít tổn thƣơng
- Năng lƣợng và lao động tiết kiệm
b. Mục đích
Mục đích của quá trình làm sạch nhằm loại bỏ các phần khơng ăn đƣợc hoặc
có giá trị dinh dƣỡng thấp của nguyên liệu nhƣ: Vỏ, hạt, lõi, vảy, đầu cá, nội tạng,
lông,… Để nâng cao giá trị của sản phẩm, đồng thời có q trình chế biến liên tục
đƣợc thuận lợi nhƣ khả năng xay, nghiền đƣợc dễ hơn.
2.2.2. Nguyên liệu, sự biến đổi của nguyên liệu và sản phẩm
Quá trình tách vỏ chủ yếu loại bỏ đi phần vỏ bên ngồi của ngun liệu. Trong
q trình thực hiện có thể làm tổn thƣơng đến thành phần nguyên liệu bên trong lớp vỏ
gây nên sự tổn thất chất chiết và tạo điều kiện cho một số phản ứng hóa học xảy ra.
2.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình
Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình tách vỏ bao gồm cấu tạo và thành phần
của nguyên liệu, nguyên lý và các thông số công nghệ của phƣơng pháp tách vỏ.
2.2.4. Phương pháp và thiết bị thực hiện
Quá trình tách vỏ có thể tiến hành bằng phƣơng pháp thủ cơng hoặc cơ khí.
Phƣơng pháp cơ khí có thể tiến hành làm sạch bằng 3 phƣơng pháp: hoá
học, nhiệt và cơ học
a. Phương pháp cơ học
Dựa vào tác dụng lực cơ học, ví dụ: Tách vỏ lạc, tách hạt ngơ, đánh vẩy cá…
Thƣờng dùng thiết bị để làm sạch, tùy theo yêu cầu làm sạch mà sử dụng máy
thích hợp:
- Máy làm sạch vỏ củ: Dùng để làm sạch vỏ lụa: khoai tây, cà rốt… Bản chất
của quá trình làm sạch vỏ bằng máy là tạo nên sự va chạm và chà xát của nguyên liệu

lên bề mặt nhám của thiết bị, làm cho lớp vỏ trên bề mặt của nguyên liệu bị tróc ra rồi
dùng nƣớc xối đi.

Hình 2.18. Máy bóc vỏ củ
- Máy đánh vảy cá: Tƣơng tự nhƣ các máy làm sạch vỏ củ, nguyên tắc làm
việc của máy đánh vảy cá là tạo nên sự va chạm, chà xát lên bề mặt cá để vẩy tróc ra,
rồi dùng vòi nƣớc xối đi.
25