Bài thuyết trình nhóm: Công nghệ chế biến thực phẩm - Quá trình ép đùn

MÔN: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC
PHẨM

QUÁ TRÌNH ÉP
ĐÙN
Nhóm 5


NỘI DUNG
1.
2.

Cơ sở khoa học
Mục đích công nghệ và phạm vi áp
dụng

3.

Các biến đổi của nguyên liệu

4.

Các yếu tố ảnh hưởng

5.

Thiết bị


1. CƠ SỞ KHOA HỌC

§

Ép đùn là quá trình dùng áp lực đẩy khối
nguyên liệu qua các lỗ nhỏ nhằm mục
đích định hình cho sản phẩm, bán thành
phẩm.


Có dạng hình trụ,
làm bằng vật liệu
chịu áp lực cao




Trục vis quay truyền năng lượng cho lớp
nguyên liệu tiếp xúc với trục
Chuyển động xoắn dọc theo chiều quay
của trục tạo ra lực ma sát giữa các
nguyên liệu và giữa nguyên liệu với vỏ
máy
Nhiệt lượng làm nhiệt độ khối nguyên
liệu tăng, phân tử nguyên liệu chịu tác
động của lực đẩy, lực ma sát,…
Lực tác động đủ lớn + tác động của nhiệt
cao làm biến dạng hoặc phá vỡ cấu trúc
ban đầu của nguyên liệu chuyển thành
dạng dẻo

Khối nguyên liệu đến đầu ra, dạng côn
hay dĩa khuôn làm giảm lượng nguyên
liệu thoát ra, tạo áp lực lớn tại đầu lỗ
khuôn nén nguyên liệu vào lỗ khuôn
Ra bên ngoài, áp suất giảm đột ngột,
chất khí và lỏng bị nén trong khối nguyên
liệu sẽ bốc hơi nhanh

Sản phẩm tăng về thể tích, làm khô giảm
nhiệt và trương nở


2. MỤC ĐÍCH CÔNG NGHỆ VÀ
PHẠM VI THỰC HIỆN


3. CÁC BIẾN ĐỔI CỦA NGUYÊN LIỆU

Các thông số biến đổi sẽ làm thay đổi áp
lực và nhiệt độ trong thiết bị dẫn đến thay
đổi tính chất sản phẩm cuối


§

Quá trình ép đùn áp lực cao thường sử
dụng trong CN chế biến các nguyên liệu
dạng phân tử như protein và tinh bột.

Giai đoạn phối trộn
§

Đường kính trục vis nhỏ hay bước
vis thưa tức không gian chứa
nguyên liệu nhiều. Biến đổi chính
trong vùng thứ nhất này là sự phối
trộn đều các nguyên liệu với nhau.


Giai đoạn nhào trộn
§

Vùng 2, nhiệt độ và áp suất tăng dần
cũng như các cấu tử, nhất là nước
được trộn đều, khuếch tán vào bên
trong cấu trúc nguyên liệu, hình
thành liên kết hydro. Nguyên liệu
trương nở, đặc hơn.


Giai đoạn nấu – định hình
§

§

§

Vùng này nguyên liệu bị biến đổi sâu sắc
nhất.

Dưới áp lực cao, cấu trúc hạt tinh bột bị
phá vỡ hay rách bó sợi protein.
Ở trạng thái chảy dẻo, các phần tử linh
động hơn, có khuynh hướng duỗi mạch,
tạo ra các liên kết mới, tạo thành khung
mạng cho sản phẩm sau này. Phân tử
khí và hơi nước phân bố đều giữa các
khung mạng chính là các “mầm” khí để
tạo độ xốp cuối cho sản phẩm.


Giai đoạn nấu – định hình
§

Kết thúc GĐ nấu, nguyên liệu có dạng khối dẻo
hay lỏng và chịu áp lực rất cao. Dòng chất lỏng
nhớt này sẽ chảy qua lỗ khuôn và định hình
dòng chảy theo hình dạng của khuôn.


Giai đoạn nấu – định hình
§

§

Ngược lại nếu năng lượng liên kết giữa
các hợp chất cao phân tử tạo khung
mạng lớn mà năng lượng của các phân
tử khí và hơi thấp thì sản phẩm sẽ nở rất
ít hay không nở.

Giai đoạn này, nếu các phân tử nước có
năng lượng lớn và thoát ra ngoài nhiều,
sản phẩm sẽ trở nên khô giòn hay cứng
và cố định hình dạng.


Ngoài protein và tinh bột có vai trò tạo khung
mạng, các chất khác cũng sẽ ảnh hưởng
đến cấu trúc của sản phẩm cuối.


q

q

q

Chất béo có thể liên kết với khung
protein thông qua nhóm ưa béo hay với
tinh bột hay thông qua quá trình hấp phụ
vào các vòng xoắn của amylose.
Các liên kết này tạo màng chất béo nhốt
các bóng khí và hơi nước nên sản phẩm
sẽ phồng nở tốt hơn.
Nhiệt độ quá cao, các acid béo tự do có
thể bị oxy hóa, ảnh hưởng đến hương vị
sản phẩm cuối cùng, giảm chất lượng
dinh dưỡng và cảm quan của sản phẩm.

§

§

Một số hợp chất tạo màu và hương của
nguyên liệu có thể bị phân hủy bởi nhiệt
độ cao trong buồng ép.
Một số có thể bị cuốn theo hơi nước
thoát ra từ sản phẩm ép đùn.

Vì thế các chất này thường
được bổ sung vào sản phẩm ngay sau
quá trình ép đùn.


4. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG


Ảnh hưởng của cấu hình thiết bị
§

§

§

§

Đường kính trục vis càng lớn, bước vis

càng nhỏ thì không gian dành cho
nguyên liệu căng giảm.
Số lượng lỗ khuôn càng nhiều, lỗ khuôn
càng lớn sẽ càng làm giảm áp suất tác
động lên nguyên liệu.
Chiều dài của phần làm việc trong máy
ảnh hưởng đến mức độ biến dạng của
nguyên liệu.
Bề mặt bên trong buồng ép và trục vis
càng nhám sẽ làm nhiệt lượng sinh ra


Ảnh hưởng vận tốc quay trục vis:
Tốc độ quay của trục vis càng
nhanh
§
Cấu trúc bên trong của máy càng
nhám
Lực tác dụng lớn, khả năng biến
dạng, chảy dẻo của nguyên liệu
càng cao.
→ Lực tác dụng lớn, khả năng biến
dạng, chảy dẻo của nguyên liệu càng
§

§