Các quá trình trong công nghệ chế biến rau trái

CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN RAU TRÁI

I. CÁC QUÁ TRÌNH CƠ HỌC

CHƯƠNG 3

1. Lựa chọn: loại trừ các nguyên liệu không đủ quy cách,
sâu bệnh, men mốc, thối hỏng

CN CHẾ BIẾN RAU TRÁI

2. Phân loại: phân chia nguyên liệu đồng đều về kích thước,
hình dáng, màu sắc, độ chín (3 – 10%)

PHẦN 2

CÁC QUÁ TRÌNH TRONG CNCBRT
Tôn Nữ Minh Nguyệt

1

LỰA CHỌN – PHÂN LOẠI

2

Thiết bị phân loại theo kích thước

BIẾN ĐỔI
Nguyên liệu đồng nhất về kích thước, màu sắc, độ chín
Loại bỏ được trái hư hỏng, không đạt chất lượng
THỰC HIỆN

Thủ công:
Trên băng tải vận chuyển nguyên liệu
Kích thước băng tải 60 – 80cm
Nguyên liệu phải dàn mỏng để chọn lựa không bỏ sót
Tốc độ băng tải 0,12 – 0,15m/s
Máy phân loại:

Dựa vào kích thước và khối lượng riêng

Tế bào quang điện:

Dựa theo màu sắc, độ nhẵn, độ chín
3

4


Hệ thống phân loại quang học

RỬA RAU TRÁI
MỤC ĐÍCH
Loại trừ tạp chất cơ học như đất, cát, bụi,
Giảm lượng vi sinh vật ngoài vỏ nguyên liệu;
Làm lộ ra những chỗ hư hỏng, dễ lựa chọn
BIẾN ĐỔI
Sạch đất cát, bụi bẩn
Loại bớt 1 số VSV ngoài vỏ
Lộ ra những chỗ hư hỏng
YÊU CẦU
Thời gian ngâm rửa không được kéo dài

Nguyên liệu sau khi rửa phải sạch, không đập nát
Nước rửa phải đạt yêu cầu vệ sinh và độ cứng
Tốn ít nước nhất

5

RỬA RAU TRÁI

6

Máy rửa hạt, quả nhỏ

THỰC HIỆN
1. Ngâm
Để nước thấm ướt nguyên liệu, làm chất bẩn mềm, bong ra
Dùng cánh khuấy, cọ bàn chải, thổi khí, …
Tăng hiệu quả ngâm bằng dung dịch kiềm, hoặc nhiệt độ
Thời gian ngâm vài phút – vài chục phút
2. Rửa xối
Dùng dòng nước chảy kéo chất bẩn sau khi ngâm
Dùng tia nước phun (p = 2 – 3at) hay vòi sen để xối
Nước rửa phải lạnh và sạch
7

Máy rửa FMC Model EL -1000 Vegetable Washer 8


Máy ngâm rửa xối tướùi nhiều buồng, áp lực nước cao

Máy rửa thổi khí

9

Máy rửa tang trống

10

TYPE 6090
Máy rửa trống gián đoạn

DRUM WASHER

Quá trình liên tục
Thời gian tửa 2-3
phút

6090 – bàn chải

Trống quay
Đầu trống dễ tháo
rời để vệ sinh
Chổi cọ bằng nilon
Nước phun từ trên
Nước hoàn lưu
Rửa các loại rau:
gừng, tỏi, hành, cà
rốt, khoai tây, khoai
mì
11

6090
đầu phun
tia nước
12


I. CÁC QUÁ TRÌNH CƠ HỌC
4. Loại bỏ các phần không sử dụng được:
gọt vỏ – bỏ cuống, cùi - lấy hạt

CẮT GỌT RAU TRÁI
BIẾN ĐỔI
Mất lớp vỏ bảo vệ, dịch bào chứa chất dinh dưỡng thoát ra
bề mặt, dễ bị ox hóa, vsv có điều kiện phát triển, C tăng

(3 – 50%)

5. Cắt miếng: giảm kích thước nguyên liệu, tạo hình sản phẩm
(1 – 10%)

Kích thước, hình dáng thay đổi theo yêu cầu sản phẩm
TIẾN HÀNH
Đặc điểm: Hình dáng cấu trúc RT rất khác nhau
Nguyên liệu dễ bị dập (tại vết cắt)
Yêu cầu:

Dao bén, vết cắt ngọt, không dập
Phần thải bỏ càng ít càng tốt

Tiến hành: Thủ công

Thiết bị
Bổ sung hóa chất, nhiệt độ, …
13

Máy xắt lát khoai tây

15

14

Máy cắt rau trái

16


Máy cắt gọt táo

QUÁ TRÌNH NGHIỀN
MỤC ĐÍCH
Hỗ trợ cho các quá trình ép, chà bằng cách dùng lực
cơ học cắt nhỏ nguyên liệu, phá vỡ vỏ tế bào
BIẾN ĐỔI
Nguyên liệu bị cắt xé thành những mảnh nhỏ
Dịch trái thoát ra khỏi tế bào bị phá vỡ, là đối tượng tốt
cho VSV tấn công
Các thành phần hóa học tiếp xúc không khí bị oxy hóa
TIẾN HÀNH
Nghiền cắt – lực cắt
Nghiền chà – lực ma sát

17

18

QUÁ TRÌNH CHÀ

QUÁ TRÌNH CHÀ
BIẾN ĐỔI

MỤC ĐÍCH
Tách phần thịt trái thành dạng nhuyễn ra khỏi những phần
không sử dụng được như cuống, vỏ, hạt, cùi, vỏ lụa,...

Nguyên liệu giảm kích thước tương ứng với lỗ rây sử dụng
Puree đồng nhất, loại bỏ nhưng phần không sử dụng được
Dịch bào thoát ra dễ bị chuyển hóa và VSV tấn công

Trái cây
Mềm-chà ngay
Cứng-chần, xay

TB chà

Bột chà - puree
Rây 0,5-0,75mm
Rây 1,0-1,5mm

+

Bã chà

TIẾN HÀNH

Ướt - giảm hiệu suất chà
Khô - bột chà lẫn xơ

Lực ma sát – lực ly tâm
Sử dụng rây có lỗ rây nhiều kích cỡ
Có thể hồi lưu bã chà
Thiết bị chà cánh đập, trục vít

19

20


Thiết bị chà cánh đập

QUÁ TRÌNH ĐỒNG HÓA
MỤC ĐÍCH
Giảm kích thước
Tăng khả năng phân tán, lơ lửng của thịt tráiû
Giảm hiện tượng tách lớp
BIẾN ĐỔI
Nguyên liệu giảm kích thước tối đa
Puree đồng nhất, kết hợp với phụ gia tạo nên dạng lơ lửng
Tạo nhiệt độ, có oxy nên xảy ra những phản ứng oxy hóa
gây sẫm màu, thất thoát dinh dưỡng, biến tính protein
TIẾN HÀNH

1. Mãng xoắn tải nguyên liệu; 2. phễu nhận; 3. Bơi chèo;
4. cánh đập; 5. Trục quay; 6. Mặt rây; 7. Cửa tháo bã. 21

Áp lực cao - Lực ly tâm
Hỗ trợ: bài khí, gia nhiệt, sử dụng phụ gia (tạo gel, tạo sệt)
22

QUÁ TRÌNH ÉP

MÁY ĐỒNG HÓA CƠ HỌC

MỤC ĐÍCH
Tách dịch bào ra khỏi nguyên liệu, tách bỏ bã ép

Model: OV5
Hãng sản xuất: Velp-Italia

BIẾN ĐỔI

Thơng số kỹ thuật

Thu lấy dịch ép, tách bỏ bã
Các chất tan được trong nước đều rất dễ tham gia các
phản ứng oxy hóa, và tạo điều kiện VSV phát triển

- Vật liệu: polyme
- Nguồn điện cung cấp: 230V/ 50Hz
- Khối lượng: 1.3 kg
- Kích thước: 70 x 9255 x 70mm
- Tốc độ khuấy: 10000 – 30000 vg / phút

- Độ nhớt tối đa: 1000 mPa.s
-Thể tích khuấy tối đa (nước): 8 lít / q trình đồng hố
40 lít / q trình khuấy tốc độ cao

Trái cây
Xay nghiền
Enzym

TB ép

Dịch ép
Còn lẫn thịt trái
Lọc thô, lọc tinh

+

Bã ép
Hồi lưu
Trích ly

Lĩnh vực ứng dụng
Phân tán dung dịch, đồng hoá và trộn trong các lĩnh vực công nghệ sinh
học, dược, gốm sứ và thực phẩm ...
23

24


QUÁ TRÌNH ÉP

Máy ép giỏ

Hiệu suất 40 – 50%

THỰC HIỆN

Yêu cầu

Tách triệt để dịch trái cây từ nguyên liệu

Quá trình ép
Lực ép, nén
Tốc độ và áp lực ép phải thích hợp
Hỗ trợ: xay nghiền, enzym, trích ly
Thiết bị ép giỏ, trục vít, thuỷ lực, màng,…

Thông số quá trình ép

Hiệu suất ép
Tỷ lệ thu hồi
25

Máy ép trục vítû
Hiệu suất 80 – 90%

27

26

Máy ép băng tải

28


QUÁ TRÌNH LỌC

QUÁ TRÌNH LỌC

MỤC ĐÍCH
Tách một phần hay tất cả cặn không tan lơ lửng trong dịch ép
TIẾN HÀNH
Lọc thô, lọc tinh
TB lọc ống hay lọc khung bản (áp lực lọc)
Hồi lưu dịch lọc
Hỗ trợ: lắng, ly tâm, dùng bột trợ lọc

Thông số quá trình lọc
Hiệu suất lọc (lượng huyền phù tách ra)
Tỷ lệ thu hồi (so với nguyên liệu)
Tốc độ lọc (áp suất lọc, bề dày lớp cặn)
Năng suất lọc (nhiệt độ, độ nhớt)

29

Thiết bị lọc khung bản

31

ỔN ĐỊNH ĐỘ TRONG
Kết tủa protein bằng:

Đun nóng (70–80°C)/làm nguội nhanh (15–20°C)
Tannin: (100g tannin + 200g gelatin/1 tấn nước ép,
10–12°C, 6–10 giờ, lâu, mùi vị không tốt)
Pectinase và protease thuỷ phân pectin và protein
Bảo quản chân không, khí trơ giảm oxy hoà tan
Đất sét trợ lọc: bentonite, diatomite (2–3 g/L)

30

Thiết bị lọc ly tâm lắng

32


I. CÁC QUÁ TRÌNH CƠ HỌC

Thiết bị
lọc chân không

10. Ép: tách dịch bào ra khỏi nguyên liệu, tách bỏ bã ép
11. Lắng: tách thịt trái kích thước lớn, hỗ trợ quá trình lọc
12. Ly tâm: tách thịt trái mịn, hỗ trợ quá trình lọc
13. Lọc: tách toàn bộ thịt quả ra khỏi dịch trái (lọc thô/tinh)
14. Bao gói: xếp sản phẩm vào bao bì và ghép kín để bảo quản
xếp hộp – rót dịch – bài khí – ghép mí
(1-2%)
33

MỤC ĐÍCH

CHẦN - HẤP

34

CHẦN HẤP

Đình chỉ các quá trình sinh hóa của nguyên liệu
Thay đổi thể tích, khối lượng nguyên liệu
Đuổi bớt chất khí trong gian bào của nguyên liệu
Loại trừ các chất có màu,mùi, vị không hợp
Tăng độ thẩm thấu chất nguyên sinh
Tiêu diệt 1 phần vi sinh vật
BIẾN ĐỔI
Một lượng ẩm gia tăng trong nguyên liệu
Cấu trúc mềm do xảy ra quá trình thủy phân protopectin
Thể tích thay đổi do khí thoát ra, hay hồ hóa tinh bột
Thất thoát 1 lượng chất khô hòa tan trong nước
Màu sáng hơn, giảm mùi hăng, giảm vị đắng,…
Giảm lượng vi sinh vật
35

36


CHẦN - HẤP
CHẦN
Nguyên liệu được nhúng vào dịch chần (nđộ, thgian)
Giảm cấu trúc cứng, giòn, tạo mùi nấu, mất chất khô (màu
mùi, đường, vitamin, khoáng)
Chi phí đầu tư thấp

CHẦN HẤP

Thiết bị chần liên tục có làm nguội

TIẾN HÀNH
Nhiệt độ = 75 - 100oC
Thời gian 3 - 15 phút
Làm lạnh nhanh
Dung dịch chần: nước, muối, đường, CaCl2, acid citric,…
Thiết bị chần
Nồi 2 vỏ (gián đoạn)
Băng tải ( liên tục)
Kết hợp chân không
37

38

CHẦN HẤP

CHẦN HẤP
HẤP
Gia nhiệt nguyên liệu bằng hơi nước, nhiệt độ cao, thời
gian ngắn, cần làm nguội nhanh
Ít tổn thất chất khô, chất lượng nguyên liệu tốt hơn
Cần hệ thống kín, chi phí đầu tư cao

Thiết bị chần liên tục ngược dòng

THỰC HIỆN

Nhiệt độ > 100oC
Thời gian: vài phút
Làm nguội nhanh
Thiết bị hấp: liên tục, gián đoạn
39

40


SẤY

CHẦN HẤP

Thiết bị hấp liên tục

MỤC ĐÍCH
Giảm hàm lượng ẩm trong nguyên liệu rắn bằng nhiệt độ
Tiêu diệt vi sinh vật, kéo dài thời gian bảo quản
Tạo sản phẩm mới
BIẾN ĐỔI
Giảm hàm lượng ẩm, giảm khối lượng
Phản ứng caramel, maillard
Vô hoạt E
Thay đổi về cảm quan sản phẩm: màu, mùi, vị, cấu trúc
Tiêu diệt phần lớn VSV
41

42

Hệ thống sấy thăng hoa

Hệ thống sấy chân không

43

44


CHIÊN

CHIÊN

MỤC ĐÍCH
Tách nước và thay thế bằng lipid
Dầu hoặc mỡ vừa là chất tải nhiệt vừa là thành phần của
sản phẩm cuối cùng.
Tăng giá trị dinh dưỡng: nước mất 30-50%, dầu tăng 1013%
Tăng giá trị cảm quan: giòn, mùi vị màu đặc trưng
Tiêu diệt hầu hết các vi sinh vật
Dễ bị ôi do phản ứng oxy hoá

DẦU CHIÊN
Loại dầu chiên: shortening, dầu phộng
Dầu dùng để chiên phải đạt các yêu cầu:
Mùi vị:
không ôi khét, có mùi đặc trưng
Màu sắc: trong sáng, không cặn
AV:
<2
Độ ẩm và các chất bay hơi: < 0,15 - 0,3%

THỰC HIỆN
Thiết bị chiên có gối nước
Thiết bị chiên chân không, có hay không có ly tâm tách dầu
Thiết bị chiên liên tục hay gián đoạn
45

Thiết bị chiên
thường, gián đoạn

46

Thiết bị chiên gối nước, liên tục

Thiết bị chiên
chip khoai tây, liên tục
47

48


CÔ ĐẶC

MỤC ĐÍCH

Cô đặc bằng màng membrane

Tách nước từ dịch ép, puree trái cây
SP cô đặc có nồng độ chất khô cao, giá trị dinh dưỡng cao,
thời gian bảo quản dài, chi phí vận chuyển thấp

SX puree cà chua, nước trái cây cô đặc, mứt, soup khô, …
BIẾN ĐỔI
Nước tách ra, nồng độ chất khô tăng, khối lượng giảm
Nếu sử dụng gia nhiệt sẽ xảy ra phản ứng oxy hóa làm
sẫm màu, biến đổi mùi vị,…
VSV bị ức chế vì áp suất thẩm thấu
THỰC HIỆN

Gia nhiệt (chân không, màng mỏng)
Màng membrane
Lạnh đông
49

50

II. CÁC QUÁ TRÌNH NHIỆT

Thiết bị cô đặc dạng bản mỏng

5. Cô đặc: tăng hàm lượng chất khô, giảm hàm lượng ẩm của
dịch trái, puree trái
6. Lạnh đông: bảo quản ở nhiệt độ thấp dưới nhiệt độ đóng
băng của nước trong nguyên liệu và sản phẩm
(tăng <1 – 5%)

51

52

LẠNH ĐÔNG

LẠNH ĐÔNG
TIẾN HÀNH

MỤC ĐÍCH

Lạnh đông chậm, nhanh, siêu nhanh
Thiết bị lạnh đông: chất tải nhiệt
Kho lạnh

Bảo quản sản phẩm, ức chế vsv
Hỗ trợ quá trình ép dịch trái cây

LD trong

BIẾN ĐỔI
Nước trong nguyên liệu sẽ đông đặc lại, kích thước đá
tạo thành tùy thuộc chế độ lạnh đông
Các phản ứng hóa sinh ngừng lại do E bị ức chế hay vô
hoạt
VSV bị ức chế hay tiêu diệt
Hiện tượng cháy lạnh, mất nước, phá vỡ vỏ tế tào,…
53

Thiết bị lạnh đông kiểu tủ

Không khí
khí

Chấ
Chất tả
tải nhiệ
nhiệt lỏ
lỏng
ng

Tá
Tác nhân lạ
lạnh
nh sôi

Môi trư
trường
ng

không khí
khí

dd NaCl, CaCl2,
propilenglycol
ethylen glycol

Nitơ lỏ
lỏng,
ng, Freon,
N2O hay CO2 lỏ
lỏng
ng

Ưu điể
iểm

Sử dụ
dụng
ng đơn
giả
giản,

Không hao hụ
hụt sp
Tíên hà
hành
nh nhanh
Tự động
ng hoá
hoá đươ
được

Tố
Tốc độ nhanh, trơ
Công nghệ
nghệ đơn giả
giản
Là
Làm việ
việc liên tụ
tục

Biế

Biến mà
màu,
u, vị mặ
mặn
Giả
Giảm cả
cảm quan
Tổ
Tổn thấ
thất chấ
chất khô

Chỉ
Chỉ dù
dùng
ng cho sả
sản phẩ
phẩm
kích thư
thước nhỏ
nhỏ và
và giá
giá trị
cao Tiêu tố
tốn nhiề
nhiều nitơ.
nitơ.

Như
Nhược điể

iểm Dẫãn nhiệ
nhiệt
ké
kém
Mấ
Mất kh lượng
ng

54

Thiết bị lạnh đông kiểu hầm (tunnel)

Whirlpool AFG533-CH

Nhiệt độ lạnh
nh đông: -200C ÷ -300C

Thời gian lạnh
nh đông: 1,5 - 6h
Nhiệt độ lạnh
nh đông: -30 ÷ -400C

Thời gian lạnh
nh đông: 3- 72h

Vận tốc khí: 3 - 6 m/s

Ưu: đơn giản, rẻ, dễ vận hành
nh

Năng suất: 1,5 - 4 tấn/h
n/h

Nhược:
c: tạo tinh thể đá trên bề mặt
giảm hiệu suất,
t,
tiêu hao năng lượng,
ng,
phải rã đông

Maytag ZIGZAG WHITE

55

Ưu:
Đơn giản,
n,
Dễ vệ sinh
Nhược:
c:
Cần không gian lớn
Cần nhiều lao động
ng
Tổn thất sp ( 2-3%)
56


Thiết bị lạnh đông kiểu tầng sôi

Thiết bị lạnh đông kiểu băng tải
Các băêng tải chuyển động qua vùng hơi không khí lạnh
Băng tải có thể thẳng hoặc xoắn ốc

Nhiệ
Nhiệt độ: -400C
Thờ
Thời gian: tuỳ
tuỳ thuộ
thuộc sả
sản phẩ
phẩm
dâu 99-13ph,
đậu Hà
Hà Lan 33-4 ph
Năng suấ
suất:
t: 11-12 tấ
tấn/h
n/h

Nhiệt độ: - 400oC
Thời gian: 12 phút
Năng suất: 0,2 - 6 tấn/h
Chiều dài băng tải: thẳng: 5 - 13m; xoắn ốc: 300m

Ưu: Năng suấ
suất lớ
lớn
Tổ

Tổn thấ
thất sả
sản phẩ
phẩm ít
Kích thư
thước nhỏ
nhỏ, gọ
gọn;
n;

Ưu:
p dụng
ng cho các loại sp dễ bị tổn thương,
Sp có thể đã hoặc chưa bao gói
Sp có thể có kích thước lớn,
n, ẩm và nhớt

Như
Nhược:
c: Chi phí
phí năng lư
lượng
ng cao
Nguyên liệ
liệu phả
phải có
có
kích thư
thước nhỏ
nhỏ, đồng

ng
đều

Nhược:
c: Chi phí năng lượng,
ng, vốn đầu tư cao
Yêu cầu sp phân bố đồng
ng đều trên băng tải
Có nhiều bộ phận chuyển động(qua
ng(quạt,
t, băng tải)
i)

57

Thiết bị lạnh đông kiểu băng tải thẳng

59

58

Thiết bị
lạnh đông
kiểu băng tải
xoắn ốc

60


Thiết bị lạnh đông bằng Nitơ lỏng

Thiết bị lạnh
nh đông rau quả dạng
ng viên (pellet)

Thời gian: 20’ - 90’
Năng suất:
t: 1,5 tấn/h
n/h
Lượng
N
lo
û
ng:
1
ng
ng: 1,5 kg/kg sp
3 vùng:
ng: lạnh
nh sơ bộ (-700C)
lạnh
nh đông (- 960C)
cân bằng
ng (-40oC)

Năng suất :
0.2-1.5 tấn /giờ

Ưu: dùng
ng Vận hành

nh liên tục,
c,
Đơn giản,
n,
Chi phí thấp,
p,
Tổn thất thấp
Năng suất cao,
Nhanh
Nhược:
c: Chất tải lạnh
nh đắt
Có thể gây sốc nhiệt
61

62

III. CÁC QUÁ TRÌNH HOÁ HỌC HÓA LÝ

IV. CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC

Bóc vỏ bằng hoá chất

sử dụng các hoá chất thuỷ phân một số hợp chất không
tan, làm liên kết giữa vỏ và thịt trái trở nên lỏng lẻo, hỗ trợ
cho quá trình bóc bỏ
(1 – 2%)

Thẩm thấu
(1-5%)

Cải thiện cấu trúc nguyên liệu
Giảm biến đổi màu sắc cho nguyên liệu
Tăng cường mùi vị cho sản phẩm
Ức chế vi sinh vật, bảo quản sản phẩm

Lên men lactic

Tạo pH thấp ức chế vi sinh vật
Tạo mùi vị đặc trưng cho sản phẩm rau muối chua

Lên men ethylic

Trích ly tận dụng phế liệu, tách các chất màu, mùi, enzym

Tạo sản phẩm nước uống có cồn: rượu vang trái
cây, nước trái cây lên men, sản xuất cồn
Ức chế vi sinh vật

(hiệu suất trích)

Tạo gel Tạo cấu trúc sản phẩm (tăng nguyên liệu tạo gel)
63

64