NGUYÊN LIỆU THỊT & THUỶ SẢN
NGUYÊN LIỆU THỊT
1.1 Sơ chế gia súc (giết mổ)
Sơ chế gia súc là quá trình giết mổ và phân cắt thịt tại các nhà máy thịt và lò giết mổ, bao gồm các bước cơ bản như dự trữ gia súc, giết mổ, xử lý sản phẩm phụ, lòng ruột, sản xuất mỡ ăn, ướp giữ da, chế biến phế liệu thành thức ăn gia súc, làm lạnh và đông thịt, cũng như chế biến xúc xích và thịt bán chế phẩm.
Các nhà máy thịt liên hợp có thể chế biến cả albumin (máu khô), keo gelatin và các sản phẩm y học
Lò giết mổ là nhà máy sơ chế gia súc cơ giới hóa phối hợp lò giết và phòng làm lạnh
Thịt được đưa vào nhà máy chế biến ở trạng thái lạnh hoặc đông lạnh chủ yếu được lấy từ các nhà máy thịt liên hợp và lò giết mổ Tại đây, nhà máy chế biến thịt tập trung sản xuất các sản phẩm như xúc xích, thịt hun khói, thịt bán chế phẩm và các loại đồ hộp thịt.
1.2 Hình thái học của thịt
Thịt được tạo ra từ việc chế biến các bộ phận nguyên vẹn hoặc các phần cơ thể của động vật Thành phần chính của thịt bao gồm mô cơ, hay còn gọi là bắp thịt của động vật.
Hệ cơ trong cơ thể động vật được chia thành hai nhóm chính: cơ vân ngang (cơ xương) đảm nhiệm các cử động tùy ý và cơ trơn, có mặt trong các cơ quan nội tạng như dạ dày, tim và ruột, thực hiện các cử động nhịp nhàng không tùy ý.
Mô cơ vân ngang trong thành phần súc thịt được các nhà thực phẩm đặc biệt chú ý vì giá trị cao của nó Cấu trúc chính của mô cơ là các sợi cơ dài, có thể đạt tới 15 cm, với đường kính dao động từ 10 đến 100 micromet Những sợi cơ này được bao bọc bởi một lớp màng mỏng trong suốt gọi là màng cơ, bên trong có nhiều nhân Dọc theo chiều dài của sợi cơ, các tơ cơ (miofibrin) phân bố giống như các sợi chỉ dài, tạo nên cấu trúc tế bào cơ.
Mặt cắt của một mẩu sợi cơ cho thấy hai sợi cơ fibril, trong đó sợi fibril bên trái vẫn giữ nguyên màng reticulin, trong khi sợi fibril bên phải đã bị loại bỏ màng Các thành phần chính bao gồm P (Plasmalem - màng sợi cơ), S (Sarcoplasma - nguyên sinh chất), và M (Mitochondrio).
= Sọc Z (đĩa Z); I = băng I; A = Băng A; H = Vùng H b Mô mỡ:
Chất béo, hay còn gọi là dầu và mỡ, là thành phần quan trọng thứ hai sau cơ thịt, quyết định giá trị dinh dưỡng của thịt Tổ chức chất béo tồn tại trong các bộ phận của cơ thể động vật, hình thành từ mô liên kết mềm và tế bào chất béo Tế bào chất béo được cấu tạo bởi các màng keo đặc bọc bên ngoài và chất béo bên trong, có đường kính khoảng 35-150 µm Giữa các tế bào có các màng mỏng do các chất keo và chất có tính đàn hồi tạo thành, cùng với các chất cơ bản không định hình Các protein trong tế bào và chất gian bào của mô mỡ bao gồm collagen, elastin, reticulin, mucin, mucoit, albumin và globulin.
1 Tế bào chất béo bên trong có mỡ
2 Chất nguyên sinh của tế bào
Hình 2 Tổ chức chất béo (a) và tế bào mỡ (b)
Chất béo tồn tại ở nhiều vị trí khác nhau trên cơ thể động vật và có sự khác biệt về màu sắc, mùi vị, số lượng, độ bền chặt, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ đông đặc, chỉ số iot cùng các đặc tính khác Những yếu tố này còn thay đổi theo giống loài, độ tuổi, giới tính, mức độ béo gầy và tính chất sử dụng Hàm lượng trung bình của chất béo trong cơ thể động vật phản ánh sự đa dạng này.
Nội mạc cơ, ngoại mạc cơ, gân và dây chằng đều được cấu tạo từ mô liên kết, giữ vai trò quan trọng trong việc kết nối thịt với xương Các dây chằng, có chức năng liên kết các xương thành khớp, cũng được hình thành từ mô liên kết Màng xương và màng sụn bao phủ bề mặt xương và sụn, tạo nên một lớp bảo vệ quan trọng Trong mô liên kết, các sợi collagen và elastin là thành phần chính, trong đó sợi collagen chiếm ưu thế, tạo thành những bó có chiều dày khác nhau và hình thành cấu trúc mạng lưới phức tạp Mô xương và mô sụn cũng nằm trong hệ thống này, góp phần vào sự vững chắc và linh hoạt của cơ thể.
Mô xương là một loại mô liên kết quan trọng, cấu thành nên bộ xương của động vật Xương được chia thành hai phần chính: lớp bề mặt và lớp chất xốp bên trong Chất cơ bản của mô xương chứa khoảng 20-25% nước và 70-85% chất khô, trong đó 30% là protein và 45% là hợp chất vô cơ Các sợi xương (osein) tương tự như sợi collagen và phân bố trong chất cơ bản Phần vô cơ chủ yếu bao gồm canxi phosphat và canxi cacbonat Tủy xương, chứa chủ yếu là các tế bào mỡ, lấp đầy các ống của xương ống.
1.3 Tính chất vật lý của thịt
Tính chất vật lý của thịt phụ thuộc vào giống loài súc vật, giới tính, độ tuổi và phương pháp nuôi dưỡng, và đây là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng thịt Nghiên cứu các tính chất vật lý này là cần thiết cho các tính toán liên quan đến nhiệt và lạnh Một số tính chất vật lý cơ bản của thịt bao gồm khối lượng riêng, nhiệt dung riêng, hệ số dẫn nhiệt và màu sắc của thịt.
Màu sắc của thịt được xác định bởi màu sắc của cơ thịt và chất béo, chịu ảnh hưởng từ nhiều yếu tố như chủng loài gia súc, giới tính, tuổi tác, và trạng thái trước khi giết mổ Ngoài ra, quá trình chế biến như cắt tiết, ướp lạnh, đông kết và nóng chảy cũng tác động đến màu sắc của thịt Hơn nữa, quá trình chín hóa học và thối rữa cũng góp phần quan trọng vào sự thay đổi màu sắc này.
Màu sắc của tổ chức cơ thịt chủ yếu được xác định bởi lượng hemoglobin và myoglobin Chất béo và hàm lượng tổ chức liên kết cũng ảnh hưởng đến màu sắc của thịt; cơ thịt nhiều chất béo thường có màu hoa quỳ nhạt, trong khi lượng tổ chức liên kết cao mang lại màu hồng sẫm và hơi xanh nhạt Thịt bò đực thiến có màu hồng tươi, thịt cừu đực và cừu cái già có màu hồng sẫm, trong khi thịt cừu non thường có màu hồng tươi hoặc màu gạch, và thịt cừu con có màu hoa quỳ Thịt lợn nuôi dưỡng tốt có màu hồng, trong khi thịt lợn con có màu hồng nhạt hoặc màu hoa quỳ Gia súc hoạt động nhiều thường có màu thịt sẫm hơn, nhưng sau thời kỳ tê cứng sẽ phục hồi lại màu sắc ban đầu Thịt đã thối rữa hoặc sắp thối rữa thường có màu vàng, màu tro, màu lục tối hoặc màu tro đen.
• Thịt của động vật giết mổ không đúng qui cách có thể có màu nhợt nhạt bất thường (thịt PSE) hoặc màu tối (thịt DFD) h Mùi vị của thịt
Mùi vị của thịt các loại động vật khác nhau tuỳ theo:
Tính chất và số lượng axit béo trong cơ thịt phụ thuộc vào giống loài, tình hình chăn nuôi, giới tính và độ tuổi của động vật Thịt bò trưởng thành chưa thiến có mùi nồng, trong khi thịt bò đã thiến có mùi thơm dễ chịu hơn Thịt bò cái cũng có mùi thơm, nhưng thịt vùng vú đôi khi lại có mùi sữa Thịt cừu có mùi hắc giống amoniac, trong khi thịt lợn thường không có mùi vị đặc biệt Mùi vị của thịt chủ yếu do các chất béo bay hơi gây ra, và nếu được bảo quản tốt trong điều kiện thông gió, mùi vị hắc nặng sẽ được giảm bớt.
Nếu súc vật được nuôi trong chuồng có mùi đặc biệt hoặc được cho ăn thức ăn có hương vị riêng trước khi giết mổ, thì thịt của chúng cũng sẽ mang theo mùi vị tương tự Chẳng hạn, nếu động vật được cho uống thuốc trước khi làm thịt, thì thịt của chúng sẽ có mùi thuốc.
* Mùi vị của thịt sẽ được cải thiện sau quá trình chín sinh hoá nhờ có sự tạo thành các chất ngấm ra h Độ chắc:
NGUYÊN LIỆU THỦY SẢN
(Tham khảo tại liệu: Nguyên liệu chế biến thủy sản)
NGUYÊN LIỆU RAU QUẢ
Phân loại rau quả
• Loại quả thịt: Quả có nhân không hạt như táo, lê,
• Loại quả hạch (quả có hạt to) như đào, mơ, mận,
• Loại quả mọng (loại quả tương): nho, thảo mai,
• Loại quả nhiệt đới và á nhiệt đới (loại cam, quít) như cam, quít, bưởi, chanh, chuối, dứa, hồng, lựu, dừa,
• Loại rau ăn lá: Cải bắp, rau cải, rau cần, thì là, xà lách, cải cúc,
• Loại rau ăn quả: Dưa chuột, dưa hấu, mướp, bầu, bí cà chua, cà bát, đậu côve, đậu đũa, đậu Hà Lan,
• Loại rau ăn củ: Củ cải, cà rốt, khoai tây, su hào, khoai sọ, khoai lang,
• Loại hành tỏi: Kiệu, hành, tỏi, hẹ,
Cấu tạo, tổ chức của rau quả
2.2.1.Tổ chức của rau quả:
Tổ chức cơ bản của rau quả là tế bào
Tế bào thực vật có 2 loại: Tế bào vách và tế bào mô
• Tế bào vách (còn gọi là tế bào nhu mô):
Là loại chủ yếu cấu tạo phần thịt của rau quả
Là loại cấu tạo nên vỏ và xơ của rau quả
Tế bào sợi có tính đàn hồi tốt
Tiết diện mặt cắt ngang của nó cũng gần bằng tế bào vách nhưng chiều dài có thể tới hàng chục milimet
2.2.2.Cấu tạo của tế bào thực vật: gồm
Tính chất lý học của rau quả h Hiện tượng trương và tiêu nguyên sinh
2.3.1.Tính chất vật lý của rau quả: h Khối lượng riêng của rau quả:
Khối lượng riêng là yếu tố quyết định chất lượng và đặc điểm của rau quả trong chế biến Cụ thể, khoai tây có trọng lượng riêng cao sẽ chứa nhiều tinh bột, trong khi đó, cà chua có khối lượng riêng cao sẽ giúp tăng cường khả năng bảo quản.
Khối lượng riêng của các cấu tử trong rau quả, không tính nước, thường lớn hơn 1, ví dụ như glucoza (1,56) và fructoza (1,669) Tuy nhiên, khối lượng riêng của toàn quả thường nhỏ hơn hoặc gần bằng 1 do trong các gian bào có chứa không khí, với các chất khí có thể chiếm đến 30% thể tích của gian bào.
• Việc xác định nhiệt dung riêng của rau quả rất cần thiết cho các quá trình chế biến nhiệt và bảo quản lạnh rau quả
Nhiệt dung riêng của rau quả thường nhỏ hơn 1, dao động trong khoảng 0,8 đến 0,9 kCal/kg °C Mối quan hệ giữa hàm lượng chất khô và nhiệt dung riêng cho thấy rằng khi hàm lượng chất khô của rau quả thấp, nhiệt dung riêng sẽ cao hơn, và ngược lại, khi chất khô cao, nhiệt dung riêng sẽ giảm.
2.3.2 Hiện tượng tiêu và trương nguyên sinh của tế bào: Đặc tính thẩm thấu của chất nguyên sinh gần giống màng bán thấm nhưng không phải là màng bán thấm vì nó có tính chất chủ động, khi tế bào thay đổi thì tính thấm cũng thay đổi Một đặc điểm nữa của chất nguyên sinh là có tính thấm chọn lọc nghĩa là nó chỉ cho một số chất qua lại được còn một số chất không đi qua lại được Khi đun nóng, protein trong chất nguyên sinh bị biến đổi nên tính thấm cũng biến đổi
1 Hiện tượng tiêu nguyên sinh của tế bào:
Khi tế bào được đặt vào dung dịch đậm đặc, nước trong tế bào sẽ thấm ra ngoài qua màng tế bào, dẫn đến hiện tượng tiêu nguyên sinh Chất nguyên sinh co rút lại cho đến khi nồng độ của dịch bào bằng nồng độ môi trường xung quanh Hiện tượng này tạo ra sự phân ly giữa màng tế bào và chất nguyên sinh, với dung dịch bên ngoài chiếm đầy khoảng trống giữa chúng.
Trong quá trình tiêu nguyên sinh, chất nguyên sinh không co lại đồng đều mà rút dần ở một số vị trí, tạo ra dạng lõm, và cuối cùng co lại đều khắp, hình thành dạng lồi Độ đặc của chất nguyên sinh ảnh hưởng đến thời gian duy trì dạng lõm; nếu chất nguyên sinh đặc hơn, dạng lõm sẽ tồn tại lâu hơn Hình dạng của sự tiêu nguyên sinh do đó là chỉ báo cho độ nhớt của chất nguyên sinh, cho thấy nó có thể cao hay thấp.
Hiện tượng tiêu nguyên sinh cung cấp nhiều thông tin quan trọng, bao gồm sự khác biệt về tính thẩm thấu giữa màng tế bào và chất nguyên sinh, cho thấy tính thấm chọn lọc Qua đó, có thể xác định được trạng thái sống hay chết của tế bào, vì chỉ tế bào sống mới có chất nguyên sinh với tính thấm Hơn nữa, hiện tượng này còn giúp đánh giá độ nhớt của chất nguyên sinh, từ đó nhận biết nồng độ đặc lỏng Cuối cùng, nó cho phép xác định áp suất thẩm thấu ở mỗi tế bào với độ chính xác cao.
2 Hiện tượng trương nguyên sinh của tế bào:
Khi tế bào được ngâm trong nước, nước sẽ thẩm thấu qua màng tế bào, khiến tế bào trương lên, hiện tượng này gọi là trương nguyên sinh Ví dụ, rau quả ngâm lâu trong nước sẽ trở nên tươi hơn Nếu tế bào có khả năng giãn nở vô hạn, nước sẽ tiếp tục thẩm thấu cho đến khi nồng độ chất tan bên trong và bên ngoài tế bào đạt được sự cân bằng Tuy nhiên, do màng tế bào có tính co dãn đàn hồi, nó tạo ra áp suất đàn hồi ngược lại với áp suất thẩm thấu, dẫn đến sự cân bằng cuối cùng giữa hai áp suất này.
• Một số chất có khả năng hoà tan lipid của chất nguyên sinh nên xâm nhập vào tế bào một cách nhanh chóng như một số rượu, ête, chloroform,
Một số chất có khả năng đi qua màng tế bào nhưng không thể thâm nhập vào chất nguyên sinh, dẫn đến hiện tượng tiêu nguyên sinh hình bao Khi tế bào chết, khả năng giữ lại các chất trong dịch bào mất đi, khiến chúng dễ dàng thoát ra ngoài Do đó, rau quả nấu chín không chỉ dễ tiêu hóa hơn mà còn thuận tiện hơn trong việc ép lấy nước.
Thành phần hoá học của rau quả
+ Các chất không hoà tan trong nước: xenluloza, protopectin, các chất có đạm không hoà tan, tinh bột, sắc tố, vitamin và các muối khoáng không tan.
Quá trình chín của rau quả
2.5.1 Độ chín của rau quả
Người ta dựa vào mức độ thành thục của rau quả để phân ra làm 4 độ chín như sau:
3 Độ chín chế biến (độ chín kỹ thuật)
2.5.2 Quá trình chín tiếp và chín nhân tạo của rau quả
Sau khi thu hoạch, rau quả vẫn tiếp tục trải qua các quá trình sinh lý và hóa sinh, dẫn đến hiện tượng chín tiếp Thực tế, chúng ta thường không thể hái quả khi chúng đạt độ chín tối ưu, mà thường phải thu hoạch sớm, do đó quá trình chín tiếp trở nên cần thiết để sản phẩm có thể sử dụng Quá trình này diễn ra tự nhiên nhờ vào enzyme nội tại có trong rau quả.
Hầu hết các loại trái cây và một số loại rau ăn quả có hạt đều trải qua quá trình chín tiếp, trong khi đó, rau ăn lá và rau ăn củ không cần quá trình này.
Quá trình chín tiếp là giai đoạn hoàn thiện các chuyển hoá sinh hoá và sinh lý trong quá trình chín của trái cây Những biến đổi này có thể được chia thành hai thời kỳ khác nhau.
Thời kỳ tổng hợp thịnh vượng là giai đoạn quan trọng mà tất cả các loại rau quả trải qua, trong đó diễn ra quá trình tích lũy các chất dinh dưỡng thiết yếu như đường, tinh bột và nitơ.
Thời kỳ thuỷ phân thịnh vượng là giai đoạn mà hạt chín, trong đó các chất dinh dưỡng phức tạp trong rau quả bị thuỷ phân thành các chất đơn giản Ví dụ, protopectin được chuyển thành pectin, tinh bột thành saccaroza, và saccaroza biến thành đường chuyển hoá Đồng thời, chất chát cũng bị thuỷ phân thành tanin và các hợp chất khác Khi hạt chín, phần thịt quả gần hạt sẽ bị thuỷ phân mạnh mẽ nhất để cung cấp dinh dưỡng cho hạt Mặc dù quá trình tổng hợp vẫn diễn ra nhưng rất yếu, xu hướng chủ yếu trong thời kỳ này là thuỷ phân, dẫn đến sự giảm thiểu các chất phức tạp trong rau quả.
Trong quá trình chín của rau quả, hô hấp yếm khí đóng vai trò quan trọng khi tích lũy nhiều ethylen, aldehyde và rượu, trong đó ethylen có ảnh hưởng lớn đến enzyme thủy phân Mặc dù hô hấp hiếu khí cũng diễn ra nhưng với cường độ yếu hơn Cả hai quá trình hô hấp này cần nhiều yếu tố tổng hợp như nhiệt độ, oxy, chất xúc tác và chất kích thích Việc tăng cường hô hấp và quá trình thủy phân sẽ giúp tăng tốc độ chín của rau quả.
Chín nhân tạo là quá trình sử dụng các biện pháp nhân công để làm cho quả chín Mặc dù một số rau quả có thể giảm phẩm chất khi bảo quản, nhưng nếu áp dụng các biện pháp thích hợp, chúng ta có thể cải thiện tình hình Thời gian chín của quả trong quá trình bảo quản thường kéo dài và phụ thuộc vào nhiều yếu tố bên ngoài Do đó, việc tận dụng những yếu tố thuận lợi sẽ giúp quá trình chín diễn ra hiệu quả hơn Các phương pháp chín nhân tạo bao gồm nhiều kỹ thuật khác nhau.
+ Phương pháp dùng khí oxy
+ Phương pháp dùng hoá chất để kích thích
3 Những biến đổi sinh hoá trong quá trình chín
Trong quá trình chín của hoa quả, enzyme nội tại gây ra hàng loạt biến đổi sinh hoá, làm tăng lượng đường do tinh bột và protopectin bị thuỷ phân thành đường, khiến quả có vị ngọt Đồng thời, lượng axit và chất chát giảm, làm độ chua của quả cũng giảm theo Các axit hữu cơ giảm do phản ứng với rượu tạo thành ester, giúp quả thơm hơn Mặc dù lượng rượu dùng để tổng hợp ester ít hơn lượng rượu tạo thành trong quá trình hô hấp yếm khí, nhưng lượng rượu trong quả vẫn tăng khi chín, đặc biệt là khi quá chín, làm kìm hãm hoạt động của enzyme oxy hoá Cường độ hô hấp của rau quả tăng lên cho đến khi chín hoàn toàn thì lại giảm xuống Trong quá trình này, protopectin được thuỷ phân thành pectin, axit pectic và rượu ethylic, tạo điều kiện cho vi sinh vật xâm nhập và phát triển Ngoài ra, sắc tố của đa số quả cũng thay đổi, với chlorophyll mất màu xanh.
Các biến đổi của rau quả trong quá trình bảo quản
2.6.1 Những biến đổi về vật lý a Sự bay hơi nước của rau quả khi bảo quản:
Trong quá trình bảo quản rau quả, hiện tượng bay hơi nước gây héo, giảm trọng lượng và chất lượng sản phẩm Sự bốc hơi nước quá mức làm giảm khả năng bảo quản và kháng bệnh của rau quả Tế bào thực vật lớn, có lớp cutin mỏng và chứa ít protein, dẫn đến khả năng giữ nước kém.
Các yếu tố ảnh hưởng tới sự bay hơi nước:
• Nhiệt độ và độ ẩm
• Yếu tố nội tại (rau quả mắc sâu bệnh) b Hiện tượng héo:
Do sự bay hơi nước quá độ, rau quả dễ bị héo Trong điều kiện khí hậu ôn hòa, sự trao đổi nước trong thực vật được duy trì cân bằng; khi mất nước, rau quả héo đi, nhưng sẽ phục hồi khi có đủ nước, với quả được giữ ẩm tươi hơn so với quả khô Tình trạng héo làm giảm quá trình sinh trưởng của rau quả, dẫn đến việc quả chín nhanh hơn vào ban đêm so với ban ngày.
Khi rau quả được hái, chúng mất nước mà không thể bù đắp, dẫn đến tình trạng héo Sự héo này làm tăng tính thấm của chất nguyên sinh trong tế bào, khiến rau quả héo có khả năng hấp thụ nước mạnh mẽ khi được ngâm trong nước.
Sự co chất nguyên sinh trong tế bào héo diễn ra nhanh chóng, và nếu tình trạng héo kéo dài, chất nguyên sinh có thể bị biến đổi không thể phục hồi Hiện tượng này cũng liên quan đến quá trình đổ mồ hôi.
Trong quá trình bảo quản rau quả, sự thay đổi đột ngột về nhiệt độ hoặc độ ẩm có thể gây ra hiện tượng đổ mồ hôi, chẳng hạn như khi chuyển từ môi trường lạnh sang nóng hoặc từ khô sang ẩm.
Sự đổ mồ hôi xảy ra khi nhiệt độ không khí giảm đột ngột, dẫn đến mật độ nước trong không khí tăng lên đến mức bão hòa, gây ra hiện tượng ngưng tụ nước.
Hiện tượng đổ mồ hôi thường làm cho rau quả bị úng, vi sinh vật dễ xâm nhập vào làm hư hỏng rau quả d Hiện tượng đông kết:
Khi bảo quản lạnh, nhiệt độ thấp có thể gây đông kết rau quả, dẫn đến nhiều tác hại Hiện tượng này làm biến đổi kết cấu tế bào, gây tổn thất chất dinh dưỡng và phá hủy cấu trúc bên trong Rau quả có thể thay đổi màu sắc, bị lõm, rạn nứt và dễ thối Một số loại quả như chuối không thể chín tiếp, trong khi quá trình chuyển hóa từ tinh bột thành đường saccaroza và từ saccaroza thành đường khử giảm xuống Hô hấp của rau quả cũng bị suy giảm, làm mất một phần vitamin C Sau khi đông kết, nhiều loại rau quả không còn thời kỳ hô hấp cao nhất và enzyme không hoạt động, dẫn đến ngưng trệ trong quá trình trao đổi và chuyển hóa.
Sự đông kết của rau quả phụ thuộc vào bản chất của chúng, bao gồm vùng sản xuất, mức độ chín và thời điểm chín trong mùa có sự hô hấp mạnh Ngoài ra, độ ẩm tương đối khi ướp lạnh cũng ảnh hưởng đến quá trình này.
2.6.2 Những biến đổi về sinh hoá trong khi bảo quản a Biến đổi của tinh bột và đường:
Trong quá trình chín của rau quả, tinh bột bị thủy phân và chuyển hóa thành đường, dẫn đến sự gia tăng của các loại đường đơn giản như saccaroza, glucoza và fructoza, làm cho quả trở nên ngọt hơn Tuy nhiên, khi thời gian bảo quản kéo dài, mặc dù lượng đường đơn giản tăng lên, tổng lượng đường lại giảm do mất mát Lượng đường giảm chủ yếu do quá trình hô hấp, lên men chua và lên men rượu Bên cạnh đó, biến đổi của axit hữu cơ cũng là một yếu tố quan trọng trong quá trình này.
Axit hữu cơ đóng vai trò quan trọng trong quá trình hô hấp của rau quả Trong quá trình bảo quản, axit hữu cơ có thể giảm, nhưng cũng có trường hợp không giảm hoặc giảm rất ít Đối với đa số trái cây ngọt, lượng axit thường giảm, trong khi đó, trái cây chua lại có xu hướng tăng axit Tỉ lệ đường so với axit thường tăng lên, dẫn đến việc trái cây chín sẽ có vị ngọt hơn.
Axit hữu cơ giảm do một phần được sử dụng trong hô hấp và một phần tương tác với rượu sinh ra trong quá trình chín, tạo thành các ester, mang lại mùi thơm đặc trưng cho quả.
Trong quá trình bảo quản vitamin C cũng bị tổn thất, nhiệt độ bảo quản càng cao vitamin
C tổn thất càng nhiều Do đó ướp lạnh sẽ bảo quản được vitamin C c Biến đổi của chất pectin:
Trong quá trình quả chín, protopectin bị thuỷ phân do đó lượng của nó giảm xuống còn pectin và axit pectic thì tăng lên
Protopectin trong trái cây sẽ bị thủy phân, dẫn đến hiện tượng quả mềm dần Mặc dù protopectin không hòa tan trong nước, nhưng khi bị thủy phân thành các chất đơn giản, nó lại trở nên hòa tan.
Khi quả chín quá, pectin sẽ tiếp tục bị thủy phân thành các sản phẩm thấp hơn, cuối cùng là đơn đường, dẫn đến sự giảm hàm lượng pectin tổng thể Quá trình thủy phân của protopectin có thể được tóm tắt như sau:
Quả càng chín, protopectin càng bị thủy phân triệt để, dẫn đến sự giảm hàm lượng pectin do hoạt động mạnh của enzyme pectinaza và polygalacturonaza Trong điều kiện bảo quản ở nhiệt độ thấp và nồng độ CO2 cao, hoạt động của protopectinaza bị ức chế, làm giảm quá trình thủy phân protopectin.
Trong quá trình bảo quản rau quả, lượng đạm toàn phần không thay đổi nhiều, nhưng lượng đạm của protein không hòa tan lại tăng lên, trong khi lượng đạm protein hòa tan giảm xuống Sự thay đổi này là do hoạt động của enzyme trong quá trình hô hấp sống của thực vật.
Bảo quản và vận chuyển rau quả
(Sinh viên tự nghiên cứu tài liệu: Nguyễn Văn Tiếp & đồng tác giả Kỹ thuật sản xuất đồ hộp rau quả NXB Thanh Niên)
CÁC CHẤT PHỤ GIA CẢI THIỆN CÁC ĐẶC TÍNH CẢM QUAN CỦA SẢN PHẨM
Khái quát chung
Thực phẩm là những vật phẩm tự nhiên, có thể ở dạng thô hoặc đã qua chế biến, và phải đảm bảo an toàn cho sức khỏe Để được coi là thực phẩm, chúng cần cung cấp các chất dinh dưỡng thiết yếu, mang lại cảm giác ngon miệng, và phù hợp với thói quen cũng như truyền thống của người tiêu dùng.
Phụ gia thực phẩm là các chế phẩm tự nhiên hoặc tổng hợp hóa học, không phải là thực phẩm, được thêm vào thực phẩm một cách có chủ ý để đạt được các mục đích kỹ thuật nhất định Những phụ gia này có thể tồn tại trong thực phẩm dưới dạng nguyên thể hoặc dẫn xuất, nhưng vẫn đảm bảo an toàn cho người tiêu dùng.
Chất hỗ trợ kỹ thuật là các chế phẩm tự nhiên hoặc tổng hợp hóa học, không phải thực phẩm, được đưa vào thực phẩm một cách cố ý để thực hiện những mục đích kỹ thuật nhất định Những chất này không được lưu lại trong thực phẩm sau khi hoàn thành chức năng kỹ thuật Để đáp ứng khẩu vị và yêu cầu của thị trường, đặc biệt là đối với thực phẩm xuất khẩu, nên phối hợp nhiều loại phụ gia cùng nhóm.
• Phải ghi rõ loại phụ gia được được sử dụng ngoài bao bì.
Các chất phụ gia tạo mùi
h Các mùi cơ bản: 7 mùi cơ bản:
• Mùi băng phiến (long não)
• Mùi hăng cay (acid formic)
• Mùi thối (metyl mercaptan) h Cơ chế cảm nhận mùi: giải thích bằng 2 thuyết chính:
• Thuyết lượng tử h Các nguyên tố & các nhóm chức cho mùi:
• Các nguyên tố mang mùi cơ bản là: oxy, lưu huỳnh, nitơ, photpho, asen
• Các nhóm mang mùi cơ bản là: nhóm carbonyl, nhóm carboxyl, nhóm ester, nhóm trimetyl, nhóm hydroxyl của rượu đa chức, nhóm amin, h Các chất mùi chủ yếu:
1 Thành phần hoá học của chất thơm:
Chất mùi tự nhiên thường gặp bao gồm tinh dầu và nhựa, thuộc nhóm izopennoid, bên cạnh đó còn có steroid, carotenoid và cao su.
Izopenoid có đặc tính chung là không tan trong nước mà chỉ hòa tan trong dung môi hữu cơ Tinh dầu và nhựa là yếu tố quyết định mùi hương của thực vật, chúng bao gồm hỗn hợp các hợp chất hóa học như cacbuahydro, rượu, phenol, aldehyd, xeton, ester và acid Tuy nhiên, tecpen và các dẫn xuất oxy của tecpen là những thành phần quan trọng nhất.
• Tecpen là cacbuahydro mạch thẳng hay vòng có công thức chung là (C10H16)n
Với n = 1 ta có mono tecpen Với n = 1,5 ta có sesquitecpen Với n = 2 ta có ditecpen Với n = 3 ta có Tritecpen v.v
2 Các tinh dầu hương liệu thường dùng: a Tinh dầu cam: thành phần chủ yếu là linanol b Tinh dầu quýt: là este metylic methylantronilic c Tinh dầu chanh: thành phần chủ yếu là limonel chiếm 90%, nhưng quyết định mùi thơm lại là citral d Dầu bạc hà: thành phần chủ yếu là menthol e Tiêu: thành phần cay thơm chủ yếu trong tiêu trắng và tiêu đen là loại alkaloid có tên piperin và chavixin f Ớt: thành phần cay thơm của ớt cũng là một loại alkaloid có tên là capsaicine Ngoài ra còn có capxanthin g Hành: Tinh dầu hành là allyl h Tỏi: Tinh dầu của tỏi có tên là allysin i Gừng: thành phần cay thơm chủ yếu của gừng là dầu thơm, trong đó chứa một lượng lớn zingiberin j Lá nguyệt quế: tinh dầu với thành phần cay thơm chủ yếu là cineol chiếm từ 25 h 50% Ngoài ra còn có ceraniol và pinene k Đinh hương: thành phần cay thơm chủ yếu của tinh dầu là eugenol (chiếm 80 – 85%, và acetyleugenol (chiếm 2h3%) và một số thành phần khác l Rau mùi: Trong rau mùi có từ khoảng 0,8h10% tinh dầu với thành phần chính là linalol, chiếm khoảng 60h70% lượng tinh dầu Ngoài ra còn có pinene và limonen… m Rau thì là: Thành phần cay thơm chủ yếu của tinh dầu thì là limonen, phelandren, d.carvol n Cần tây: thành phần chủ yếu của tinh dầu là:
• Những cacbua tecpen: limonen, silinen
• Những lacton: Sedanolic, anhidrit, sedanomic.
Các chất phụ gia tạo vị
Các vị cơ bản bao gồm ngọt, mặn, chua và đắng, với tế bào tiếp nhận vị nằm trên lưỡi Cụ thể, đầu lưỡi cảm nhận vị ngọt và mặn, hai rìa lưỡi nhận diện vị mặn và chua, trong khi cuống lưỡi cảm nhận vị đắng Để cảm nhận được vị, các chất tạo vị cần phải hòa tan.
• Có một số nhóm chức tạo vị ngọt: hCH 2 OH; =C=O; hCHO; hNH 2
• Các chất cho vị ngọt: đường, glyxeryl, natriglutamat, saccarin, mantol, các xyclamat, acid hexamic
• Người ta chọn vị ngọt của saccaroza làm vị ngọt tiêu chuẩn để so sánh với vị ngọt của các chất khác b.Vị mặn:
• Ta cảm nhận được vị mặn là do sự có mặt của muối kim loại
• Thứ tự chua của các acid hữu cơ như sau: Lactic > Malic > Tactric > Acetic > Xitric
• Để so sánh người ta dùng acid Lactic là acid có độ chua tiêu chuẩn để so sánh với các acid khác d.Vị đắng:
• Các chất cho vị đắng: Cocain, nicotin, kinin, cafein, atropin, mocphin, acid caprinic
• Người ta lấy cafein làm chất đắng tiêu chuẩn h Các gia vị thường dùng trong thực phẩm:
• Monohnatri glutamat (mì chính, bột ngọt)
Bảng 1 Một số chất ngọt dinh dưỡng và chất ngọt không dinh dưỡng Chất ngọt dinh dưỡng Chất ngọt không dinh dưỡng
Saccharin Cyclamate Aspartame Acesulfam K Các loại khác Thaumatin Stevioside Dihydrochalcome Monellin
• Muối ăn (NaCl): liều lượng thường dùng trong đồ hộp 1,5h2%
• Dịch đạm thuỷ phân: nước mắm, dịch thuỷ phân từ đậu tương, v.v
• Dấm ăn và các axit hữu cơ khác (axit citric, axit tatric, )
Các chất phụ gia tạo màu
h Các chất màu tự nhiên: các nhóm màu chính, tính chất, biện pháp giữ màu tự nhiên
• Các nhóm màu chính: Chlorophyll; carotenoid; flavonoid
Hình 3 Công thức cấu tạo của chlorophyll
Hình 4 Công thức cấu tạo của Betahcarotene
Hình 5 Công thức cấu tạo của các anthocyanidin
Các chất màu tự nhiên có tính chất đặc biệt, đóng vai trò quan trọng trong việc tạo màu sắc cho thực phẩm Để giữ màu tự nhiên của các chất này, cần áp dụng các biện pháp bảo quản hợp lý, nhằm duy trì chất lượng và giá trị dinh dưỡng của sản phẩm Việc hiểu rõ nguyên lý sản xuất đồ hộp thực phẩm sẽ giúp sinh viên nắm vững cách thức bảo quản và sử dụng các chất màu tự nhiên hiệu quả.
Các chất phụ gia tạo độ chắc
Độ chắc là chỉ số phản ánh trạng thái của thực phẩm, bao gồm độ chắc, độ xốp, độ nhớt và tính keo Trong ngành công nghiệp thực phẩm, các chất phụ gia tạo độ chắc đóng vai trò quan trọng, đặc biệt trong sản xuất đồ hộp, giúp cải thiện cấu trúc và cảm nhận của sản phẩm.
Pectin Agarhagar Alginat Carrageenan Gelatin
• Sử dụng các muối canxi để làm tăng độ chắc sản phẩm
• Sử dụng các polyphosphat để thay thế borat
• Sử dụng các enzyme để làm mềm thịt, làm trong nước quả v.v
Các mùi vị, màu sắc hình thành trong quá trình gia công chế biến
Phản ứng caramen hoá diễn ra khi đường chịu tác động của nhiệt độ cao, dẫn đến việc các phân tử đường bị khử nước và tạo ra sản phẩm với màu sắc, mùi hương và vị đặc trưng Quá trình này diễn ra mạnh mẽ tại nhiệt độ nóng chảy của đường và chịu ảnh hưởng bởi nồng độ đường, pH của môi trường cũng như thời gian gia nhiệt.
• Nhiệt độ nóng chảy của các đường khác nhau là rất khác nhau:
Glucoza là 140 – 150 °C Fructoza: 95 – 100 °C Saccaroza 160 – 180 °C Lactoza: 223 – 252 °C
Caramenlan: màu vàng, vị đắng, mùi thơm, tan trong nước
Caramenlen: màu nâu, vị đắng, mùi khét, tan trong nước
Caramenlin (kẹo đắng): màu đen, vị đắng, mùi khét, tan trong nước
Chất màu humin: màu đen, không tan trong nước, độc h Phản ứng Maillard:
• Điều kiện để xảy ra phản ứng là chất phản ứng phải có nhóm carbonyl và môi trường phản ứng phải có nhóm amin hoặc amoniac
• Cơ chế: 3 giai đoạn chính
Giai đoạn đầu: Sự hình thành phức đườnghamin và sự chuyển vị nội phân tử Amadori t ≥ 190 ° C hay C 24 H 36 O 18
Ph c đư ng amin Acid amin
Ph c đư ng amin 1 amino 1 deoxy 2 ketose
Giai đoạn trung gian: Hình thành các chất mang mùi
Các aldehyde được hình thành từ acid amin có mạch cacbon nhỏ hơn mạch cacbon nguyên thủy của acid amin một cacbon, do đó, acid amin nguyên thủy đóng vai trò quyết định trong việc tạo ra hương vị của sản phẩm Chẳng hạn, glycine tạo ra aldehyde có mùi mật và bia, leucine cho ra aldehyde với hương bánh mì, trong khi valin và phenylalanin mang lại mùi thơm của hoa.
H 2 O reductone fucfurol c.a pentose (mùi táo) ho2c hydroxymethylfucfurol c.a hexose (mùi m3t)
Amin s6n ph7m trung gian aldehyde acetone diacetyl
OOH acid peroxy fucfurolic + O 2 acid amin
OOH acid peroxy fucfurolic aldehyde
Giai đoạn cuối của quá trình này bao gồm việc hình thành các chất màu không chứa nitơ như aldol, các chất màu dị vòng như pirasine và imidazol, cùng với các chất màu cao phân tử chứa nitơ như melanoidin.
Các sản phẩm trung gian tiếp tục tác dụng với acid amin và trải qua quá trình trùng hợp, hình thành các polymer tan trong nước trước, sau đó là các polymer không tan trong nước Những polymer này, được gọi chung là melanoidin, có màu sắc thẫm và có thể mang hương vị đa dạng, từ hương vị kém như đắng, mùi cháy, mùi hành, đến hương thơm dễ chịu như malt, vỏ bánh mì, caramel, cà phê và mùi của các sản phẩm rang.
Các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng bao gồm loại và nồng độ của acid amin và đường, hàm lượng nước, nhiệt độ và pH của môi trường, cũng như sự có mặt của các chất kìm hãm và chất hoạt hoá phản ứng.
Reductone imidasol (màu thẩm) đóng vai trò quan trọng trong phản ứng oxy hóa polyphenol, tạo ra màu sắc và mùi vị đặc trưng cho các sản phẩm, đặc biệt là những sản phẩm có hàm lượng polyphenol cao như chè Ngoài ra, phản ứng giữa acid ascorbic và acid amin cũng góp phần tạo mùi, nhưng lại làm giảm hoạt tính sinh học của vitamin C và polyphenol, dẫn đến ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.
O 2 octoquinone octoquinone + glucose polyphenol +CO 2 + H 2 O n(octoquinone) polymerisation flobafen (th;m) polyphenol polyphenoloxydase
O 2 diphenolquinone polyphenol + diphenolquinone quinone + bisflavanol diphenolquinone + diphenolquinone diphenol + teaflavine (vàng) bisflavanol teaflavine
Oxy hoá tearubigine (màu h?ng; trong ph c vAi K ho2c Ca: màu đD/vAi Na: màu cam tFi)
(reductone), không có hoNt tính c.a viatmin C
H h Phản ứng quinonamin: → tạo mùi
Các aldehyde hình thành có mạch cacbon ngắn hơn một nguyên tử cacbon so với acid amin ban đầu Ngoài ra, còn có các phản ứng khác như phản ứng tạo màu do sự hình thành sunfua kim loại và tạo ra các phức chất sắt.
Seminar: Biện pháp nâng cao chất lượng cảm quan cho sản phẩm và bán sản phẩm.
BAO BÌ ĐỒ HỘP THỰC PHẨM
Yêu cầu đối với bao bì đồ hộp thực phẩm
• Bao bì gián tiếp Đảm bảo tính nguyên vẹn cho bao bì trực tiếp Tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình bốc xếp, vận chuyển, bảo quản
Bảo vệ thực phẩm trước các tác động không có lợi của môi trường như: độ ẩm, ánh sáng, không khí, các va chạm…
Thuận tiện cho quá trình phân phối, sử dụng…
Quảng cáo giới thiệu sản phẩm
Trơ với thực phẩm Không lẫn hóa chất, tạp chất độc hại
• Đáp ứng đầy đủ các yêu cầu công nghệ cần thiết Độ kín h Khả năng cách ly thực phẩm Độ bền Khả năng truyền nhiệt
• Thuận tiện đối với quá trình gia công, chế biến, chuyên chở…
• Sẵn có, dễ gia công chế tạo, giá thành thấp
• Thân thiện với môi trường
Đặc tính kỹ thuật của các loại bao bì
4.2.1 Phân loại bao bì đồ hộp a Theo vật liệu
• Bao bì vật liệu ghép b Theo hình dáng
• Bao bì dạng túi c Theo đặc điểm cấu trúc
• Số mảnh của hộp: hộp 2 mảnh, hộp 3 mảnh
• Kết cấu thành bao bì: 1 lớp, nhiều lớp…
• Kết cấu nắp: dễ mở, khó mở
4.2.2 Ưu nhược điểm của các loại bao bì đồ hộp (sinh viên ôn lại nội dung kiến thức liên quan ở môn Bao bì) Bao bì thủy tinh
TIẾP NHẬN VÀ XỬ LÝ NGUYÊN VẬT LIỆU
Tiếp nhận, tuyển chọn và phân loại
h Kiểm tra nguyên liệu: cảm quan, các chỉ tiêu hóa học, vi sinh h Phân loại:
+ Mục đích + Phân loại theo chất lượng, màu sắc, độ chín, kích thước, v.v h Rửa:
+ Mục đích, yêu cầu của quá trình rửa + Yêu cầu đối với nước rửa
+ Các phương pháp rửa: ngâm, phun/xối
Xử lý cơ học
Để chế biến nguyên liệu, trước tiên cần làm sạch chúng bằng các phương pháp như cơ học, nhiệt hoặc hóa chất để loại bỏ vỏ, lông, vẩy và vây Sau đó, nguyên liệu được làm nhỏ thông qua các kỹ thuật cắt, xay hoặc nghiền Cuối cùng, quá trình phân lọc sẽ được thực hiện bằng cách chà, ép, lắng, lọc hoặc ly tâm để tách biệt các thành phần cần thiết.
Xử lý nhiệt sơ bộ bằng phương pháp chần, hấp, luộc
Quá trình xử lý nguyên liệu bao gồm việc vô hoạt enzym và giảm lượng vi sinh vật, đồng thời loại bớt một phần nước, giúp cải thiện tính chất cơ lý hóa của nguyên liệu Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình chế biến tiếp theo như bóc vỏ, làm sạch lông, chà, ép và đóng hộp.
Đuổi bớt không khí trong gian bào của nguyên liệu giúp hạn chế hiện tượng tạo bọt trong quá trình cô đặc và ngăn ngừa bọt trong đồ hộp sau khi rót phần lỏng Điều này cũng giúp tránh tình trạng phồng hộp khi thanh trùng do không khí bên trong, đồng thời giảm thiểu sự oxy hóa các chất dinh dưỡng trong thực phẩm.
+ Làm cho nguyên liệu có màu sắc thích hợp + Loại trừ những mùi, vị không thích hợp h Các phương pháp thực hiện:
Chần thực phẩm bằng nước nóng hoặc sôi có thể được cải thiện bằng cách thêm muối, acid như acid acetic, hoặc kiềm yếu như NaHCO3 Ngoài ra, có thể sử dụng phương pháp chần bằng hơi nước nóng hoặc chần bằng lò vi sóng để đạt hiệu quả tốt hơn.
+ Luộc bằng nước sôi + Hấp bằng hơi nước nóng
5.4 Xử lý nhiệt sơ bộ bằng phương pháp rán h Mục đích:
Vô hoạt enzym và giảm lượng vi sinh vật giúp nâng cao giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm, đồng thời tăng cường giá trị cảm quan của thực phẩm Để đạt được điều này, cần chú ý đến yêu cầu và tính chất của dầu sử dụng trong quá trình rán, cũng như những biến đổi của nguyên liệu trong suốt quá trình chế biến.
Quá trình truyền nhiệt và chuyển khối trong rán thực phẩm đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra các biến đổi hóa học và cảm quan Trong quá trình này, độ rán biểu kiến, độ rán thực tế, độ hút dầu và độ khô của bán thành phẩm sau rán được xác định Những biến đổi của dầu trong quá trình rán cũng ảnh hưởng đến chất lượng và hương vị của món ăn.
Biến đổi chất trong dầu ăn bao gồm sự tạo màng, thủy phân lipid, và oxy hóa lipid, dẫn đến sự tăng chỉ số axit và giảm chỉ số iod Ngoài ra, tổng lượng sản phẩm oxy hóa và trùng hợp hóa cũng gia tăng, khiến dầu có màu tối hơn, mùi ôi khét, và độ nhớt tăng Khi những biến đổi này xảy ra, chất lượng dầu không còn phù hợp cho quá trình rán thực phẩm, yêu cầu phải thay mới toàn bộ dầu.
Trong quá trình rán, lượng dầu thường giảm do nhiều nguyên nhân như ngấm vào nguyên liệu, tổn thất qua dây chuyền chế biến, mất mát trong dụng cụ chứa, và các mảnh vụn từ thực phẩm rán Do đó, việc bổ sung dầu là cần thiết để đảm bảo chất lượng món ăn và duy trì hương vị.
Hệ số thay đổi dầu K và các chỉ số axit ổn định của dầu là những yếu tố quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng dầu Phương pháp bổ sung dầu vào thiết bị rán có thể thực hiện theo hai cách: bổ sung dầu gián đoạn và bổ sung dầu liên tục Các bộ phận chính của thiết bị rán cần được chú ý để tối ưu hóa hiệu suất và đảm bảo an toàn trong quá trình sử dụng.
Gối nước đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì nhiệt độ ổn định trong quá trình rán Các nguồn cung cấp năng lượng cho quá trình này bao gồm bếp gas, bếp điện và bếp từ Để chuẩn bị dầu rán, cần lựa chọn loại dầu có độ bền nhiệt cao Chế độ rán cần được điều chỉnh theo nhiệt độ và thời gian phù hợp cho từng loại nguyên liệu như rau, thịt và thủy sản Cuối cùng, việc xử lý dầu sau khi rán là cần thiết để đảm bảo an toàn và chất lượng cho lần sử dụng tiếp theo.
+ Tách tạp chất thì thường dùng phương pháp lắng, lọc, ly tâm + Tẩy màu, mùi dùng than hoạt tính, đất sét
+ Trung hoà dùng xút để trung hoà acid tự do có ở trong dầu + Phương pháp thủy hóa
+ Xử lý chân không để tách mùi
5.5 Xử lý nhiệt sơ bộ bằng phương pháp hun khói
Seminar: Hun khói trong chế biến đồ hộp.
Xử lý nhiệt sơ bộ bằng phương pháp cô đặc
Sinh viên tự nghiên cứu (TLTK: Nguyễn Văn Tiếp & đồng tác giả Kỹ thuật sản xuất đồ hộp rau quả NXB Thanh Niên).
XẾP HỘP h BÀI KHÍ h GHÉP MÍ
Xếp hộp
6.1.1 Chuẩn bị bao bì h Chuẩn bị bao bì kim loại h Chuẩn bị bao bì thủy tinh h Chuẩn bị các loại bao bì khác
6.1.2 Vào bao bì h Yêu cầu của quá trình xếp hộp: đảm bảo trọng lượng tịnh, tỉ lệ cái/nước, tính thẩm mỹ, tính đồng đều, khoảng không đỉnh hộp h Các phương pháp xếp hộp: đối với thực phẩm rắn, đặc đối với thực phẩm lỏng phương pháp rót xốt
Bài khí
6.2.1 Mục đích, yêu cầu h Giảm áp suất trong hộp khi thanh trùng nhiệt h Giảm sự oxy hóa các chất dinh dưỡng h Giảm sự ăn mòn vỏ hộp sắt tây h Ức chế sự hoạt động của vi sinh vật hiếu khí (nếu còn sống sót sau thanh trùng) h Tạo ra độ chân không trong hộp cho đồ hộp thành phẩm
6.2.2 Các phương pháp bài khí h Bài khí bằng nhiệt h Bài khí chân không h Phương pháp kết hợp
6.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ chân không của đồ hộp thành phẩm h Nhiệt độ của thực phẩm lúc ghép kín: nhiệt độ của thực phẩm lúc xếp hộp và thời gian từ khi xếp hộp đến khi ghép kín h Nhiệt độ của khoảng không đỉnh hộp khi ghép kín h Biến đổi của nhiệt độ & áp suất của môi trường khí quyển h Hiện tượng giãn nở chân không & “hấp thụ” chân không của thực phẩm
Ghép mí
6.3.2 Ghép mí bao bì kim loại
6.3.3 Ghép mí bao bì thủy tinh
6.3.4 Ghép mí bao bì chất dẻo
6.3.5 Ghép mí bao bì giấy
6.3.6 Các phương pháp kiểm tra độ kín: h Kiểm tra bên ngoài h Kiểm tra bằng dùng chân không h Kiểm tra sau xé mí
THANH TRÙNG h LÀM NGUỘI
Thanh trùng
7.1.1 Mục đích, yêu cầu h Mục đích:
• Kiểm soát lượng vi sinh vật có mặt trong đồ hộp thành phẩm ở giới hạn an toàn cho phép, cụ thể:
Tiêu diệt các vi sinh vật GÂY BỆNH Tiêu diệt các vi sinh vật khác có khả năng phát triển ở điều kiện bảo quản thường
• Bất hoạt hệ enzym của thực phẩm
KÉO DÀI THỜI HẠN SỬ DỤNG CỦA THỰC PHẨM
TẠO HƯƠNG VỊ ĐẶC TRƯNG CHO SẢN PHẨM h Yêu cầu:
• Giữ được tối đa đồng thời nâng cao chất lượng của thực phẩm
• Chi phí sản xuất thấp
7.1.2 Các phương pháp thanh trùngh Thanh trùng nhiệt:
• Thanh trùng bằng nhiệt (Thermal Processing)
• Thanh trùng bằng áp suất cao (High Presure) h Ultra High Pressure (UHP) h High Hydrostatic Pressure (HHP)
• Thanh trùng bằng sóng siêu âm (Ultrasound)
• Thanh trùng bằng tia ion hóa, tia điện ly (Irradiation, Ultraviolet light)
• Thanh trùng bằng dòng điện cao tần (Pulsed Electric Field)
• Thanh trùng bằng màng lọc (Filter)
• Các phương pháp thanh trùng khác
7.1.3 Các thông số của quá trình thanh trùng nhiệt h Công thức thanh trùng:
Các thông số của quá trình thanh trùng nhiệt:
• Nhóm thông số vi sinh vật
Nhiệt độ thanh trùng (Processing temperature) ( o C) Thời gian thanh trùng (Processing time) (phút)
Nhóm thông số vật lý được điều chỉnh đến nhiệt độ quy định và duy trì trong một khoảng thời gian nhất định Sau đó, nhiệt độ sẽ được hạ xuống 40 oC trước khi lấy hộp ra khỏi thiết bị.
Mỗi loại đồ hộp thanh trùng sử dụng thiết bị thanh trùng khác nhau đều có chế độ thanh trùng riêng biệt, thường được thể hiện qua các ký hiệu chung và được gọi là quy trình thanh trùng.
0 P t τ τ− −τ τ 1 : thời gian nâng nhiệt, phút τ2: thời gian giữ nhiệt, phút τ 1 : thời gian hạ nhiệt, phút P: áp suất đối kháng, bar
7.1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thanh trùng nhiệt
7.1.4.1 Sự tương quan giữa nhiệt độ thanh trùng và thời gian thanh trùng Để tiêu diệt hết một số lượng VSV xác định có trong đồ hộp thì phải nâng cao nhiệt độ và duy trì nhiệt độ đó trong một thời gian nhất định thì VSV mới bị tiêu diệt Như vậy giữa nhiệt độ thanh trùng và thời gian thanh trùng có mối quan hệ mật thiết với nhau, chúng bổ sung cho nhau Nếu như ở một loại VSV nhất định, nếu muốn nâng cao nhiệt độ thanh trùng thì có thể giảm thời gian thanh trùng Ngược lại đối với những thực phẩm không chịu được nhiệt độ cao thì phải kéo dài thời gian thanh trùng
Bảng 2 Mối tương quan giữa nhiệt độ và thời gian tiêu diệt vi sinh vật Nhiệt độ thanh trùng ( o C) Thời gian tiêu diệt (phút)
Từ bảng trên ta có nhận xét:
+ Ứng với mỗi nhiệt độ thanh trùng khác nhau thì cần thời gian tiêu diệt tương ứng khác nhau
Khi nâng nhiệt độ trong quá trình thanh trùng, thời gian cần thiết để tiêu diệt vi sinh vật sẽ giảm Ngược lại, nếu nhiệt độ thanh trùng giảm, thời gian tiêu diệt vi sinh vật sẽ tăng lên.
Sự tăng giảm nhiệt độ và thời gian tiêu diệt vi sinh vật (VSV) khác nhau tùy thuộc vào từng loại VSV Do đó, việc nâng cao nhiệt độ hoặc kéo dài thời gian thanh trùng sẽ có tác động cụ thể đến thực phẩm Để đạt được hiệu quả tối ưu, cần tìm ra sự kết hợp hoàn hảo giữa nhiệt độ và thời gian thanh trùng Khi lựa chọn tiêu chuẩn thanh trùng, cần xem xét tính chất và thành phần của thực phẩm trong hộp.
Khi biểu diễn số liệu trên đồ thị với trục hoành là nhiệt độ (°C) và trục tung là thời gian tiêu diệt vi sinh vật (phút), đồ thị sẽ tạo thành một đường cong logarit.
Hình 6 Đồ thị biến thiên thời gian tiêu diệthnhiệt độ thanh trùng của một loại vi sinh vật cụ thể trên môi trường cụ thể
Biểu đồ với dạng đường cong logarit cho thấy mối quan hệ giữa thời gian thanh trùng và nhiệt độ thanh trùng Khi được biểu diễn trên hệ trục tọa độ nửa logarit, với trục tung là logarit của thời gian và trục hoành là nhiệt độ, đường cong này sẽ trở thành một đường thẳng với góc riêng (z).
Trong đó z: là một hằng số đối với mỗi loài VSV trên môi trường cụ thể τ (phút) logτ (phuùt) t ( o C) t ( o C)
Khi kéo dài thời gian tiêu diệt và hạ nhiệt độ thanh trùng, hoặc rút ngắn thời gian tiêu diệt và nâng cao nhiệt độ thanh trùng, hiệu quả thanh trùng vẫn đạt được như nhau Tuy nhiên, về chất lượng đồ hộp, việc giảm thời gian và nâng cao nhiệt độ thanh trùng ở mức độ vừa phải sẽ mang lại kết quả tốt hơn so với việc kéo dài thời gian thanh trùng ở nhiệt độ thấp.
Mỗi loại vi sinh vật (VSV) có mức độ nhạy cảm khác nhau đối với nhiệt độ, được thể hiện qua độ dốc của đường thẳng (hệ số góc) trong các thí nghiệm Điều này có nghĩa là mỗi góc nghiêng tương ứng với một loại VSV riêng biệt Khi độ nhạy cảm cao, độ dốc lớn cho thấy rằng chỉ cần thay đổi nhiệt độ thanh trùng trong một phạm vi hẹp cũng có thể làm giảm hoặc tăng đáng kể thời gian tiêu diệt VSV.
Mối quan hệ giữa nhiệt độ và thời gian thanh trùng có thể được xác định khi biết nhiệt độ và thời gian thanh trùng chuẩn của một loại vi sinh vật cụ thể.
Thời gian thanh trùng cần thiết (t τ τ) tương ứng với một nhiệt độ thanh trùng nhất định, trong khi thời gian tiêu diệt đã biết trước (t τo) tương ứng với một nhiệt độ xác định (to).
7.1.4.2 Các yếu tố ảnh hưởng tới chế độ thanh trùng:
Khi nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chế độ thanh trùng, có thể nhận thấy rằng có rất nhiều yếu tố tác động, và chúng được phân chia thành ba yếu tố cơ bản.
• Giống loài, chủng loại và số lượng VSV ban đầu
• Thực phẩm đựng trong hộp
• Quá trình truyền nhiệt vào tâm hộp
1 Ảnh hưởng giống loài, chủng loại và số lượng vi sinh vật a Ảnh hưởng của giống loài, chủng loại VSV:
Trong quá trình chế biến thực phẩm, thực phẩm có thể bị nhiễm nhiều loại vi sinh vật (VSV) như nấm men, nấm mốc và vi khuẩn Sức chịu nhiệt của các loại VSV này rất khác nhau và thay đổi theo môi trường Thông thường, các loại VSV không có nha bào có khả năng chịu nhiệt kém hơn so với các loại có nha bào, trong khi đó, vi khuẩn ưa nhiệt là những loại bền với nhiệt nhất.
Thời gian tiêu diệt ở 100 o C của một số loại VK như sau:
Tuỳ từng loại VK, mà mức độ chịu nhiệt có khác nhau
Bảng 3 Độ bền nhiệt của một số loại vi khuẩn Loại vi khuẩn Nhiệt độ bị tiêu diệt ( o C) Thời gian (phút) Cầu khuẩn sinh mủ
Nha bào trực khuẩn than
Sức chịu nhiệt của vi khuẩn (VK) thay đổi theo từng giai đoạn phát triển, với khả năng kháng nhiệt cao nhất ở giai đoạn phát triển mạnh mẽ nhất Đặc biệt, nha bào sau khi hình thành khoảng một tuần có sức đề kháng nhiệt tốt nhất.
Các loại vi sinh vật (VSV) như nấm men, nấm mốc và vi khuẩn không có nha bào thường có khả năng chịu nhiệt kém Chỉ cần nhiệt độ thanh trùng từ 60 đến 80 độ C trong vài phút là chúng đã bị tiêu diệt Đặc biệt, vi khuẩn E.coli, mặc dù có khả năng chịu nhiệt tốt nhất trong nhóm này, cũng sẽ bị tiêu diệt hoàn toàn trong 15 phút ở nhiệt độ 80 độ C.
Làm nguội
7.2.1 Mục đích, yêu cầu hTất cả các loại đồ hộp sau khi thanh trùng xong phải được làm nguội nhanh Như chúng ta biết rằng sau khi kết thúc giai đoạn hạ nhiệt, nhiệt độ của nồi đã giảm xuống còn 40 o C, nhưng nhiệt độ của thực phẩm vẫn còn rất cao thường lớn hơn 80 o C Nếu cứ để cho nhiệt độ thực phẩm giảm xuống một cách tự nhiên thì thực phẩm phải tiếp tục bị gia nhiệt trong một khoảng thời gian tương đối dài, gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng và giá trị cảm quan của đồ hộp Ngoài ra nhiệt độ ấm còn là điều kiện thích hợp cho các vi sinh vật ưa nhiệt phát triển hLàm nguội là một trong những khâu quyết định chất lượng sản phẩm cuối cùng Nếu làm nguội không tốt sẽ có những tác hại sau:
+Màu sắc và mùi vị của thực phẩm giảm xuống
+Kết cấu tổ chức của thực phẩm bị phá vỡ
+Tạo môi trường tốt cho VSV ưa nhiệt phát triển
Quá trình làm nguội hộp cần được thực hiện với tốc độ hợp lý để tránh làm tăng tác dụng ăn mòn vỏ hộp, gây hiện tượng phồng hộp Nếu hạ nhiệt quá đột ngột, có thể dẫn đến hư hỏng vật lý như bật nắp hoặc hở mí ghép Làm nguội là quá trình ngược lại với nâng nhiệt, trong đó nhiệt độ sẽ truyền từ trung tâm hộp ra môi trường xung quanh Tốc độ làm nguội phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó yếu tố quan trọng nhất cần lưu ý là tốc độ hạ nhiệt.
+Tính chất của thực phẩm z t
= không khí sẽ có tác dụng làm nguội chậm do không khí dẫn nhiệt kém Vì vậy môi chất thông dụng nhất là nước
7.2.2 Các phương pháp làm nguội hTrong sản xuất đồ hộp người ta sử dụng hai phương pháp làm nguội là:
+Làm nguội ở áp lực thường
Làm nguội đồ hộp có thể thực hiện ở áp suất khí quyển hoặc áp suất cao Ở áp suất khí quyển, quá trình làm nguội diễn ra tự nhiên khi đồ hộp tiếp xúc với môi chất làm nguội Ngược lại, làm nguội ở áp suất cao giúp tránh biến dạng hộp trong quá trình thanh trùng kín Thông thường, người ta sử dụng nước lạnh để làm nguội đồ hộp qua hai phương pháp: ngâm đồ hộp trong nước lạnh (immersion) hoặc phun nước lạnh lên bề mặt đồ hộp (spraying).
Tính toán về thanh trùng
7.3.1 Tính toán kỹ thuật a Thời gian của một chu kỳ thanh trùng (τ): τ = τ 1 +τ 2 + τ 3 + τ 4 + τ 5 + τ 6 Trong đó: τ 1: Thời gian cho hộp vào nồi thanh trùng (phút) τ2: Thời gian nâng nhiệt (phút) τ3: Thời gian giữ nhiệt (phút) τ 4 : Thời gian hạ nhiệt (phút) τ 5 : Thời gian tiếp tục làm nguội thực phẩm (phút) τ 6 : Thời gian lấy hộp ra khỏi nồi thanh trùng (phút) b Số lượng hộp cho vào nồi thanh trùng (nH): nH ≤ 0,785.α.Z 2 2
Trong đó: dG: Đường kính trong của giỏ (m) dH: Đường kính ngoài của hộp (m)
Z: Số lượng giỏ xếp vào nồi α: Tỷ số giữa chiều cao trong của giỏ và chiều cao ngoài hộp
≤ h α và α phải là số nguyên
Hệ số chiếm chỗ của hộp trong giỏ là 0,785 Nếu hộp được xếp vào nồi một cách lộn xộn, số lượng hộp có thể giảm từ 10% đến 15%, thậm chí có thể lên đến 30% Năng suất của nồi thanh trùng (M) là n H.
` (hộp/giờ) d Tính số nồi thanh trùng cần thiết (X):
N: Năng suất của dây chuyền (hộp/giờ) M: Năng suất của nồi thanh trùng (hộp/giờ) e Số lần làm việc của nồi thanh trùng (X'):
X' = Năng suất ca/số hộp của một nồi thanh trùng (lần)
Để xác định số mẻ trong một nồi thanh trùng, cần biết số lượng nồi thanh trùng hoạt động trong phân xưởng sản xuất và số lần làm việc của từng nồi.
Cụ thể: Ta có công thức tính số mẻ trong một nồi thanh trùng như sau:
X" = Số lần làm việc của nồi thanh trùng/số nồi thanh trùng làm việc (lần/nồi) f Thời gian gián đoạn của hai nồi thanh trùng liên tiếp ( τ):
Thời gian gián đoạn giữa hai nồi thanh trùng liên tiếp cũng là thời gian xếp hộp vào đầy các giỏ của nồi thanh trùng
Khi xếp hộp vào đầy nồi thứ nhất ta phải đợi một thời gian nhất định để xếp hộp vào đầy nồi thứ hai
Để đảm bảo chất lượng đồ hộp, thời gian gián đoạn giữa hai nồi thanh trùng không được vượt quá 30 phút Hộp sau khi được ghép kín cần được thanh trùng ngay lập tức để đạt hiệu quả tốt nhất.
Dây chuyền sản xuất có năng suất cao và số lượng hộp đưa vào nồi ít sẽ giúp giảm thời gian gián đoạn giữa các nồi liên tiếp.
7.3.2 Tính toán về nhiệt a.Giai đoạn đung nóng (nâng nhiệt): a1.Nhiệt lượng đun nóng nồi thanh trùng:
G1: Khối lượng nồi thanh trùng (kg)
Nhiệt dung riêng của thép được sử dụng trong nồi là C1 = 0,48185 (kJ/kg °C) Trong đó, tT là nhiệt độ thanh trùng (°C) và t1 là nhiệt độ ban đầu của nồi (°C) Nhiệt lượng cần thiết để đun nóng giỏ thanh trùng cũng cần được tính toán chính xác.
G3: Trọng lượng của vỏ hộp (kg)
Nhiệt dung riêng của vật liệu làm bao bì, cụ thể là sắt tây, được xác định là C 3 = 0,5028 (kJ/kg °C) Nhiệt độ thanh trùng tT (°C) và nhiệt độ ban đầu của vỏ hộp t3 (°C) cũng là những yếu tố quan trọng trong quá trình xử lý Ngoài ra, nhiệt lượng cần thiết để đun nóng sản phẩm cũng cần được tính toán chính xác để đảm bảo hiệu quả trong sản xuất.
G4: Khối lượng của sản phẩm trong nồi thanh trùng (kg)
C4: Nhiệt dung riêng của sản phẩm (kJ/kg o C) tT: Nhiệt độ thanh trùng ( o C) t4: Nhiệt độ ban đầu của sản phẩm ( o C) a5.Nhiệt tỏa ra môi trường xung quanh:
Q5 = α1 F τđn (ttb – tkk) (kJ) Trong đó: α 1 : Hệ số tỏa nhiệt ra ngoài môi trường xung quanh của nồi (W/m 2 o C) hoặc (kJ/m 2 h o C)
F: Diện tích bề mặt tỏa nhiệt cảu nồi thanh trùng (m 2 ) ttb: Nhiệt độ trung bình của thành thiết bị trong quá trình nâng nhiệt ( o C) tkk: Nhiệt độ môi trường không khí xung quanh ( o C) τđn: Thời gian đun nóng (phút) a6.Tổng lượng nhiệt cho quá trình đun nóng:
* Lưu ý: Nếu thanh trùng bằng nước thì cần tính thêm chi phí năng lượng để đun nóng nước b.Giai đoạn giữ nhiệt (thanh trùng):
Chi phí nhiệt cho giai đoạn thanh trùng:
Q6 = α F τtt (t’tb – tkk) (kJ) Trong đó: α: Hệ số tỏa nhiệt ra ngoài môi trường xung quanh của nồi (W/m 2 o C) hoặc (kJ/m 2 h o C)
F: Diện tích bề mặt tỏa nhiệt của nồi thanh trùng (m 2 ) t’tb: Nhiệt độ trung bình của thành thiết bị trong quá trình thanh trùng ( o C) tkk: Nhiệt độ môi trường không khí xung quanh ( o C) τ tt : Thời gian giữ nhiệt (phút) c.Tổn thất nhiệt do ngưng tụ:
Dnn: Lượng nước ngưng (kg) i': Nhiệt hàm (Enthalpy) của hơi nước ở nhiệt độ thanh trùng (kJ/kg) d1.Chi phí hơi nước cho giai đoạn đun nóng:
Q: Tổng lượng nhiệt của quá trình đun nóng (kJ) i": Nhiệt hàm bão hòa của nước ngưng ở nhiệt độ thanh trùng (kJ/kg) i': Nhiệt hàm ngưng tụ của hơi nước ở nhiệt độ thanh trùng (kJ/kg) Chi phí hơi cho một giờ đun nóng:
D'1' = D1 / τ đn (kg/h) d2.Chi phí hơi nước cho giai đoạn thanh trùng:
Chi phí hơi nước cho chu kỳ thanh trùng:
Q6: Chi phí nhiệt cho giai đoạn thanh trùng (kJ) Chi phí hơi nước cho một giờ thanh trùng:
D2' = D2 / τ tt (kg/h) d3.Chi phí hơi cho một chu kỳ làm việc của nồi thanh trùng:
Để tính lượng nước làm nguội sau quá trình thanh trùng, ta có thể sử dụng công thức D = D1 + D2 Lượng nước làm nguội bao gồm nước làm nguội giỏ, thiết bị và thực phẩm, nhưng để đơn giản hóa tính toán, chúng ta thường bỏ qua nước làm nguội giỏ và thiết bị Do đó, lượng nước làm nguội có thể được tính theo công thức cụ thể.
G1: Khối lượng của sản phẩm trong hộp (kg)
G2: Khối lượng vỏ hộp (kg)
C1: Nhiệt dung riêng của sản phẩm (kJ/kg.độ)
Nhiệt dung riêng của vỏ hộp (C2) được tính bằng kJ/kg.độ, trong khi nhiệt độ ban đầu của sản phẩm (t1) và nhiệt độ cuối của sản phẩm (t2) được đo bằng độ C Nhiệt độ cuối của nước (t") và nhiệt độ ban đầu của nước (t') cũng được xác định bằng độ C Cuối cùng, nhiệt dung riêng của nước (C) được biểu thị bằng kJ/kg.độ.
Các seminar: Tìm hiểu về các qui định pháp lý của Mỹ trong sản xuất đồ hộp thực phẩm acid thấp (CFR113) và thực phẩm acid hóa (CFR114)
Tìm hiểu về các qui định pháp lý của Mỹ trong sản xuất đồ hộp acid thấp
Toàn văn qui định được thể hiện trong Chương 21 h Phần CFR 113 (Code of Federal Regulations
Qui định gồm 7 tiểu phần (subpart): AhF
Ah Các qui định chung:
113.5 Thực hành sản xuất tốt (GMP) hiện tại
B – (Không công bố rộng rãi)
113.40 Thiết bị và các thủ tục
Dh Kiểm soát các thành phần, hộp chứa sản phẩm thực phẩm, nắphghép mí và các vật liệu sử dụng trong quá trình
Eh Kiểm soát sản xuất và các quá trình
113.83 Thiết lập công thức thanh trùng
113.87 Vận hành/Hoạt động trong phòng thanh trùng
113.89 Sai lệch trong quá trình thanh trùng, đuổi khí, hoặc kiểm soát các yếu tố tới hạn
Fh Lưu trữ hồ sơ và báo cáo
113.100 Lưu trữ hồ sơ chế biến nhiệt và quá trình sản xuất
Chế biến và bao gói vô trùng là quá trình đóng gói thực phẩm đã được tiệt trùng vào các hộp đã tiệt trùng sẵn Quá trình này diễn ra trong môi trường không khí vô trùng và được ghép kín với nắp đã được tiệt trùng, nhằm đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm.
Lỗ thông hơi là các lỗ nhỏ trên nồi thanh trùng, có chức năng tạo sự lưu thông không khí trong nồi và môi trường truyền nhiệt Chúng giúp loại bỏ khí vào nồi cùng với hơi nước, đồng thời tạo ra dòng môi trường truyền nhiệt đi qua bầu nhiệt kế, ngăn ngừa sự ngưng tụ hơi nước dưới đáy nồi thanh trùng.
• Thời gian nâng nhiệt là khoảng thời gian tính từ khi cho hơi vào nồi thanh trùng kín đến khi nhiệt độ đạt nhiệt độ thanh trùng
Độ tiệt trùng thương mại là điều kiện trong đó thực phẩm đã được thanh trùng, loại bỏ hoàn toàn vi sinh vật gây bệnh cũng như các vi sinh vật khác có khả năng phát triển trong thực phẩm khi được bảo quản và phân phối ở nhiệt độ thường.