Quá trình rang: Khái niệm, yêu cầu và biến đổi nguyên liệu | Môn Công nghệ thực phẩm - Trường Đại học Nông Lâm, Đại học Huế

lOMoAR cPSD| 59540283 I.
Khái niệm, bản chất và mục đích của các quá trình:
1. Khái niệm, bản chất:
- Sao, rang theo quan điểm nhiệt học thực chất là giống nhau
và là quá trình quá trình xử lý nhiệt, mà nhiệt truyền vào
sản phẩm bằng dẫn nhiệt và bức nhiệt. Nguyên liệu được đảo trộn liên tục.
⁺ Quá trình sao là nguyên liệu hoặc bán chế phẩm có dạng
lá hoặc sợi như chè, thuốc lá,.... sản phẩm không cần
đạt độ khô nhất định
⁺ Quá trình rang là những nguyên liệu có dạng hạt, viên
như đậu, lạc, cà phê, mè,…những sản phẩm có độ khô nhất định.
- Nướng là quá trình xử lý nhiệt, mà nhiệt lượng truyền vào
sản phẩm chủ yếu bằng bức xạ. Đó là một trong những quá
trình công nghệ phức tạp, trong đó xảy ra những biến đổi
hóa học, hóa lý (biến đổi hệ keo) làm cho sản phẩm đạt tới chất lượng yêu cầu. lOMoAR cPSD| 59540283
2. Mục đích của quá trình:
a) Mục đích của quá trình sao:
- Tăng cường hương vị: Sao thực phẩm giúp tạo ra mùi thơm
đặc trưng, làm tăng hương vị của các nguyên liệu. Ví dụ,
sao hành, tỏi hoặc gia vị giúp chúng phát huy mùi thơm và vị đậm đà hơn.
- Cải thiện kết cấu: Quá trình sao giúp làm mềm hoặc giòn
một số thực phẩm, giúp món ăn có kết cấu tốt hơn khi chế
biến. Điều này đặc biệt quan trọng khi sao các loại thịt, cá hay rau củ.
- Giảm độ ẩm: Sao thực phẩm giúp giảm lượng nước trong
thực phẩm, từ đó giúp bảo quản lâu dài hơn, ngăn ngừa sự
phát triển của vi khuẩn và nấm mốc. lOMoAR cPSD| 59540283
- Bảo quản thực phẩm: Đối với một số loại thực phẩm,
việcsao có thể giúp kéo dài thời gian sử dụng, hạn chế sự hư hỏng và mốc.
- Tiêu diệt vi sinh vật có hại: Quá trình sao có thể giúp tiêu
diệt một phần vi khuẩn, nấm mốc hoặc các tác nhân gây hại
khác có trong thực phẩm.
- Tăng giá trị dinh dưỡng: Một số nghiên cứu cho thấy,
quátrình sao có thể giúp làm tăng khả năng hấp thụ các chất
dinh dưỡng từ thực phẩm, như vitamin và khoáng chất. b)
Mục đích của quá trình rang:
- Giúp cho việc chuẩn bị cho quá trình tiếp theo như sai khi
rang cà phê hay rang lạc thì quá trình nghiền sẽ dễ dàng hơn.
- Là một dạng chế biến ra sản phẩm cuối cùng như lạc rang, mè rang,…
- Quá trình rang sẽ hạn chế và tiêu diệt một số vi sinh vật, ức
chế một số hoạt động cũng như làm giảm độ ẩm của sản
phẩm, giúp quá trình bảo quản dễ dàng kéo dài thời gian sử dụng.
- Tăng giá trị cảm quản của sản phẩm bằng cách tạo ra màu
sắc và hương vị hấp dẫn mà nguyên liệu tươi không có được.
c) Mục đích của quá trình nướng: -
Chuẩn bị: Trong công nghiệp sản xuất đồ hộp rau
quả,người ta thường nướng nguyên liệu để làm sạch vỏ.
Ví dụ: nướng để tách vỏ ớt ngọt trước khi đóng
hộp,…Tuy nhiên phương pháp này hiện nay ít dùng vì
tốn khá nhiều nhiên liệu. -
Chế biến: đây là mục đích chủ yếu của quá
trình.Trước hết do tác dụng của nhiệt độ cao sản phẩm lOMoAR cPSD| 59540283
trở nên chín, thích hợp cho mục đích sử dụng, đồng thời
dẫn đến sự biến đổi lý – hóa và hệ keo làm cho sản phẩm
có cấu trúc, có mùi vị, màu sắc đặc trưng. - Bảo quản:
Nhiệt độ nướng thường trên 200°C, làm cho các hệ
enzyme phân hủy nhanh chóng mất hoạt tính, ngăn chặn
được sự tạo thành một số thành phần hóa học có thể gây
ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm hoặc có thể bảo
vệ được những thành phần thuộc đối chất của enzyme.
Tuy nhiên những phần tiếp xúc với nhiệt độ quá cao làm
cho một số thành phần hóa học bị biến tính gây ra hiện
tượng caramen hóa, vitamin bị phân hủy. Đồng thời ở
nhiệt độ cao, trong thời gian ngắn các loại vi sinh vật có
trong sản phẩm bị tiêu diệt nhanh chóng và sau khi
nướng sản phẩm khô tạo môi trường bất lợi cho sự phát
triển của vi sinh vật. - Hoàn thiện: Tạo bề mặt sản phẩm
hấp dẫn tăng giá trị cảm quan, hoàn thiện hương vị và
tăng tính ứng dụng của món ăn.
II. Yêu cầu của quá trình:
1. Yêu cầu của quá trình sao:
- Nguyên liệu: dạng lá hoặc sợi - Thiết bị:
⁺ Kiểu thiết bị có 2 loại: chảo sao và máy sao thùng quay
bên trong có lắp các bộ phận trộn kiểu tay đảo hoặc cánh
đảo dạng xoắn. Thiết bị ko chịu áp lực nhưng chịu nhiệt.
⁺ Thể tích hữu ích = 1/3÷1/2 thể tích thiết bị. lOMoAR cPSD| 59540283
⁺ Năng suất máy phụ thuộc nguyên liệu, thể tích hữu ích và thời gian sao.
⁺ Vật liệu: yêu cầu có hệ số truyền nhiệt cao để phân bố
nhiệt độ đều, tùy loại nguyên liệu đem sao có thể yêu cầu
không rỉ, thông thường dùng gang.
- Năng lượng: Do thiết bị được đun nóng trực
tiếp cong nguyên liệu được truyền nhiệt
gián tiếp nên tổn hao nhiệt khá cao, do vậy
lò đốt cần được bao kín. Nhiên liệu có thể
dùng than, củi hoặc dầu ma dút, hoặc dùng
hơi quá nhiệt nếu dùng thiết bị sao hai vỏ.
2. Yêu cầu của quá trình rang:
3. Yêu cầu của quá trình nướng:
- Yêu cầu về nguyên liệu: Nguyên liệu cần tươi sạch, đảm
bảo vệ sinh an toàn thực phẩm tránh nguy cơ lây nhiễm
chéo từ vi sinh vật hoặc hóa chất.
- Yêu cầu về thiết bị: Dụng cụ nướng cần được làm sạch
trước và sau mỗi lần sử dụng để tránh ám mùi hoặc lây
nhiễm vi khuẩn. Tùy theo thực phẩm và mục đích chế
biến mà lựa chọn thiết bị như lò nướng, bếp than, bếp
gas hoặc bếp điện và đảm bảo nhiệt độ ổn định, phân bố
nhiệt đồng đều để thực phẩm chín đều, không bị cháy hoặc sống.
- Yêu cầu về quá trình nướng: Quá trình nướng yêu cầu sự
chính xác và kỹ lưỡng trong việc kiểm soát nhiệt độ, thời
gian và các yếu tố khác để không mất đi độ ẩm tự nhiên
hoặc bị cháy khét gây biến đổi các thành phần dinh
dưỡng có trong vật liệu. lOMoAR cPSD| 59540283
Yêu cầu về chất lượng thành phẩm: Thành phẩm sau khi
nướng phải đạt tiêu chuẩn về hương vị, màu sắc và kết
cấu. Tùy loại thực phẩm, món nướng cần đạt độ giòn,
mềm hoặc xốp theo yêu cầu.
III. Phạm vi ứng dụng trong sản xuất thực phẩm:
1. Phạm vi ứng dụng trong sản xuất thực phẩm của quá trình sao:
- phạm vi ứng dụng của quá trình sao thực phẩm không
chỉ giới hạn trong việc tăng hương vị mà còn liên quan
đến việc bảo quản, làm mềm, khử mùi, và tạo ra các sản
phẩm thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao. Nó có thể áp
dụng từ các gia vị, nguyên liệu thô đến các thực phẩm
chế biến sẵn, thậm chí cả trong ngành dược liệu.
2. Phạm vi ứng dụng trong sản xuất thực phẩm của quá trình rang:
- Quá trình rang thực phẩm có phạm vi ứng dụng rộng rãi
trong nhiều lĩnh vực, từ gia vị và hạt ngũ cốc, đậu, thực
phẩm khô cho đến các món ăn thịt, hải sản, rau củ. Rang
không chỉ giúp cải thiện hương vị, kết cấu của thực phẩm
mà còn hỗ trợ bảo quản thực phẩm lâu dài và tạo ra các
sản phẩm chế biến sẵn.
3. Phạm vi ứng dụng trong sản xuất thực phẩm của quá trình nướng:
- Trong công nghiệp chế biến lương thực, quá trình nướng
được áp dụng trong sản xuất các sản phẩm như bánh mì,
bánh quy, bánh nướng và chế biến các món ăn phổ biến
như thịt nướng, ngô nướng, trứng nướng,… Các sản
phẩm này trải qua quá trình nướng nhằm mục đích làm
chín thực phẩm, tạo màu sắc hấp dẫn, gia tăng hương vị,
đình hình cấu trúc phù hợp và kéo dài thời gian bảo quản.
IV. Các biến đổi xảy ra đối với nguyên liệu: lOMoAR cPSD| 59540283 -
1. Các biến đổi xảy ra đối với nguyên liệu của quá trình sao:
a) Biến đổi hóa học (Oxy hóa polyphenol):
- Quá trình oxy hóa polyphenol là một biến đổi hóa học
quan trọng trong sao chè, đặc biệt là trong sản xuất chè
đen. Khi lá chè bị dập trong quá trình cán hoặc vò, các
enzym như polyphenol oxidase tiếp xúc với polyphenol
và oxy trong không khí, gây ra quá trình oxy hóa.
- Sản phẩm của quá trình này là các hợp chất như
theaflavin và thearubigin, mang lại màu sắc nâu đỏ và hương vị đậm cho chè. b) Biến đổi vật lý:
- Lá chè bị dập, cuộn và cán, dẫn đến thay đổi cấu trúc và
hình dạng của lá. Các bước này làm phá vỡ các tế bào
chè, tạo điều kiện cho các enzym tiếp xúc với oxy, thúc
đẩy quá trình oxy hóa và tạo ra mùi thơm đặc trưng.
- Sau đó, quá trình sấy khô giúp lá chè giảm độ ẩm và trở
nên giòn hơn, dễ nghiền nát thành dạng bột hoặc mảnh nhỏ. c) Biến đổi màu sắc:
Trong quá trình sao, lá chè chuyển từ màu xanh sang màu
nâu hoặc đen do các phản ứng hóa học. Mức độ biến đổi
màu sắc phụ thuộc vào thời gian và nhiệt độ sao chè,
cũng như quá trình oxy hóa.
- Chè xanh sẽ được giữ ở nhiệt độ thấp hơn để không cho
phép oxy hóa, giữ màu xanh tươi. Trong khi đó, chè đen
oxy hóa hoàn toàn nên có màu đen hoặc nâu đậm.
d) Biến đổi mùi hương:
- Quá trình sao chè tạo ra nhiều hợp chất thơm, giúp chè có
mùi đặc trưng. Khi nhiệt độ tăng lên, các hợp chất như lOMoAR cPSD| 59540283
amino axit và đường trong lá chè xảy ra phản ứng
Maillard, tạo nên mùi thơm quyến rũ, dễ chịu. e) Giảm độ ẩm:
- Sao chè ở nhiệt độ cao làm bốc hơi nước khỏi lá, giảm độ
ẩm xuống khoảng 3-5%. Điều này giúp bảo quản chè tốt
hơn, ngăn ngừa sự phát triển của vi khuẩn và nấm mốc
f) Biến đổi về thành phần dinh dưỡng:
- Nhiệt độ cao trong quá trình sao cũng làm thay đổi một số
thành phần dinh dưỡng của chè, chẳng hạn như hàm
lượng caffeine và một số vitamin. Thông thường, chè
xanh giữ lại nhiều chất chống oxy hóa hơn so với chè đen
do quá trình oxy hóa thấp hơn.
2. Các biến đổi xảy ra đối với nguyên liệu của quá trình rang: a) Biến đổi vật lý:
- Nước và một số phân tử lượng nước bay hơi, làm trương
nở, giảm khối lượng, tỷ trọng hạt.
- Màu sắc là biến đổi quan trọng nhất trong quá trình rang.
Nguyên liệu hạt sẽ chuyển màu nâu sẫm, sáng bóng hơn
(như cà phê), hoặc màu vàng nhạt đối với với bắp hoặc
lạc, đồng thời quá trình bay mùi theo các hợp chất bay hơi cũng xảy ra.
- Quá trình rang còn làm kích thước của hạt tăng lên so với hạt lúc còn xanh.
b) Biến đổi hóa học: Các biến đổi hóa học diễn ra mạnh mẽ
hơn như phản ứng tạo màu, tạo mùi
- Thay đổi độ ẩm: trước khi rang khoảng 12% - 13%, sau
khi rang còn khoảng 1% - 2%
- Phản ứng Melanoidin – Caramen: trong quá trình rang
thì phản ứng sẫm màu do phản ứng Melanoidin và phản lOMoAR cPSD| 59540283 -
ứng Caramen của các hợp chất đường và protein có trong
thành phần nguyên liệu, chủ yếu là phản ứng
Melanoidin. Phản ứng xảy ra ở 3 giai đoạn chính sau:
⁺ Phản ứng ngưng tụ cabonyl và phản ứng
chuyển vị amadory với sự hình thành sản
phẩm không màu, không hấp thu ánh sáng cực tím.
⁺ Phản ứng khử nước của đường, phân hủy hợp
chất amin làm cho sản phẩm không màu hoặc
có màu vàng, hấp thu mạnh ánh sáng cực tím.
⁺ Phản ứng ngưng tụ andol, trùng hợp
andehydramin và tạo thành hợp chất dị vòng
nito. Sản phẩm có màu đậm. c) Biến đổi hóa lý:
- Hiện tượng bay hơi ẩm và các hợp chất dễ bay hơi, quá
trình làm cho cấu trúc bên trong nguyên liệu trở nên giòn xốp.
d) Biến đổi hóa sinh và vi sinh:
Do nhiệt độ rất cao nên sau quá trình sao rang các
enzyme và vi sinh vật có trong nguyên liệu ban đầu sẽ bị vô hoạt hoàn toàn. e) Biến đổi cảm quan:
- Tạo hương vị, màu sắc đặc trưng.
- Bề mặt sản phẩm dầu trơn và nhẵn, sau đó sẽ khô và bắt
đầu xuất hiện các vết nứt, cuối cùng sẽ dần bóng lên do
dầu từ bên trong nhân thoát ra. lOMoAR cPSD| 59540283
3. Các biến đổi xảy ra đối với nguyên liệu của quá trình nướng: V.
Công nghệ và thiết bị:
1. Công nghệ và thiết bị của quá trình sao: Chế biến chè
a) Chảo sao: thiết bị này dùng để diệt men trong sản xuất chè.
- Nguyên tắc hoạt động: Lượng nguyên liệu cho vào chảo
sao trong từng mẻ: lượng nguyên liệu cho vào chảo sao
phụ thuộc vào dung tích chảo. Nếu ít quá so với dung
tích chảo thì nhiệt độ khối nguyên liệu khó đảm bảo (80°
C) do bị đảo nhiều, nguyên liệu chè tiếp xúc nhiều với
chảo nên dễ bị cháy. Ngược lại, nếu lượng nguyên liệu
quá nhiều so với dung tích chảo thì chè dễ bị diệt men
không đều. Thực nghiệm cho thấy nếu đường kính chảo
85 ÷ 95 cm thì lượng chè cho vào chảo là 8 kg. —Ưu điểm: ⁺ Cấu tạo đơn giản ⁺ Dễ sử dụng
⁺ Dễ vệ sinh lò —Nhược điểm: ⁺ Năng suất thấp
⁺ Tốn nhiều năng lượng
⁺ Chỉ sản xuất thủ công trên quy mô nhỏ lOMoAR cPSD| 59540283 -
Sao chè truyền thống bằng chảo gang
Sao chè bằng thiết bị sao lOMoAR cPSD| 59540283
b) Thiết bị sao chè sử dụng gas:
- Nguyên tắc hoạt động: Thùng được gắn với bộ điều
khiển tự động để thùng quay và hệ thống các vách ngăn.
Nguyên liệu cho vào từng mẻ trong quá trình sao sử dụng
năng lượng của khí gas, thùng quay. Nguyên liệu được
đảo trộn liên tục, đồng đều. Cuối quá trình cho thiết bị
ngừng hoạt động dùng cơ cấu xoay thùng 1 góc 90° sản
phẩm sẽ được tháo ra ngoài. —Ưu điểm:
⁺ Đơn giản, dễ sử dụng ⁺ Năng suất cao ⁺ Hiệu suất cao ⁺ Dễ cơ giới hóa — Nhược điểm:
⁺ Thiết bị có cấu tạo phức tạp lOMoAR cPSD| 59540283
c) Thiết bị sao chè sử dụng điện:
- Thiết bị sao chè bằng điện là một loại máy móc chuyên
dụng dùng để sao chè (trà) trong quá trình chế biến. Việc
sao chè bằng điện giúp kiểm soát nhiệt độ, đảm bảo chất
lượng trà, rút ngắn thời gian chế biến, và mang lại hiệu
quả cao hơn so với phương pháp sao thủ công. Các thiết
bị sao chè bằng điện thường được ứng dụng trong sản
xuất trà công nghiệp, giúp tăng năng suất, giảm lao động
thủ công và duy trì chất lượng đồng đều cho từng mẻ trà. lOMoAR cPSD| 59540283
2. Công nghệ và thiết bị của quá trình rang: chế biến cà phê
3. Công nghệ và thiết bị của quá trình nướng:
VI) Quy trình sản xuất sản phẩm
1. Quy trình chế biến chè: lOMoAR cPSD| 59540283
Mục đích công đoạn sao:
Giữ hương vị và bảo quản chè lâu hơn.
Giúp dừng quá trình lên men và làm khô lá chè.