Cháo ăn liền

1. GIỚI THIỆU NGUYÊN LIỆU Nguyên liệu chính để sản xuất cháo ăn liền là gạo, nguyên liệu phụ là nước. Bên cạnh đĩ cịn cĩ các phụ gia như: CMC (carboxyl metyl cellulose), natri polyphosphat, bột màu thực phẩm và muối ăn, dầu cọ tinh luyện, chất điều vị, hành, tiêu, ớt, …. 1.1. Nguyên liệu chính Nguyên liệu chính trong quy trình sản xuất cháo ăn liền là gạo trắng đã qua xay xát 1.1.1. Cấu tạo và thành phần hố học của nguyên liệu Ø Cấu tạo: - Gạo trắng thường đã qua xay xát kỹ nên chỉ bao gồm: nội nhũ và một phần nhỏ của phơi: - Nội nhũ là phần được sử dụng lớn nhất của hạt lúa, gồm các tế bào lớn cĩ thành mỏng, chứa tinh bột, protein, một ít cellulose, chất béo, tro và đường. Trong nội nhũ chứa tới 80% tinh bột. Tùy theo giống, điều kiện canh tác và phát triển, nội nhũ cĩ thể trắng trong hay trắng đục. Nếu nội nhũ cĩ độ trắng trong cao thì trong quá trình xay xát gạo ít gãy nát và cho tỷ lệ thành phẩm cao. Ngược lại, nếu nội nhũ cĩ độ trắng đục cao thì trong quá trình chế biến sẽ bi gãy nát nhiều. - Phơi: ở gĩc dưới nội nhũ, thuộc loại đơn diệp tử, chiếm 2,25% khối lượng gạo. Phơi cĩ cấu tạo xốp, chứa nhiều protein, lipid, vitamin (đặc biệt là vitamin B1),…, nhưng thường bị vụn nát trong quá trình xay xát, và chỉ cịm sĩt lại một phần nhỏ trong hạt gạo. Trong phơi cĩ gù liên kết với nội nhũ, và cĩ rễ mềm, thân và lá. Phơi gồm các tế bào sống cĩ khả năng phân chia, phát triển và tổng hợp các chất. Trong thành phần của phơi cĩ một phức hệ các chất thương cĩ mặt trong tế bào sống. Ø Thành phần hĩa học: - Thành phần của gạo đã xay xát chủ yếu là glucid,và một lượng nhỏ: protein, cellulose, lipid, vitamin, khống vơ cơ, các enzyme và nước. Bảng 1: Thành phần trung bình (% khối lượng) của gạo đã xay xát (mẫu cĩ độ ẩm 14%) Glucid 77-89 Protid 6.3-7.1 Lipid 0.3-0.5 Tro 0.3-0.8 • Nước : - Hạt gạo cĩ độ ẩm dao động trong khoảng 16% - 28% tuỳ theo điều kiện canh tác. Trong quá trình chế biến, nước (độ ẩm) đĩng vai trị quan trọng đối với cấu trúc sản phẩm. • Glucid: - Trong gạo, thành phần glucid bao gồm tinh bột, đường, dextrin, cellulose và hemincellulose. Hàm lượng glucid ở các phần của hạt gạo thì rất khác nhau. Tinh bột tập trung chủ yếu trong nội nhũ. Bảng 2: Thành phần glucid (% khối lượng) của gạo đã xay xát (mẫu cĩ độ ẩm 14%) Tổng Glucid 76.7-78.4 Tinh bột 77.6 Xơ thơ 0.2-0.5 Xơ trung tính 0.7-2.3 Pentosans 0.5-1.4 Hemicellulose 0.1 1,3-1,4 β-glucans 0.11 Đường tự do 0.22-0.45 Lignin 9.5-18.4 § Tinh bột - Tinh bột là thành phần chủ yếu của hạt gạo, chiếm đến 90% lượng chất khơ của hạt gạo xát. Tinh bột tồn tại dưới hai dạng là amylose và amylopectin, tỉ lệ hai thành phần này thay đổi tuỳ thuộc vào giống lúa. Tinh bột quyết định giá trị cảm quan của hạt gạo trong đĩ thành phần amylose quyết định độ dẻo của sản phẩm làm ra từ gạo. Hạt tinh bột gạo cĩ hình dạng đa giác đặc trưng, kích thước tinh bột gạo nhỏ nhất trong số các loại lương thực, từ 2 - 10μm. Bảng 3 : Tính chất hố lý của tinh bột gạo tẻ đã loại bỏ chất béo Kích thước hạt (µm) Protein (%) Nhiệt độ hồ hĩa (0C) Hàm lượng amylose (%) Tỷ trọng 4-5 0.58-1.81 52-71 13.3-37.2 1.496-1.511 § Đường: - Trong lúa gạo, đường thường tồn tại ở dạng chủ yếu là saccharose, ngồi ra cịn cĩ một ít đường glucose, fructose . • Protein: Trong gạo, protein tồn tại ở ba dạng là các hạt cầu protein lớn nằm ở cả hai vùng gần lớp aleurone (subaleurone) và trung tâm hạt. Các hạt cầu protein lớn cĩ đường kính 1-2 μm nằm ở vùng trung tâm hạt. Các hạt cầu protein nhỏ, chủ yếu nằm ở vùng subaleurone, cĩ đường kính 0.5 – 0.7 μm. Trong các hạt cầu, các sợi protein sắp xếp thành các vịng đồng tâm hay tia hướng tâm. Càng ở giữa hạt cầu thì mật độ protein càng cao. Dạng thứ ba là dạng tinh thể cĩ đường kính từ 2 – 3 μm cũng chỉ tồn tại trong lớp subaleurone protein trong gạo xát gồm 4 loại với các tỉ lệ như sau: Bảng 4 : Thành phần % các loại acid amin cĩ trong gạo xát (% lượng protein tổng). Alanine 5.6-5.8 Arginine 8.6-8.7 Aspartic 9.1-9.6 Cystein 1.8-2.6 Glutamic 18.3-18.5 Glycine 4.5-4.8 Histidine 2.3-2.7 Isoleucine 3.2-4.8 Leucine 8.4-8.6 Lysine 3.4-4.2 Methionine 2.3-3 Phenylalanine 5.3-5.5 Proline 4.6-5.1 Serine 5.3-5.9 Threonine 3.7-3.9 Tryptophan 1.3-1.8 Tyrosine 4.4-5.5 Valine 4.9-6.8 • Lipid: Thành phần lipid trong gạo tồn tại hàm lượng chất béo rất nhỏ, chỉ khoảng 1.5 – 2.3% với hàm lượng các hợp chất như sau Bảng 5 : Thành phần lipid trong gạo (% tổng lượng lipid) Lipid trung tính 82 Glycolipid 8 Phospholipid 10 Bảng 6: Thành phần các acid béo tự do cĩ trong gạo (% tổng lượng acid béo) Palmitic 33 Oleic 21 Linoleic 40 Các acid béo khác 6 • Chất khống: Bảng 7: Thành phần các chất khống trong gạo (% khối lượng chất khơ) Nguyên tố đa lượng (mg/g hạt 14%) Canxi 0.1-0.3 Magie 0.2-0.5 Phospho 0.8-1.5 Phospho dạng phytin 0.3-0.7 Kali 0.7-1.3 Silic 0.1-0.4 Lưu huỳnh 0.8 Nguyên tố vi lượng (µm/g hạt 14%) Nhơm 0.1-22 Brom 0.9 Cadimi 0.0025 Clo 200-300 Coban 0.017 Đồng 2-3 Flo 0.3 Iod 0.02 Sắt 2-28 Mangan 6-17 Thùy ngân 0.005 Molybden 1.4 Niken 0.14 Rubidi 6 Selen 0.3 Natri 5-86 Thiếc 1.1 Kẽm 6-23 • Vitamin: Trong gạo, thành phần vitamin gồm các loại B1 ,B2 ,B5 ,PP ,E ,…với phần lớn vitamin tập trung ở lớp vỏ hạt, lớp aleurone và phơi hạt. Phần nội nhũ hạt chứa lượng vitamin rất ít ,vì vậy gạo trắng cũng chỉ chứa một ít hàm lượng các vitamin. Bảng 8: Thành phần vitamin trong gạo trắng (cĩ độ ẩm 14%) (đơn vị là % khối lượng hạt) Retinol (A) 0-0.9 Thiamine (B1) 3-19 Riboflavin (B2) 1.7-2.4 Niacin 224-389 Pirydoxine (B5) 9-27 Panthothnic acid 29-56 Biotin 0.1-0.6 Inositol tổng 3700-3900 Choline tổng 860-1250 p-aminobenzoic acid 0.6 Folic acid 0.9-1.8 Cyanocobalamin (B12) 0-0.003 α-tocopherol (E) 54-86 1.1.2. Các chỉ tiêu chất lượng của gạo trắng: Bảng 9: Phân loại các tiêu chuẩn của hạt gạo (nguồn Jenníng et al., 1979) Kích thước Chiều dài (mm) Cấp độ Hình dạng Tỷ lệ dài/rộng Cấp độ Dài nhất 7.5+ 1 Thon 3.0+ 1 Dài 6.61-7.5 3 Trung bình 2.1-3.0 3 Trung bình 5.51-6.60 5 Hơi trịn 1.1-2.0 5 Ngắn -5,50 7 Trịn -1.1 7 Bảng 10: Chỉ tiêu chất lượng gạo trắng (Khơng lớn hơn theo % khối lượng ) (Theo TCVN 5644:1999) Loại gạo hạt dài Tấm (%) Bạc phấn Bị hỏng Hạt non Hạt nếp Tạp chất Thĩc Hạt/kg Độ ẩm Hạt vàng Mức xát 100% 4.0 5 0.25 0 1.5 0.05 10 14.0 0.2 Rất kỹ 5% 5.0 6 1.0 0.2 1.5 0,1 15 14.0 0.5 Kỹ 10% 10 7 1.25 0.2 1.5 0.2 20 14.0 1.00 Kỹ 15% 15 7 1.5 0.3 2.0 0.2 25 14.0 1.25 Vừa phải 20% 20 7 2.0 0.5 2.0 0.3 25 14.5 1.25 Vừa phải 25% 25 8 2.0 1.5 2.0 0.5 30 14.5 1.5 Bình thường 35% 35 10 2.0 2.0 2.0 0.5 30 14.5 2.0 Bình thường 45% 45 10 2.5 2.0 2.0 0.5 30 14.5 2.0 Bình thường Bảng 11 : Yêu cầu chất lượng đối với gạo Chỉ tiêu Hạng chất lượng Hạng 1 Hạng 2 Hạng 3 1. Độ ẩm, % theo khối lượng khơng lớn hơn Riêng các tỉnh miền nam và thành phố Hồ Chí Minh 14.0 15.0 14.0 15.0 14.5 15.5 2. Tạp chất, % theo khối lượng khơng lớn hơn 2.0 3.0 5.0 3. Tỷ lệ lật sạch, % theo khối lượng khơng lớn hơn 79.0 78.0 77.0 4. Hạt hư hỏng, % theo khối lượng khơng lớn hơn 1.5 2.5 4.0 5. Hạt vàng, % theo khối lượng khơng lớn hơn 0.5 1.0 2.0 6. Hạt bạc phấn, % theo khối lượng khơng lớn hơn 5.0 7.0 10.0 7. Hạt non và khuyết tật, % theo khối lượng khơng lớn hơn 3.0 4.0 6.0 8. Hạt đỏ, % theo khối lượng khơng lớn hơn 2.0 4.0 7.0 9. Hạt rạn nứt, % theo khối lượng khơng lớn hơn 8.0 15.0 20.0 10. Hạt lẫn loại, % theo khối lượng khơng lớn hơn 6.0 10.0 15.0 Bảng 12: Liều lượng sử dụng cho phép của các hố chất trong gạo trắng (Theo FAO/WHO 1982) Loại hĩa chất Liều lượng hĩa chất trộn vào gạo (ppm) Malathon 8-12 Pirimiphos methyl 4-10 Fenitronthion 4-12 Bromophos 6-12 Chlorpyrifos methyl 4-10 Dichlorvos 2-20 Methacrifos 5-15 Lindane 1-2.5 Pyrethrins 3 Bioresmethrin 2 Deltamethrin 2 Permethrins 5-10 1.1.3. Yêu cầu của gạo dùng trong sản xuất cháo ăn liền: - Hiện nay, cơng nghệ chế biến gạo của nước ta cịn khá thơ sơ và phương thức chế biến chủ yếu là thủ cơng, quy mơ nhỏ. Do tình trạng sử dụng nguyên liệu và quy trình chế biến tùy tiện nên năng suất và chất lượng sản phẩm khơng ổn định, mẫu mã chưa hấp dẫn, thâm chí cịn chưa đảm bảo vệ sinh…nên khả năng cạnh tranh chưa cao. Để ngành sản xuất lúa gạo phát triển hơn nữa đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường việc chế biến lúa gạo thành các sản phẩm hàng hĩa là rất cần thiết. Với mục tiêu đĩ, các phương pháp chế biến gạo truyền thống của nước ta hiện nay cần được cơng nghiệp hĩa, tiêu chuẩn hĩa từ khâu lựa chọn nguyên liệu đến quy trình và dây chuyền cơng nghệ sản xuất. Việc tìm hiểu các loại gạo, các đặc tính chất lượng sử dụng trong chế biến cĩ ý nghĩa rất quan trọng. Bảng 13: Các loại gạo của nước ta hiện nay Mẫu Loại gạo Tỷ lệ trộn Thời gian bảo quản từ thu hoạch đến chế biến 1 C70+CR203 1:5 6 2 CR203 8 3 DT10 6 4 CR203 6 5 Mộc Tuyền 12 6 Mộc Tuyền 7 7 VN10 6 8 VN10+DT10 1:5 8 9 13/2 7 10 VN10 8 11 Mộc Tuyền 8 12 13/2+DT10 3:1 12 13 13/2+K.dân 2:1 12 14 13/2 9 15 DT10 9 - Gạo sử dụng chế biến cháo gồm 7 giống: CR203, DT10, Mộc Tuyền, 13/2 (IR17494), VN10, Khang Dân, C70. Gạo dùng trong chế biến cháo được xay xát từ thĩc ‘’cũ’’ là loại thĩc sau khi thu hoạch cĩ thời gian lưu kho ít nhất là 6 tháng đến 1 năm, thuận lợi cho chế biến cháo vì quá trình gia cơng dễ dàng, sản phẩm cĩ chất lượng ổn định. Bên cạnh lựa chọn gạo thì các khâu trong quá trình chế biến cũng quyết định rất lớn đến chất lượng cháo. - Cần lựa chọn loại gạo tẻ tốt và phải đảm bảo yêu cầu sau: ü Gạo tẻ ngon ü Khơng cĩ mùi mốc ü Khơng cĩ sâu mọt ü Tỷ lệ tạp chất dưới 0,1% - Tùy theo quy mơ sản xuất và điều kiện bảo quản mà tính tốn dự trữ một số lượng gạo vừa phải. 1.1.4. Tính chất cơng nghệ của gạo dùng trong sản xuất cháo ăn liền: Ø Nhiệt độ hồ hĩa: - Trong quá trình sản xuất, gạo cần cĩ những tính chất phù hợp để đáp ứng được các yêu cầu cơng nghệ. Thơng số quan trọng ở đây cần quan tâm là nhiệt độ hồ hĩa. - Nhiệt độ hồ hĩa được đánh giá thơng qua điểm phá hủy kiềm . Điểm phá hủy kiềm biến động từ 4.7 đến 5.6. Cĩ 5 mẫu cĩ điểm phá hủy kiềm là 5.2. Phân loại nhiệt độ hồ hĩa theo Rice post-havrest technology thì 100% số mẫu nghiên cứu cĩ nhiệt độ hồ hĩa ở mức trung bình, qua đĩ cho thấy các loại gạo lựa chọn làm cháo khác nhau, tuy giống khác nhau nhưng cĩ đặc điểm chung là cĩ nhiệt độ hồ hĩa ở mức trung bình. Bảng 14: Nhiệt độ hồ hĩa và độ bền gel của một số loại gạo Tên mẫu Độ phá hủy kiềm Chiều dài gel (mm) Điểm Phân loại 30 phút 60 phút Phân loại 1 5.2 ± 0.2 Trung bình 60.6 62.6 ± 1.52 Mềm 2 5.0 ± 0.4 Trung bình 53.7 55.8 ± 1.24 Trung bình 3 4.7 ± 0.2 Trung bình 46.8 49,2± 1,24 Trung bình 4 5.2 ± 0.2 Trung bình 57.8 60.2 ± 1.24 Trung bình 5 5.2 ± 0.2 Trung bình 59.8 62.6 ± 1.52 Mềm 6 4.7 ± 0.2 Trung bình 52.2 53.8 ± 1.24 Trung bình 7 5.5 ± 0.2 Trung bình 55.8 57.6 ± 1.24 Trung bình 8 5.4 ± 0.2 Trung bình 57.8 59.8 ± 1.24 Trung bình 9 5.2 ± 0.1 Trung bình 49.8 52.2 ± 1.24 Trung bình 10 5.4 ± 0.1 Trung bình 51.8 53.8 ± 1.24 Trung bình 11 5.6 ± 0.1 Trung bình 56.8 59.4 ± 1.52 Trung bình 12 5.5 ± 0.2 Trung bình 60.2 61.8 ± 1.24 Mềm 13 4.7 ± 0.2 Trung bình 71.8 74.6 ± 1.52 Mềm 14 4.8 ± 0.1 Trung bình 68.2 70.2 ± 1.24 Mềm 15 5.2 ± 0.1 Trung bình 53.8 55.8 ± 1.24 Trung bình - Trong thực tế, gạo cĩ nhiệt độ hồ hĩa trong khoảng 70-80oC. Ø Tính hấp thụ: - Do độ ẩm của nguyên liệu là một thơng số quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến thơng số cơng nghệ của các quá trình sản xuất và chất lượng sản phẩm nên khả năng hấp thụ (hút ẩm) của nguyên liệu cũng là một yếu tố cần phải xem xét trong quá trình lựa chọn nguyên liệu: - Hạt gạo được cấu tạo chủ yếu từ tinh bột, cellulose, protein cĩ các nhĩm hydroxyl háo nước, nhĩm –SH, -SCH3... cĩ khả năng liên kết với các khí và hơi ẩm tạo hấp thụ hĩa học và hấp thụ vật lý. Mặt khác, trong hạt cĩ nhiều mao quản kích thước từ 10-7-10-3 cm nên hơi nước và các chất khí dễ dàng hấp phụ và ngưng tụ trong mao quản hạt - Độ ẩm cịn gây ảnh hưởng tới các tính chất vật lý của hạt. Hoạt độ của nước ảnh hưởng tới hoạt động của enzyme các vi sinh vật trong hạt làm giảm chất lượng của hạt. Ngồi ra, hoạt độ nước càng cao, hạt càng hơ hấp mạnh sẽ làm tổn thất chất khơ càng nhiều, đồng thời nhiệt và hơi nước sinh ra lại cĩ khả năng làm tăng cường dộ hơ hấp của nguyên liệu - Các yếu tố ảnh hưởng đến ẩm cân bằng của hạt: nhiệt độ, độ ẩm tương đối của khơng khí và bản chất của từng loại hạt. 1.2. Nguyên liệu phụ 1.2.1 Nước - Nước dùng trong sản xuất cháo ăn liền phải đảm bảo đúng tiêu chuẩn của nước dùng trong thực phẩm. Nghĩa là phải đạt các yêu cầu cụ thể như sau: Bảng 15: Chỉ tiêu chất lượng của nước (TCNV 5502 : 2003) STT Tên chỉ tiêu Đơn vị Mức khơng lớn hơn 1 Màu sắc Mg/l Pt 15 2 Mùi, vị - Khơng cĩ mùi, vị lạ 3 Độ đục NTU 5 4 pH - 6-8.5 5 Độ cứng, tính theo CaCO3 mg/l 300 6 Hàm lương oxi hịa tan, tính theo oxi mg/l 6 7 Tổng chất rắn hịa tan mg/l 1000 8 Hàm lượng amoniac, tính theo N mg/l 3 9 Hàm lượng asen mg/l 0.01 10 Hàm lượng antimon mg/l 0.005 11 Hàm lượng chlorua mg/l 250 12 Hàm lượng chì mg/l 0.01 13 Hàm lượng crom mg/l 0.05 14 Hàm lượng đồng mg/l 1.0 15 Hàm lượng florua mg/l 0.7-1.5 16 Hàm lượng kẽm mg/l 3.0 17 Hàm lượng hydro sunfua mg/l 0.05 18 Hàm lượng mangan mg/l 0.5 19 Hàm lượng nhơm mg/l 0.5 20 Hàm lượng nitrat, tính theo nitơ mg/l 0.5 21 Hàm lượng nitrit, tính theo nitơ mg/l 10.0 22 Hàm lượng Fe tổng số (Fe2++Fe3+) mg/l 1.0 23 Hàm lượng Hg mg/l 0.5 24 Hàm lượng Xyanua mg/l 25 Chất hoạt động bề mặt tính theo Linear ankyl benzen Sunfonat mg/l 26 Benzen mg/l 0.001 27 Phenol và dẫn xuất của Phenol mg/l 0.07 28 Dầu mỏ và các hợp chất của dầu mỏ mg/l 0.01 29 Hàm lượng thuốc trừ sâu lân hữu cơ MPN/100ml 0.01 30 Hàm lượng thuốc trừ sâu clo hữu cơ MPN/100ml 0.1 31 Coliform tổng số pCi/l 2.2 32 E.Coli và coliform chịu nhiệt pCi/l 0 33 Tổng hoạt động α 3 34 Tổng hoạt động β 30 1.2.2. Dầu cọ tinh luyện Bảng 16: Chỉ tiêu chất lượng của dầu cọ tinh luyện (TCVN 6048:1995) STT Tên chỉ tiêu Yêu cầu 1 Màu sắc Trong suốt hoặc màu vàng sáng 2 Mùi vị Khơng mùi 3 Triglyceride (%) ≥ 99,77 4 Độ ẩm (%) 0,10 – 0,15 5 Chỉ số acid (ml NaOH 1N/g mẫu) 0,2 – 0,3 6 Chỉ số peroxide (ml Na2S2O3 0,002 N/g mẫu) 0,60 – 1,25 7 Phản ứng Kreiss Khơng cĩ 8 Tạp chất Khơng cĩ 9 Chỉ tiêu vi sinh Theo tiêu chuẩn bộ y tế 1.3. Gia vị - phụ gia: 1.3.1. Gia vị: ü Muối ăn: Các yêu cầu kỹ thuật của muối Bảng 17: Chỉ tiêu cảm quan của muối(theo TCVN 3974 – 84): Tên chỉ tiêu Thượng hạng Hạng 1 Hạng 2 Màu sắc Trắng trong, trắng Trắng, ánh xám, ánh vàng, ánh hồng Trắng xám, trắng nâu Mùi vị Khơng mùi Dung dịch muối 5% cĩ vị mặn thuần khiết, khơng cĩ vị lạ Dạng bên ngồi và cở hạt Khơ ráo, sạch Cỡ hạt 1-15mm Bảng 18: Chỉ tiêu hố lý của muối (theo TCVN 3974 – 84): Tên chỉ tiêu Thượng hạng Hạng 1 Hạng 2 Hàm lượng NaCl, tính % theo khối lượng khơ, khơng nhỏ hơn 97.0 95.0 93.0 Hàm lượng chất khơng tan trong nước, tính % theo khối lượng khơ, khơng lớn hơn 0.25 0.4 0.8 Hàm lượng các ion tính % theo khối lượng khơ, khơng lớn hơn Ca2+ Mg2+ SO42- 0.3 0.4 1.1 0.45 0.7 1.8 0.55 1.0 2.35 Ø Bột ngọt (Chất điều vị monosodium glutamate – E621) - Cấu tạo: Hình 1: Cấu tạo phân tử monosodium glutamate - Tính chất vật lý: • Tinh thể rắn khơng màu, khơng mùi • Cĩ vị muối nhạt, vị umami (vị ngon) • Nhiệt độ nĩng chảy 232 °C • Độ tan trong nước: 74 g/ml Bảng 19: Chỉ tiêu chất lượng của bột ngọt (Tiêu chuẩn TCVN 1459-1996 QĐ. 867/98 QQĐ-NYT) STT Chỉ tiêu Yêu cầu 1 Độ ẩm < 0,50 2 pH 6,70 - 7,20 3 Hàm lượng Glutamate (g/100g) > 99,00 4 Hàm lượng chì (Pb), mg/kg ≤ 2,00 5 Hàm lượng Arsen (AS), mg/kg ≤ 5,00 6 Tổng số vi khuẩn hiếu khí/ g 104 7 Coliform/ g 102 8 E.coli/g 3 Ø Tiêu: - Chất lượng tiêu được quyết định bởi hai yếu tố : • Hàm lượng piperine (5 -9%), thành phần tạo vị cay nồng của tiêu. Piperine được phân lập lần đầu tiên vào năm 1819 do Oersted ở dạng tinh thể màu vàng. Đây là một alkaloid chủ đạo tạo nên vị cay nồng đặc trưng cho tiêu, nĩ cĩ trong lớp ngồi thịt quả và bên trong hạt. Cơng thức hố học của piperine là C17H19O3N, nĩng chảy ở 128 – 130oC. Piperine là một base yếu, phản ứng thủy phân với acid nitrite tạo ra sản phẩm là một hợp chất bay hơi cĩ tên gọi piperidine (C5H11N) và acid piperinic (C17H19O4). • Cấu tạo hĩa học của piperine: 5 (3,4-methylene dioxyphenyl)-penta- 2,4-diennic acid piperidide Hình 2: Cấu tạo hĩa học của piperine - Piperine rất nhạy cảm với ánh sáng. Dung dịch Piperine trong rượu khi bị chiếu xạ sẽ tạo ra hỗn hợp gồm isopiperine và isochavicine. Một đồng phân quang học của piperine là chavicine C17H19O3N (2.2-4.6%), cĩ vị cay hắc, làm cho tiêu cĩ vị cay nĩng (vị cay yếu hơn piperine), tan trong rượu, ete, chất béo, đặc ở 0oC. Vì chavicine tập trung ở phía ngồi vỏ, thủy phân sẽ cho piperidine và acid chavinic C12H10O4 . - Tinh dầu bay hơi (hàm lượng 1.5 – 2.2%), thành phần tạo hương thơm đặc trưng của tiêu. Tinh dầu tập trung ở vỏ quả. Tinh dầu màu vàng nhạt hay lục nhạt, là hỗn hợp của rất nhiều loại hợp chất bay hơi. Tất cả đều gĩp phần tạo hương thơm cho tiêu. Tiêu mất mùi thơm do quá trình bốc hơi, vì vậy bảo quản kín tiêu cĩ thể giúp tiêu giữ được hương vị tự nhiên lâu hơn. Tiêu cũng cĩ thể bị mất hương thơm khi tiếp xúc với ánh sáng, tác nhân biến các chất piperine sẽ bị chuyển hố thành những chất khơng vị isochavicine. Một khi nghiền, hương vị của tiêu cĩ thể bay hơi nhanh chĩng. Bảng 20: Thành phần dinh dưỡng của tiêu đen (tính cho 100g) Thành phần Đơn vị USDA Handbook 8 – 21 ASTA Năng lượng Nước Protein Chất béo Carbohydrate Tro Thiamine Riboflavine Niacine Ascorbic acid Vitamine A hoạt động g g g g g mg mg mg mg mg RE 10.510 255 10.950 3.26 64.810 4.33 0.109 0.24 1.142 - 19 8 400 10 10.2 66.5 4.6 0.07 0.21 0.8 - 19 1 Composition of Foods: Spices and herbs, USDA Agricultural Handbook 8-2, Jan 1977, 2 The Nutritional Composition of Spices, ASTA Research Committee, Feb 1977. - Tiêu chuẩn chất lượng của tiêu: Bảng 21: Chỉ tiêu vật lí của hạt tiêu (TCVN 7036-2008) Tên chỉ tiêu Mức yêu cầu Loại đặc biệt Loại 1 Loại 2 Loại 3 Hạt tiêu đã qua chế biến 1. Tạp chất lạ, % khối lượng, khơng lớn hơn 0.2 0.5 1 1 0.2 2. Hạt lép, % khối lượng, khơng lớn hơn 2 6 10 18 2 3. Hạt vỡ, % khối lượng, khơng lớn hơn. 2 2 4 4 1 4. Khối lượng theo thể tích, g/l, khơng nhỏ hơn 600 550 500 450 600 Bảng 22: Chỉ tiêu hĩa học của tiêu đen Các chỉ tiêu Mức yêu cầu Hạt tiêu đen Hạt tiêu đã qua chế biến Tiêu bột 1. Độ ẩm, % khối lượng, khơng lớn hơn 13 12.5 12.5 2. Tro tổng số, % chất khơ, khơng lớn hơn. 7 6 6 3. Chất chiết ete khơng bay hơi, % chất khơ, khơng nhỏ hơn 6 6 6 4. Dầu bay hơi, % 2 2 1 (ml/100g) tính theo chất khơ, khơng nhỏ hơn. 5. Piperin, % chất khơ, khơng nhỏ hơn. 4 4 4 6. Tro tổng khơng tan trong acid, % chất khơ, khơng lớn hơn. - - 1.2 Xơ thơ, chì số khơng hịa tan, % chất khơ, khơng nhỏ hơn. - - 17.5 Bảng 23: Chỉ tiêu vi sinh vật đối với hạt tiêu đen đã qua chế biến Tên chỉ tiêu Mức giới hạn 1. Coliform, số vi khuẩn trong 1mg sản phẩm 102 2. E. Coli, số vi khuẩn trong 1mg sản phẩm 3 3. Salmonella, số khuẩn lạc trong 25 mg sản phẩm. 0 4. S. aureus, số vi khuẩn trong 1mg sản phẩm 102 5. Tổng số vi khuẩn hiếu khí, số vi khuẩn trong 1mg sản phẩm. 104 6. Nấm men, nấm mốc, số tế bào trong 1mg sản phẩm 102 Ø Tỏi - Tính chất: Hàm lượng nước khoảng 65%, hơi thấp so với các loại trái cây và rau củ (80-90%). Củ tỏi khơ gồm cĩ carbohydrate chứa fructose, các hợp chất sulfur, protein và các acid amin. - Khi tỏi được thái mỏng hay băm nhuyễn nĩ sẽ tiết ra allicin C6H10OS2, một hợp chất sulfur cĩ tác dụng diệt khuẩn rất mạnh đối với vi trùng Staphyllococcus, thương hàn, phĩ thương hàn, lỵ, vi trùng tả, trực khuẩn sinh bệnh bạch hầu, vi khuẩn thối. Allicin bị mất hoạt tính dưới tác dụng của nhiệt, kiềm, tuy nhiên ít bị ảnh hưởng bởi acid yếu. Bảng 24: Thành phần hĩa học chung của tỏi. Thành phần Hàm lượng (% tỏi tươi) Nước Carbohydrate (fructan) Protein Lipid Chất xơ Nitrogen Khống Vitamin Saponin Tinh dầu Diallyl disulphite Diallyl trisulphite Allyl propyl sulphite và diallyl sulphite 62-68 26-30 1.5-2.1 0.1-0.2 1.5 0.6-1.3 0.7 0.015 0.04-0.11 0.1-0.25 60 % tinh dầu 20% tinh dầu 6% tinh dầu 1.3.2. Phụ gia: Ø CMC (carboxyl methyl cellulose): - Là chất rắn khơng màu, khơng mùi, khơng vị. - Vai trị: được pha vào trong dd trộn với bột gạo (thường pha với tỉ lệ 0.5 – 1% so với tổng lượng bột) nhằm: ü Tăng độ dai cho sản phẩm cháo do làm tăng liên kết hydro. ü Cĩ tính keo dính, tác dụng ổn định. ü Là chất nhũ hĩa. - Ngồi ra cịn dùng một số phụ gia khác cĩ chức năng tương tự như: Xanthan gum, Guar gum, Locust bean gum. Ø Hương liệu: bổ sung cho gĩi bột nêm hay gĩi soup tạo mùi vị đặc trưng cho sản phẩm. Sau đây là bảng tiêu chuẩn phụ gia thực phẩm được sử dụng trong khi chế biến cũng như thêm vào gĩi gia vị của cháo ăn liền Bảng 25: Tiêu chuẩn phụ gia thực phẩm được sử dụng trong khi chế biến cũng như thêm vào gĩi gia vị của cháo ăn liền (TCVN 7879:2008) Số INS Phụ gia thực phẩm Mức tối đa Chất điều chỉnh độ axit 260 Axit acetic, băng GMP 262(i) Natri axetat GMP 270 Axit lactic (L-, D-, và DL-) GMP 296 Axit malic GMP 327 Canxi Lactat GMP 330 Axit Citric GMP 331(iii) Trinatri xitrat GMP 334 Axit Tartaric (L+, L-) 7500mg/kg 350(ii) Natri Malat GMP 365 Natri fumarat GMP 500(i) Natricacbonat GMP 500(ii) Natri hydrocacbonat GMP 501(i) Kali cacbonat GMP 516 Canxi Sulfat GMP 529 Canxi oxit GMP Chất chống oxi hĩa 300 Axit ascorbic (L-) GMP 304 Ascorbyl Palmitat 500mg/kg riêng lẻ hoặc kết hợp tính theo ascobyl srteaat 305 Ascorbyl stearat 306 Hỗn hợp tocopherol đậm đặc 200mg/kg riêng lẻ hoặc kết hợp 307 Alpha-tocopherol 310 Propyl gallat 319 Tertiary butylhydroquinol 200mg/kg riêng lẻ hoặc kết hợp tính theo chất béo hoặc dầu 320 Hydroxyl đã butylat hĩa 321 Hydroxytoluen đã butylat hĩa Chất tạo màu 100(i) Curcumin 500mg/kg 101(i) Riboflavin 200mg/kg riêng lẻ hoặc kết hợp tinh theo riboflavin 101(ii) Riboflavin 5’-phosphat, natri 102 Tartrazin 300mg/kg 110 Subset yellow FCF 300mg/kg 120 Carmin 100mg/kg 123 Amaranth 100mg/kg 141(i) Phức chất đồng Clorophyl 100mg/kg 141(ii) Phức chất đồng Clorophyl, các muối natri và kali 100mg/kg 143 Fast grenn FCF 290mg/kg 150a Caramel 1-plain GMP 150b Caramel II-caustic sulphit 50000mg/kg 150c Caramel III-amoniac 50000mg/kg 150d Caramel IV-amoniac sulphit 50000mg/kg 160a (i) Bêta caroten tổng hợp 1200mg/kg 160a(ii) Caroten thực vật 1000mg/kg 160a(iii) Bêta-caroten 1000mg/kg 160e Bêta-apo-carotenal 200mg/kg 160f Axit-beta-apo-8’, metyl hoặc etyl este 1000mg/kg 162 Củ cải đường đỏ GMP Chất tạo hương 620 Axit glutamic (L-,L+) GMP 621 Mononatri glutamat, L- GMP 631 Dinatri 5’-inosinat GMP 627 Dinatri 5’-guanulat GMP 635 Dinati 5’-ribonucleotit GMP Chất ổn định 170(i) Canxi cacbonat GMP 406 Thạch GMP 459 Beta-xyclodextrin 1000mg/kg Chất làm dày 400 Axit alginic GMP 401 Natri algilat GMP 410 Carob bean gum 407 Carageenan và các muối Na, K, NH4 của chúng GMP 407a Tảo Eucheuma đã chế biến GMP 412 Guar gum GMP 414 Gum arabic GMP 415 Xanthan gum GMP 416 Karaya gum GMP 417 Tara gum GMP 418 Gellan gum GMP 424 Curdlan GMP 440 Pectin GMP 466 Natri cacboxylmetyl xenlulo GMP 508 Kali clorua GMP 1401 Tinh bột đã xử lý bằng axit GMP 1402 Tinh bột đã xử lý bằng kiềm GMP 1403 Tinh bột đã tẩy trắng GMP 1404 Tinh bột đã oxi hĩa GMP 1405 Tinh bột đã xử lý bằng enzym GMP 1410 Monostarch phosphat GMP 1412 Ditarch phosphat đã esta hĩa bằng natri trimetaphosphat, esta hĩa bằng phospho oxy clorua GMP 1413 Ditarch phosphat đã phosphat hĩa GMP 1414 Ditarch phosphat đã axetylat hĩa GMP 1420 Tinh bột axetat GMP 1422 Distarch adipat đã axetylat hĩa GMP 1440 Hydroxypropyl starch GMP 1442 Hydroxypropyl distarch GMP 1450 Tinh bột Natri octenyl suxinat GMP 1451 Tinh bột oxi hĩa đã axetylat hĩa GMP Chất giữ ẩm 325 Natri lactac GMP 339(i) Mononatri octophosphat 2000mg/kg riêng lẻ hoặc kết hợp tính theo phospho 339(ii) Dinatri octophosphat 339(iii) Trinatri octophosphat 340(i) Monokali octophosphat 340(ii) Dikali octophosphat 340(iii) Trikali octophosphat 450(i) Dinatri diphosphat 450(iii) Tetranatri diphosphat 450(v) Tetrakali diphosphat 450(vi) Dicanxi diphosphat 451(i) Pentannatri triphosphat 452(i) Natri polyphosphat 452(ii) Kali polyphosphat 452(iv) Canxi polyphosphat 452(v) Amoni polyphosphat 420 Sorbitol và sorbitol syrup GMP 1520 Propylen glycol 10000mg/kg Chất tạo nhũ 322 Lectin GMP 405 Propylen glycol alginat 5000mg/kg 430 Polyoxietylen (8) stearat 5000mg/kg (theo chất khơ) riêng lẻ hoặc kết hợp 431 Polyoxietylen (40) stearat 432 Polyoxietylen (20) sorbitan monolaurat 5000mg/kg riêng lẻ hoặc kết hợp tính theo polyoxietylen (20) sorbitan este tổng số 433 Polyoxietylen (20) sorbitan monooleat 434 Polyoxietylen (20) sorbitan monopalmitat 435 Polyoxietylen (20) sorbitan monostearat 436 Polyoxietylen (20) sorbitan tristearat 471 Mono và di-glyxerit của các axit béo GMP 472e Diaxetyltartaric và các este axit béo của glycerol 10000mg/kg 473 Sucrosa este của các axit béo 2000mg/kg 475 Este polyglycerol của các axit béo 2000mg/kg 476 Este polyglycerol của các axit rixinoleic nội este hĩa 500mg/kg 477 Propylen glycol este của các axit béo 500mg/kh (theo chất khơ) 481(i) Natri stearoyl lactylat 5000mg/kg 482(i) Canxi stearoyl lactylat 5000mg/kg 491 Sorbitan monostearat 5000mg/kg (theo chất khơ) riêng lẻ hoặc kết hợp 492 Sorbitan tristearat 493 Sorbitan monolaurat 495 Sorbitan monopalmitat Chất bảo quản 200 Axit sorbic 2000mg/kh riêng lẻ hoặc kết hợp tính theo axit sorbit 201 Natri sorbat 202 Kali sorbat 203 Canxi sorbat Chất chống vĩn cục 900a Polidimetylsiloxan 50mg/kg 2. QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ 2.1. Sơ đồ khối: Để sản xuất ra sản phẩm cháo ăn liền, ta cĩ thể dựa trên một trong hai quy trình cơng nghệ sau: 2.1.1. Quy trình 1: Gạo Nước Nước Rửa Gia ẩm  Tạp chất Ép đùn Nghiền Gĩi gia vị, gĩi dầu  Bao gĩi Sản phẩm 2.2.2. Quy trình 2: Gạo Làm sạch Làm phồng (gun puffing) Nghiền Gĩi gia vị, gĩi dầu  Bao gĩi Sản phẩm 2.2. Giải thích quy trình cơng nghệ: - Trong hai quy trình cơng nghệ, mỗi quá trình cĩ mục đích cơng nghệ khác nhau, phần sau đây khảo sát các biến đổi của nguyên liệu khi thực hiện quá trình, các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình, thiết bị thực hiện và các thơng số cơng nghệ liên quan. 2.2.1. Rửa: a. Mục đích cơng nghệ: - Chuẩn bị: loại tạp chất cĩ trong nguyên liệu (bụi, đất, …), đảm bảo các tiêu chuẩn an tồn vệ sinh cho nguyên liệu đưa vào sản xuất. b. Các biến đổi của nguyên liệu: • Biến đổi vật lí: ü Giảm lượng tạp chất ( bụi, đất, …) cĩ trong nguyên liệu. ü Nhiệt độ nguyên liệu giảm. ü Do cĩ sự hút nước vào trong nguyên liệu nên làm thay đổi tỉ trọng của nguyên liệu. • Biến đổi sinh học: Giảm mật độ vi sinh vật nhiễm trên nguyên liệu do sự rửa trơi vi sinh vật bám trên bề mặt nguyên liệu. • Biến đổi hĩa học: Do cĩ sự hút nước trong quá trình rửa nên độ ẩm của nguyên liệu tăng sau khi rửa. • Biến đổi hĩa lí: Trong quá trình rửa, cĩ thể xảy ra quá trình hịa tan một số chất tan vào trong nguyên liệu: vitamin, khống, … đồng thời cĩ sự hút nước vào trong nguyên liệu. • Biến đổi hĩa sinh: các biến đổi hĩa sinh xảy ra khơng đáng kể. c. Các yếu tố ảnh hưởng: - Mức độ nhiễm bẩn (độ sạch) của nguyên liệu: tùy theo tình trạng nhiễm bẩn của nguyên liệu mà cĩ các chế độ rửa cũng như thời gian rửa khác nhau. - Chất lượng nước và nhiệt độ nước rửa: nước dùng để rửa phải qua xử lí và đạt tiêu chuẩn nước cơng nghệ. Nhiệt độ nước rửa cũng là yếu tố ảnh hưởng đến quá trình rửa. Nhiệt độ cao giúp quá trình tách các tạp chất ra khỏi nguyên liệu dễ dàng hơn đồng thời cĩ tác dụng ức chế vi sinh vật nhưng kéo theo nĩ là chi phí về năng lượng, thiết bị và các yếu tố khác. d. Thiết bị và thơng số cơng nghệ: • Thiết bị - Thiết bị cĩ cấu tạo là các bồn inox hình trụ, đáy cơn. Bên trong cĩ hệ thống vịi phun nước giúp tăng hiệu quả làm sạch lớp tạp chất bám trên bề mặt hạt gạo. • Thơng số cơng nghệ: Hình 3: Hệ thống ngâm rửa gạo ü Nhiệt độ nước rửa: 20-25oC ü Nước rửa gạo đạt tiêu chuẩn nước cơng nghệ. 2.2.2. Gia ẩm: a. Mục đích cơng nghệ: - Chuẩn bị: quá trình gia ẩm giúp nguyên liệu đạt được độ ẩm thích hợp chuẩn bị cho quá trình ép đùn. b. Các biến đổi của nguyên liệu: • Biến đổi vật lí: ü Nhiệt độ nguyên liệu thay đổi trong quá trình gia ẩm tùy theo nhiệt độ của nước. ü Sự thay đổi về khối lượng riêng của nguyên liệu • Biến đổi hĩa học: Hạt tinh bột hút nước trương nở một phần làm tăng độ ẩm của nguyên liệu. • Biến đổi hĩa lí: Trong quá trình gia ẩm, cĩ sự hút nước vào bên trong nguyên liệu đồng thời các chất tan cĩ trong nguyên liệu hịa tan vào nước. Nhiệt độ trong quá trình cũng gĩp phần làm bay hơi một số tạp chất mùi cĩ trong nguyên liệu. c. Các yếu tố ảnh hưởng: - Nhiệt độ và thời gian: nếu nhiệt độ quá cao và thời gian quá dài sẽ xảy ra các phản ứng hĩa học khơng mong muốn, bên cạnh đĩ, sự tổn thất các cấu tử mẫn cảm với nhiệt độ gia tăng, các giá trị liên quan đến cấu trúc, màu sắc và mùi vị của nguyên liệu sẽ bị biến đổi theo chiều hướng khơng mong muốn, đồng thời cịn liên quan đến những vấn đề về chi phí năng lượng. Nếu thời gian và nhiệt độ thấp cĩ thể khơng tạo được độ ẩm thích hợp cho quá trình ép đùn, khơng tạo được giá trị sản phẩm mong muốn. - Bản chất nguyên liệu: tùy vào cấu trúc và liên kết giữa các thành phần tùy thuộc vào từng loại gạo nguyên liệu mà ảnh hưởng đến khả năng hút ẩm của chúng. d. Thiết bị và thơng số cơng nghệ: • Thiết bị: Sử dụng các bể ngâm hạt, làm bằng thép khơng gỉ, cĩ thể cĩ lớp vỏ áo giữ nhiệt.  • Thơng số cơng nghệ: ü Nhiệt độ: 60– 70oC ü Thời gian: 20 – 30 phút ü Độ ẩm của nguyên liệu khi kết thúc quá trình: 18 – 21%. 2.2.3. Ép đùn: a. Mục đích cơng nghệ: - Chế biến: nhiệt độ và áp suất cao trong quá trình ép đùn cĩ tác dụng làm chín và tạo hình cho sản phẩm. - Bảo quản: quá trình ép đùn xảy ra ở nhiệt độ và áp suất cao nên cĩ tác dụng ức chế và tiêu diệt vi sinh vật. Sản phẩm sau quá trình ép đùn cĩ độ ẩm thấp nên hạn chế sự phát triển của vi sinh vật. b. Các biến đổi của nguyên liệu: Khi nguyên liệu được nhập vào thiết bị, dọc theo chiều dài máy trải qua năm giai đoạn: Giai đoạn phối trộn: Nguyên liệu được nhập liệu vào thiết bị ở độ ẩm từ 18 – 21%. Vùng này cĩ khoảng khơng gian chứa nguyên liệu nhiều (do đường kính trục vis nhỏ và bước vis thưa), nên áp lực và nhiệt độ vùng này khơng cao, nguyên liệu hầu như chỉ đảo trộn và khơng cĩ biến đổi nào đáng kể. Giai đoạn nhào trộn: Trong giai đoạn này, nhiệt độ và áp suất của buồng ép tăng dần dẫn đến một số biến đổi trong nguyên liệu: • Biến đổi vật lí: ü Nhiệt độ buồng ép tăng kéo theo sự tăng nhiệt độ trong nguyên liệu. ü Sự thay đổi của nhiệt độ và áp suất dẫn tới sự thay đổi cấu trúc và hình dạng nguyên liệu: các hạt vật liệu rời (nguyên liệu) ban đầu trương nở lên, hình thành khối bột nhào. • Biến đổi hĩa học: Bắt đầu cĩ sự hình thành các liên kết hydro giữa nước và các phân tử cĩ chứa nhĩm háo nước như tinh bột, protein, ... cĩ trong nguyên liệu. • Biến đổi hĩa lí: Trong giai đoạn này cĩ sự khuếch tán của nước vào bên trong nguyên liệu hình thành nên các liên kết hydro, đồng thời, các phần tử dễ tan trong nguyên liệu (vitamin, khống ...) khuếch tán ra ngồi mơi trường lỏng. • Biến đổi hĩa sinh và sinh học: Nhiệt độ và áp suất trong buồng ép ở giai đoạn này bắt đầu cĩ tác dụng ức chế vi sinh vật và các enzyme cĩ trong nguyên liệu. Các hoạt động sống trong nguyên liệu bắt đầu bị đình chỉ. Giai đoạn nấu: Trong giai đoạn này, dưới tác dụng của áp suất và nhiệt độ cao tạo nên những biến đổi sâu sắc trong nguyên liệu: • Biến đổi vật lí: Do cấu tạo của thiết bị: đường kính trục vis lớn, bước vis nhỏ mà vùng khơng gian dành cho nguyên liệu ở giai đoạn này rất ít dẫn tới các tác động nén ép nguyên liệu giữa trục vis và buồng ép, đồng thời sự điều chỉnh áp lực hơi vào buồng ép làm nhiệt độ và áp suất tác động lên nguyên liệu tăng nhanh. Dưới áp lực cao, các lực cơ học bao gồm lực ma sát giữa thành buồng ép – nguyên liệu – trục vis và nguyên liệu – nguyên liệu tác dụng lên nguyên liệu theo hai hướng ngược nhau cĩ tác dụng phá vỡ cấu trúc hạt tinh bột. • Biến đổi hĩa học: Tinh bột: nhiệt độ nhiệt cao làm tăng chuyển động nhiệt của các phân tử tinh bột. Khi cĩ sự cĩ mặt của nước, chuyển động nhiệt nĩi trên cĩ tác dụng tách rới các phân tử tinh bột và chuyển chúng thành dạng “dung dịch”, thực hiện quá trình hồ hĩa tinh bột. Protein: tác động cơ học làm xé rách các bĩ sợi protein, phá vỡ cấu trúc bậc ba và làm biến tính các phân tử protein Các chất khác: các chất xơ hịa tan như hemicellulose, pectin,... cĩ thể bị cắt mạch, giảm chiều dài phân tử và tham gia tạo liên kết Hydro với các phân tử tinh bột. • Biến đổi hĩa lí: Các tác động của nhiệt độ và áp suất làm khối nguyên liệu từ khối bột nhào trong giai đoạn trước trở thành trạng thái chảy dẻo. • Biến đổi sinh học và hĩa sinh: Tác dụng của nhiệt độ và áp suất cao làm ức chế và tiêu diệt hồn tồn hệ vi sinh vật và enzyme cĩ trong nguyên liệu. Mọi hoạt động sống của nguyên liệu bị đình chỉ. Kết thúc giai đoạn nấu, nguyên liệu cĩ dạng khối bán dẻo và chịu áp lực rất cao.  Giai đoạn bay hơi: • Biến đổi vật lí: hơi trong buồng ép thốt ra ngồi qua cửa thốt hơi làm giảm nhiệt độ của sản phẩm. • Biến đổi hĩa học: Độ ẩm: lượng ẩm dư thừa được tách ra khỏi sản phẩm để chuẩn bị cho giai đoạn đùn sản phẩm ra khỏi lỗ khuơn. Sự tổn thất các cấu tử hương, các hợp chất mùi do bị lơi cuốn theo hơi nước. • Biến đổi hĩa lí: cĩ sự bay hơi nước trong sản phẩm ra ngồi. • Biến đổi sinh học và hĩa sinh: các biến đổi sinh học và hĩa sinh trong giai đoạn này là khơng đáng kể. Giai đoạn đùn ép nguyên liệu ra khỏi lỗ khuơn: • Biến đổi vật lí: Khi ra khỏi lỗ khuơn, áp lực tác dụng lên sản phẩm giảm đột ngột về giá trị áp suất khí quyển làm các phân tử cĩ kích thước nhỏ (nước, khí, các hợp chất mùi,...) và cĩ năng lượng cao sẽ được giải thốt ra ngồi tạo cho sản phẩm cĩ cấu trúc khơ, phồng, xốp. • Biến đổi hĩa học: Độ ẩm sản phẩm giảm. Sự tổn thất các cấu tử hương, các chất mùi. • Biến đổi hĩa lí: Sự thốt ẩm và bay hơi của các chất mùi trong sản phẩm • Biến đổi sinh học và hĩa sinh: các biến đổi sinh học và hĩa sinh trong giai đoạn này là khơng đáng kể. Khi chúng đi qua lỗ khuơn dạng khe hẹp, áp lực giảm đột ngột, các phân tử cĩ kích thước nhỏ như nước, khí, các chất mùi, ... cĩ năng lượng cao sẽ được giải phĩng ra ngồi và phá vỡ cấu trúc của khối nguyên liệu, tạo ra sản phẩm dạng bột, miếng mỏng, cĩ tính chất khơ, giịn cao. c. Các yếu tố ảnh hưởng: Nhiệt độ và áp suất: nhiệt độ và áp suất trong buồng ép cần phải đủ lớn để cĩ thể làm hồ hĩa và phá vỡ cấu trúc của nguyên liệu, đồng thời tạo ra chênh lệch áp lực, nhiệt độ để nước trong nguyên liệu cĩ thể thốt nhanh khi ra ngồi thiết bị tạo ra những biến đổi về cấu trúc và tính chất cảm quan như mong muốn. Tuy nhiên cả 2 thơng số này đều phụ thuộc vào cấu tạo của máy, vận tốc quay của trục vis, lưu lượng nhập liệu, thời gian lưu của nguyên liệu và cả tính chất của nguyên liệu Cấu hình thiết bị: đường kính trục vis càng lớn, bước vis càng ngắn thì khơng gian dành cho nguyên liệu càng nhỏ, áp lực đối với nguyên liệu càng lớn. Bên cạnh đĩ, số lượng lỗ khuơn càng nhiều, đường kính lỗ khuơn càng lớn, chiều dài phần làm việc của máy càng nhỏ, hay bề mặt bên trong thiết bị khơng đủ nhám sẽ khơng tạo áp lực và nhiệt độ đủ lớn để làm thay đổi cấu trúc và tính chất của nguyên liệu Ngồi ra, tốc độ quay của trục vis, cũng như lưu lượng nhập liệu cũng ảnh hưởng lớn đến thời gian lưu của gạo. Đồng thời tính chất của gạo cũng ảnh hưởng đến độ ma sát giữa các phần tử nguyên liệu với nhau và với thiết bị. d. Thiết bị và thơng số cơng nghệ: • Thiết bị Hình 4: Thiết bị ép đùn trục đơi hoạt động liên tục § Vùng nhập liệu A: Nguyên liệu được nạp vào thiết bị qua phễu nhập liệu 12. Nguyên liệu chính cĩ thể trộn đều với nguyên liệu phụ và nước trước hoặc sau khi cho vào phễu nhập liệu. Bộ phận làm việc chính là cặp vis tải 14 và 16. Dịng nhập liệu được dẫn vào giữa cặp vis tải được điều khiển bởi núm vặn số 13. Mỗi vis tải cĩ nhiều cánh vịng xoắn theo hình trơn ốc. Prơphin ren vis và khoảng cách trục được tính sao cho các vịng xoắn của vis này vào rãnh của vis kia với khe hỡ rất nhỏ. Khi yêu cầu trên đạt được, sự chà xát và trộn lẫn giữa các phần tử sẽ tăng, bảo đảm tự làm sạch vis tải. Hai vis tải cĩ đường kính bằng nhau và quay cùng chiều. Bộ hộp số 23, 24 gắn với trục vis để điều khiển vis tải hoạt động bằng động cơ điện 28. § Vùng chuyển tiếp B: Nguyên liệu vẫn tiếp tục được khuấy trộn khi chuyển vào vùng B. Ở vùng này, đường kính trục vis tăng dần làm tăng áp suất tác dụng lên nguyên liệu do khoảng cách giữa các vịng xoắn bị thu hẹp, nguyên liệu bị dồn vào khoảng khơng nhỏ. Vùng chuyển tiếp này cĩ chiều dài hợp lý để đảm bảo áp suất nén lên nguyên liệu tăng dần dần và đồng nhất. § Vùng nấu C: Đường kính trục vis tiếp tục tăng để giảm khoảng cách giữa các vịng xoắn cũng như khoảng cách giữa hai trục nhằm tạo ra áp suất lớn nhất tác dụng lên nguyên liệu. Lực nén và cắt nguyên liệu làm tăng nhiệt độ lên đến nhiệt độ nấu thích hợp. Ngồi ra, nhiệt độ tăng lên cịn do sự cọ xát giữa vis tải và nguyên liệu cũng như giữa nguyên liệu với nguyên liệu. Áp suất cung cấp lớn hơn 70 atm, đơi lúc cĩ thể lên đến hàng trăm atm. Nhiệt lượng cung cấp cho vùng C chỉ vừa đủ để bảo đảm nguyên liệu được nâng lên đến nhiệt độ nấu thích hợp. Trong khi đĩ, các cánh xoắn vẫn quay đều ngồi nhiệm vụ trộn đều nguyên liệu cịn đảm bảo cho nhiệt độ đồng đều khắp vùng nấu. § Vùng bay hơi D: Trong vùng này, đường kính trục vis giảm nhiều so với các vùng trước nhưng đường kính cánh xoắn vẫn khơng thay đổi. Vì thế, khoảng cách giữa hai trục vis rất lớn làm giảm áp suất nén lên nguyên liệu. Vùng này gắn với cửa thốt hơi mở ra khơng khí hoặc một bơm chân khơng 47 hay máy tạo áp suất 50. Điều chỉnh đến áp suất thích hợp bằng van 55. Cửa thốt hơi cĩ hai cơng dụng chính là thốt hơi nước làm nguội sản phẩm và làm độ ẩm bên ngồi sản phẩm. Vì thế vùng bay hơi của thiết bị nhằm làm giảm nhiệt độ để sản phẩm khơng bị phồng nở trước khi ép đùn, tách lượng ẩm dư thừa ra khỏi sản phẩm để đạt được độ ẩm thích hợp cho quá trình ép đùn. § Vùng chuyển tiếp E: Từ vùng A đến D, vis tải trong thiết bị là vis tải kép 14 và 16. Nhưng đến vùng E thì chỉ cịn vis tải 16, vis tải 14 kết thúc ở vùng bay hơi D. Đường kính của trục vis trong vùng này tăng lên so với trong vùng D, đẩy nguyên liệu vào vùng F trước khi qua khuơn ép đùn. § Vùng nhập liệu cho khuơn ép đùn F: Áp suất được cung cấp để đẩy nguyên liệu ra khỏi khe hở 53 trong khuơn ép đùn 54. Sản phẩm sau khi ra khỏi khuơn cĩ thể ở dạng phồng nở hay khơng phụ thuộc nhiệt độ làm nguội ở vùng D. Nếu nhiệt độ của sản phẩm trong vùng D nhỏ hơn 100oC thì sản phẩm khơng bị phồng, nhưng nhiệt độ khơng được xuống dưới quá 49oC. Để sản phẩm tạo ra cĩ giá trị dinh dưỡng và cảm quan tốt, mùi vị thơm ngon, hấp dẫn cần phải điều chỉnh nhiệt độ thích hợp đối với từng vùng. Người ta thường dùng lớp vỏ áo 58, 59, 61, 62 bao ngồi những vùng cần nhiệt độ khác nhau và sử dụng nước lạnh, nước nĩng hay hơi nước tùy theo yêu cầu của từng vùng. • Thơng số cơng nghệ: § Độ ẩm nguyên liệu trước khi vào thiết bị : 18 – 21% § Độ ẩm của sản phẩm: 5 – 7% § Tốc độ của trục vis: >300 rpm § Chiều dài buồng ép : Đường kính (L/D): 10 : 1 § Nhiệt độ buồng ép đạt được trong quá trình nấu : 160 – 180oC § Áp lực buồng ép: 30-50 Kg/cm2. 2.2.4. Nghiền: a. Mục đích: - Hồn thiện: làm giảm kích thước của nguyên liệu phù hợp với yêu cầu người tiêu dùng. b. Các biến đổi của nguyên liệu - Vật lý: biến đổi vật lý quan trọng nhất là kích thước của nguyên liệu sẽ giảm. Bên cạnh đĩ, dưới tác dụng của lực ma sát, nhiệt độ của nguyên liệu sẽ tăng lên. c. Các yếu tố ảnh hưởng: - Kích thước của nguyên liệu: kích thước của nguyên liệu càng lớn thì càng dễ vỡ trong quá trình nghiền. - Độ cứng của nguyên liệu: nguyên liệu càng cứng thì càng dễ vỡ, tuy nhiên càng tiêu tốn nhiều năng lượng và thời gian nghiền càng dài. - Độ ẩm của nguyên liệu: độ ẩm càng thấp thì càng dễ nghiền, tuy nhiên thì tổn thất càng nhiều do tạo ra nhiều bụi trong quá trình nghiền. d. Thiết bị và thơng số cơng nghệ: 2.2.5. Bao gĩi: a. Mục đích: Hồn thiện: sản phẩm cùng các gĩi gia vị được cho vào bao, ghép mí và đĩng thùng, tạo thuận lợi cho việc vận chuyển và sử dụng. Bảo quản: việc bao gĩi giúp bảo vệ và che chắn sản phẩm bên trong khỏi những tác động của mơi trường bên ngồi. b. Các biến đổi của nguyên liệu: Các biến đổi trong quá trình này là khơng đáng kể. c. Các yếu tố ảnh hưởng: Sản phẩm cháo ăn liền được đĩng gĩi trong bao plastic, ly hoặc tơ nhựa, … Nhiệt độ của sản phẩm phải bằng với nhiệt độ phịng trước khi đưa vào đĩng gĩi, để hạn chế sự đọng ẩm trong sản phẩm. Bao bì phải kín, trơn, nhẵn và trơ về mặt hĩa học để khơng ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm, đồng thời phải đảm bảo độ bền chắc nhất định trước các tác động cơ học trong quá trình vận chuyển. d. Thiết bị và thơng số cơng nghệ: • Thiết bị: máy đĩng gĩi tự động. Cuộn plastic sẽ được xếp nếp để đóng bao bì Thực phẩm Vị trí lúc bắt đầu đóng bao bì Thực phẩm Vị trí bao gói tiếp theo Sản phẩm Con lăn hàn mí bao Hình 5: Thiết bị bao gĩi • Thơng số kỹ thuật ü Thành phần gĩi bột nêm khoảng 3 gram. ü Tốc độ dao cắt dao động trong khoảng 70 – 120 nhát/phút 2.2.6. Làm sạch: a. Mục đích cơng nghệ: Chuẩn bị: nhằm loại bỏ các tạp chất gây ảnh hưởng tới chất lượng của sản phẩm. Quá trình làm sạch sẽ làm cho nguyên liệu đạt yêu cầu, nhằm đảm bảo quy trình sản xuất được vận hành tốt và sản phẩm thu được cĩ chất lượng đạt yêu cầu. b. Các biến đổi của nguyên liệu: Trong quá trình làm sạch cĩ thể dẫn đến một số biến đổi khơng mong muốn đối với nguyên liệu. Thơng thường trong quá trình làm sạch là hiện tượng tổn thương cơ học đối với bề mặt nguyên liệu gạo làm cho gạo bị gãy vụn gây ảnh hưởng xấu tới sản phẩm đồng thời gây tổn thất nguyên liệu. Khi tổn thương xảy ra thời gian bảo quản sẽ giảm nên đưa vào quy trình sản xuất liền đồng thời hạn chế hiện tượng tái nhiễm. c. Các yếu tố ảnh hưởng: Bản chất của nguyên liệu: hạt gạo đưa vào phải đủ độ bền cơ học nhất định, tránh gây tổn thất cơ học. Tính chất và trạng thái của tạp chất cũng cĩ ảnh hưởng quyết định đến quá trình làm sạch như loại tạp chất, kích thước, tỷ trọng… d. Thiết bị và thơng số cơng nghệ: Thiết bị: là máy sàng dạng mặt phẳng. Thiết bị cĩ cấu tạo gồm một mặt phẳng (thơng thường bằng kim loại) hoạt động liên tục. Máy sàng gồm một hoặc nhiều mặt sàng được lắp kết hợp với nhau theo thứ tự đường kính lỗ giảm dần từ trên xuống. Giữa các mặt sàng, người ta thường lắp các bi chống bít lỗ sàng để hạn chế hiện tượng các lỗ sàng bị bít lại. Hiệu quả của quá trình sàng phụ thuộc vào sự cân đối của hình dạng nguyên liệu. Quá trình sàng thường được thực hiện bằng cách lắp nối tiếp các sàng cĩ kích thước lỗ khác nhau để vừa phân loại được các tạp chất cĩ kích thước lớn hơn và nhỏ hơn nguyên liệu. Thơng số kỹ thuật: Bề dày của mặt sàng: thơng thường lớn hơn 0,8m/m, làm bằng sắt. Cỡ lổ sàng: 0,8×15 trở lên Ưu điểm: Cĩ thể phân loại được các tạp chất cĩ kích thước lớn hơn và nhỏ hơn nguyên liệu. Hệ số sử dụng bề mặt làm việc lớn. Dễ vệ sinh. Nhược điểm: Hay xảy ra hiện tượng bít lổ sàng. Trong quá trình làm sạch cĩ thể xuất hiện lực ma sát và va đập do sự chuyển động của nguyên liệu làm phá hủy nguyên liệu gây tổn thương. 2.2.7. Làm phồng: a. Mục đích cơng nghệ: Chế biến: nhiệt độ cao trong quá trình giúp làm chín nguyên liệu. Bảo quản: nhiệt độ cao cũng cĩ tác dụng tiêu diệt vi sinh vật cĩ trong nguyên liệu. b. Các biến đổi của nguyên liệu: • Vật lí: Thay đổi thể tích của nguyên liệu: khi áp suất trong thiết bị giảm đột ngột bằng với áp suất khí quyển, các phân tử nước trong hạt gạo lúc này tức thì chuyển thành dạng hơi tạo nên các khe vơ cùng nhỏ bên trong nguyên liệu. Kết qủa của quá trình này là thể tích hạt gạo tăng lên từ 2-4 lần so với nguyên liệu ban đầu (Diana Colquichagua và Juan Ramos). Khối lượng riêng: việc tăng thể tích của nguyên liệu làm giảm khối lượng riêng của chúng. • Hĩa học: Tinh bột trong nguyên liệu bị hồ hĩa một phần dưới tác dụng của nhiệt độ và áp suất trong quá trình. • Hĩa lí: Khi áp suất giảm đột ngột vào giai đoạn cuối của quá trình, nước trong nguyên liệu chuyển thành hơi và thốt ra ngồi. • Sinh học: Nhiệt độ cao tiêu diệt các vi sinh vật nhiễm vào nguyên liệu. Hĩa sinh: các biến đổi hĩa sinh là khơng đáng kể. c. Các yếu tố ảnh hưởng: • Tốc độ gia nhiệt: Nếu tốc độ gia nhiệt quá nhanh, các hạt tinh bột tại trung tâm nguyên liệu chưa kịp hồ hĩa, làm cho sự dãn nở hay phồng lên của hạt gạo khơng đạt được hiệu quả cao. Mặt khác, nếu tốc độ gia nhiệt chậm, sự gia tăng áp suất chậm cũng ảnh hường tới mức độ dãn nở của nguyên liệu. • Độ ẩm nguyên liệu: Nguyên liệu trước khi đưa vào quá trình làm phồng cần cĩ độ ẩm thích hợp. Nếu nguyên liệu cĩ độ ẩm thấp, gạo sẽ khơng dãn nở, cịn độ ẩm cao ảnh hưởng đến cấu trúc và độ ẩm của sản phẩm. • Thành phần amylose của nguyên liệu: Nguyên liệu cĩ hàm lượng amylose cao làm giảm khả năng phồng nở của sản phẩm. d. Thiết bị và thơng số cơng số cơng nghệ: • Thiết bị: Thiết bị cĩ dạng xi lanh hình trụ được đặt nằm ngang, bên dưới là hệ thống gia nhiệt bằng hơi đốt dọc theo suốt chiếu dài xi lanh. Trong hai đáy của xi lanh, một đáy được hàn kín. Đáy cịn lại là một nắp bằng sắt cĩ khối lượng lớn cĩ thể đĩng mở được để nạp nguyên liệu và tháo sản phẩm. Khi hoạt động, xi lanh quay quanh trục và được gia nhiệt bằng hệ thống hơi đốt nĩi trên. Khi áp suất và nhiệt độ trong xi lanh đạt tới giá trị thích hợp, nắp xi lanh được mở ra một cách nhanh chĩng nhờ cơ cấu đĩng mở nắp. Cơ cấu này cĩ thể được mơ tả như sau: khi thiết bị hoạt động, nắp xi lanh đĩng lại được là nhờ chốt chặn trên thân xi lanh hình trụ. Khi áp suất và nhiệt độ đạt tới giá trị cài đặt, chốt chặn này mở ra nhờ một tác động đột ngột lên thân thiết bị. Nắp kim loại lúc này khơng cịn được cố định bởi chốt chặn tức thì bật ra và được giữ lại nhờ hệ thống hấp thụ shock thủy lực. Lúc này, áp suất trong xi lanh giảm đột ngột về giá trị áp suất khí quyển, sự giảm áp suất đột ngột làm hạt gạo nở phồng lên đồng thời bắn ra ngồi xi lanh và được thu hồi lại. Hình 6: Thiết bị làm phồng (gun-puffing) • Thơng số cơng nghệ: Nhiệt độ trong xilanh: 150-200oC Độ ẩm nguyên liệu: 10-14% Áp suất trong xi lanh: 5-10 atm. 2.2.8. Quy trình cơng nghệ sản xuất gĩi gia vị: Muối Sấy Xay Gia vị* Phối trộn Bao bì Đĩng gĩi Gĩi gia vị (*) Bảng 26: Cơng thức phối trộn gia vị trong gĩi bột nêm(tính cho 1000 gĩi mì) Gia vị Muối Bột ngọt Tiêu Hành Bột ớt Tỏi khơ Bột xúp Tổng Khối lượng (kg) 1.1 1.36 0.04 0.044 0.04 0.0308 0.68 3.2 Ø Giải thích: Muối được sấy tới độ ẩm 0.5% sau đĩ được xay nhuyễn bởi máy xay dạng lúa đập. Các thành phần của gĩi bột nêm được cân chính xác theo cơng thức phối trộn trên và được phối trộn trong thời gian từ 5-10 phút. Hỗn hợp sau khi phối trộn được đem đi đĩng gĩi. Mỗi gĩi cĩ khối lượng khoảng 3g. 2.2.9. Quy trình cơng nghệ sản xuất gĩi dầu Ớt, tỏi, ngũ vị hương  Dầu tinh luyện Nghiền nhỏ Phối trộn Gia nhiệt Lọc Bã Lắng Bao bì Bao gĩi Gĩi dầu Ø Giải thich: Gia vị: ớt, tỏi, ngũ vị hương sau khi cân định lượng được nghiền nhỏ rồi đem nấu bằng dầu tinh luyện để trích li hương, vị vào dầu. Sau đĩ, hỗn hợp đem đi lọc bỏ bã và lắng lấy phần dầu đem đĩng gĩi. Bảng 27: Thành phần nguyên liệu cho 1000 gĩi dầu. Gia vị Dầu tinh luyện Bột ớt Ngũ vị hương Tỏi Tổng Khối lượng (kg) 1.44 0.52 0.08 0.0908 2.1308 2.3. So sánh hai quy trình: Để so sánh hai quy trình cơng nghệ, ta xem xét ở hai khía cạnh: tính kinh tế và tính cơng nghệ của hai quá trình: 2.3.1. Tính kinh tế: Bảng 28: So sánh hiệu qủa kinh tế của hai quy trình: Vấn đề Quy trình 1 Quy trình 2 Tổn thất năng lượng Thấp Cao Chi phí thiết bị Cao Thấp Ø Chi phí năng lượng Trong quy trình 2, điều kiện làm việc của thiết bị làm phồng gây ra tổn thất nhiều năng lượng: ü Tổn thất nhiệt ra mơi trường trong khi gia nhiệt cho xi lanh của thiết bị làm phồng. ü Tổn thất nhiệt do phải gia nhiệt cho phần khơng khí trong xi lanh để chúng dãn nở tạo áp suất bên trong xi lanh. Ø Chi phí thiết bị: Thiết bị của quy trình 1 (thiết bị ép đùn) cĩ giá thành cao hơn thiết bị của quy trình 2 (thiết bị làm phồng). 2.3.2. Tính cơng nghệ: Bảng 29: So sánh về cơng nghệ của hai quy trình Vấn đề Quy trình 1 Quy trình 2 Năng suất Cao Thấp Tổn thất dinh dưỡng của sản phẩm Thấp Cao Giá trị cảm quan Cao Thấp Chất lượng sản phẩm: độ xốp, khả năng hút nước khi sử dung Cao Thấp Điều khiển sản xuất và khả năng tự động hĩa Điều khiễn dễ dàng, khả năng tự động hĩa cao Điều khiển sản xuất khĩ hơn, khả năng tự động Ø Năng suất: hĩa thấp hơn Trong quy trình 1, thiết bị ép đùn cĩ thể hoạt động liên tục với năng suất cao. Trong quy trình 2, thiết bị làm phồng chỉ hoạt động gián đoạn nên năng suất tạo sản phẩm là khơng cao. Ø Tổn thất dinh dưỡng của sản phẩm: Trong quy trình một, quá trình chế biến chính là quá trình ép đùn. Do tác động của nhiệt độ và áp suất cao trong một thời gian rất ngắn (nhiệt độ cĩ thể lên tới 180oC và áp suất 100-200 atm trong 5-15 giây) nên quá trình ép đùn cĩ thể coi như là một quá trình xử lí HTST (high temperature short time) nên tổn thất về dinh dưỡng ở đây là khơng đáng kể. Trong quy trình 2, quá trình chế biến chính là quá trình làm phồng, quá trình này diễn ra trong thời gian dài hơn (10-20 phút), do đĩ, các biến đổi về dinh dưỡng trong nguyên liệu là cao hơn. Ø Giá trị cảm quan Như đã trình bày ở trên, do thời gian xử lí nhiệt ngắn hơn nên sản phẩm được sản xuất theo quy trình 1 đạt được các tiêu chuẩn cảm quan (màu sắc, mùi vị, …) tốt hơn quy trình 2. Ø Chất lượng sản phẩm: Trong quy trình 1, quá trình ép đùn xảy ra với áp suất rất cao (từ vài chục đến vài trăm atm) nên chênh lệch áp suất khi sản phẩm ra khỏi lỗ khuơn lớn tạo cho sản phẩm cĩ độ xốp cao hơn quy trình 2 (chênh lệch áp suất trong quá trình làm phồng chỉ vài atm). Ø Điều khiển quá trình và khả năng tự động hĩa: Khả năng tự động hĩa của thiết bị ép đùn trong quy trình 1 là cao hơn thiết bị làm phồng trong quy trình 2. Do đĩ, quy trình 1 cĩ tính tự động hĩa cao hơn. 3. SẢN PHẨM CHÁO ĂN LIỀN 3.1. Chỉ tiêu cảm quan: a. Trạng thái: ü Cháo ăn liền trước khi nấu: dạng miếng xốp hoặc bột, trắng bĩng. ü Cháo ăn liền sau khi nấu: cĩ khả năng hút nước, trương nở nhanh và hồn tồn (sau 2 – 3 phút), dịch cháo tạo ra khơng lợn cợn. Sau 8 phút, cháo khơng bị tách nước. b. Mùi vị: mỗi loại cĩ mùi vị riêng đặc trưng tùy theo gĩi gia vị ü Cháo ăn liền trước khi nấu: cĩ mùi thơm đặc trưng, khơng cĩ mùi hơi, ơi khét hoặc mùi vị lạ ü Cháo sau khi nấu: cĩ mùi vị của sản phẩm và gia vị 3.2. Chỉ tiêu hĩa lý: ü Độ ẩm: ≤ 5% ü Hàm lượng chất béo: ≥ 1% chất khơ ü Hàm lượng protein: ≥ 15% chất khơ ü Hàm lượng NaCl: ≤ 4% chất khơ ü Hàm lượng tro khơng tan trong acid HCl: ≤ 0.1% chất khơ ü Chỉ số acid: ≤ 2mg KOH/g ü Hàm lượng nitơ tổng của gĩi gia vị: ≥ 2% chất khơ. 3.3. Chỉ tiêu vi sinh: ü Tổng số vi khuẩn hiếu khí (khuẩn lạc/g): ≤ 104 ü Coliform: khơng phát hiện ü Staphylococcus aureus: khơng phát hiện ü Clostridium perfingens: khơng phát hiện ü Salmonella: khơng phát hiện ü Tổng số bào tử nấm men, nấm mốc: khơng phát hiện. Một số hình ảnh sản phẩm: Hình 7: Sản phẩm cháo ăn liền 4. THÀNH TỰU CƠNG NGHỆ 4.1. Sử dụng dịng lưu chất siêu tới hạn trong quá trình ép đùn Kĩ thuật ép đùn cĩ sử dụng dịng lưu chất siêu tới hạn (Supercritical fluid extrusion – SCFX) được cơng bố vào năm 1992 bởi Syed.S.H.Rizvi và Steven J. Mulvaney thuộc Viện Khoa học Thực phẩm của Đại học Cornel. Quá trình này cĩ bản chất là sự kết hợp hai quá trình sử dụng áp suất cao: quá trình sử dụng CO2 siêu tới hạn và quá trình ép đùn để mở rộng khả năng của cơng nghệ ép đùn thơng thường. Ø Ưu điểm của quá trình SCFX so với quá trình ép đùn thơng thường: Trong quá trình ép đùn thơng thường, sản phẩm đươc làm chín chủ yếu thơng qua sự đảo trộn trong buồng ép dưới tác động của nhiệt độ, áp suất cao và quá trình trượt (high shear). Sản phẩm ép đùn cĩ cấu trúc phồng nở (expand) hay xốp (puff) là do sự giải phĩng hơi ra khỏi nguyên liệu sau khi đã được đùn ra lỗ khuơn. Tuy nhiên, cấu trúc phồng hay xốp của sản phẩm phụ thuộc rất lớn vào giai đọan nấu trong quá trình ép đùn. Do đĩ, ép đùn thơng thường làm ảnh hưởng tới các thành phần mẫn cảm với nhiệt độ hay mẫn cảm với các tác động cơ học (trượt) cĩ trong nguyên liệu (cấu tử hương, protein,…). Mặt khác, trong quá trình ép đùn thơng thường, nguyên liệu đưa vào máy ép đùn cần cĩ một độ ẩm thích hợp (18-21%) để sản phẩm cĩ thể tạo thành dịng lưu chất trong buồng ép. Điều này cĩ nghĩa là phải đưa một lượng nước tương đối lớn vào sản phẩm ép đùn. Hệ quả là cho dù một phần nước cĩ thốt ra ngồi khi sản phẩm ra khỏi lỗ khuơn nhưng lượng ẩm cịn lại trong sản phẩm là đáng kể gây khĩ khăn cho các quá trình làm giảm ẩm (sấy) tiếp theo. Trong quá trình SCFX, sau giai đọan nấu, sản phẩm chuyển qua khu vực làm nguội. Tại đây, nhờ lớp vỏ áo, sản phẩm được làm nguội về nhiệt độ yêu cầu. Sau đĩ, dịng lưu chất siêu tới hạn (CO2) được bơm vào chung với hơi trong buồng ép. Dịng lưu chất siêu tới hạn này đĩng vai trị như chất mang cho các cấu tử hương, màu sắc và một số chất dinh dưỡng khác cần bổ sung vào trong sản phẩm. Trong giai đoạn bơm chất lỏng siêu tới hạn vào thiết bị, nhiệt độ sản phẩm trong khoảng 85-95oC, cao hơn so với nhiệt độ dịng lưu chất. Kết quả là cĩ sự giảm tỷ trọng dịng lưu chất đồng thời những chất chứa trong dịng lưu chất nĩi trên ( cấu tử hương, màu sắc, thành phần dinh dưỡng,…) được giải phĩng vào trong sản phẩm. Do đĩ, sản phẩm của quá trình SCFX cĩ hương vị và cấu trúc xốp hơn so với sản phẩm của quá trình ép đùn thơng thường. Hình 8: Sơ đồ quá trình ép đùn cĩ sử dụng CO2 siêu tới hạn 4.2. Sử dụng nguồn nguyên liệu giàu dinh dưỡng hơn để sản xuất cháo ăn liền Để tăng giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm, một trong các giải pháp đĩ là tìm nguồn nguyên liệu khác giàu dinh dưỡng hơn để thay thế. Do tính ưu việt về thành phần dinh dưỡng, gạo đồ cĩ thể dùng thay thế gạo thơng thường để làm tăng giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm. Gạo đồ: Là loại gạo thu được từ lúa được ngâm nước nĩng hoặc sấy trong hơi nước (để hồ hĩa tinh bột với độ trương nở tối thiểu) rồi phơi khơ sai đĩ mới được gia cơng chế biến bằng các quá trình khác (xay, xát, đánh bĩng, …). Quá trình đồ lúa cĩ thể tiến hành dưới áp lực chân khơng một phần hoặc tồn phần. Mục đích: Sử dụng nước để vận chuyển vitamin và một số khống chất từ vỏ trấu, vỏ hạt, phơi, lớp auleron vào bên trong nội nhũ, đồng thời hồ hĩa một phần tinh bột, sắp xếp lại cấu trúc phân tử bên trong hạt nguyên liệu. Quá trình này đem lại một số ưu điểm: ü Gạo đồ cĩ giá trị dinh dưỡng cao hơn so với gạo thường, đặc biệt là các vitamin B, C,… ü Gạo đồ cứng hơn gạo bình thường, và khả năng liên kết với lớp vỏ trấu của nội nhủ và các thành phần bên trong hạt kém hơn, nên gạo ít bị vỡ trong quá trình xay xát, làm tăng hiệu suất và chất lượng của sản phẩm. ü Quá trình gia nhiệt cũng làm tăng khả năng tiêu hĩa tinh bột, protein trong sản phẩm cháo ăn liền Phương pháp chế biến Theo De Datta (1981), ba bước quan trọng trong chế biến gạo đồ là: ü Ngâm hạt lúa trong nước để làm gia tăng ẩm độ đến 30% ü Xử lý nhiệt hạt lúa ướt, thường là hấp, để làm thay đổi đặc tính lý hĩa ü Sấy lúa đến mức ẩm độ an tồn để xay xát Quy trình cơng nghệ sản xuất gạo đồ: Thĩc đạt tiêu chuẩn Gia cơng nước nhiệt Xay Phân loại sản phẩm xay Gạo lật (cĩ lẫn thĩc) Phân loại Xát Phân loại sản phẩm xát Gạo đồ Trong quy trình sản xuất, quá trình gia cơng nước nhiệt là quá trình quan trọng nhất quyết định tính chất đặc trưng của sản phẩm. Quá trình gia cơng nước nhiệt thường được thực hiện bằng phương pháp ngâm trong nước nĩng ở 70oC từ 10 – 24h cho đến khi gạo đạt độ ẩm bão hịa là 30%