Quá trình sao-Rang-nướng

I) Đặt vấn đề: Với dân số trên 90 triệu người, tốc độ tăng trưởng kinh tế trung bình khoảng 7,5%/năm, nhu cầu tiêu dùng của người Việt Nam đối với thực phẩm chế biến ngày càng lớn và phong phú, đặc biệt là nhu cầu về các sản phẩm sạch được chế biến an toàn và tinh tế. Một sản phẩm thực phẩm được sản xuất ra không chỉ đáp ứng về giá trị dinh dưỡng mà còn phải có giá trị cảm quan đồng thời phải đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm.Vì vậy các nhà sản xuất thực phẩm phải có đề xuất, chiến lược cũng như đảm bảo thực hiện từ các khâu thu hoạch, chế biến, bảo quản cho tới phân phối vận chuyển hay tiêu dùng một cách hợp lý, an toàn và đúng kĩ thuật.Đặc biệt là khâu chế biến một trong những khâu quan trọng nhất, ảnh hưởng trực tiếp và nghiêm trọng đến sản phẩm thực phẩm.Tùy vào tính chất nguyên liệu ,yêu cầu, chất lượng của sản phẩm mà chọn phương pháp chế biến ,quy trình công nghệ phù hợp.Quá trình chế biến nhiệt là một quá trình quan trọng trong việc chế biến và bảo quản thực phẩm trong những năm gần đây. Nhiệt góp phần kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm, tiêu diệt vi sinh vật, ức chế enzyme đảm bảo an toàn cho người tiêu dùng. Một trong những yếu tố quan trọng khác của quá trình chế biến bằng nhiệt là sự thay đổi về cấu trúc và mùi vị của thực phẩm từ đó tạo ra những dòng sản phẩm mới lạ và đặc trưng góp phần đa dạng hóa sản phẩm giúp người tiêu dùng có nhiều sự lựa chọn. Các phương pháp chế biến bằng nhiệt rất đa dạng như: Chần, hấp, chiên, rán, sao, rang, nướngMỗi phương pháp có một đặc trưng, tính chất riêng tạo nên tính đa dạng về mùi vị , màu sắc,giá trị dinh dưỡng cho từng loại sản phẩm .Mà phương pháp sao, rang, nướng là 3 phương pháp khiến nhiều người còn lúng túng chưa thể phân biệt, hiểu rõ bản chất của từng loại phương pháp. Để giúp các bạn phân biệt, hiểu rõ hơn về phương pháp sao,rang, nướng cũng như các biến đổi dinh dưỡng ,quy trình thiết bị công nghệ và ứng dụng của nó trong sản xuất thực phẩm , nhóm đã quyết định chọn đề tài này để tìm hiểu và trình bày. Phân biệt quá trình sao-rang-nướng: Giống nhau: Xảy ra sự biến đổi hóa học, vật lý, hóa lý,... trong bản thân nguyên liệu. Tạo ra các giá trị cảm quan mong muốn cho một số đối tượng thực phẩm cũng như kéo dài thới gian bảo quản. Đều là quá trình truyền nhiệt vào sản phẩm bằng đối lưu nhiệt và dẫn nhiệt. Khác nhau: Đối tượng tác động II) Quá trình sao-rang: Khái niệm: Quá trình sao rang là một quá trình rất quan trọng trong việc sản xuất ra một loại sản phẩm thực phẩm. Đây là quá trình truyền nhiệt vào sản phẩm bằng dẫn nhiệt và đối lưu nhiệt. Sản phẩm sau quá trình vẫn còn một lượng ẩm nhất định , trong quá trình thì nguyên liệu được đảo trộn liên tục để tăng hiệu quả truyền nhệt đối lưu đồng thời cho nhiệt truyền vào đồng đều trong sản phẩm. Mục đích công nghệ: - Chuẩn bị: giúp chuẩn bị cho các quá trình tiếp theo như , sao chè trước khi vò để làm héo chè thì khi vò chè sẽ không bị dập nát. Hoặc như quá trình rang cà phê hoặc đậu thì nó giúp quá trình nghiền dễ dàng hơn - Chế biến: nó cũng là một hình thức chế biến ra sản phẩm cuối cùng như rang đậu phộng ,rang bắp ngô - Bảo quản: quá trình sao rang thì sẽ hạn chế và tiêu diệt một số vi sinh vật , kìm hãm một số hoạt động sống cũng như làm giảm độ ẩm của sản phẩm giúp cho quá trình bảo quản dễ dàng hơn, kéo dài thời gian bảo quản - Cảm quan: Làm tăng giá trị cảm quan của sản phẩm do tạo được màu sắc và mùi vị hấp dẫn mà nguyên liệu dạng tươi không có được Phạm vi tác dụng: Quá trình sao thường áp dụng với các nguyên liệu dạng lá hoặc sợi như chè, các loại thuốc bắc, thuốc lá sản phẩm không cần phải đạt được độ khô nhất định . Quá trình rang thường áp dụng cho các vật liệu dạng hạt như cà phê, cacao, bắp ,đậu tương.. sản phẩm cần có một độ khô nhất định. Các phương pháp sao rang: Phân loại các phương pháp sao rang: Thủ công: Trước đây người ta thường sao chè và rang các hạt trong những nồi gang một cách thủ công, sử dụng sức nóng trực tiếp của lửa sau đó dùng tay hay đũa để đảo trộn làm nguyên liệu được làm nóng đồng đều. Phương pháp này về lâu dài không đạt hiểu quả nên con người dần chế tạo ra các thiết bị hiện đại hơn để sử dung. Hiện đại: để nâng cao năng suất người ta thiết kế ra một số máy móc hiện đại tiết kiệm năng lượng cũng như sức lao động. Các thiết bị đó được điều khiển tự động sử dụng sức nóng của khí gas hay của điện. Khi đạt được yêu cầu cho sản phẩm và đảm bảo các thông số của quá trình sao rang thiết bị sẽ dừng lại cơ cấu quay để lấy sản phẩm ra khỏi thiết bị. Các yêu cầu của quá trình sao-rang: Nguyên liệu: Có dạng rắn, độ ẩm thấp. 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 không chịu áp lực nhưng chịu nhiệt. Thể tích hữu ích= 1/3 ÷ 1/2 thể tích thiết bị. Năng suất máy phụ thuộc nguyên liệu, thể tích hữu ích và thời gian sao hoặc rang. 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 còn 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. Vận hành thiết bị: Thiết bị được khởi động trước, nguyên liệu đưa vào từ từ và tùy theo tính chất nguyên liệu và cho vào thiết bị đã được đun nóng trước đến nhiệt độ yêu cầu hoặc cho vào ngay từ đầu khi thiết bị đang được đun nóng dần. Ví dụ: Khi sao chè tươi để diệt men: thiết bị được đun nóng trước đến nhiệt độ yêu cầu (t0 ≥ 2200) rồi mới cho nguyên liệu vào. Khi sao chè khô: thiết bị và nguyên liệu cũng được đun nóng đồng thời đến nhiệt độ quy định ( t0 ≤ 1000C) và duy trì nhiệt độ đó trong một thời gian cần thiết. Các biến đổi trong quá trình sao-rang: 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 sao rang. Đối với nguyên liệu dạng hạt thì chuyển sang màu nâu sẫm, sáng bóng hơn (như cà phê), hoặc màu vàng nhạt đối với bắp ngô hoặc đậu phộng, đồng thời quá trình bay mùi theo các hợp chất bay hơi cũng xảy ra. Đối với quá trình rang thì kích thước của hạt tăng lên so với hạt lúc còn xanh (riêng đối với cà phê thể tích hạt tăng lên khoảng 40-60% so với các còn xanh). Biến đổi hóa học Một quá trình chế biến bất kì dù ít hay nhiều thì cũng làm thay đổi các tính chất hóa học trong nguyên liệu và đối với quá trình sao rang cũng vậy các biến đổi hóa học càng xảy ra mãnh liệt hơn như phản ứng tạo màu, tạo mùi. Thay đổi độ ẩm trước khi rang khoảng 12-13%, sau khi rang khoảng 1-2% Phản ứng melanoidin-caramen: Trong quá trình rang thì phản ứng sẫm màu do phản ứng caramen và phản ứng melanoidin của các hợp chất đường và protein có trong thành phần nguyên liệu, chủ yếu là phản ứng melanoidin. Phản ứng này xảy ra qua 3 giai đoạn chính như sau: Giai đoạn đầu là 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. Giai đoạn 2 là phản ứng khử nước của đường, phân hủy các hợp chất amin, ở giai đoạn này sản phẩm không màu hoặc có màu vàng, hấp thu mạnh ánh sáng cực tím. Giai đoạn cuối cùng là bao gồm phản ứng ngưng tụ andol, trùng hợp andehydramin và tạo thành các hợp chất dị vòng nito. Sản phẩm có màu đậm. Sự tổn thất chất khô hòa tan trong quá trình sao rang, hàm lượng chất khô thường tăng lên. Sự tổn thất chất khô do phản ứng thủy phân các protein bị biến tính, các enzym bị bất hoạt, các phản ứng thủy phân, quá trình hô hấp thì bị đình chỉ hoạt động. Quá trình oxy còn xảy ra đối với các chất béo có trong thành phần nguyên liệu. Biến đổi hóa sinh và vi sinh Do nhiệt độ rất cao nên sau quá trình sao rang các enzym và VSV có trong nguyên liệu ban đầu sẽ bị vô hoạt hoàn toàn. 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. Biến đổi cảm quan Tạo hương vị, màu sắc đặc trưng Bề mặt sảm phẩm dần 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. Công nghệ và thiết bị sao-rang: Lò 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 (800 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 Hình 1. Lò sao 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 900 sản phấm sẽ được tháo ra ngoài. Ưu điểm: Đơn giản, dễ sử dụng Năng suất cao Hiệu suất cao Dễ cơ giới hóa Nhược điểm: Hình 2. Thiết bị sao chè sử dụng khí gas Thiết bị có cấu tạo phức tạp Thiết bị rang dạng thùng quay với thành đục lỗ: Nguyên tắc hoạt động: Nguyên liệu được đưa vào qua phễu nạp liệu sau đó vào trong thiết bị. Không khí sạch hút vào tiến hành gia nhiệt theo ống trung tâm vào thùng để thực hiện quá trình rang, thùng quay. Khí thải sẽ hút ra ngoài bởi quạt thông qua các lỗ trên thành thùng sau đó đi vào cyclon để được xử lý và tái sử dụng. Ưu điểm: Dễ vận hành Tiết kiệm năng lượng. Nhược điểm: Cấu tạo thiết bị phức tạp Khó vệ sinh thiết bị Hình 3. Thiết bị rang dạng thùng quay có thành đục lỗ Thiết bị rang dạng trống đứng có cánh khuấy: Cấu tạo: Máy gồm trống rang là một khối kim loại hình trụ bịt kín, bột phận cấp nhiệt, bộ phần làm nguội, ngoài ra còn có bộ phận tách bụi. Nhiệt cấp cho quá trình rang có thể sử dụng từ nhiều nhiên liệu: than, củi, dầu, gas, điện,... Nguyên tắc hoạt động: Cà phê được chuyển vào trống rang, qua máng nguyên liệu sẽ được quạt hút làm sạch sơ bộ vỏ lụa và các tạp chất nhẹ. Trong quá trình rang cà phê được đảo trộn lien tục nhờ các cánh đảo bên trong trống, việc cấp nhiệt ổn định bằng hệ thống gas bên duói trống cùng với chế độ hút khói liên tục. Cà phê sau khi rang đạt đến độ chín sẽ được chuyển vào khay làm nguội để hạ thấp nhiệt độ của hạt. Hình 4. Thiết bị rang dạng trống đứng có cánh khuấy Thiết bị rang gián đoạn dạng thùng quay: Cấu tạo: Trống rang, thiết bị gia nhiệt, thiết bị làm nguội. Nguyên lý hoạt động: Thiết bị thùng rang dùng tác nhân nhiệt là không khí nóng. Không khí được gia nhiệt rồi cấp vào thùng rang. Hạt ca cao được đưa vào phễu nhập liệu và tiếp cúc với không khí nóng. Thùng rang có thể quay quanh trục cố định để gia nhiệt đồng đều hơn. Sau khi quá trình rang hoàn tất, dòng hạt được đưa vào khoan dẫn có bố trí quạt làm nguội. Thông số công nghệ: Thời gian rang thay đổi từ 20-30 phút tùy thuộc vào cấu tạo thiết bị và khối lượng của từng mẻ. Nhiệt độ hạt: 1150 - 1300 Tốc độ dòng khí: 1 m/s Hình 5.Thiết bị rang gián đoạn thùng quay Thiết bị rang dạng chén quay: Nguyên tắc hoạt động: Thiết bị gồm một thùng quay gắn với một trục động cơ. Tác nhân rang là không khí nóng có thể tuần hoàn hoặc không tuần hoàn. Ta có thể gia nhiệt trực tiếp bằng vỏ thùng. Các thông số công nghệ: Nhiệt độ của không khí sử dụng khi rang: từ 180-2600 C Độ ẩm sau khi rang phải đạt từ 1-2% Thời gian rang: < 1h Hình 6. Thiết bị rang dạng chén quay Một số hình ảnh về thiết bị rang: Hình 7. Thiết bị rang sử dụng năng lượng mặt trời Hình 8. Thiết bị rang hạt đa năng Hình 9: Thiết bị rang thùng quay liên tục III) Quá trình nướng: Định nghĩa: 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 hoá học, lý học, hoá lý ( biến đổi hệ keo) làm cho sản phẩm đạt tới chất lượng yêu cầu, chuyển thực phẩm từ dạng không ăn được sang ăn được. Theo quan điểm nhiệt – lý thì nướng là quá trình ẩm – nhiệt được đặc trưng bằng sự truyền nhiệt và ẩm trong hệ mao- xốp- keo của vật liệu dưới ảnh hưởng của nhiệt độ cao. Mục đích công nghệ: - Chế biến: quá trình nướng có mục đích làm chín nguyên liệu, sau khi nướng các chỉ tiêu chất lượng về hóa lý và cảm quan của nguyên liệu sẽ thay đổi, từ đó cải thiện khả năng tiêu hóa và hấp thu của cơ thể đối với những hợp chất có trong sản phẩm nướng . - Bảo quản: nhiệt độ nướng thường trên 2000C , với nhiệt độ như vậy các hệ enzyme phân hủy sẽ 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 hay có thể bảo vệ được những thành phần thuộc đối chất của enzyme. Tuy nhiên những phần tiếp xúc với nhiệt độ quá cao một số thành phần hóa học sẽ bị mất đi, như đường bị caramen hóa, vitamin bị phân hủy, nhưng thay vào đó là sự tạo thành lớp vỏ cứng có tác dụng che chở phần mềm của sản phẩm. Cũng do nhiệt độ cao nên trong thời gian rất ngắn các loại vi sinh vật có trong sản phẩm sẽ bị tiêu diệt nhanh chóng. Mặt khác, sau khi nướng sản phẩm sẽ khô hơn tạo môi trường bất lợi cho sự phát triển của vi sinh vật. - Hoàn thiện: khi nướng, nhiều hợp chất hương được tạo thành và góp phần tạo nên mùi đặc trưng cho các sản phẩm chế biến. Trong trường hợp này, mục đích công nghệ slà hoàn thiện một số chỉ tiêu cảm quan cho sản phẩm Phạm vi ứng dụng: Trong công nghiệp chế biến lương thực, quá trình nướng được thực hiện khi sản xuất các loại bánh như bánh mì, bánh quy, bánh nướng; chế biến các món ăn hàng ngày như thịt nướng, ngô khoai nướng,.. Các sản phẩm trên được nướng nhằm mục đích làm chín, tạo màu, tạo vị và cấu trúc thích hợp và để bảo quản được lâu hơn. Ngoài ra nướng được thực hiện trong các ngành chế biến rau quả, ngành thức ăn xã hôi như khách sạn, tiệm ăn, nhà bếp. Yêu cầu của quá trình nướng: Để đáp ứng yêu cầu hiện đại hóa hầu hết các loại lò nướng đều phải có cấu tạo thích hợp sao cho tiết kiệm được nhiệt lượng, bảo đảm chất lượng và thao tác nhẹ nhàng. Các thiết bị điều chỉnh ẩm, nhiệt độ cần chính xác, ổn định. Năng lượng cung cấp chủ yếu cho quá trình nướng hiện nay là nhiệt năng. Nó được sinh ra từ các nguồn nhiên liệu hoặc điện. Nướng là quá trình tiêu tốn nhiệt khá lớn. Ở đây vấn đề tiết kiệm năng lượng được đặt ra hang đầu. Muốn vật cần sử dụng triệt để năng suất thiết bị bảo đảm tính liên tục, nhịp nhàng của dây chuyền, không để thời gian gián đoạn quá nhiều Ngoài ra cần tổ chức lao động hợp lý trong quá trình nướng để đem lại hiệu quả kinh tế cao bởi vì đây là khâu quyết định chất lượng thực phẩm. Nướng là khâu tiếp xúc nhiều với nhiệt độ cao. Mọi sự cố xảy ra có thể dẫn tới thương vong.Bởi vậy người thao tác tuyệt đối phải tuân theo những quy tắc, những hướng dẫn cụ thể. Các thiết bị cần được dánh ký hiệu rõ rang. Các thiết bị kiểm tra nhiệt độ, áp suất cần chính xác. Ngoài ra môi trường làm việc cần được thong thoáng bằng hệ thống quạt gió Các biến đổi xảy ra trong quá trình nướng: Biến đổi vật lý Sản phẩm sau khi nướng có một lớp vỏ bọc xung quanh. Nhiều tích chất vật lý của nguyên liệu có thể bị thay đổi như hình dạng, cấu trúc, thể tích, độ dai, độ xốp... Nếu các chỉ tiêu trên biến đổi trong một giới hạn nhất định thì sẽ có lợi đến chất lượng của sản phẩm. Bên cạnh đó trong quá trình nướng cũng có những biến đổi vật lý mà ta không mong muốn như: bề mặt sản phẩm bị đen, tạo mùi xấu,... Một số biến đổi: Biến đổi nhiệt độ Do nhiệt độ của lò nướng luôn luôn cao và hầu như không đổi trong suốt quá trình, nhiệt độ của vật liệu nướng tăng dần. Tốc độ tăng nhiệt ở từng lớp giảm dần theo chiều dày của vật liệu: lớp ngoài cùng tăng nhanh, ở trung tâm vật liệu thì chậm. Ví dụ: chỉ trong vòng vài phút nhiệt độ lớp ngoài cùng của lớp bánh bích quy vuông khi đem nướng đã tăng đến 100℃, trong khi đó nhiệt độ ở trung tâm bánh mới chỉ đạt tới 70℃. Như vậy trong quá trình tăng nhiệt, trong vật liệu sẽ tạo thành trường nhiệt độ, tăng ở giai đoạn đầu, sau đó giảm dần và tiến đến thời kỳ không đổi. Vào thời kỳ (giai đoạn) chót của quá trình gradien nhiệt độ có thể tăng vọt. Điều đó tương ứng với tốc độ tăng nhiệt ở hai lớp nói trên. Ở giai đoạn đầu nhiêt độ lớp ngoài cùng tăng nhanh trong lúc ở trong trung tâm thì chậm chạp. Khi nhiệt độ lớp ngoài tiến đến không đổi (đến thời kỳ bốc hơi) thì nhiệt độ trung tâm tăng dần, do vậy gradien giảm đi. Ở thời kỳ chót nhiệt độ bên ngoài tăng do quá trình bốc hơi kết thúc trong khi nhiệt độ trung tâm thì tiến đến không đổi, điều đó dẫn tới sự tăng vọt của gradien nhiệt độ. Loại thực phẩm Nhiệt độ Bánh mì 190 Bánh ngọt 190 Bánh nướng 160 Cá hấp 250 Thịt gà, vịt ,heo, bò 200-250 Sường nướng 250 Biến đổi về khối lượng Khối lượng của sản phẩm (vật liệu) nướng giảm đi đáng kể, nguyên nhân là do mất nước. Lượng ẩm ban đấu của vật liệu luôn cao (bột nhào bánh mỳ hoặc bánh quy có độ ẩm 20-30%, sau khi nướng xong chỉ còn khoảng 10%) Biến đổi về thể tích và khối lượng riêng: Tuỳ loại vật liệu tham gia quá trình và các thành phần của chúng, mà trong quá trình nướng thể tích và khối lượng riêng của chúng có thể giảm hoặc tăng. Trong công nghiệp sản xuất bánh mỳ, bánh bích quy và các sản phẩm từ bột khác, quá trình nướng làm cho thể tích sản phẩm tăng lên do có CO₂ từ bột nở hoặc lên men thoát ra. Do vậy, khối lượng riêng giảm đáng kể. Ngược lại, khi nướng rau quả, thịt, cá... thể tích của chúng sẽ giảm. Biến đổi hoá học Dưới tác dụng của nhiệt đọ nướng cao, một số thành phần hoá học có sự thay đổi. Đường trong sản phẩm giảm do quá trình caramen hoá ở nhiệt độ cao tạo thành lớp vỏ ngoài có màu vàng sém. Màu vàng sém của lớp vỏ còn do sản phẩm của phản ứng melanoidin-là phản ứng giữa đường khử với các axitamin, các protit, pecton. Mức độ biến đổi của các thành phần hoá học tuỳ thuộc vào mức độ tiếp xúc với nguồn nhiệt. Lớp ngoài cùng tiếp xúc trực tiếp với nhiệt nên ở đó các thành phần hoá học biến đổi mạnh hơn. Có rất nhiều phản ứng hoá học xảy ra trong quá trình nướng, tuỳ theo thành phần hoá học của quá trình nướng. Phản ứng Melanoidin: Giữa các nhóm khử của đường và nhóm amino của các axit amin, peptin... sản phăm tạo thành là các melanoidin góp phần tạo nên màu sắc và mùi vị đặc trưng cho sản phẩm nướng Ở nhiệt ộ dưới 100℃ thì protein được bảo toàn, không có sự thay đổi về giá trị dinh dưỡng. Sự thay đổi đầu tiên diễn ra khi thực phẩm được làm chín ở khoảng 100℃ có sự hiện diện của độ ẩm thì hàm lượng đường có sẵn trong nguyên liệu hay được thêm vào bị giảm. Phản ứng xảy ra giữa axit amin và đường-phản ứng maillard tạo thành và không bị bẻ gãy trong quá trình tiêu hoá. Vì vậy một số lượng axit amin trở nên vô giá trị. Phản ứng melanoidin tạo nên hương vị thơm ngon cho sản phẩm, tạo lớp vỏ nâu, giòn cho các sản phẩm nướng hay quay như bánh mỳ, bánh bông lan, thịt nướng... Mặc dù với phương pháp này, sản phẩm được làm chín ở nhiệt độ cao sẽ làm giảm các giá trị của axit amin, nhưng sự mất mát đó là không đáng kể vì chỉ ảnh hưởng đến một phần nhỏ trong tổng số axit amin hiện diện. Trong quá trình chế biến, sẽ bổ sung thêm một số chất phụ gia làm hoàn thiên phần dinh dưỡng của sản phẩm để bù cho những phần đã mất mát. Phản ứng caramen Saccaroza có sơ đồ caramen hoá như sau: C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O C₆H₁₀O₅ + C₆H₁₀O₅ Saccaroza glucozan fructozan Đến 180-190℃ sẽ tạo thành isosaccarozan (màu vàng) C₆H₁₀O₅ + C₆H₁₀O₅ C₁₂H₂₀O₅ Glucozan fructozan isosaccarozan Khi nhiệt độ cao hơn sẽ mất đi 10% nước và tạo ra caramenlan (C₁₂H₁₈O₉ hoặc C₂₄H₃₆O₁₈) ó màu vàng nâu 2C₁₂H₂₀O₁₀ - 2H₂O C₁₂H₁₈O₉ hoặc C₂₄H₃₆O₁₈ Isosaccarozan caramenlan Khi mất đi 14% nước sẽ tạo thành caramenlen (màu nâu) C₁₂H₂₀O₁₀ + C₁₈H₂₄O₁₈ - 3H₂O C₃₆H₄₈O₂₄.H₂O Và khi mất đi 25% nước thì tạo thành caramenlin có màu nâu đen C₂₄H₃₆O₁₈ -21H₂O C₉₆H₁₀₂O₅₁ Caramenlin tếp tụcmất nước tạo thành hợp chất humin màu đen nC₉₆H₁₀₂O₅₁ - 19nH₂O (C₁₂H₁₈O₄)₈ = (C₃H₂O)ₓ Tất cả các sản phẩm caramen hoá đều có vị đắng Hoá đường thành những chất sậm màu làm tang độ màu của sản phẩm. Tuỳ theo nhiệt độ và thời gian nướng mà thành phần sản phẩm của phản ứng caramen hoá sẽ thay đổi. Phản ứng oxi hoá chất béo Khi nướng ở nhiệt độ cao và kéo dài thì axit amin trong thực phẩm chứa protein có thể phản ứng với các gốc khác ngay trong thực phẩm tạo lien kết với các axit amin chứa lưu huỳnh, và những axit amin này cũng trở nên vô giá trị. Đồng thời tạo ra các mùi khó chịu như ôi, thối mất giá trị cảm quan. Đối với lipid ở nhiệt độ không quá 120℃ lipid không có biến đổi đáng kể ngoài hoá lỏng. Khi đun lâu ở nhiệt độ cao các axit béo không no sẽ bị oxi hoá làm mất tác dụng có ích đối với cơ thể của các axit này, đồng thời các lien kết kép trong cấu trúc của chúng bị bẻ gãy tạo thành các sản phẩm trung gian như peroxit, aldehit có hại đối với cơ thể. Khi nướng thức ăn trên bếp lửa, mở chảy ra rơi xuống tạo mùi nhưng chất đó là cacbonhydro vòng thơm không tốt cho cơ thể đó là một trong số tác nhân gây ung thư. Phản ứng phân huỷ protein Khi gia nhiệt vừa phải: protein chỉ bị biến tính. Khi đó các độc tố mang bản chất là protein có trong thuwch phẩm hoặc các chất kìm hãm các enzyme đường tiêu hoá (như antitrypsin Kunit, và Bowman có trong hạt đậu tương) đi vào thực phẩm theo nguyên liệu sẽ mất độc tính. Khi gia nhiệt kiểu thanh trùng (nhiệt độ từ 110-115℃) các sản phẩm giàu protein như thịt, cá sẽ gây phá huỷ một phần các gốc xistin, xistein để hình thành nên H2S, dimetylsunful, axit xisteic và một ssoos hợp chất bay hơi khác tạo cho sản phẩm có màu đặc trưng. Khi gia nhiệt khan các protein ở nhiệt độ trên 200℃ thì tryptophan sẽ bị vòng hoá để tạo ra α, β hoặc γ cacbonlin. Khi gia nhiệt ở nhiệt độ cao (t>200℃) các thực phẩm giàu protein có pH trung tính hoặc gia nhiệt các thực phẩm giàu protein có môi trường kiềm thì sẽ xảy ra: Thuỷ phân các liên kết peptit và đồng hoá các gốc axit amin, tạo ra hỗn hợp raxemic do đó làm giảm giá trị dinh dưỡng đi 50% Phá huỷ một số axit amin như: arginine sẽ bị chuyển thành ornitin, ure, sitrulin, và ammoniac. Xistein bị chuyển thành dehydroalamin. Gia nhiệt ở môi trường kiềm, serin, treonun và lizin cũng bị phá huỷ Tạo nối cầu đồng hoá trị kiểu lizinoalanin, ornitinoalanin hoặc lantionin liên kết gốc dehydroalanin (DHA) ở chuỗi polypeptit khác Đối với protein dễ bị biến tính ở nhiệt độ cao, đặc biệt là ở lớp bề mặt tiếp xúc. Hầu hết các enzyme đều bị vô hoạt. Các protein có giá trị dinh dưỡng đều giảm xuống trong quả trình nướng. Phản ứng melanoidin là nguyên nhân làm giảm giá trị dinh dưỡng protein của thực phẩm trong quá trình nướng. Ngoài ra một số axit amin bị phân huỷ như lysine, tryptophan do đó làm giảm giá trị dinh dưỡng trong thực phẩm. Khi đun nóng ở nhiệt độ 70℃ thì protit đông tụ lai dễ tiêu hoá. Khi nướng ở nhiệt độ quá cao, quá lâu giá trị dinh dưỡng của protit giảm đi vì tạo những liên kết khó tiêu. Qúa trình này hay xảy ra khi nướng. Các món nướng ở nhiệt độ cao dễ sinh ra các chất độc như acrolenin, dioxin. Biến đổi hóa lý - Biến đổi trạng thái: Dưới tác dụng của nhiệt độ cao, trạng thái của sản phẩm biến đổi đáng kể. Đó là sự tạo thành cấu trúc mao-xốp và sự tạo thành vỏ. Protit và tinh bột đống vai trò chủ yếu trong việc hình thành nên cấu trúc mao-xốp. Ở nhiệt độ khoảng 50-700C protit đông tụ giải phóng nước còn tinh bột thì bị hồ hóa một phần. Protit bị mất nước còn tinh bột bị hồ hóa tạo thành khung xốp mà trên bề mặt có hất thu một lớp mỡ mỏng. Lớp vỏ được hình thành khi đốt nóng vật liệu có dạng mao-xốp-keo-ẩm, do sự trao đổi ẩm giữa môi trường và sản phẩm nướng. Khi cường độ bay hơi trên bề mặt xảy ra mạnh mẽ và tinh bột ở lớp ngoài đã bị hồ hóa phần nào, sự chuyển ẩm đến bề mặt sẽ không đủ bù đắp lượng ẩm mất đi,bề mặt sẽ khô dần và tạo thành lớp vỏ cứng. Khi đã khô nhiệt dộ lớp ngoài tăng dần, làm cháy sém sản phẩm tại đó. Sự tạo thành lớp vr cứng sẽ hạn chế sự tăng thể tich và quá trình tạo hơi ẩm khi nướng. Vỏ được tạo thành sớm hay muộn cũng ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm. Nếu vỏ tạo thành quá sớm sẽ cản trở quá trình truyền nhiệt làm cho sản phẩm không chín đều hoặc hơi ẩm bay CO2 khó thoát hơn làm cho sản phẩm bị vỡ, nứt...do vậy việc điều chỉnh chế độ nướng thích hợp, chất lượng, trạng thái sản phẩm sẽ tốt hơn. Những biến đổi hóa lý quan trọng nhất trong quá trình nướng là sự bay hơi của một số phân tử nước. Sự bay hơi nước sẽ làm giảm hoạt độ nước trong sản phẩm nướng. Sự thay đổi độ ẩm: + giai đoạn đầu: nhiệt độ sản phẩm nhỏ hơn nhiệt độ môi trường truyền nhiệt. Xảy ra hiện tượng ngưng tụ bề mặt. Giai đoạn này xảy ra nhanh, hầu như không nhận ra. + giai đoạn tiếp theo: sản phẩm nhận nhiệt đạt đến nhiệt độ sộ của nước, nước bay hơi => độ ẩm giảm. Chất béo bị hóa lỏng và thoát ra bên ngoài. Biến đổi hệ keo: khi nướng các loại bánh, sự tác dụng tương hỗ giữa protit và tinh bột với nước lám cho bột nhào tiến tới trạng thái mềm, dẻo. Protit trương nở ở 30oC, nhiệt độ cao hơn thì độ trương nở giảm dần, trên 50oC protit đông tụ và tách nước. Nước đó sẽ được tinh bột thu hút trong quá trình trương nở của nó. Nhiệt độ trương nở tốt nhất của tinh bột là 40-60oC. Đồng thời với quá trình trương nở là sự hồ hóa. Quá trình hồ hóa của tinh bột xảy ra trong suốt quá trình nướng, thu hút một lượng nước đáng kể làm cho sản phẩm khô hơn. Biến đổi sinh học - Nguyên nhân: sự tăng nhiệt độ khi nướng. Vật liệu khi tham gia quá trình nướng là các loại có nguồn gốc động vật và thực vật, trong chúng có chứa enzyme. Nguồn enzyme có thể được thêm vào vật liệu trước khi nướng như men bánh mì. Tốc độ tăng nhiệt trong khối vật liệu sẽ ảnh hưởng đến hoạt động của các loại enzyme. Tại những điểm mà tốc độ tăng nhiệt nhanh (vỏ) các loại enzyme hầu như bị vô hoạt ngay. Còn lại những phần bên trong của vật liệu nhiệt độ tăng chậm hơn, thời gian enzyme được duy trì ở nhiệt độ tối thích cho hoạt động của chúng kéo dài hơn, do vậy chúng hoạt động mạnh hơn. Đó là nguyên nhân dẫn tới sự biến đổi chất lượng không tốt ở một số sản phẩm. - Ví dụ: khi nướng bánh mỳ phần ruột thường rỗng do nhiệt độ ở bên trong tăng chậm hơn nên men hoạt động mạnh hơn, tạo ra CO2 nhiều hơn.. Biến đổi về mặt cảm quan - Màu sắc: màu vàng đặc trưng do phản ứng caramen và melanoidin - Mùi: sản phẩm trước khi nướng có mùi vị không hấp dẫn như: mùi tanh của cá thịt. Nhưng sau khi nướng có mùi thơm rất đặc trưng cho sản phẩm. - Cấu trúc: tạo cấu trúc cho sản phẩm (cấu trúc xốp cho bánh mỳ...) Biến đổi vi sinh Trong sản phẩm ngoài vi sinh vật còn có các loại chủng nấm men. Trong giai đoạn đầu của quá trình nướng khi nhiệt độ còn thấp các loại vi sinh vật này vẫn hoạt động. Khi nhiệt độ của vật liệu tăng lên đến 60C, protit bắt đầu đông tụ, vi sinh vật bị tiêu diệt dần cho đến khi tiêu diệt gần như hoàn toàn. Sau khi nướng, mật độ vi sinh vật trong sản phẩm giảm đi đáng kể => sản phẩm bảo quản được lâu hơn. Công nghệ và thiết bị của quá trình nướng: Lò nướng đường hầm dùng để nướng bánh Nguyên tắc hoạt động: bánh được vận chuyển trên băng tải thấm dầu, đi vào lò nướng và trải qua 3 giai đoạn nướng. Giai đoạn 1: bánh được nướng ở môi trường có độ ẩm cao (khoảng 60-70%), và nhiệt độ không quá 150⁰C. Trong giai đoạn này, tinh bột bị hồ hóa thu hút một lượng nước đáng kể. Protein bị biến tính tạo cấu trúc cho bánh. Độ ẩm giảm dần. Giai đoạn 2: nhiệt độ lò nướng tăng lên khoảng 190-205⁰C và độ ẩm thấp hơn. Giai đoạn này xảy ra các biến đổi hóa học như: đường bị caramen hóa, phản ứng melanoidin. Vi sinh vật bị tiêu diệt đáng kể. Giai đoạn 3: là giai đoạn cuối của quá trình nướng, được tiến hành và giữ ở nhiệt độ 170⁰C. Đây là giai đoạn cố định cấu trúc sản phẩm và kết thúc quá trình bay hơi nước. Ưu điểm: Nướng nhiều loại bánh khác nhau Năng suất cao Tự động hóa Điều chỉnh một cách chính xác Nhược điểm: Chi phí cao Tốn nhiều diện tích Hình 10. Lò nướng đường hầm Hình 11. Mô hình lò nướng đường hầm Lò nướng kiểu tunnel: Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động: Bao gồm một đường hầm có thể dài tới 120m và rộng 1,5m. Bánh mỳ sẽ được vận chuyển thông qua đường hầm bằng 1 băng tải trên những tấm kim loại hoặc trên 1 dây curoa có đục lỗ hay lưới đan bằng kim loại. Lò được chia làm nhiều vùng gia nhiệt, trong mỗi vùng được kiểm soát một cách nghiêm ngặt độc lập bằng nguồn nhiệt hoặc bơm hơi. Hơi nước được tách ra một cách riêng biết và một số lò nướng kiểu tunnel có thêm hệ thông thu nhiệt. Ưu điểm: Năng suất lớn Điều khiển chính xác Tự động hóa ít tốn nhân công Nhược điểm: Chi phí cao Tốn diện tích Hình 12. Lò nướng Tunnel Thiết bị GoSun Stove Thiết bị này có khả năng hấp thụ ánh sáng mặt trời để tạo ra nhiệt độ lên tới 290 độ C. Phần ống hấp thụ ánh sáng mặt trời.   Yếu tố nòng cốt trong công nghệ  của chiếc lò GoSun Stove là phần ống hấp thụ ánh sáng mặt trời có chức năng như buồng nấu thức ăn. Đường ống này hấp thụ được 80% ánh sáng mặt trời để chuyển hóa thành nhiệt năng, cho dù ánh sáng mặt trời bị mây che lấp thì bộ phận này vẫn có thể tiếp tục làm chín thức ăn nhờ phần nhiệt được tích tụ trước đó. Ưu điểm: Cấu tạo đơn giản, gọn nhẹ Tiết kiệm nhiên liệu Có thể tạo ra nhiệt độ tương đối cao Dễ vệ sinh Nhiệt độ thấp hoặc gió to không ảnh hưởng nhiều đến thời gian làm chín thức ăn. Nhược điểm: Năng suất thấp (chủ yếu dùng trong gia đình) Ứng dụng : Chiếc lò độc đáo này có thể nấu được xúc xích, tám quả trứng ốp lết, thức ăn đông lạnh, phi lê cá, bánh muffin, các món xào và cả thịt sống. GoSun Stove dài 60 cm, cao 5,7 cm và có thể chứa khoảng 1,4 kg thức ăn. Mỗi một lần nấu, chiếc lò này có thể nấu được lượng thức ăn đủ cho bốn người ăn.  Hình 13+14. Lò nướng sử dụng năng lượng mặt trời Một số hình ảnh về quá trình nướng: Hình 17. Lò nướng bằng than Hình 16. Lò nướng mini Hình 15. Lò nướng bánh mỳ IV. Quy trình sản xuất bánh bông lan trong công nghiệp: Quá trình rây Mục đích Chuẩn bị: cho quá trình nhào bột, tách tạp chất, làm cho bột mịn tránh bị vón cục khi nhào trộn. Các biến đổi: bột không còn tạp chất, mịn hơn. Thiết bị: Hình 18. Thiết bị rây rung 2. Quá trình phối trộn nguyên liệu phụ và phụ gia Mục đích: Chuẩn bị: phối trộn các nguyên liệu phụ thành nhũ tương chuẩn bị cho quá trình nhào trộn được tốt (chức năng quan trọng của hệ nhũ tương là làm bền hệ bọt xốp, giúp bánh thành phẩm có độ xốp đạt yêu cầu và phân tán các hạt cầu béo). Các biến đổi: Biến đổi vật lý: nhiệt độ tăng nhẹ. Biến đổi hóa lý: nước, dầu và các hợp chất tan trong nước dầu tạo thành hệ nhũ tương đồng đều. Có sự hòa tan các chất khí: CO2, O2 Thiết bị phối trộn: Hình 19. Thiết bị phối trộn 3. Quá trình nhào Mục đích Chuẩn bị: quá trình nhào trộn nhũ tương với bột mì tạo mạng gluten đồng nhất, thuận lợi cho quá trình dập hình. Hoàn thiện: các chỉ tiêu chất lượng cho sản phẩm như độ dai, độ giòn, độ xốp do mạng gluten được tạo thành, khối bột nhào có độ dai và có khả năng giữ khí (khả năng này tạo tính chất đặc trưng của bánh là có độ xốp). Các biến đổi Biến đổi vật lý: Trong khối bột nhào, đồng thời với pha lỏng gồm: nước tự do, protein hòa tan, đường và các chất khác, còn có pha khí do các bọt khí. Lúc đầu, khi mới nhào, bột tương đối dính do lượng nước tự do nhiều, khi các nguyên liệu liên kết chặt chẽ với nhau thì độ dính giảm, đồng thời thể tích của khối bột cũng giảm. Nhưng sau một thời gian nhào, có sự thâm nhập và tích lũy khí trong khối bột nhào, nên thể tích khối bột tăng. Trong quá trình nhào trộn, nhiệt độ của khối bột nhào sẽ tăng do ma sát và do các phản ứng hóa học xảy ra trong bột nhào. Biến đổi hóa lý: Từ hỗn hợp các thành phần nguyên liệu ban đầu với các pha khác nhau chuyển thành một pha nhão – bột nhào dạng paste, đồng nhất không tách rời. Hai protein gliadin và glutenin không tan trong nước sẽ hấp thụ nước, duỗi mạch, định hướng sắp xếp lại thành hàng và làm phát sinh các tương tác ưa béo và hình thành các cầu disulfua mới, kết quả hình thành mạng protein 3 chiều có tính nhớt, dẻo, dính, đàn hồi, bao xung quanh các hạt tinh bột và những hợp phần khác. Hỗn hợp đó gọi là bột nhào. Biến đổi hóa học: Sự oxy hóa chất béo dưới tác dụng của oxy. Sự biến tính của protein dưới tác động cơ học. Phản ứng hóa học tạo độ xốp cho sản phẩm. Tạo nên những liên kết hoá học mới do trong quá trình hình thành mạng lưới gluten các gliadin, glutenin sẽ kiên kết với nhau bằng liên kết hidro, bằng cầu disulfua và bằng tương tác ưa béo. Biến đổi hoá sinh: Enzym protease và amylase trong bột thủy phân protein và tinh bột làm giảm tính đàn hồi của khối bột. Biến đổi sinh học: Có thể nhiễm vi sinh vật do sự nhào trộn làm tăng lượng O2 hòa tan, từ đó tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển. Thiết bị: Thiết bị nhào trộn liên tục: a. Cấu tạo: Thiết bị thường cấu tạo bởi một tang trống hình trụ đặt nằm ngang, bên trong có rotor và được chia thành các khoang nhỏ. Trên thành khoang có các stator hỗ trợ cho từng quá trình thích hợp như phối trộn, phân tán, hòa trộn khí và nhào. Bên ngoài tang trống có lớp vỏ áo cũng được chia thành từng khoang với nhiệt độ khác nhau. Bằng cách điều chỉnh chiều dài tang trống, thay đổi thời gian lưu của bột và thời gian nhào trộn ta có thể thu được các loại bột với chất lượng khác nhau. b. Nguyên tắc: Máy nhào trộn liên tục hoạt động theo nguyên tắc sau: nguyên liệu khô và nước được nhập với lượng chính xác và liên tục vào một đầu của thiết bị, hòa trộn sơ bộ với nhau rồi đi vào khu vực nhào trộn và cuối cùng đi ra tại đầu kia của thiết bị. Ngoài ra cũng có loại thiết bị cho phép nguyên liệu được nhập ở nhiều vị trí khác nhau trên suốt chiều dài tang trống. Hình 20. Thiết bị nhào trộn liên tục 4. Quá trình dập hình Mục đích: Hoàn thiện: tạo hình dáng đẹp làm tăng giá trị hàng hóa sản phẩm, bảo đảm yêu cầu thẩm mĩ, thu hút cảm tình người tiêu dùng đồng thời đáp ứng yêu cầu thuận tiện cho việc sử dụng và hợp với điều kiện thực tế. Thiết bị: Máy ép – cắt tạo hình (không qua giai đoạn cán). Cấu tạo: Phễu nhập liệu. Hệ thống hai con lăn: nén khối bột nhào vào khoang áp suất ở bên dưới. Con lăn có thể hoạt động liên tục hoặc gián đoạn, nó cũng có thể chuyển động ngược lại để giải phóng áp suất và tạo ra lực hút trở lại tại khuôn rập hoặc vòi phun tại đáy của khoang áp suất. Do đó bột nhào có thể nén liên tục hay gián đoạn ra khỏi khoang áp suất. Khuôn rập: tạo hình cho sản phẩm. Lưỡi cắt: có dây kim loại hoặc lưỡi dao phẳng hay răng cưa bén để cắt tạo hình. Thiết bị ép thường đặt trên dãy lò nướng hoặc trên băng tải (đối với loại bánh cần định chiều dài): khuôn rập cách dãy lò nước hoặc băng tải khoảng 70mm. Kích thước của thiết bị ép thường được quyết định thông qua kích thước của khuôn rập. Điều chỉnh tốc độ ép bằng cách điều chỉnh tốc độ của con lăn ép. Yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ ép: trạng thái của khối bột nhào, áp suất của khoang bên trên khuôn rập, lượng bột nhào nhập vào. Nguyên lý hoạt động: Bột nhào được ép qua một dãy các khuôn rập (có hình dạng và kích thước như mong muốn) và một khung gắn dây căng hoặc lưỡi dao gạt đi qua đi lại bên dưới của lỗ khuôn để cắt bột nhào đã ép. Dây cắt có thể rung theo phương ngang để tăng hiệu quả cắt. Mẫu bột nhào sau đó rơi xuống dãy lò hoặc băng tải. Dây cắt có thể cắt khi chuyển động tới hoặc thường theo hướng ngược lại. Khi đó nhát cắt gần với khuôn rập và nhát quay lại sẽ thấp hơn, tách xa khuôn rập để không bị dính với khối bột nhào đang được ép. Hình 21. Máy ép cắt 5. Quá trình nướng Mục đích Chế biến: Nhiệt độ cao trong lò nướng có tác dụng làm chín sản phẩm, 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, mùi vị, màu sắc đặc trưng. Bảo quản: nhiệt độ nướng cao (trên 1500C), tiêu diệt vi sinh vật vào trong giai đoạn này, tăng thời gian bảo quản. Các biến đổi Các biến đổi vật lý: Biến đổi về khối lượng: khối lượng của sản phẩm (bánh nướng) giảm đi, nguyên nhân là do mất nước từ trong quá trình nướng dưới tác dụng của nhiệt độ. Biến đổi về nhiệt độ: nhiệt độ bánh tăng lên, nhưng không phải đồng đều trong cấu trúc. Bánh khi ra khỏi lò nung đạt nhiệt độ 980C và có hàm ẩm ở tâm là 45%. Lớp vỏ nóng (khoảng 1500C) và khô hơn (1-2% hàm ẩm) nhưng có thể làm nguội nhanh. Trong suốt quá trình làm nguội, lượng ẩm chuyển từ bên trong ra lớp vỏ và sau đó bốc hơi. Nếu làm nguội quá nhiều thì kết quả là khối lượng chung giảm. Nếu lượng ẩm tại lớp vỏ bốc hơi quá nhiều khi làm nguội thì cấu trúc của vỏ sẽ dai. Các biến đổi hóa lý: Sự biến đổi ẩm: song song với sự biến đổi nhiệt độ, ẩm trong vật liệu cũng biến đổi do quá trình trao đổi ẩm với môi trường (lò nướng). Đặc trưng của quá trình trao đổi ẩm là sự bốc hơi nước, tiến tới cân bằng với độ ẩm môi trường. Biến đổi hệ keo: sự tác dụng tương hỗ giữa protein, tinh bột và nước làm cho bột nhào tiến đến trạng thái mềm, dẻo. Protein trương nở ở nhiệt độ 30oC, nhiệt độ cao hơn thì độ trương nở giảm dần, trên 50oC protein đông tụ và mất nước. Nước đó sẽ được tinh bột hút trong quá trình trương nở và hồ hoá, xảy ra trong suốt quá trình nướng, làm cho sản phẩm khô hơn. Biến đổi trạng thái: dưới tác dụng của nhiệt độ cao, trạng thái của sản phẩm biến đổi đáng kể. Dưới tác động nhiệt độ nướng lên thành phần của khối bột, protein bị đông tụ giải phóng nước còn tinh bột thì bị hồ hóa hình thành cấu trúc lớp vỏ bánh: mềm, xốp, tách từng lớp. Các biến đổi hóa học: Tinh bột hồ hóa một phần, và bị phân hủy tạo dextrin, đường. Xảy ra phản ứng Maillard giữa đường khử và acid amin trong giai đoạn đầu của nướng (nhiệt độ thấp). Xảy ra phản ứng Caramel làm mất đường nhưng tạo màu nâu sản phẩm khi nhiệt độ nướng lên cao. Các biến đổi hóa sinh và sinh học: nhiệt độ nướng cao (2000C) nên tiêu diệt hết các vi sinh vật. Các biến đổi cảm quan: Quá trình nướng xúc tiến sự biến đổi tính chất sinh – lý – hóa của các thành phần tham gia cấu thành bánh bán thành phẩm, làm cho bánh thành phẩm chín. Sự biến đổi đó dẫn đến sự tạo thành hương vị, màu sắc đặc trưng và làm tăng giá trị cảm quan của sản phẩm. Thiết bị: lò nuớng đuờng hầm Cấu tạo: Bao gồm 1 đường hầm (có thể dài tới 120m và rộng 1,5m), bánh sẽ được vận chuyển xuyên qua đường hầm bằng băng tải trên những tấm bằng kim loại hay trên một dây cuaroa có đục lỗ hay dạng lưới đan bằng kim loại (băng tải có thấm dầu). Máy được chia làm nhiều vùng gia nhiệt. Trong mỗi vùng nhiệt độ và độ ẩm được kiểm soát một cách độc lập bằng nguồn nhiệt và van hơi. Chúng có thể giữ lại hay loại bỏ ẩm bằng cách tạo sự cân bằng giữa không khí mới và không khí tuần hoàn bên trong. Hơi nước (trong thiết bị đun trực tiếp là sản phẩm của quá trình đốt) được tách ra trong từng vùng riêng biệt. Có thể thiết kế thành hệ thống thu hồi nhiệt. Hệ thống máy tính được lập trình kiểm soát tốc độ của dây cuaroa, lượng nhiệt cần cung cấp, vị trí của các van khí có thể tự động thay đổi điều kiện nướng trong từng vùng, để có thể sản xuất ra những chủng loại bánh bông lan với màu sắc và độ ẩm khác nhau. Ưu điểm: Có thể dùng để nướng rất nhiều loại bánh khác nhau. Năng suất lớn. Kiểm soát quá trình chính xác. Tốn ít nhân công, tự động hoá cao. Có sử dụng những thiết bị trao đổi nhiệt tại cửa ra của khí thải nhờ đó mà có thể tiết kiệm năng lượng và rút ngắn thời gian khởi động. Nhược điểm: Chi phí cao. Tốn nhiều diện tích Nguyên tắc: - Bánh được vận chuyển trên băng tải thấm dầu, đi vào lò nướng và trải qua ba giai đoạn nướng: Giai đoạn 1: bánh được nướng ở môi trường có độ ẩm cao (khoảng 60 – 70%), và nhiệt độ không quá 1500C. Trong giai đoạn này, tinh bột bị hồ hóa thu hút một lượng nước đáng kể làm cho bánh khô hơn; protein bị biến tính tạo cấu trúc cho bánh; CO2 được tạo thành do sự phân hủy của chất tạo xốp thoát ra ngoài; hơi ẩm bốc ra làm giảm dần độ ẩm của bánh; lớp ngoài cùng chưa thành vỏ cứng mà chỉ mới thành lớp mỏng dẻo và đàn hồi, do vậy chưa ảnh hưởng đến quá trình truyền nhiệt, sản phẩm chín đều, hơi ẩm và CO2 thoát ra dễ dàng không làm nứt vỡ bánh. Giai đoạn 2: nhiệt độ lò nướng tăng lên khoảng 190 – 2050C và độ ẩm thấp hơn. Giai đoạn này tiếp tục các biến đổi như trên, đồng thời xảy ra một số biến đổi hóa học như: đường bị caramen hóa hoặc do phản ứng melanoidin (phản ứng giữa đường khử với các acid amin) tạo cho lớp vỏ ngoài có màu vàng nâu, các phản ứng tạo mùi thơm cho bánh. Bên cạnh đó các vi sinh vật cũng bị tiêu diệt đáng kể. Giai đoạn 3: là giai đoạn cuối của quá trình nướng, được tiến hành và giữ ở nhiệt độ 1700C. Đây là giai đoạn cố định cấu trúc sản phẩm và kết thúc quá trình bay hơi nước. Hình 22. Lò nướng đường hầm Thiết bị được gia nhiệt gián tiếp bằng lò tạo khí đốt. Ở đây không thể dùng hơi nước gia nhiệt vì nhiệt độ của hơi nước chỉ đạt 1000C, trong khi đó nhiệt độ nướng là gần 2000C. Gia nhiệt gián tiếp để tránh gây mùi cho sản phẩm. 6. Quá trình làm nguội: Mục đích: Chuẩn bị: cho quá trình bao gói. Thiết bị: Tốc độ băng tải làm nguội: 14m/phút Hình 23+24. Thiết bị băng tải làm nguội 7. Bao gói: Mục đích: Mục đích bảo quản: bánh sau khi nướng dễ bị hút ẩm trở lại khi để ở điều kiện môi trường xung quanh, nên phải bảo quản trong các bao bì chống thấm dầu nước. Mục đích hoàn thiện: bao bì được in mẫu mã bắt mắt góp phần tăng giá trị cảm quan cho thực phẩm. Bao bì còn được thổi khí trơ căng phồng lên để tránh khi rớt bị vỡ ra. Thiết bị: Hình 25. Thiết bị đóng gói Tài liệu tham khảo: 1. 2. 3. file:///C:/Users/Admin/Downloads/07_QTchebien_CNTP_146sl.pdf 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. ĐỀ TÀI: QUÁ TRÌNH SAO-RANG-NƯỚNG Người thực hiện: Nhóm 2 Thành viên trong nhóm: Võ Thị Thu Hằng Nguyễn Thị Thu Hiền Phan Thị Diệu Minh Nguyễn Thị Lên Nguyễn Thị Thùy Loan Trương Diệu Linh Hà Thị Lầm Nguyễn Thị Mai Linh 9) Nguyễn Thị Hà Ly 10) Trần Thị Khánh Ly 11) Hoàng Thị Ly Ly MỤC LỤC