Xây dựng quy trình chế biến sản phẩm nướng từ nguyên liệu bột hạt sen khô

luận văn thông qua. Giáo viên hướng dẫn Giáo viên phản biện Văn Minh Nhựt Nguyễn Thị Thu Thủy Cần thơ, ngày Tháng năm 2007 Chủ tịch hội đồng Nguyễn Văn Mười LỜI CẢM TẠ Em xin chân thành cảm ơn thầy Văn Minh Nhựt đã tận tình hướng dẫn, cung cấp tài liệu, truyền đạt kiến thức và kinh nghiệm quý báu giúp em hoàn thành đề tài này. Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu trường Đại học Cần Thơ, các cán bộ của trung tâm học liệu, Ban chủ nhiệm khoa, thư viện khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, cùng tất cả quý thầy cô trong bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm đã tận tình giúp đỡ, trang bị kiến thức cho em trong suốt năm năm qua, giúp em hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Thành thật cảm ơn cán bộ phòng thí nghiệm cô Nguyễn Thị Hoàng Minh và tất cả các bạn sinh viên ngành Công Nghệ Thực Phẩm khoá 28 đã rất tận tình giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện đề tài này. Cần Thơ, ngày tháng năm Trân trọng kính chào Hỷ A Thị Ngọc TÓM TẮT Với mục tiêu nhiên cứu: “xây dựng qui trình chế biến sản phẩm nướng từ nguyên liệu hạt sen khô”. Đây là một sản phẩm mới chưa có mặt trên thị trường. Mục đích của đề tài là tìm ra cách tạo ra một sản phẩm bánh nướng nguyên liệu chính từ hạt sen khô, thành phẩm mong muốn có cấu trúc và giá trị cảm quan cao, đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng, nhằm làm đa dạng sản phẩm làm từ hạt sen. Trên cơ sở đó mục tiêu của đề tài nhằm tìm ra những thông số kỷ thuật về loại bột và tỉ lệ bột phối trộn, nhiệt độ, độ ẩm và thời gian nướng thích hợp để xây dựng qui trình sản xuất. Kết quả thí nghiệm chọn bột hạt sen 25%, bột mì ngang với tỉ lệ 15%, độ ẩm khối bột nhào 25%, nhiệt độ nướng 170oC, thời gian nướng 1,5 phút, thời gian sấy sản phẩm là 25 phút, nhiệt độ 105oC cho kết quả tốt nhất. MỤC LỤC CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ ..................................................................................... 1 1.1 Giới thiệu....................................................................................................1 1.2 Mục tiêu đề tài ...........................................................................................1 CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU...........................................................2 2.1 Giới thiệu sơ lược về cây sen ....................................................................2 2.1.1 Giới thiệu ....................................................................................................... 2 2.1.2 Thời gian sinh trưởng và phát triển của sen ................................................ 4 2.1.3 Nghề trồng sen ở Đồng Tháp......................................................................... 5 2.2 Quá trình nướng.......................................................................................6 2.2.1 Bản chất – mục đích của quá trình nướng .................................................... 6 2.2.2 Những biến đổi của nguyên liệu tham gia quá trình .................................... 7 2.2.3 Phương pháp thực hiện quá trình............................................................... 10 2.2.4 Yêu cầu về thiết bị........................................................................................ 11 2.3 Nguyên liệu..............................................................................................12 2.3.1 Nguyên liệu hạt sen...................................................................................... 12 2.3.2 Nước............................................................................................................. 12 2.3.3 Phụ gia......................................................................................................... 13 CHƯƠNG 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU......... 13 3.1 Phương tiện thí nghiệm........................................................................... 13 3.1.1 Thời gian......................................................................................................... 13 3.1.2 Địa điểm....................................................................................................... 13 3.1.3 Nguyên liệu .................................................................................................. 13 3.1.4 Dụng cụ, thiết bị thí nghiệm ........................................................................ 13 3.2 Phương pháp nghiên cứu........................................................................15 3.2.1 Phương pháp thí nghiệm ............................................................................. 15 3.2.2 Phương pháp phân tích ............................................................................... 17 3.3 Nội dung thí nghiệm................................................................................17 3.3.1 Thí nghiệm 1: Xác định loại bột và tỉ lệ phối trộn...................................... 17 3.3.2 Thí nghiệm 2: Xác định độ ẩm sau khi phối trộn, nhiệt độ và thời gian nướng thích hợp nhất. ........................................................................................... 18 3.3.3Thí nghiệm 3: Xác định thời gian sấy thích hợp nhất................................... 19 3.3.4 Thí nghiệm 4: Xác định số lượng nấm mốc sau khi bảo quả 10 ngày ........ 21 CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN……………………………….22 4.1 Thành phần hoá học của bột hạt sen:....................................................21 4.2 Hàm lượng ẩm, đạm các loại bột ...........................................................21 _Toc169676384 4.3 Thí nghiệm 1: Xác định loại bột và tỉ lệ phối trộn. .............................22 4.4 Thí nghiệm 2: Xác định độ ẩm sau khi phối trộn, nhiệt độ và thời gian nướng thích hợp nhất....................................................................................23 Trang iv 4.5 Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng của thời gian sấy đến chất lượng sản phẩm .........................................................................................................................25 4.6 Thí nghiệm 4: Xác định số lượng nấm mốc sau 10 ngày bảo quản ....26 CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ....................................................27 5.1 Kết luận ....................................................................................................27 5.2 Kiến nghị ..................................................................................................27 TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................28 PHỤ LỤC..........................................................................................................viii Trang v DANH SÁCH BẢNG Bảng 1. Phân loại khoa học ...................................................................................5 Bảng 2. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của hạt sen .........................11 Bảng 3: Sơ đồ bối trí thí nghiệm 1.......................................................................16 Bảng 4: Bảng đánh giá cảm quan........................................................................17 Bảng 5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2........................................................................17 Bảng 6: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3........................................................................ 19 Bảng 7: Bảng đánh giá cảm quan........................................................................19 Bảng 8: Sơ đồ bố trí của thí nghiệm 4 theo dõi biến đổi của sản phẩm trong quá trình bảo quản..................................................................................................... 20 Bảng 9: Thành phần hoá học của bột hạt sen......................................................21 Bảng 10: Hàm lượng ẩm và đạm các loại bột……………………………………..21 Bảng 11: Điểm trung bình đánh giá cảm quan....................................................22 Bảng 12: Kết quả đánh giá cảm quan .................................................................23 Bảng 13: Kết quả đánh giá cảm quan 5 mẫu được chọn ở thí nghiệm 2 .............24 Bảng 14: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian sấy đến giá trị cảm quan cấu trúc của sản phẩm ...............................................................................................25 Bảng 15: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian sấy đến giá trị cảm quan màu sắc của sản phẩm.........................................................................................25 Bảng 16: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian sấy đến giá trị cảm quan mùi vị của sản phẩm...................................................................................................25 Bảng 17: Kết quả phân tích thành phẩm ............................................................26 Bảng 18: Bảng số lượng bào tử nấm mốc hiện diện trong quá trình bảo quản .. 26 Trang vi DANH SÁCH HÌNH Hình 1: Hoa sen.....................................................................................................2 Hình 2: Các giai đoạn phát triển hoa của sen........................................................4 Hình 3: Sơ đồ biến đổi nhiệt trong quá trình nướng...........................................10 Hình 4: Men Mauripan .......................................................................................13 Hình 5: hạt sen khô .............................................................................................13 Hình 6: Máy nghiền răng ....................................................................................14 Hình 7: Máy nướng bánh ....................................................................................14 Hình 8: Qui trình sản xuất ..................................................................................15 Hình 9: Sơ đồ bố trí của thí nghiệm 1 ................................................................16 Hình 10: Sơ đồ bố trí của thí nghiệm 2 ...............................................................18 Hình 11: Bố trí thí nghiệm 3................................................................................19 Hình 12: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 4 ......................................................................20 Hình 13: Sản phẩm sau khi sấy……………………………………………….........26 Trang vii Luận văn tốt nghiệp khóa 28 – Năm 2007 Đại học Cần Thơ CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Giới thiệu Cây sen đã gắn liền với cuốc sống người dân Việt Nam từ rất lâu đời, hình ảnh cây sen rất quen thuộc với chúng ta. Sen dùng làm thực phẩm, hoa sen để trang trí. Ngoài ra cây sen còn có giá trị trong đời sống tinh thần. Đối với đạo Phật, hoa sen là một vật quí trọng tôn kính hơn hết. Hoa sen tươi còn dùng để thờ cúng. Không chỉ là món ăn ngon, bổ, hạt sen còn là vị thuốc quý trong đông y. Sen còn có tác dụng chữa bệnh, do có tính hàn, an thần nên giúp lợi tiểu, dễ ngủ, chữa thiếu máu, kém ăn … Ở nước ta sen được trồng nhiều ở Đồng Tháp Mười. Lợi nhuận thu được từ sen cao gấp nhiều lần so với trồng lúa. Lá, hoa, củ, rễ đều dùng được. Đặc biệt hạt sen có gía trị dinh dưỡng cao do có hàm lượng protein cao. Hàm lượng này thay đổi theo ngày tuổi của gương sen khi thu hoạch. Hiện nay nước ta đang xuất khẩu hạt sen khô sang các nước khác. Tuy nhiên sản phẩm làm từ hạt sen trên thị trường chưa đa dạng lắm, chủ yếu ở dạng hạt sen tươi, sen khô, mứt hạt sen, hạt sen chiên, nước uống từ hạt sen….Nhằm góp phần đa dạng sản phẩm làm từ hạt sen, vì vậy nghiên cứu: “xây dựng qui trình chế biến bánh nướng từ nguyên liệu hạt sen khô” được thực hiện. Đây là một sản phẩm mới chưa có mặt trên thị trường. Sản phẩm ở có cấu tốt, mỏng còn giữ được mùi sen, có màu vàng sáng tự nhiên của bánh nướng. Bánh làm từ bột hạt sen khô sẽ cung cấp cho thị trường một sản phẩm có giá trị dinh dưỡng và cảm quan cao, đa dạng thêm các sản phẩm làm từ sen, giúp giải quyết đầu ra của hạt sen, làm tăng giá trị kinh tế của cây sen hiện nay. 1.2 Mục tiêu đề tài Nhằm tìm ra các thông số về tỉ lệ bột phối trộn, độ ẩm khối bột sau khi nhào, thời gian và nhiệt độ nướng tối ưu trong điều kiện phòng thí nghiệm, nhằm tạo ra sản phẩm bánh nướng có thành phần nguyên liệu chính từ bột hạt sen khô có giá trị cảm quan và cấu trúc tốt. Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học ứng dụng 1 Luận văn tốt nghiệp khóa 28 – Năm 2007 Đại học Cần Thơ CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Giới thiệu sơ lược về cây sen 2.1.1 Giới thiệu Bảng 1. Phân loại khoa học Phân loại khoa học Giới (regnum): Plantae Ngành (divisio): Magnoliophyta Lớp (class): Magnoliopsida Bộ (ordo): Proteales Họ (familia): Nelumbonaceae Chi (genus): Nelumbo Loài (species): N. lutea (Nguồn: Một số cách phân loại khác Hệ thống APG II năm 2003 (không thay đổi từ hệ thống APG năm 1998) công nhận họ này và đặt nó trong bộ Quắn hoa (Proteales), trong nhánh eudicots. Hệ thống Cronquist năm 1981 cũng công nhận họ này nhưng đặt nó trong bộ Súng (Nymphaeales) thuộc phân lớp Magnoliidae của lớp thực vật hai lá mầm (Magnoliopsida). Hệ thống Dahlgren và hệ thống Thorne (1992) cũng công nhận họ này và đặt nó trong một bộ riêng của chính nó là bộ Sen (Nelumbonales) thuộc siêu bộ Magnolianae của phân lớp Magnoliidae (bằng với thực vật hai lá mầm]. Nguồn: Cây sen thích hợp trồng ở những vùng trũng. Nước dâng đến đâu sen sẽ cao đến đó. Lá to, hoa có nhiều màu khác nhau tùy theo từng loại giống. Ngoài vai trò là thực phẩm sen còn có tác dụng chữa bệnh, đặc biệt trong hạt sen có chất kháng khuẩn. Người dân Peru từ xa xưa đã biết lợi dụng đặc tính này của hạt sen để chữa một số bệnh viêm nhiễm. Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học ứng dụng 2 Luận văn tốt nghiệp khóa 28 – Năm 2007 Đại học Cần Thơ Đặc tính cây sen phù hợp với địa hình nước ta, đặc biệt vùng Đồng Tháp Mười là nơi thuận lợi để trồng sen, trồng sen hiện nay trở thành mô hình sống chung với lũ rất lý tưởng. Đồng Tháp là tỉnh có diện tích trồng sen lớn nhất nước ta. Hình 1: Hoa sen Nelumbo nucifera là danh pháp khoa học của sen hồng (các tên gọi khác sen đỏ, sen Ấn Độ). Về mặt thực vật học, Nelumbo nucifera (Gaertn.) đôi khi còn được gọi theo các danh pháp cũ như Nelumbium speciosum (Willd.) hay Nymphaea nelumbo. Đây là một loại cây thủy sinh sống lâu năm. Trong thời kỳ cổ đại nó đã từng là loại cây mọc phổ biến dọc theo bờ sông Nin ở Ai Cập cùng với một loài hoa súng có quan hệ họ hàng gần gũi có tên gọi dài dòng là hoa sen xanh linh thiêng sông Nin (Nymphaea caerulea); và hoa, quả cũng như các đài hoa của cả hai đã được họa lại khá rộng rãi như là một kiểu kiến trúc ở những nơi cần các hình ảnh linh thiêng. Người Ai Cập cổ đại sùng kính hoa sen và sử dụng nó trong các nghi thức tế lễ. Từ Ai Cập nó đã được đem đến Assyria và sau đó được trồng rộng rải khắp các vùng Ba Tư, Ấn Độ và Trung Quốc. Nó cũng có thể là loài cây bản địa ở khu vực Đông Dương, nhưng ở đây có sự nghi vấn về điều này. Năm 1787, lần đầu tiên nó được đưa tới Tây Âu như một loài hoa súng dưới sự bảo trợ của Joseph Banks và có thể thấy được trong các vườn thực vật hiện nay mà ở đó có sự cung cấp nhiệt. Ngày nay nó là hiếm hoặc đã tuyệt chủng tại châu Phi nhưng lại phát triển mạnh ở miền nam châu Á và Australia. Nó là quốc hoa của Ấn Độ. Thân rễ của sen hồng mọc trong các lớp bùn, trong ao hay sông, hồ còn các lá thì nổi ngay trên mặt nước. Các thân già có nhiều gai nhỏ. Hoa thường mọc trên các thân to và nhô cao vài xentimet phía trên mặt nước. Thông thường sen có thể cao tới 1,5 m và có thể phát triển các thân rễ bò theo chiều ngang tới 3 m, một vài nguồn chưa kiểm chứng được cho biết nó có thể cao tới trên 5 m. Lá to với đường kính tới 60 cm, trong khi các bông hoa to nhất có thể có đường kính tới 20 cm.Có nhiều giống sen được trồng, với màu hoa dao động từ màu trắng như tuyết tới màu vàng hay hồng nhạt. Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học ứng dụng 3 Luận văn tốt nghiệp khóa 28 – Năm 2007 Đại học Cần Thơ Nó có thể chịu được rét tới khu vực 5 theo phân loại của USDA. Loài cây này có thể trồng bằng hạt hay thân rễ. (Nguồn: Người ta chia sen làm 3 loại: ™ Sen cho củ thường có màu trắng, nhóm sen này cho ít bông và gương, trồng phổ biến ở Vĩnh Long và Hậu Giang. ™ Sen cho gương: nhóm sen ta (gương lõm), sen Đài Loan (to và phù lên), trồng nhiều ở huyện Cao lãnh, Tháp Mười tỉnh Đồng Tháp. ™ Sen cho bông để trang trí: bông có nhiều màu, ít trồng ở nước ta. 2.1.2 Thời gian sinh trưởng và phát triển của sen Thời gian sinh trưởng và phát triển của sen dao động từ 4 – 5 tháng tuỳ thuộc vào việc sử dụng giống.Nếu sử dụng giống bằng cây con gieo từ hạt thì thời gian nẩy mầm đến khi thu hoạch là 5 tháng. Nếu sử dụng giống bằng ngó sen con thì thời gian từ khi mọc đến khi thu hoạch là 4 tháng. Hình 2: Các giai đoạn phát triển hoa của sen Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học ứng dụng 4 Luận văn tốt nghiệp khóa 28 – Năm 2007 Đại học Cần Thơ 2.1.3 Nghề trồng sen ở Đồng Tháp Theo những lão nông sống lâu năm ở Tháp Mười, sen đã có mặt trên vùng đất này từ rất lâu. Thời đó, Tháp Mười hoang sơ, dân cư thưa thớt, đồng ruộng nhiễm phèn ít ai canh tác. Hàng năm, mùa lũ cũng là mùa của sen. Sen đầy ruộng và khắp lung – đìa, nước lũ đến đâu, sen vươn theo đến đó. Những năm sau giải phóng, thực hiện chủ trương khai hoang vùng Tháp Mười, sen dần dần bị tiêu diệt nhường chỗ cho cây lúa phát triển. Sen mất, lúa tăng lên 2 vụ, 3 vụ một năm. Sau đợt trồng thử nghiệm, sen Đài Loan tỏ ra phù hợp trên vùng đất Cao Lãnh và Tháp Mười. Năng suất rất cao so với sen địa phương, tinh bột nhiều, hạt tròn, ít lép và độ đồng đều cao… Nhờ đó diện tích trồng sen ở đây ngày càng tăng lên. Nếu trồng trên đất mới và chăm sóc tốt, năng suất đạt đến 50 – 60.000 gương/ha. Bình quân mỗi ha sen cho thu nhập khoảng 20 – 30 triệu đồng/ vụ, cao hơn trồng lúa rất nhiều. Cái lợi của trồng sen là khi thu hoạch xong vụ đầu tiên, chỉ cần trục đất và bón phân, sen tiếp tục phát triển tốt vụ 2 mà không cần xuống giống lại. Trồng sen giúp đất thêm màu mỡ, bởi lá sen và thân sen khi rụng xuống ruộng tạo thành chất hữu cơ bồi bổ cho đất. Hiện tại, trồmg sen đã giúp cho nhiều nông dân Tháp Mười và Cao Lãnh khá lên. Đặc biệt, một số hộ còn kết hợp nuôi cá đồng tăng thêm thu nhập đáng kể. Nhờ hiệu quả trên, đến nay diện tích sen ở Đồng Tháp tăng khoảng 460 ha. Hiện nay, hạt sen được sử dụng rất phổ biến…, đặc biệt, ngó sen dùng làm gỏi hoặc xào ăn rất ngon, không thua gì đặc sản bồn bồn. Hoa sen dùng để ướp trà. Hạt sen có giá trị kinh tế cao nhất trong các bộ phận của cây sen. Hạt sen là nguồn thực phẩm có giá trị dinh dưỡng và cảm quan cao. Nó được dùng làm nguyên liệu để chế biến ra những sản phẩm có chất lượng cao và có thể bảo quản trong thời gian dài hơn như mứt hạt sen, nước uống hạt sen, làm phụ liệu sản xuất bánh trung thu… Tại Cao Lãnh, nhiều doanh nghiệp thu mua và chế biến hạt sen xuất khẩu sang Đài Loan, Singapore, Hồng Công… Hiện nay Cần Thơ cũng là nơi xuất khẩu hạt sen khô sang thị trường Mỹ, Hồng Công…Tóm lại hiện nay giá trị kinh tế của cây sen ngày càng được nâng lên. (Nguồn: Huỳnh Phước Lợi, 2006) 2.2 Quá trình nướng 2.2.1 Bản chất – mục đích của quá trình nướng Nướng là quá trình xử lý nhiệt, mà nhiệt lượng truyền vào sản phẩm chủ yếu bằng bức xạ. Đó là một trong những quá trình công nghệ phức tạp, trong đó xảy ra những biến đổi hóa học, lí học, hóa lí (biến đổi hệ keo) làm cho sản phẩm đạt tới chất lượng yêu cầu. Theo quan điểm nhiệt – lý thì nướng là quá trình ẩm – nhiệt được đặc trưng bằng sự truyền nhiệt dưới ảnh hưởng của nhiệt độ cao. Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học ứng dụng 5 Luận văn tốt nghiệp khóa 28 – Năm 2007 Đại học Cần Thơ ™ Mục đích của quá trình nướng : • Mục đích chuẩn bị: Trong công nghệ sản xuất đồ hộp rau quả, người ta thường nướng nguyên liệu để làm sạch vỏ, như nướng ớt để tách vỏ trước khi đóng hộp. Tuy nhiên phương pháp này hiện nay ít dùng vì tốn năng lượng. • Mục đích bảo quản: nướng ở nhiệt độ trên 200oC nên tất cả các hệ enzyme phân giải sẽ mất hoạt tính, ngăn chặn một số hóa chất được hình thành làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Tuy nhiên những phần tiếp xúc với nhiệt độ cao một số thành phần hóa học sẽ bị mất đi như đường bị caramel hóa, vitamin cũng bị phân hủy và mất đi. Nhưng thay vào đó là sự tạo thành lớp vỏ cứng có tác dụng che chở phần mềm của sản phẩm (bánh mì). • Mục đích chế biến: Đây là mục đích chủ yếu của quá trình, dưới tác dụng nhiệt độ cao sẽ làm chín một số sản phẩm, thích hợp cho mục đích sử dụng, đồng thời dẫn đến biến đổi lí – hóa và hệ keo làm cho sản phẩm có cấu trúc, mùi vị, màu sắc đặc trưng, hình thành một số sản phẩm mới như nướng bánh mì, nướng khoai tây,… Ngoài ra ở nhiệt độ cao, tất cả mọi vi sinh vật gây hại bị tiêu diệt hoàn toàn. Như vậy trong công nghiệp thực phẩm, quá trình nướng được sử chủ yếu để chế biến bành mì, bánh bích qui, bánh nướng và cũng có thể thực hiện trong lĩnh vực chế biến rau quả, ngành chế biến thức ăn phục vụ khách sạn, tiệm ăn, nhà bếp… 2.2.2 Những biến đổi của nguyên liệu tham gia quá trình Phần lớn các nguyên liệu tham gia quá trình nướng tồn tại ở dạng bột nhuyễn hoặc dạng rắn có độ ẩm cao như các loại bột mì, bột các loại, men bánh mì, các loại thịt cá gia vị… Trong quá trình nướng nguyên liệu bị biến đổi như sau: ™ Biến đổi vật lý Sự biến đổi nhiệt độ: trong thiết bị nướng, nhiệt độ cao hầu như không thay đổi, nên nhiệt độ của nguyên liệu tăng dần. Lớp ngoài cùng tăng nhanh, ở trung tâm tăng chậm. Gradien nhiệt độ (∆to) giữa trung tâm và lớp vỏ ngoài tăng lên ở giai đọan đầu, sau đó giảm dần đến và đến chỗ không đổi. Vào giai đoạn cuối, khi sản phẩm gần chín, gradient nhiệt độ có thể tăng vọt. Giữa thể tích và khối lượng riêng của nguyên liệu cũng có thể tăng hoặc giảm. Trong chế biến bánh mì, bánh bích qui và các sản phẩm từ bột khác, quá trình nướng có thể làm cho thể tích sản phẩm tăng lên do có CO2 trong bột nở cho vào sản phẩm hoặc do quá trình lên men sinh ra. ™ Biến đổi hóa lý Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học ứng dụng 6 Luận văn tốt nghiệp khóa 28 – Năm 2007 Đại học Cần Thơ • Sự biến đổi của lượng ẩm: song song với sự biến đổi của nhiệt độ là sự biến đổi của lượng ẩm trong vật liệu, đó là sự bốc hơi. Khi quan sát quá trình nướng bánh bích qui, ta thấy diễn ra như sau: o Giai đoạn 1: Khi mới cho vật liệu vào nướng, do nhiệt độ sản phẩm còn thấp (30 – 40oC) hơi nước ngưng tụ trên bề mặt sản phẩm, ngay sau đó nhiệt độ bên ngoài tăng cao hơn nhiệt độ trung tâm. Sự chênh lệch nhiệt độ đó làm cho một phần ẩm chuyển động từ ngoài vào trung tâm dưới dạng hơi, hàm lượng ẩm ở trung tâm bánh tăng lên 1 – 1,5%. Hiện tựơng di chuyển ẩm từ ngoài vào trong do sự chênh lệch nhiệt độ còn được gọi là sự “dẫn nhiệt ẩm”. Khi bị đốt nóng, một phần ẩm ở lớp ngoài sản phẩm bị bốc hơi làm giảm ẩm, tạo ra sự chênh lệch ẩm với bên trong. Mặc dù tồn tại hai dòng ẩm, nhưng ở giai đoạn đầu khi gradien nhiệt độ còn cao, dòng ẩm từ ngoài vào lớn hơn dòng từ trong ra khoảng 1,7 lần. Hai dòng ẩm này từ từ cân bằng khi gradien nhiệt độ giảm dần còn chênh lệch ẩm lại tăng lên. o Giai đoạn 2: Nhiệt độ lớp ngoài cùng của vật liệu tăng lên quá 100oC, sự bay hơi nước xảy ra mãnh liệt hơn làm cho lượng ẩm trong vật liệu ẩm giảm với tốc độ không đổi. Hướng chuyển ẩm từ trong ra ngoài. o Giai đoạn 3: Có sự chuyển dịch ẩm từ trong ra ngoài với tốc độ mất hơi nước giảm hẳn so với giai đoạn hai. Vì lúc này lượng hơi nước tự do và một phần nước liên kết trong sản phẩm đã bay hơi, còn lại ẩm dạng liên kết khó bay hơi hơn. Khi nướng bánh, sự tác động tương hỗ giữa protein, tinh bột với nước làm cho bột nhão tiến tới trạng thái mềm dẻo. Protein tương hỗ biến tính ở 30oC và đông tụ ở 50oC. Tinh bột bị hồ hóa trong quá trình nướng và hấp thu nước nên làm cho sản phẩm khô hơn. • Trạng thái sản phẩm dưới tác dụng của nhiệt độ cao cũng bị biến đổi đáng kể. Đó là sự hình thành cấu trúc mao xốp và sự tạo thành vỏ. Protid và tinh bột đóng vai trò chủ yếu trong cấu trúc mao xốp. Ở nhiệt độ khoảng 50- 70oC protid đông tụ giải phóng nước còn tinh bột thì bị hồ hóa một phần. Protid bị mất nước và tinh bột bị hồ hóa tạo thành khung xốp mà trên bề mặt có hấp phụ 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 ẩm 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 độ lớp ngoài tăng dần, làm cháy sém sản phẩm tại đó. Sự tạo thành lớp vỏ cứng sẽ hạn chế sự tăng thể tích và quá trình tạo hơi ẩm khi nướng. Vỏ tạo thành sớm hay muộn có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm. Nếu vỏ tạo Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học ứng dụng 7 Luận văn tốt nghiệp khóa 28 – Năm 2007 Đại học Cần Thơ thành quá sớm sẽ cản trở quá trình truyền nhiệt làm cho sản phẩm không chín đều hoặc hơi ẩm hay 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. • Biến đổi hệ keo: khi nướng các loại bánh, sự tác dụng tương hỗ giữa protid, tinh bột với nước làm cho bột nhào tiến tới trạng thái mềm dẻo. Protid trương nở ở nhiệt độ 30oC, nhiệt độ cao hơn thì sự trương nở giảm dần, trên 50oC protid 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 tinh bột xảy ra trong suốt quá trình nướng, thu hút một lượng nước đáng kể làm cho sản phẩm khô hơn. ™ Biến đổi hóa học Dưới tác dụng của nhiệt độ cao, một số thành phần hóa học có sự thay đổi. Đường trong sản phẩm giảm do quá trình caramel hóa 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 melanoid – là phản ứng của đường khử với các acid amin, các protid, peptone. Tinh bột không hòa tan trong sản phẩm giảm đáng kể do hiện tượng thủy phân một phần tinh bột để tạo thành tinh bột hòa tan và dextrin. Mức độ biến đổi của các thành phần hóa học tùy thuộc vào mức độ tiếp xúc với nguồn nhiệt. Lớp ngoài cùng tiếp xúc trực tiếp với nguồn nhiệt nên các thành phần biến đổi mạnh hơn. ™ Biến đổi sinh học Nguyên nhân cơ bản dẫn đến sự biến đổi này là sự tăng nhiệt độ khi nướng. Ta biết rằng vật liệu tham gia quá trình nướng là các loại có nguồn gốc từ động vật và thực vật, trong chúng có chứa enzim. Nguồn enzim có thể được thêm vào vật liệu trước khi nướng như men bánh mì, tốc độ tăng nhiệt độ trong khối vật liệu sẽ ảnh hưởng tới hoạt động của các loại enzim. Tại những điểm mà tốc độ tăng nhiệt nhanh (phần vỏ) các loại enzim hầu như bị vô hoạt ngay. Còn những phần bên trong của vật liệu nhiệt độ tăng chậm hơn, thời gian enzim duy trì ở nhiệt độ tối thích 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. ™ Biến đổi vi sinh Trong sản phẩm ngoài vi sinh vật thường có các chủng nấm mem. Trong giai đoạn đầu của quá trình nướng khi nhiệt độ còn thấp các vi sinh vật này vẫn hoạt động. Khi nhiệt độ tăng lên quá 60oC, protid bắt đầu đông tụ, vi sinh vật bị tiêu diệt dần cho đến khi tiêu diệt hầu như hoàn toàn sau khi nướng. Do vậy bảo quản sản phẩm được lâu hơn. ™ Biến đổi cảm quan Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học ứng dụng 8 Luận văn tốt nghiệp khóa 28 – Năm 2007 Đại học Cần Thơ Quá trình nướng xúc tiến sự biến đổi tính chất sinh – lí – hóa của các thành phần tham gia cấu thành sản phẩm, làm cho sản phẩm chín sử dụng được. Sự biến đổi đó cũng dẫn đến sự tạo thành hương vị, màu sắc đặc trưng hấp dẫn. Tóm lại nướng sẽ làm tăng giá trị cảm quan đáng kể cho sản phẩm. (Nguồn: Lê Bạch Tuyết, 1996) 2.2.3 Phương pháp thực hiện quá trình ™ Chuẩn bị nguyên liệu Tất cả nguyên vật liệu trước khi nướng phải được tạo hình dáng, kích thước phù hợp và đồng đều để khi nướng chất lượng sản phẩm phải chín cùng lúc.Tránh hiện tựợng cháy và chín cục bộ. Đối với các loại rau, củ phải chọn đồng đều về độ chín sinh lý hoặc độ chín chế biến thích hợp. ™ Chế độ nướng Mỗi loại vật liệu phải có chế độ nướng khác nhau. Ví dụ bánh bích qui, lúc đầu khi độ ẩm môi trường là 60 – 70% thì nhiệt độ không cao quá 160oC. Tiếp sau đó nhiệt độ được tăng lên 160 – 400oC, độ ẩm hạ thấp cuối cùng nhiệt độ lại hạ xuống giữ ở nhiệt độ 250oC để cố định cấu trúc sản phẩm và kết thúc quá trình bay hơi nước. ™ Thời gian nướng Là yếu tố quyết định chất lượng sản phẩm và phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau. Mỗi giai đoạn của nhiệt độ đòi hỏi thời gian khác nhau. Ví dụ khi nướng bích qui ở nhiệt độ 200oC kéo dài 5 -10 phút, còn ở 180o - 200oC là 15 - 35 phút. Sau khi nướng xong nhất thiết phải làm nguội ngay. 2.2.4 Yêu cầu về thiết bị Lò nướng bánh và các sản phẩm thực phẩm rau quả gồm nhiều loại và được phân loại như sau: ™ Theo phương thức truyền nhiệt có: • Lò nướng bằng nguyên liệu đốt trực tiếp. • Lò nướng kênh (rãnh) trong đó chất thải nhiệt là khí nóng dẫn qua thành kênh vào lò. • Lò nướng gián tiếp: nhiệt được truyền từ hơi nước qua ống dẫn nhiệt. • Lò nướng hầm: khí được đốt nóng bằng lửa và được nén vào buồng nướng • Lò nướng điện: nhiệt được cung cấp từ hệ thống máy. ™ Theo mức độ cơ giới hóa có: Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học ứng dụng 9 Luận văn tốt nghiệp khóa 28 – Năm 2007 Đại học Cần Thơ • Lò nướng liên tục: có hệ thống băng tải chuyển vật liệu. • Lò nướng gián đoạn: quá t._.