Bài giảng Các quá trình cơ bản trong công nghệ thực phẩm - Chương 1: Đại cương về công nghệ thực phẩm

MỞ ĐẦU • QTCN cơ bản là gì? • Môn học Các QTCN cơ bản trong sản xuất thực phẩm là gì? • Mục tiêu môn học • Yêu cầu và nội dung môn học • Tài liệu tham khảo Môn học “Các QTCN Cơ bản Trong sản xuất Thực phẩm” là một chuyên môn thuộc ngành Công nghệ thực phẩm nhằm cung cấp cho người học những nội dung sau đây: - Một số khái niệm về công nghệ thực phẩm -Giới thiệu các quá trình công nghệ cơ bản thường xảy ra trong sản xuất và chế biến các sản phẩm thực phẩm, bao gồm: Bản chất của quá trình; vật liệu và những biến đổi của vật liệu; yêu cầu sản phẩm sau quá trình; phương pháp thực hiện quá trình; các yêu cầu về thiết bị, năng lượng, vấn đề tổ chức sản xuất để đạt được mục tiêu của quá trình - Giới thiệu qui trình công nghệ sản xuất, các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật và các bí quyết trong chế biến một số sản phẩm thông dụng “QTCN Cơ bản Trong sản xuất Thực phẩm” là một hoặc nhiều sự tác động về mặt cơ học, vật lý, hoá học, hoặc sự chuyển biến nội tại (hoá sinh, vi sinh) nhằm mục đích thay đổi hoặc biến đổi trạng thái ban đầu của nguyên liệu (kích thước, hình dạng, thành phần, tính chất hoá học, vật lý...). Sau quá trình công nghệ có thể tạo ra sản phẩm thực phẩm hoặc bán thành phẩm (chuẩn bị cho các công đoạn tiếp theo) Môn học “Các QTCN Cơ bản Trong sản xuất Thực phẩm” hướng tới những mục tiêu sau đây: -Sau môn học này mọi sinh viên phải nắm vững được: những kiến thức cơ bản về bản chất, phạm vi sử dụng, yêu cầu sản phẩm, biến đổi vật liệu và các yếu tố ảnh hưởng đến các quá trình công nghệ trong sản xuất thực phẩm; cơ sở lý thuyết và quy trình kỹ thuật sản xuất một số sản phẩm thực phẩm - Biết vận dụng các kiến thức này vào thực tế sản xuất - Có khả năng phân tích, đánh giá một dây chuyền công nghệ và áp dụng hợp lý các quá trình công nghệ vào dây chuyền sản xuất đúng với yêu cầu đặt ra. - Một số kỹ năng quan trọng khác Yêu cầu và nội dung môn học: Dự lớp 80%. Thảo luận : Có (Tỷ lệ 30%) Giữa kỳ :có (tỷ lệ 20%) Thi cuối kỳ :Có (Tỷ lệ 50%) Yêu cầu: Chương 1: Đại cương về công nghệ thực phẩm Chương 2: Các quá trình cơ lý Chương 3: Các quá trình nhiệt Chương 4: Các quá trình hóa học Chương 5: Các quá trình sinh hóa và sinh học Chương 6: Các quá trình hoàn thiện Chương 7: Kỹ thuật xử lý không sử dụng nhiệt Tài liệu tham khảo : bài giảng powerpoint và word https://sites.google.com/site/duongvantruong1510/ 1. Lê Bạch Tuyết và các tác giả, 1996, Các quá trình công nghệ cơ bản trong sản xuất thực phẩm, Nhà xuất bản Giáo dục. 2. Nguyễn Bin, 2004, Các quá trình và thiết bị trong sản xuất thực phẩm tập 1, 2, 3, 4- Đại học Bách khoa Hà Nội. 3. Lê Văn Hoàng, 2004, Cá thịt và Chế biến Công nghiệp, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật. 4. Nguyễn Thị Hiền và các tác giả, 2009, Khoa học – Công nghệ Malt và Bia, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật 5. Lê Văn Tán và các tác giả, 2008, Công nghệ bảo quản và chế biến rau quả, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật 6. Trần Thị Luyến, 1997, Công nghệ chế biến thực phẩm lên men –NXB Nông nghiệp. Chương 1 :Đại cương về công nghệ thực phẩm 1.1 Kh¸ i niÖm vÒ CN vµ c¸c yÕu CN 1.2 C¸c ph­ ¬ng ph¸p vµ qu¸ tr×nh trong CNTP §¹ i c­¬ng vÒ c«ng nghÖ vµ hÖ t hèng c«ng nghÖ t hùc phÈm 1.4 TÝnh chÊt hÖ thèng cña CNTP 1.5 C¸c lo¹ i hÖ thèng CNTP Quan niệm thông thường: KHÁI NIỆM CÔNG NGHỆ VÀ CÁC YẾU TỐ CÔNG NGHỆ Công nghệ (technology) = -Phương pháp (method) -Thủ tục (proceduce) -hay qui trình (instruction) sản xuất 4 yếu tố CB: -Vật liệu và biến đổi của vật liệu (đối tượng sản xuất) -Phương pháp (qui trình sản xuất) -Công cụ (phương tiện sản xuất) -Điều kiện kinh tế, tổ chức SX Quan niệm hiện đại: KHÁI NIỆM CÔNG NGHỆ VÀ CÁC YẾU TỐ CÔNG NGHỆ Công nghệ (technology) = Quan niệm thông thường: KHÁI NIỆM CÔNG NGHỆ VÀ CÁC YẾU TỐ CÔNG NGHỆ ...... Biến đổi...... Qui trình Thiết bị Nguyên liệu Sản phẩm Quan niệm hiện đại: KHÁI NIỆM CÔNG NGHỆ VÀ CÁC YẾU TỐ CÔNG NGHỆ ...... Biến đổi...... Qui trình Thiết bị Kinh tế Nguyên liệu Sản phẩm Hiệu quả kinh tế Số lượng Chất lượng Khái niệm công nghệ gia công và công nghệ chế biến: CÁC PHƯƠNG PHÁP VÀ QUÁ TRÌNH TRONG CNTP Gia công là phương pháp biến đổi vật liệu từ trạng thái này sang trạng thái khác, nhưng chưa đạt được đến trạng thái cuối cùng cần yêu cầu của vật liệu hay của sản phẩm. Chế biến là phương pháp biến đổi vật liệu cho tới khi đạt được trạng thái của yêu cầu sử dụng hay yêu cầu thành phẩm. CÁC PHƯƠNG PHÁP VÀ QUÁ TRÌNH TRONG CNTP  Theo tính chất liên tục  Gián đoạn  Bán liên tục  Liên tục  Theo trạng thái ẩm của thực phẩm (nhu cầu sử dụng nước)  Phương pháp khô: nghiền, sấy,  Phương pháp ướt: lắng, lọc, trích li,  Theo quy luật của khoa học tự nhiên:  Các phương pháp vật lí: phương pháp cơ học, phương pháp nhiệt.  Các phương pháp hóa lí: chưng cất, hấp phụ.  Các phương pháp hóa học: thủy phân,  Các phương pháp hóa sinh: dấm (vú) chín, ủ,  Các phương pháp sinh học: lên men, khử trùng, THEO MỤC ĐÍCH QUÁ TRÌNH • Chuẩn bị: phương pháp biến đổi nguyên liệu hay bán thành phẩm, đạt được các thông số thuận lợi để tiến hành các quá trình tiếp theo. Các phương pháp này thường tuân theo quy luật vật lí: loại tạp chất, phân loại, đun nóng, • Khai thác: các phương pháp làm giàu các cấu tử có giá trị dinh dưỡng trong thực phẩm: ép, cô đặc,.. • Chế biến: các phương pháp nhằm biến đổi chất của thực phẩm từ chất lượng thấp đến chất lượng cao hơn. • Bảo quản: các phương pháp làm giảm sự hư hao các chất có giá trị dinh dưỡng: lạnh đông, thanh trùng, • Hoàn thiện: các phương pháp tạo hình thức cho sản phẩm. TÍNH CHẤT HỆ THỐNG CỦA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Hệ thống = một tập hợp các phần tử (element) + tập hợp mối quan hệ giữa các phần tử đó.  Các phần tử cấu thành hệ thống có nhiệm vụ chuyển hoá các đại lượng vào của hệ thống (input) thành các đại lượng ra (output) của hệ thống (chức năng của hệ thống). Các loại hệ thống - Hệ thống cụ thể - Hệ thống trừu tượng - Hệ thống dây chuyền - Hệ thống liên kết ĐẠI LƯỢNG ĐẦU VÀO (INPUT) ĐẠI LƯỢNG ĐẦU RA (OUTPUT) PT1 PT5 PT4 PT3PT2 HỆ THỐNG CỤ THỂ HỆ THỐNG TRỪU TƯỢNG y: các yếu tố bên ngoài x: các yếu tố bên trong X Y NGUYÊN LIỆU SP1PT1 PT6PT5 PT3PT2 HỆ THỐNG DÂY CHUYỀN PT8 PT7 PT4 PT9 SP1 SP1 NGUYÊN LIỆU SP1 Hệ thống phương pháp I HỆ THỐNG LIÊN KẾT DC1 SP1 SP1 DC2 DC3 DC4 Hệ thống phương pháp II NGUYÊN LIỆU Vận chuyển SP1 CÁ PT1 PT5 PT4PT3PT2 HỆ THỐNG CỤ THỂ CỦA CNSX BỘT CÁ, DẦU CÁ HẤP ÉP LÀM TƠI SẤY NGHIỀN SÀNG XỦ LÝ TÁCH DẦU TINH CHẾ DẦU CÁ BỘT CÁ PT6 PT7 CÁ DẦU CÁ BỘT CÁ HỆ THỐNG TRỪU TƯỢNG CỦA CNSX BỘT CÁ, DẦU CÁ Vật lý Cơ lý Hoá học Phân chia Thiết bị  to Quá trình bao gói, định hình Mực khô Rửa Quá trình cơ lí, định hình Quá trình nhiệt Quá trình cơ lí Nướng Cán xé Tẩm gia vị Sấy Bao gói Sp P. ứ hoá học (a) P. ứ hoá học (b) Quá trình cơ lí P. ứ hoá học (c) Quá trình hóa lí a) - Phản ứng thuỷ phân -Phản ứng phân huỷ -Phản ứng caramen hóa -Phản ứng melanoidin -Phản ứng quinonamin -Phản ứng oxy hoá khử b) - Phản ứng hoá học -Phản ứng melanoidin -Phản ứng quinonamin c) - Phản ứng thuỷ phân -Phản ứng caramen hóa -Phản ứng melanoidin -Phản ứng quinonamin -Phản ứng oxy hoá khử LÊN MEN to Sơ đồ hệ thống lên men muối chua rau quả [NaCl] yếm khí Axit lactic Glucoza Saccaroza Rau quả chua [đường] VSV Rau quả LÊN MEN to Sơ đồ hệ thống thuỷ sản lên men [NaCl] pH Quá trình thuỷ phân Pr Cơ học Sản phẩm lỏng (fish sauce)  Thuỷ sản Sản phẩm đặc (fish paste) Xử lý [E] Quá trình tạo màu Quá trình tạo mùi Quá trình lên men lactic (có thính) LÊN MEN to Sơ đồ hệ thống lên men tôm chua yếm khí Quá trình thuỷ phân Pr Cơ học Tôm chua  Tôm Xử lý Quá trình tạo màu Quá trình tạo mùi Quá trình lên men lactic Axit lactic Đường (Saccaroza) VSV LÊN MEN to Sơ đồ hệ thống lên men sữa chua yếm khí Quá trình tạo quện sữa Thanh trùng SP  Sữa Chuẩn bị Quá trình biến đổi Pr Quá trình lên men ethanol (t/h có nấm men) Quá trình lên men lactic Axit lacticĐường VSV Ngâm chín to  Tiêu chuẩn hoá Đồng hoá Chuẩn bị chủng Cấy chủng VSV Bài tập số 1: Đọc đoạn mô tả quá trình sản xuất một sản phẩm dưới đây và thực hiện các công việc sau: -Viết lại sơ đồ hệ thống cụ thể -Xác định các thông số của quá trình công nghệ tại từng công đoạn BÀI TẬP Tôm các loại còn tươi, nguyên con. Tôm để muối chua tốt nhất là dùng tôm bạc, tôm đất, tôm thẻ, tôm gân, tôm sắt, (chú ý không dùng tôm choán, tôm chì vì vỏ quá cứng hay bị biến đen) không sử dụng các loại tôm ươn đã bị biến đen, gãy đầu, rách nát thân tôm. Tiến hành cắt râu, chân tôm (cắt râu từ 3 mắt trở lên và 3 đôi chân trước) sau đó rửa sạch để ráo nước. Phụ liệu lên men chính là bắp. Tôm nguyên liệu sau khi xử lý để khô trộn muối theo tỉ lệ tôm/muối là 9/1, trộn đều cho vào dụng cụ chứa đựng, nén chặt, đậy kín khoảng 4 ngày. Sau đó tách tôm và nước riêng. Tôm đem phối trộn với thính bắp đã chuẩn bị sẵn, có thể trộn thêm với ớt bột tùy theo sở thích. Hỗn hợp sau khi trộn đều cho vào dụng cụ chứa đựng nén chặt, trên cùng phủ lớp PE, dùng ghim gài nén chặt, đổ dung dịch nước tôm lên mặt, đậy kín cho lên men. Thời gian lên men khoảng 30 ngày tôm chuyển màu đỏ đậm, mùi thơm đặc trưng. Bài tập số 2: -Vẽ sơ đồ hệ thống trừu tượng một công đoạn ở bài tập số 1 và một số công đoạn khác. -Xác định các yếu tố đầu vào và đầu ra của hệ thống