Giáo trình
Công nghệ thực phẩm

1

CHƯƠNG I : KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

I. Khái niệm công nghệ
Công nghệ có ý nghĩa tổng hợp của các yếu tố sau đây :
- Vật liệu và quá trình biến đổi của vật liệu
- Phương pháp (quy trình) sản xuất

 Tính chất khuyếch tán (tính hút ẩm, tính phân tán) : Trao đổi chất, truyền
khối
Tính chất hóa học và biến đổi
 Chất dinh dưỡng
 Nước
 Các hợp chất
 Các sản phẩm trao đổi chất
 Chất bổ sung
 Chất nhiễm
Bao gồm các biến đổi :
 Phân giải, thủy phân
 Các phản ứng cộng
 Các phản ứng oxi hóa
 Các phản ứng trao đổi, trung hòa
Tính chất hóa sinh và biến đổi
 Trạng thái enzyme : Các lọai phản ứng hóa học có sự tham gia của enzyme
 Độ chín
 Độ lên men
Tính chất sinh học và biến đổi
 Cấu tạo tế bào : Biến đổi tế bào
 Nguồn gốc sinh học : Phát triển và sinh trưởng
 Tình trạng VSV : biến đổi vi sinh vật
 Tình trạng vệ sinh:
 Tính chất sinh lý dinh dưỡng :
Tính chất cảm quan và biến đổi
 Mùi vị
 Màu sắc
 Trạng thái
ệ
ệ
(
(
t
t
e
e
c
c
h
h
n
n
o
o
l
l
o
o
g
g
y
y
)
)
=
=
(
(
t
t
e
e
c
c
h
h
n
n
o
o
l
l
o
o
g
g
y
y
)
)

=
=

2.Các phương pháp và quá trình trong CNTP:
a. Khái niệm công nghệ gia công và công nghệ chế biến:
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.
b. Phân loại các phương pháp chế biến thực phẩm
Theo trình tự thời gian (thu hoạch, bảo quản, chế biến, bảo quản thành phẩm, xử
lý trước sử dụng)
Theo trình độ sử dụng công cụ (thủ công, cơ giới, tự động hóa)
Theo nguồn năng lượng sử dụng (tác nhân vật lý, nội năng)
Theo tính chất liên tục (gián đoạn, bán liên tục, liên tục)
Theo trạng thái ẩm của vật liệu (khô, ướt)
Theo mục đích (chuẩn bị, khai thác, chế biến, bảo quản, hoàn thiện)
Phân loại theo mục đích của quá trình
- Quá trình chuẩn bị: là quá trình sử lý sơ bộ nguyên liệu, tạo điều kiện thuận lợi
cho quá trình tiếp theo ví dụ như quá trình loại trừ tạp chất, phân loại, tạo hình đun
nóng
- Quá trình khai thác : là quá trình làm giàu cấu tử có giá trị dinh dưỡng trong thực
phẩm như quá trình cô đặc, kết tinh, chưng cất. ép
- Quá trình chế biến: quá trình tác động vào nguyên liệu từ thực phẩm có chất lượng
thấp trở thành thực phẩm chất lượng cao hơn.
+ Làm tăng giá trị cảm quan: giá trị cảm quan phụ thuộc vào : hình
dạng, màu sắc, mùi, vị của thực phẩm.
+ Giữ được giá trị dinh dưỡng của thực phẩm
+ Làm tăng thời gian bảo quản : loại trừ vi sinh vật, một phần bào tử
và enzyme chứa trong thực phẩm.
- Quá trình hoàn thiện: quá trình bao gói tạo ra sản phẩm phù hợp như quá trình rót
sản phẩm vào hộp, tạo dáng, tạo hình, dán nhãn

II. Tính chất hệ thống của quá trình công nghệ thực phẩm
Hệ thống = một tập hợp các phần tử (element)
+ tập hợp mối quan hệ giữa các phần tử đó. 6

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).
ĐẠI
LƯỢNG
ĐẦU VÀO
(INPUT) ĐẠI LƯỢNG
ĐẦU RA
(OUTPUT)
PT
1

PT
5

2

HỆ THỐNG DÂY CHUYỀN
PT
8

PT
7

PT
4

PT
9

SP
1

SP
17



NGUYÊN
LIỆU
Vận chuyển
SP
1

CÁ
PT
1

PT
5

PT
4

PT
3
PT
2

HỆ THỐNG CỤ THỂ CỦA CNSX BỘT CÁ, DẦU CÁ
HẤP

ÉP LÀM TƠI SẤY
NGHIỀN
SÀNG
XỦ LÝ TÁCH
DẦU


τ
ττ
τ

t
o

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

-
Phản ứng melanoidin
-
Phản ứng quinonamin
-
Phản ứng oxy hoá khử

9

Quá trình lên men :
LÊN MEN
t
o

Sõ đồ hệ thống lên men muối chua rau quả
[NaCl] yếm khí
Axit lactic
Glucoza
Saccaroza
Rau quả chua
[đường]
VSV
Rau quả


Sõ đồ hệ thống lên men tôm chua
yếm khí
Quá trình thuỷ phân Pr
Cõ học
Tôm chua
τ

Tôm
Xử lý
Quá trình tạo màu
Quá trình tạo mùi
Quá trình lên men lactic
Axit lactic
Đýờng
(Saccaroza)
VSV
LÊN MEN
t
o

Sõ đồ hệ thống lên men sữa chua
yếm khí
Quá trình tạo quện sữa
Thanh trùng
SP
τ

Sữa
Chuẩn bị
Quá trình biến đổi Pr

thành những nhóm dựa vào một số tính chất vật lý có thể đo được như: hình dạng,
kích thước, khối lượng và màu sắc.
- Phân hạng (grading): Phân hạng là quá trình đánh giá một số thuộc tính của thực
phẩm để có được sự đánh giá toàn diện chất lượng của thực phẩm. Thuật ngữ phân
loại thường được dùng thay thế qua lại cho thuật ngữ phân hạng. Quá trình phân
hạng thường được thực hiện bởi người đã được đào tạo và có kinh nghiệm.
2. Mục đích của quá trình
- Chuẩn bị: tách các tạp chất, làm sạch hỗn hợp.
- Hoàn thiện là quá trình phân loại sản phẩm trong và sau khi khi chế biến.
Phân nguyên liệu thủy sản trước khi vào các quá trình chế biến.

2. Vật liệu và quá trình biến đổi
Không có biến đổi về chất chỉ biến đổi về thành phần cấu tử (vật lý).

3. Phương pháp thực hiện
Sử dụng dấu hiệu phân chia để phân chia : những tính chất khác nhau về cơ lí : kích
thước hình học, hình dạng, tính chất khí động, trạng thái bề mặt Quá trình phân
chia có thể dựa trên các dấu hiệu sau:
Theo một dấu hiệu phân chia: theo kích thước, theo mức chất lượng,… đây là hình
thức phân chia được áp dụng nhiều nhất trong việc phân chia hỗn hợp thực phẩm.
Nguyên liệu được dựa theo một tính chất nhất định để phân chia thành nhiều loại
khác nhau.

12

Ví dụ: quá trình phân chia các củ khoai tây được dựa vào kích thước to nhỏ của củ
để phân ra các loại khác nhau. Quá trình phân chia các quả dứa trong công nghệ sản
xuất đồ hộp dứa cũng dùng yếu tố kích thước của quả để phân loại ứng với đường
kính của quả khác nhau.
Theo hai hoặc nhiều dấu hiệu phân chia kết hợp với nhau:

Giải bài:
Như vậy ta có
- a
c
=

1- 0,02 = 0,98
- a
đ
= 0,85.
- E = 0,95 = 95%.
Từ công thức :
%,100.
)1(
).(
dd
dc
aa
Baa
E
−
−
=

Do đó
93,0
)85,098,0.(100
)85,01.(85,0.95
).(100
)1(.


Máy phân loại kiểu sàng phẳng

3.8.2. Máy phân loại kiểu sàng hình trụ:
Máy phân loại dạng này chủ yếu để sử dụng phân loại các loại hạt ngũ cốc như lúa,
gạo, cà phê, hạt điều Máy có cấu tạo gồm sàng hình trụ làm bằng thép tấm có đục
lỗ hoặc bằng lưới đan. Các sàng được đặt nghiêng so với mặt phẳng nằm ngang một
góc từ 5-10°. Các sàng có thể được bố trí dạng đồng tâm (sàng này nằm trong sàng
kia) hoặc dạng song song nối tiếp (các hạt
đi từ sàng này đến sàng kia). Máy phân loại
kiểu sàng hình trụ có năng suất cao hơn
máy phân loại kiểu sàng phẳng. Năng suất

14

của máy sẽ tăng cùng với tốc độ quay của sàng, tuy nhiên nếu tốc độ quay vượt quá
tốc độ giới hạn, vật liệu do lực ly tâm sẽ dính vào sàng mà không rơi xuống.
Máy phân loại kiểu sàng nối tiếp

Trôc quay

D©y c¸pP
uly 16Nguyên liệu được đưa vào ở một đầu của ống. Khi quay, hạt sẽ chui vào hốc. Các
hạt dài rơi ra ngay khi hốc vừa được quay lên. Trái lại, hạt ngắn nằm sâu trong hốc
nên rơi ra sau khi ống đã quay lên cao. Phần hạt ngắn sẽ rơi vào máng hứng và được
vít tải đẩy dọc theo máng ra ngoài và rơi theo một đường riêng. Sau một số lần
quay, hấu hết hạt ngắn được chuyển lên máng hứng, phần còn lại trong ống chỉ là
hạt dài. Do ống quay đặt hơi dốc nên hạt dài di chuyển dần về đầu thấp của ống và
rơi ra. Tùy theo vị trí của máng hứng, kích thước của các hạt dài và ngắn được phân
riêng sẽ thay đổi.
Năng suất và chất lượng làm việc của ống phân loại tăng khi ống dài hơn. Ngoài ra
kích thước cần chính xác và đồng nhất, nếu không rất khó phân loại. Trong trường
hợp quay nhanh, lực lytâm quá lớn sẽ làm hạt bám chặt lên thành ống làm giảm khả
năng phân riêng hoặc đôi khi không phân riêng được.

3.11 Máy phân phân cỡ tôm
3.11.1 Nguyên tắc
Bộ phận làm việc chính là cặp trục lắp nghiêng so với mặt phẳng nằm ngang.
Khoảng cách giữa hai trục lăn tăng dần từ trên xuống. Tôm được nạp vào từ phía
trên của cặp trục và đi xuống dưới. Khi nào khoảng cách giữa hai trục lăn lớn hơn

CÊu t¹o cña m¸y ph©n lo¹i trôc l¨n18

lăn và chuyển động đi xuống. Khi chiều dày thân tôm nhỏ hơn khoảng cách giữa hai
trục lăn, tôm sẽ rơi xuống máng hứng và đến băng tải tiếp nhận nguyên liệu. Để
điều chỉnh cỡ nguyên liệu, người ta có thể điều chỉnh khoảng cách của 2 trục lăn
nhờ các vít hoặc điều chỉnh bằng các tấm điều chỉnh cỡ nguyên liệu số 5, tấm này
có thể dịch lên, dịch xuống để tăng giảm cỡ nguyên liệu.

3.12. Máy lựa chọn dùng quang điện
3.4.1 Nguyên tắc:
Thiết bị sử dụng các tia sáng chiếu vào thực phẩm, quá trình phân loại dựa vào sự
khác nhau về màu sắc của thực phẩm. Thiết bị loại này dùng để phân loại thực
phẩm có màu sắc khác nhau như các loại quả chín và quả xanh, loại gạo, phân loại
lúa mì,

Nguyên lý làm việc

19
Gạo bị loại Gạo thành phẩm

Lúa mì bị loại Lúa mì thành phẩm 3.4.2 Cấu tạo và hoạt động: Cấu tạo của thiết bị phân loại dùng quang điện được

Xét về tính chất hóa lí : liên kết của chất dinh dưỡng với nước trong nguyên liệu
bao gồm các liên kết tự do (liên kết dính), liên kết hóa lí (liên kết cơ lí và thẩm
thấu) và liên kết hóa học. Do đó việc ép tách các chất dinh dưỡng trong thực phẩm
ra ngoài phụ thuộc vào sự cắt đứt các liên kết này bằng các lực cơ học sau khi phá
vỡ cấu trúc tế bào của thực phẩm.
Phần lỏng (dịch ép) của quá trình ép là nước và các chất dinh dưỡng hòa tan hay
không hòa tan trong nước. Phần rắn (bã ép) là phần các chất xơ, phần còn lại của
quá trình ép, có độ ẩm thấp và đã bị biến đổi so với nguyên liệu ban đầu.Trong quá
trình ép cũng cần tính đến cấu trúc của vật liệu, độ cứng, độ xốp, khả năng đàn hồi
của nguyên liệu để lựa chọn thông số cho quá trình.
Biến đổi về vật liệu :
Thay đổi chủ yếu về mặt vật lý: về cấu trúc, trạng thái, độ ẩm, trạng thái liên
kết, hình dạng,
Không thay đổi nhiều về hóa sinh hóa học, sinh hóa nhưng do quá trình ép
làm tăng khả năng tiếp xúc vật liệu với oxy không khí nên dễ xảy ra quá trình
oxyhoa các chất dinh dưỡng, nhất là các chất vitamin, đồng thời làm giải phóng các
enzyme ra khỏi tế bào cũng làm tăng khả năng oxyhoa.
2.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng
Tính chất vật liệu: liên kết giữa các chất dinh dưỡng với phần rắn trong thực phẩm
là một nhân tố ảnh hưởng đến hiệu suất của quá trình ép. Do đó, làm giảm liên kết
này thì sẽ tăng hiệu quả của quá trình. Quá trình xử lí trước khi ép là cần thiết để
phá vỡ hoặc làm yếu một phần các liên kết hóa lí, phá màng tế bào bằng các phương

22

pháp cơ học (nghiền, cắt, va đập ), phương pháp gia nhiệt và dùng enzyme thủy
phân.
Ví dụ :
Ép mía : cần nghiền nhỏ thân mía trước khi ép lần 1, sau đó phun nước nóng vào
phần bã để hòa tan các chất đường còn trong bã và tiếp tục ép lần 2, điều này làm
7.1. Máy ép
7.1.1 Máy ép thủy lực làm việc gián đoạn

24 Cu to ca thit b bao gm mt bn ộp phớa trờn cú giỏ ộp. Bn ộp ny c t
trờn mt pittụng dch chuyn. Trong xi lanh ca bn ộp cú t cht lng, thng l
du, cht lng ny nm trong khụng gian tỏc dng ca hai pittụng, tỏc ng qua li
theo nguyờn tc thu lc c th hin. Mt h pittụng v xi lanh khỏc cú tit din
nh hn rt nhiu so vi tit din ca xi lanh trong bn ộp, cht lng trong hai xi
lanh ny c thụng vi nhau. Tỏc dng mt lc lờn xi lanh mỏy nộn (A) cht lng
s truyn lc ny tỏc dng lờn xi lanh mỏy nộn, lm dch chuyn xi lanh mỏy nộn
lờn trờn cao, ộp thc phm lờn trờn giỏ ộp. Lỳc ú thc phm b ộp v dch s chy
xung mỏng cha, cũn dch cũn li trờn b mt ca bn ộp. Mỏy ộp thu lc lm
vic giỏn on nhng cho nng sut cao v tn ớt nng lng.
7.1.2 Mỏy ộp trc vớt
Mỏy ộp trc vớt bao gm mt vớt ti cú bc vớt gim dn theo hng chuyn ng
ca nguyờn liu. Trc vớt c t trong mt ng sng cú ng kớnh l sng rt
nh. Trc ca mỏy ộp c gn vi ng c in thụng qua hp s iu chnh
tc quay ca trc vớt. Phớa di ca mỏy ộp l mỏng cha dch. Mt u cú ca
np liu a thc phm cn ộp vo mt u a bó ó ộp ra ngoi.
Thc phm cn ộp c a vo khụng gian ca vớt ti. Di sc ộp ca vớt ti cu
trỳc ca thc phm b phỏ v, dch trong thc phm chy ra ngoi. Dch chy xung
Pittụng