GIÁ TRỊ SỬ DỤNG PHẾ LIỆU RAU TRÁI
MỤC LỤC
GIỚI THIỆU......................................................................................................................................4
I. TỔNG QUAN VỀ PHẾ LIỆU TRONG CHẾ BIẾN RAU QUẢ.................................................5
1. Phế liệu trong chế biến quả có múi............................................................................................5
2. Phế liệu trong chế biến chuối.....................................................................................................6
3. Phế liệu trong chế biến dứa........................................................................................................7
4. Phế liệu trong chế biến táo.........................................................................................................7
5. Phế liệu trong chế biến đu đủ.....................................................................................................7
6. Phế liệu trong chế biến cà chua..................................................................................................8
7. Phế liệu rau.................................................................................................................................8
II. SỬ DỤNG PHẾ LIỆU TRONG CHẾ BIẾN RAU QUẢ............................................................9
1. Các hướng sử dụng phế liệu trong chế biến quả có múi...........................................................9
a. Sản xuất tinh dầu......................................................................................................................9
..............................................................................................................................................................
b. Sản xuất pectin.......................................................................................................................17
c. Sản xuất mứt...........................................................................................................................25
..............................................................................................................................................................
2. Các hướng sử dụng phế liệu trong chế biến chuối..................................................................25
a. Sản xuất rượu chuối...............................................................................................................25
b. Sản xuất kẹo chuối.................................................................................................................27
3. Các hướng sử dụng phế liệu trong chế biến dứa.....................................................................28
a. Sản xuất chế phẩm bromelin.................................................................................................28
b. Sản xuất giấm........................................................................................................................33
c. Sản xuất acid citric.................................................................................................................35
4. Các hướng sử dụng phế liệu trong chế biến táo......................................................................38
a. Sản xuất pectin.......................................................................................................................38
b. Pectin từ phế liệu rau quả......................................................................................................40
5. Các hướng sử dụng phế liệu trong chế biến đu đủ..................................................................43
a. Sản xuất chế phẩm papain.....................................................................................................43
b. Sản xuất dầu hạt đu đủ..........................................................................................................47
Hình 19: Máy sấy chân không trụ tròn............................................................................................24
Hình 20: Mứt rim từ vỏ citrus.............................................................................................................25
Hình 21: Thiết bị với trục ép nằm ngang........................................................................................30
Hình 22: Thiết bị lọc ly tâm............................................................................................................31
Hình 23: Dược phẩm chứa hàm lượng bromelin cao.....................................................................32
Hình 24: Bột enzyme bromelain dùng cho người ăn kiêng............................................................32
Hình 25: Giấm dứa...............................................................................................................................35
Hình 26: Các loại sản phẩm bánh nướng........................................................................................42
Hình 27: Kẹo dẻo.............................................................................................................................42
Hình 28: Yaourt...............................................................................................................................43
Hình 29: Nước giải khát..................................................................................................................43
Hình 30: Chế phẩm papain..............................................................................................................46
Hình 31: Tinh dầu cà chua...................................................................................................................49
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1: Thành phần của quả citrus...................................................................................................5
Bảng 2: Thành phần trong vỏ chuối..................................................................................................6
Bảng 3: Thành phần protein và lipid của nhân quả hạch (tính trên khối lượng nhân).....................7
Bảng 4: Tỷ lệ phế liệu trong các loại rau củ.....................................................................................8
GVHD: TÔN NỮ NGUYỆT MINH Page 2
GIÁ TRỊ SỬ DỤNG PHẾ LIỆU RAU TRÁI
Bảng 5: Phạm vi ứng dụng của tinh dầu quả có múi......................................................................16
Bảng 6: Hợp phần bổ sung vào kẹo chuối (phần khối lượng)........................................................27
Bảng 7: Sự phân bố tổng hoạt tính enzyme bromelin ở các phần khác nhau của quả dứa trưởng
thành.................................................................................................................................................28
Bảng 8: Tiêu chuẩn về độ tinh sạch của pectin sử dụng trong chế biến........................................40
Bảng 9: Mức độ phân giải (%) một số protein thực phẩm phụ thuộc trạng thái cơ chất (sống –
chín) của papain...............................................................................................................................46
Bảng 10: Thành phần acid béo trong dầu hạt đu đủ.......................................................................47
Bảng 11: Thành phần acid béo trong khô dầu hạt đu đủ................................................................47
Bảng 12: Thành phần dinh dưỡng và chỉ tiêu chất lượng sản phẩm..............................................49
GVHD: TÔN NỮ NGUYỆT MINH Page 4
GIÁ TRỊ SỬ DỤNG PHẾ LIỆU RAU TRÁI
Fructose, % 1.45 3.24 1.45 3.54 0.56 0.72 1.8 -
Glucose, % 1.25 3.49 1.04 3.06 0.62 3.67 1.7 1.62
Saccharose, % 3.59 1.22 4.85 1.25 0.83 1.60 3.0 0.66
Acid, % 1.41 0.22 0.95 0.19 5.60 0.28 1.7 5.05
Tinh dầu, % Vết 2.40 Vết 1.30 Vết 2.00 Vết -
Pectin, % 0.98 4.74 0.65 3.87 1.12 7.05 - -
Cellulose, % 0.47 3.49 0.34 3.53 0.52 4.44 - -
Khoáng, % 0.49 0.67 0.45 0.87 0.46 0.95 - -
Vit C, mg% 65 170 38 131 55 140 53 52
Vit B
1
, mg% 0.04 0.02 0.06 0.03 0.07 0.05 - -
Vit B
2
, mg% 0.06 0 0.06 0 0.05 0.02 - -
Vit PP, mg% 0.75 1.27 0.13 0.28 0.34 1.27 - -
Hình 2: Quả có múi
2. Phế liệu trong chế biến chuối:
Vỏ chuối: vỏ chiếm 30% khối lượng quả. Về mặt sử dụng, vỏ chuối thích hợp làm thức ăn
gia súc, phân bón.
Bảng 2: Thành phần trong vỏ chuối
Thành phần Tỷ lệ (%)
GVHD: TÔN NỮ NGUYỆT MINH Page 5
So với múi, hàm lượng tinh dầu ở vỏ hơn 20 lần, hàm
lượng pectin hơn 6-7 lần, chất khoáng hơn 1.5-2 lần và
vitamine C hơn 3-4 lần. Từ vỏ cam, quýt thu hồi được tinh
dầu, pectin, chế phẩm vitamine P, chất màu và làm được mứt.
Bã loại ra khi ép gồm có vỏ múi, màng bọc tôm quả và
- Vỏ dứa, lõi dứa, mắt dứa, miếng vụn loại ra trong quá trình
cắt gọt để làm đồ hộp dứa nước đường, đứa đông lạnh, đứa sấy
nguyên dạng, chiếm 30-40%.
- Bã dứa loại ra khi ép lấy dịch dứa, chiếm 20-40% khối
lượng dứa đem ép.
Từ phế liệu trên có thể ép trích ly lấy dịch dứa để sản xuất rượu
vang, giấm, acid citric, chế phẩm bromelin, thức ăn gia súc và phân
bón. Ở Nhật, người ta lấy lõi dứa nguyên để đem nấu mứt miếng
khô, là sản phẩm có hình thức và hương vị khá hấp dẫn.
GIÁ TRỊ SỬ DỤNG PHẾ LIỆU RAU TRÁI
- Fugat: cặn lắng của nước sử dụng trong quá trình chế biến.
Cả hai dạng phế liệu chứa nhiều pectin, tinh bột nên được dùng để sản xuất pectin, rượu và
giấm.
5. Phế liệu trong chế biến quả hạch và đu đủ:
Xoài, mơ, mận, đào, điều và táo ta là các loại quả hạch. Nhân quả hạch có giá trị dinh
dưỡng cao vì giàu lipid và protein.
Bảng 3: Thành phần protein và lipid của nhân quả hạch (tính trên khối lượng nhân)
Thành phần Protein (%) Lipid (%)
Nhân mơ 25 35-45
Nhân mận 23-24 23-24
Nhân đào - 35-40
Nhân quả hạch được dùng trong kỹ nghệ bánh kẹo, dầu dùng trong thực phẩm hoặc vào
mục đích kỹ thuật. Vỏ hạt dùng để sản xuất than hoạt tính.
Hạt đu đủ dùng để ép dầu.
6. Phế liệu trong chế biến cà chua:
Phế liệu trong sản xuất cà chua cô đặc và bột cà chua là vỏ quả, hạt và thịt quả lẫn vào,
được thải ra ở dạng bã chà. Trong bã chà cà chua có 70% nước, 22-24% hạt và 7% vỏ cà chua. Từ
phế liệu này, có thể thu hồi chất màu thực phẩm, dầu béo và sản xuất thức ăn gia súc.
Hình 4: Phế liệu cà chua
7. Phế liệu trong chế biến rau:
để tách tinh dầu.
GVHD: TÔN NỮ NGUYỆT MINH Page 8
GIÁ TRỊ SỬ DỤNG PHẾ LIỆU RAU TRÁI
Thành phần của tinh dầu là những hợp chất thuộc dãy tecpen, công thức chung là (C
10
H
16
)
n
và những dẫn xuất có chứa oxy của tecpen như rượu, cetone, aldehyde.
Cất tinh dầu cam, chanh, quýt tốt nhất là từ vỏ tươi.
Có ba phương pháp tách tinh dầu từ vỏ quả có múi: ép nguội, trích ly bằng cồn và chưng
cất bằng hơi nước. Bằng phương pháp ép nguội, tinh dầu thu được có chất lượng tốt nhất. Chưng
cất bằng hơi nước là cách thu hồi tinh dầu phổ biến nhất, triệt để nhất và rẻ tiền nhất, nhưng tinh dầu có
chất lượng không cao.
Sản xuất tinh dầu cam, chanh, quýt bằng phương pháp chưng cất:
Qui trình công nghệ:
GVHD: TÔN NỮ NGUYỆT MINH Page 9
Lắng
Tinh dầu thô
Nước chưng
Phân ly
Tinh dầu thô
Na
2
SO
4
khan
Làm khan
Lọc
Tháp chưng cất dạng hình trụ, có nồi hơi riêng.
Tỷ lệ giữa đường kính và chiều cao thiết bị: D/H = 1-2
Thể tích thiết bị: 1.5-15 m
3
. Ở nước ta thường sử dụng thiết bị có thể tích < 3m
3
, việc cung
cấp nhiệt và vận hành khá dễ dàng.
Nhiệt độ hơi nước ≤ 100
o
C.
Áp suất dư trong tháp chưng cất: 20-30 mmHg.
Thời gian chưng cất: 2.5-4 h.
Khi bắt đầu chưng cất, mở van hơi cho hơi vào thiết bị, lúc đầu mở từ từ để đuổi không khí
trong thiết bị và làm cho hơi phân phối đều trong toàn bộ khối nguyên liệu. Ngoài ra, mở từ từ van
hơi để nguyên liệu không bị cuốn theo hơi gây tắc ống dẫn hỗn hợp hơi.
Nguyên liệu được phân bố đều trên mâm chưng. Chiều dày của mâm từ 8-10 mm, mặt
mâm được đột hoặc khoan lỗ hoặc có thể được làm bằng những thanh sắt đan. Thường thì tiết diện
các lỗ mâm bằng 1/2 diện tích bề mặt mâm. Bề mặt mâm chưng được uốn cong lượn sóng để gia
tăng diện tích tiếp xúc với hơi nước.
Nguyên liệu nạp vào thiết bị không được chặt quá làm cho hơi khó phân phối đều trong
toàn bộ khối nguyên liệu và không được quá lỏng, quá xốp sẽ làm cho hơi dễ dàng theo những chỗ
rỗng đi ra mà không tiếp xúc với toàn khối nguyên liệu.
Các lỗ phân phối hơi bố trí hướng về phía đáy nồi cất để cho hơi phân phối đều và lỗ
không bị tắc do nguyên liệu rơi vào. Tổng tiết diện các lỗ phân phối hơi bằng 2 lần tiết diện ống
phân phối hơi, tiết diện của ống phân phối hơi lấy bằng tiết diện của ống dẫn hơi vào thiết bị và
GVHD: TÔN NỮ NGUYỆT MINH Page 11
GIÁ TRỊ SỬ DỤNG PHẾ LIỆU RAU TRÁI
được xác định theo lượng hơi nước cần thiết dùng để chưng cất trong 1h. Tốc độ hơi ở đây thường
là 20m/s.
C.
Phân ly:
Mục đích: Tách tinh dầu và nước thành từng lớp riêng biệt.
Thiết bị:
GVHD: TÔN NỮ NGUYỆT MINH Page 12
GIÁ TRỊ SỬ DỤNG PHẾ LIỆU RAU TRÁI
Hình 8: Thiết bị phân ly dầu nước
Hệ thống thiết bị chưng cất tinh dầu: Gồm các bộ phận sau: thiết bị chưng cất, thiết bị
ngưng tụ, thiết bị phân ly.
Hình 9: Hệ thống thiết bị chưng cất tinh dầu
Xử lý tinh dầu thô sau khi chưng cất: Tinh dầu ra khỏi thiết bị phân ly là tinh dầu thô,
còn chứa nhiều tạp chất như nước, một số các hợp chất hữu cơ như chất màu, nhựa, sáp hòa tan
vào nên để nâng cao chất lượng tinh dầu và tạo điều kiện thuận lợi trong quá trình bảo quản tinh
dầu phải tiến hành xử lý tinh dầu, quá trình này gồm các công đoạn sau:
Lắng:
Mục đích:
GVHD: TÔN NỮ NGUYỆT MINH Page 13
Thiết bị tách tinh dầu nhẹ hơn nước.
Thể tích của thiết bị phân ly thường chọn bằng 3-
10% thể tích của thiết bị chưng cất.
Ống tháo tinh dầu và nước cần bố trí sao cho tinh
dầu và nước chảy thành dòng riêng biệt
Nếu thể tích của thiết bị phân ly lớn hơn 80 l thì
nên dùng loại thiết bị phân ly có nhiều ngăn hoặc nhiều
thiết bị phân ly để quá trình phân ly được thuận tiện hơn.
Sau phân ly ta được tinh dầu thô và nước chưng.
Tinh dầu thô được xử lý để được tinh dầu thành phẩm,
nước chưng cho ra bể tiếp tục phân ly để tận thu tinh dầu.
GIÁ TRỊ SỬ DỤNG PHẾ LIỆU RAU TRÁI
Tách bớt các tạp chất vô cơ, hữu cơ và một số tạp chất khác lẫn vào tinh dầu.
2
SO
4
không chỉ hút nước mà còn hút tinh dầu. Nếu dùng phương pháp liên tục thì tỷ lệ
hao tổn là 10%, phương pháp gián đoạn thì tổn thất cao hơn. Nếu muốn tận thu tinh dầu thì sau khi
tách nước ta phải hòa tan Na
2
SO
4
lại trong nước để dầu tách lớp.
Thiết bị:
I: Thiết bị làm việc gián đoạn, sau khi làm khô nước, đem lọc để tách Na
2
SO
4
.
II: Thiết bị làm việc liên tục, Na
2
SO
4
nằm giữa 2 lớp lưới.
Sau khi tách nước xong, Na
2
SO
4
được đem đi sấy khô, nung để sử dụng lại.
Tinh dầu sau khi lắng lọc và sấy khô nếu có màu trong sáng thì nhập kho bảo quản, nếu có
màu sẩm, xấu thì dùng than hay đất hoạt tính để hấp phụ màu. Tùy thuộc vào cường độ màu có thể
dùng lượng than từ 1-2 %.
Tinh dầu cam, chanh, quýt thu được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước chứa
Bảng 5: Phạm vi ứng dụng của tinh dầu quả có múi
VD: Chế biến nước sốt marinade cho gà nướng: 4 muỗng mật ong + 2 muỗng mù tạc + 2
giọt tinh dầu cam (hoặc tinh dầu chanh) + 1 muỗng jam mơ => khuấy đều => phủ lên gà nướng.
b. Sản xuất pectin:
Qui trình công nghệ:
GVHD: TÔN NỮ NGUYỆT MINH Page 16
Loại tinh dầu Bưởi Chanh Cam
Bánh mì * * *
Bánh nướng * * *
Phô mai * *
Gà * * *
Món tráng miệng * * *
Trứng * *
Cá * * *
Trái cây * * *
Kem * * *
Thịt *
Mì Ý * * *
Cơm * * *
Rau trộn * *
Dd HCl loãng
Xay nhỏ
Rửa
Trích ly pectin
Cùi, bã
Nước nóng
Pectin
Lọc
Thanh trùng
Rót bao bì
GIÁ TRỊ SỬ DỤNG PHẾ LIỆU RAU TRÁI
Kích thước miếng xé: càng nhỏ càng thu được nhiều dịch ép.
Tạo điều kiện tốt cho quá trình truyền nhiệt vào nguyên liệu (tăng hệ số truyền nhiệt). Tuy
vậy nếu nghiền quá nhỏ, thì khi ép sẽ không tạo thành rãnh thoát nước quả, cũng làm giảm hiệu
suất ép.
Thiết bị: Máy nghiền dao cong.
Cắt nhỏ hay xay nghiền đều tác dụng cơ học để thay đổi hình dạng và kích thước của
nguyên liệu, mục đích là để chuẩn bị cho quá trình ép được dễ dàng.
Lưỡi dao là bộ phận hoạt động chủ yếu của thiết bị xay. Cấu tạo lưỡi dao gồm có hai loại:
lưỡi phẳng để cắt nguyên liệu mềm, lưỡi răng để cắt nguyên liệu cứng. Để tăng hiệu suất cho quá
trình ép, người ta thường dùng máy nghiền dao cong.
Hình 12: Máy nghiền dao cong
1. phễu nhận nguyên liệu; 2. trục đĩa quay; 3. lưỡi dao cong
Trích li:
Mục đích:
Khai thác, chiết rút pectin: đun nóng trong nước chứa acid (chlohydride, sulfuric, sulfurơ),
sử dụng lượng nước gấp ba lần lượng vỏ khô, pH=1.3 – 1.4, nhiệt độ 90–100
o
C và thời gian đun là
khoảng 1 h.
GVHD: TÔN NỮ NGUYỆT MINH Page 18
GIÁ TRỊ SỬ DỤNG PHẾ LIỆU RAU TRÁI
Ảnh hưởng của các yếu tố đến quá trình:
Nguyên liệu:
+ Kích thước và hình dạng của nguyên liệu
+ Thành phần hóa học của nguyên liệu
Ẩm và sự phân bố ẩm trong nguyên liệu (ẩm tăng, tốc độ trích ly thấp do nước liên kết với
protein và các hợp chất háo nước, ngăn cản sự thấm sâu của nước vào bên trong).
Quá trình và thiết bị:
+ Tỉ lệ dung môi: nguyên liệu
Độ cao của các tấm là khoảng 1 m.
Sau đó, 2–3 trục ép (nằm xung quanh trục của khối nguyên liệu) sẽ nén từ trên xuống.
Áp lực ép có thể lên đến 200 atm.
Dịch lỏng sẽ được thu qua máng hứng dưới máy ép.
Máy ép thủy lực cho hiệu suất ép khá cao (khoảng 55 – 60%). Tuy nhiên mức độ cơ giới
hóa của máy không cao, sự chuẩn bị trước khi ép, rửa thiết bị đều phải làm thủ công.
GVHD: TÔN NỮ NGUYỆT MINH Page 20
GIÁ TRỊ SỬ DỤNG PHẾ LIỆU RAU TRÁI
Lọc:
Mục đích:
Phân riêng hỗn hợp không đồng nhất qua lớp lọc
Tách tạp chất
Cải thiện độ trong với sự hỗ trợ của bột trợ lọc
Những biến đổi trong quá trình lọc:
Biến đổi vật lý: Khối lượng riêng hỗn hợp giảm, nhiệt độ giảm.
Biến đổi hóa lý: Chỉ còn một pha đồng nhất.
Biến đổi về mặt cảm quan: Tăng độ trong.
Thiết bị: Thiết bị lọc khung bản
Thiết bị làm việc gián đoạn, huyền phù nhập vào liên tục, nước trong chảy ra liên tục, còn
tháo bã theo chu kỳ
Thiết bị lọc khung bản được cấu tạo chủ yếu bởi khung và bản: khung giữ vai trò chứa bã
lọc và là nơi nhập huyền phù vào, bản tạo ra bề mặt lọc với các rãnh dẫn nước lọc. Khung và bản
thường được chế tạo có dạng hình vuông và phải có sự ghép kín giữa khung và bản, được xếp liên
tiếp nhau trên giá đỡ, giữa khung và bản là vật ngăn lọc.
Hình 15: Thiết bị lọc khung bản
Huyền phù vào theo đường nhập liệu sau đó phân ra theo số lượng khung tràn vào khoang
trống, dưới áp suất nước lọc đi qua vách ngăn lọc theo các rãnh trên bản chảy xuống và nhờ van
được lấy ra ngoài. Bã được giữ trên bề mặt của vật ngăn lọc và được chứa trong khung. Khi bã
trong khung đầy thì dừng bơm nước nóng vào để rữa bã nhằm trích ly thêm chất hòa tan nhưng
hiệu quả không cao.
GIÁ TRỊ SỬ DỤNG PHẾ LIỆU RAU TRÁI
Thanh trùng: Pectin cô đặc có thể bảo quản bằng SO
2
không qua thanh trùng.
Mục đích:
Bảo quản: Hạn chế sự xâm nhập của vi sinh vật vào sản phẩm.
Thiết bị: Thiết bị thanh trùng tunnel. Thanh trùng ngoài bao bì
Hình 18: Thiết bị thanh trùng tunnel
Để thu pectin ở dạng bột người ta đông tụ pectin lỏng bằng cồn ethylic 95
o
C rồi lọc tách
pectin khỏi hỗn hợp rượu - nước. Kết tủa pectin được rửa lại bằng cồn 90
o
C, đem sấy ở 60-70
o
C
đến khi độ ẩm còn 3-4%, nghiền nhỏ và đóng bao.
Sấy chân không:
Mục đích:
Chế biến: dịch trích được phân tán thành các hạt nhỏ li ti trong buồng sấy rồi tiếp xúc trực
tiếp với tác nhân sấy. Do đó, hơi nước sẽ được bốc hơi đi nhanh chóng, ta thu được sản phẩm dạng
bột.
Bảo quản: bột thu được có hàm ẩm thấp (3-4 %) nên sẽ kéo dài thời gian bảo quản.
Thiết bị sấy chân không:
Hình 19: Máy sấy chân không trụ tròn
GVHD: TÔN NỮ NGUYỆT MINH Page 23
GIÁ TRỊ SỬ DỤNG PHẾ LIỆU RAU TRÁI
c. Sản xuất mứt:
Ở Ấn Độ người ta sản xuất mứt từ cùi trắng các loại quả citrus, đặc biệt là bưởi. Phế liệu
của bưởi chiếm tới 70-75%, bao gồm vỏ, cùi và quả xanh.
nước sạch và điều chỉnh hỗn hợp sao cho độ khô từ 13 – 15%, pH khoảng 4-4.5.
Đun sôi hỗn hợp trong 10 – 15 phút để diệt các vi sinh vật. Để nguội xuống 32 – 37
o
C rồi
pha dịch men rượu vào. Khi độ khô của dung dịch cho lên men còn 4-5%, đem chưng cất và tinh
chế ta được rượu trắng với độ rượu tùy theo yêu cầu.
Cứ 100kg phế liệu ruột chuối thu được khoảng 20 l rượu 40
o
.
Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm:
Chỉ tiêu hóa học:
• Hàm lượng cồn ở 20
o
C (%v/v): theo tiêu chuẩn của nhà sản xuất.
• Hàm lượng acetaldehyde trong 1l ethanol 100
o
: ≤ 50 mg.
• Hàm lượng este, tính bằng miligam este etylaxetat trong1 l rượu 100
0
, không lớn hơn
200 mg.
• Hàm lượng methanol trong 1l ethanol 100
0
: ≤ 0.1% (v/v).
GVHD: TÔN NỮ NGUYỆT MINH Page 25
Chuối mẩu
Chà mịn
Nước
Điều chỉnh dịch lên
men