BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM
VIỆN SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM
---  ---

TIỂU LUẬN CÁC QUÁ TRÌNH CƠ BẢN TRONG CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM
ĐỀ TÀI: Q TRÌNH NƯỚNG – SAO RANG

Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Đắc Trường
Lớp: DHTP15A
Nhóm: 4
Sinh viên thực hiện – MSSV:
Trương Thị Thúy An

19430461

Nguyễn Huỳnh Vân Anh

19483511

Trần Nguyễn Trung Dũng

19481091

Trần Thị Thúy Duy

19442181

Nguyễn Thị Hồng Liên

19437211

Nguyễn Đức Trung

19478081

Nguyễn Ngọc Thanh Thy

19469751


MỤC LỤC

2


1.

GIỚI THIỆU

Nướng, sao rang là những quá trình xử lý thực phẩm bằng nhiệt. Ở Việt Nam, “nướng”
được dùng cho các đối tượng nguyên liệu như bánh, thịt, thủy sản,... Cịn “rang” được sử dụng
cho loại ngun liệu có dạng hạt như cà phê, ca cao, một số loại đậu,... Riêng với “sao” chỉ áp
dụng cho những nguyên liệu dạng sợi như trà và một số loại rau khác.
Trong quá trình nướng, sao rang sẽ xảy ra đồng thời sự truyền nhiệt và truyền khối. Đối
với quá trình truyền nhiệt, nguyên liệu sẽ được cấp nhiệt từ bề mặt nóng của khay chứa ngun
liệu hoặc từ khơng khí nóng trong thiết bị nướng. Do đó, bề mặt nguyên liệu sẽ tiếp nhận được
nhiệt do ba cơ chế:
-

Sự bức xạ nhiệt từ thành thiết bị nướng: bức cạ sẽ được nguyên liệu hấp thu rồi chuyển thành

nhiệt.
Sự đối lưu do dòng chuyển động của khơng khí nóng trong thiết bị: người ta thường dùng quạt
để thổi khơng khí nóng trong thiết bị nướng.
Sự dẫn nhiệt do tiếp xúc giữa bề mặt nguyên liệu và bề mặt khay chứa nguyên liệu.
Khi nhiêt độ bề mặt nguyên liệu tăng lên, nhiệt sẽ được tiếo tục truyền vào bên trong
cấu trúc của nguyên liệu theo cơ chế dẫn nhiệt và đối lưu, tuy nhiên cơ chế dẫn nhiệt giữ vai trò
chủ yếu. Cần lưu ý là độ dẫn nhiệt của thực phẩm thường rất thấp, do đó tốc độ truyền nhiệt từ
bề mặt ngồi vào tâm thực phẩm xảy ra khá chậm.
Trong quá trình nướng, sao rang nhiệt độ tại bề mặt của nguyên liệu có thể đạt xấp xỉ
nhiệt độ của khơng khí nóng trong thiết bị nướng (110-240). Các q trình nướng trong cơng
nghiệp thực phẩm diễn ra ở áp suất khí quyển nên nhiệt độ tại tâm của các mẫu nguyên liệu
khơng thể vượt q 100).
NỘI DUNG
2.1. Q trình nướng
a. Mục đích cơng nghệ
Chế biến: Q trình nướng, sao rang có mục đích làm chín ngun liệu. Sau các q trình này,
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: Các quá trình này xảy ra ở nhiệt độ cao nên ức chế hệ vi sinh vật và enzyme có
trong nguyên liệu, cải thiện chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm.
Hồn thiện: Hợp chất hương sẽ được hình thành và góp phần tạo nên mùi đặc trưng cho các
sản phẩm, hoàn thiện một số chỉ tiêu cảm quan cho sản phẩm.
b. Các biến đổi của nguyên liệu
Vật lý: Trong quá trình nướng sẽ xuất hiện gradient nhiệt trong nguyên liệu. Trong nhiều
trường hợp sản phẩm sau khi nấu sẽ có một lớp vỏ bao bọc xung quanh nhiều tính chất vật lý
của nguyên liệu có thể bị thay đổi như hình dạng, thể tích, cấu trúc, tỷ trọng, độ giòn, độ dai...
Nếu các chỉ tiêu trên biến đổi trong một giới hạn nhất định thì sẽ ảnh hưởng có lợi đến chất
lượng của sản phẩm.
2.


-

-

-

3


-

Hóa học: Có rất nhiều phản ứng hóa học xảy ra trong q trình nhóm tùy theo thành phần hóa
học của nguyên liệu đem nước dưới đây là một số phản ứng tiêu biểu:
+ Phản ứng Millard giữa nhóm cử của đường và nhóm Amino của các axit
amin peptide,... sản phẩm tạo thành là các melanoidin góp phần tạo nên màu sắc và mùi vị đặc
trưng cho nhóm sản phẩm nướng.
+ Phản ứng caramel hóa đường hình thành nên những chất sậm màu, làm
tăng độ màu của sản phẩm Vì theo nhiệt độ và thời gian nướng và thành phần sản phẩm của
phản ứng caramel hóa sẽ thay đổi.
+ Phản ứng thủy phân tinh bột tạo dextrin.
+ Phản ứng oxi hóa chất béo.
+ Phản ứng phân hủy protein.
+ Phản ứng phân hủy các chất mẫn cảm với nhiệt (vitamin).
Những phản ứng hóa học nói trên sẽ làm thay đổi thành phần hóa học của ngun liệu
trong q trình nướng từ đó giá trị dinh dưỡng và cảm quan của sản phẩm nước sẽ trở nên khác
biệt so với nguyên liệu ban đầu. Một số biến đổi sẽ làm tăng chất lượng sản phẩm ngược lại
một số biến đổi sẽ làm giảm chất lượng. Ví dụ như q trình nướng bánh quy phản ứng
maillard và caramel hóa sẽ cải thiện màu sắc của sản phẩm ngược lại phản ứng ơxi hóa chất
béo hoặc phân hủy vitamin sẽ làm giảm giá trị dinh dưỡng của bánh.
-


Hóa lý: Nhiệt độ trong q trình nóng thường cao hơn những q trình xử lý
nhiệt khác trong q trình nướng protein sẽ bị biến tính bất thuận nghịch tinh
bột sẽ bị hồ hóa một phần. Những biến đổi này không làm ảnh hưởng đến giá
trị dinh dưỡng của sản phẩm.

Biến đổi hóa lý quan trọng nhất trong quá trình nướng là sự bay hơi của một số phân tử
nước. Ngồi ra trong q trình nướng chất béo trong ngun liệu sẽ bị hóa lỏng và thốt ra bên
ngồi những biến đổi này có thể làm xuất hiện một số mao dẫn bên trong sản phẩm, do đó cấu
trúc của sản phẩm sau khi nướng sẽ thay đổi so với nguyên liệu ban đầu. Sự bay hơi nước sẽ
làm giảm hoạt độ của nước trong các sản phẩm nướng.
-

Sinh học và hóa sinh: Q trình nó sẽ chấm dứt sự trao đổi chất của các tế
bào vi sinh vật và mô động thực vật của nguyên liệu. Mật độ vi sinh vật trong
sản phẩm sau khi nướng sẽ giảm đi đáng kể các Enzyme sẽ bị vô hoạt bất
thuận nghịch.
c. Các yếu tố ảnh hưởng

* Nhiệt độ: Khi tăng nhiệt độ nướng, các biến đổi trong nguyên liệu sẽ xảy ra với tốc độ cao
hơn và mức độ biến đổi cũng sâu sắc hơn, đặc biệt là các biến đổi hóa học. Nếu các phản ứng
hóa học xảy ra quá mức thì chất lượng sản phẩm sẽ bị giảm đi.
Bảng 2.1 Tổn thất vitamin trong quá trình nướng thịt (% so với hàm lượng vitamin ban đầu)
4


Nhiệt độ thiết bị nướng:
Nhiệt độ thiết bị nướng:
150
205

Vitamin
Thịt bò
Thịt heo
Thịt bò
Thịt heo
Nhiệt độ tại tâm: Nhiệt độ tại tâm: Nhiệt độ tại tâm: Nhiệt độ tại tâm:
80
84
98
98
Thiamin
39
36
53
46
Pantothenic acid
27
35
40
37
Niacin
24
31
29
33
Riboflavin
25
27
32
31

Bảng 2.1 cho ta thấy được khi nhiệt độ nướng càng cao thì tổn thất các cấu tử mẫn cảm nhiệt sẽ
càng lớn. Ngồi ra, nhiệt độ cao cịn thúc đẩy phản ứng oxi hóa chất béo, phản ứng phân hủy
acid amin và đường gây ảnh hưởng xấu đến giá trị dinh dưỡng và cảm quan của sản phẩm.
*Thời gian: Thời gian nướng càng dài thì mức độ biến đổi các chỉ tiêu chất lượng sẽ càng lớn.
Ngoài ra, thời gian nướng kéo dài sẽ làm giảm năng suất hoạt động của thiết bị nướng và làm
tăng chi phí năng lượng cho q trình.
*Ảnh hưởng của nhiệt độ buồng lị:
Duy trì nhiệt độ buồng lò ở giá trị phù hợp là một trong các điều kiện tiên quyết để tạo
ra sản phẩm có chất lượng.
- Khi nhiệt độ buồng lị q cao, ảnh hưởng đầu tiên là lớp vỏ cứng được hình thành
quá sớm. Điều này sẽ cản trở sự di chuyển của nước từ trong thực phẩm ra môi trường, nên độ
ẩm trong thực phẩm sẽ cao hơn, ảnh hưởng xấu đến phần bên trong ruột. Lớp vỏ cứng cản trở
sự nở của thực phẩm, thể tích thực phẩm bị hạn chế. Một hậu quả khác là áp suất hơi trong ruột
thực phẩm tăng cao, điều này có thể làm cho lớp vỏ thực phẩm bị nứt nẻ, ảnh hưởng đến giá trị
cảm quan.
- Ngược lại, khi nhiệt độ buồng lò q thấp thì vận tốc các biến đổi lý, hóa giảm, thời
gian nướng tăng lên, năng suất giảm. Mặt khác, làm cho lớp vỏ dày hơn.
* Độ ẩm:
Độ ẩm của khơng khi sẽ ảnh hưởng đến sự thốt ẩm ra khỏi ngun liệu trong q trình
nướng, do đó ảnh hưởng đến sản phẩm nướng.
- Trong gia đoạn đầu của quá trình nướng, nếu độ ẩm khơng khí lúc nầy thấp thì:
+ Chênh lệch áp suất riêng phần của nước giữa bề mặt và môi trường cao, lượng
nước bay hơi từ bề mặt vào môi trường nhiều nên độ ẩm của bề mặt bột sẽ thấp.
+ Do lượng nước bay hơi từ bề mặt nhiều nên cần sử dụng một lượng nhiệt đáng
kể để làm bốc hơi lượng nước ấy.

5


+ Phương pháp sử dụng hơi nước được ưa chuộng vì hơi nước sẽ ngưng tụ khi

tiếp xúc với mặt bánh có nhiệt độ thấp, làm nồng độ các chất khơ hịa tan ở lớp mặt giảm
xuống, lớp vỏ cứng được hình thành chậm hơn, chiều dày lớp vỏ cứng giảm đi.
*Bản chất nguyên liệu (cấu trúc, thành phần hóa học, hình dạng, kích thước,…) sẽ ảnh hưởng
đến độ dẫn nhiệt và bề mặt truyền nhiệt trong quá trình nướng. Nếu chúng cố định hình dạng và
thời gian nướng thì việc thay đổi hình dạng, kích thước của ngun liệu sẽ làm thay đổi các chỉ
tiêu hóa lý của sản phẩm.
d.
Thiết bị nướng
Dựa vào nguyên lý hoat động của thiết bị nướng, người ta chia thành 2 nhóm:
- Thiết bị hoạt động gián đoạn
- Thiết bị hoạt động liên tục
2.1.1. Thiết bị nướng gián đoạn
a) Cấu tạo:
- Cấu tạo đơn giản
- Dạng hình hộp chữ nhật
- Khay nướng được xếp song song theo phương nằm ngang để chứa nguyên liệu
- Bên trong có các thiết bị cảm biến để theo dõi nhiệt độ và độ ẩm khơng khí
b) Ngun lí hoạt động:
Sử dụng phương pháp cấp nhiệt trực tiếp hoặc gián tiếp cho thiết bị
* Ưu điểm: cấu tạo đơn giản, thích hợp sản xuất năng suất nhỏ
* Nhược điểm: khâu nạp nguyên liệu vào và tháo sản phẩm ra thường tốn nhiều thời
gian và công sức ->ảnh hưởng đến sự đồng nhất của sản phẩm nướng.
2.1.2. Thiết bị nướng liên tục
Lò nướng xoay (rotary - hearth oven/ revolving hearth oven)
a) Cấu tạo:

6


b) Nguyên lí hoạt động

Nguyên liệu được nạp vào thiết bị qua cửa thân trên rồi được đặt lên mâm xoay tròn.
Tốc độ xoay của mâm sẽ được đều chỉnh sao cho thời điểm nạp nguyên liệu mới vào thiết bị sẽ
trùng với thời điểm lấy sản phẩm ra khỏi thiết bị.
Thời gian nướng chính là thời gian lưu của nguyên liệu trong thiết bị

Lò nướng dạng cuộn tròn (reel oven)
a) Cấu tạo
- Bộ phận chính là 2 bánh xe đồng trục, cùng đường kính và đặt song song.
- Trục của 2 bánh xe được đặt theo phương ngang.
- Khay được gắn lên 2 bánh xe.
- Tương tự lò nướng xoay, lị nướng cuộn trịn cũng chỉ có 1 cửa để nạp và tháo sản
phẩm ra khỏi lò.
- Nguyên liệu sẽ được đặt trên các khay.
b) Nguyên lí hoạt động
Trong q trình hoạt động, khi hai bánh xe xoay trịn sẽ làm cho các khay chứa nguyên
liệu chuyển động theo. Như vậy, các mẫu nguyên liệu trong khay sẽ có quỹ đạo chuyển động là
những đường tròn -> giúp cho sự phân bố nhiệt trong lò sẽ được đồng nhất.
7


* Nhược điểm:
Khơng thể thực hiện q trình tiền gia nhiệt cho nguyên liệu trước khi nướng. Ngoài ra,
việc nạp nguyên liệu vào và lấy sản phẩm ra rất khó tự động hóa.
Lị nướng sử dụng khay lắp trên băng tải (Multicycle tray oven)
a) Cấu tạo:

b) Nguyên lí hoạt động:
- Nguyên liệu được đặt lên khay rồi chuyển động theo quỹ đạo xoay vòng của băng tải.
- Việc nạp nguyên liệu và tháo sản phẩm ra cùng một cửa bên trái của thiết bị.
* Ưu điểm:

Công suất lớn, tiết kiệm được mặt bằng nhà xưởng.
* Một số loại thiết bị nướng khác:
- Buồng nướng bằng khí đốt trực tiếp
- Lị nướng điện
- Máy nướng bức xạ gián tiếp
8


2.2. Q trình sao rang
a. Mục đích cơng nghệ
- Chuẩn bị: giúp cho việc chuẩn bị cho quá trình tiếp theo như sau khi vò chè
trước khi vò để chè héo, khi bị nhạc sẽ khơng bị nát hay như rang cà phê hay
hạt cà phê, đó là một quá trình rất dễ dàng.
- Chế biến: là một dạng chế biến của các sản phẩm cuối cùng như (đậu phộng,
bỏng ngơ).
- Bảo quản: q trình sau sẽ hạn chế và tiêu diệt một số vi sinh vật ức chế một
số hoạt động sống cũng như làm giảm độ ẩm của sản phẩm, giúp quá trình
bảo quản dễ dàng kéo dài thời gian bảo quản.
- Cảm quan: tăng giá trị cảm quan của sản phẩm bằng cách tạo ra màu sắc và
hương vị hấp dẫn mà nguyên liệu tươi không thể có được.
b. Các biến đổi của q trình
- Vật lý:
Nước và 1 số phân tử lượng nước bay hơi => trương nở, giảm khối lượng, tỷ trọng hạt.
Màu sắc ( quan trọng): Cafe => chuyển sang nâu sẫm, sáng bóng hơn; bắp ngơ, dậu
phộng => màu vàng nhạt. Q trình bay mùi theo các hợp chất bay hơi cũng xảy ra
Kích thước của hạt tăng lên (cafe tăng khoảng 40%-60% so với hạt cịn xanh)
-

Hóa học:


Các biến đổi hóa học 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: gồm 3 giai đoạn
1. Phản ứng ngưng tụ cabonyl & phản ứng chuyển vị amadory với sự hình thành sản
phẩm khơng màu, khơng hấp thu ánh sáng cực tím
2. Phản ứng khử nước của đường, phân hủy hợp chất amin => Sản phẩm khơng màu
hoặc có màu vàng, hấp thu mạnh ánh sáng cực tím
3. Phản ứng ngưng tụ andol, trùng hợp andehydramin và tạo thành các hợp chất dị vịng
nito. Sp có màu đậm
→ Sự tổn thất chất khô do phản ứng thủy phân các Pro bị biến tính, Các emzym bị
bất hoạt. Q trình Oxy cịn xảy ra đối với các chất béo có trong thành phần nguyên liệu
-

Hóa lý:

Hiện tượng bay hơi ẩm và các hợp chất dễ bay hơi => giòn xốp
Cảm quan: Tạo hương vị, màu sắc
Bề mặt sp dần trơn và nhẵn -> khơ và có vết nứt -> bóng dần lên (do dầu trong nhân
thốt ra)
9


+ Biến đổi về hệ keo: khi nhiệt độ lớn hơn 30oC thì protein giảm trương nở,trên
50oC thì protein đơng tụ và tách nước, nhiệt độ trương nở tốt nhất là 40-60oC. Đồng thời với
quá trình trương nở là sự hồ hóa, q trình hồ hóa xảy ra trong suốt quá trình nướng.
+ Biến đổi về độ ẩm và trạng thái: 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,
sự chuyển ẩm đến bề mặt sẽ không đủ bù đắp lượng ẩm mất đi,bề mặt sẽ khơ dần và tạo thành
lớp vỏ cứng.
c. Thiết bị


Lị 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 ngun liệu khó đảm bảo (800C) 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 bị diệt men
khơng điều. Thực nghiệm cho thấy nếu đường kính chảo 85 ÷ 95 cm thì lượng chè cho
vào chảo là 8kg.
* Yêu cầu kỹ thuật:
Diệt men đầy đủ và đều đặn trong toàn khối nguyên liệu, độ ẩm cịn lại 59 ÷ 63 %.
Sau khi sao ngun liệu có mùi thơm, khơng bị cháy khét và có màu vàng sáng . Trên
mặt lá trà hơi dính, mùi hăng mất đi.
* Các thông số kĩ thuật:
Chảo sao đặt nghiêng về phía trước 150
Khoảng cách từ ghi lị đến đáy chảo khoảng 30 ÷ 40 cm
10


Nhiệt độ trong khối nguyên liệu 800.
Nhiệt độ của chảo sao 3500.
Thời gian sao khoảng 5 ÷ 6 phút
* Ưu điểm: Cấu tạo đơn giản, dễ sử dụng và vệ sinh lò.
* Nhược điểm: Năng suất thấp, tốn nhiều năng lượng, chỉ sản xuất thủ công trên quy
mô nhỏ.
Thiết bị sao chè sử dụng gas:

- Thùng nhiên liệu gas để tạo nhiệt sấy khô chè hoặc các loại thảo dược. Ngồi ra,


máy cịn được cắm điện để sử dụng bộ điều khiển biến tần.
- Nhiệt độ được cài đặt tự động với mức lớn nhất là 300 độ.
- Thân máy dày có khả năng bảo ơn nhiệt tốt.

* Ngun 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 lien tục, đồng đều. Cuối quá trình cho thiết bị ngừng hoạt động
dùng cơ cấu xoay thùng 1 góc 900 sản phẩm sẽ được tháo ra ngồi.
- Gas đốt nóng tạo nhiệt. Quạt gió tản đều nhiệt vào trong lịng các ống phun. Gió đi qua
những ống phun có lỗ nhỏ li ti này phải đều vào lá chè trong khoang chứa. Trục máy liên tục
quay đều khoang giúp lá chè nhanh được làm khô.
* Ưu điểm: Đơn giản, dễ sử dụng, năng suất cao, hiệu suất cao, dễ cơ giới hóa.
* Nhược điểm: thiết bị có cấu tạo phức tạp.
Thiết bị rang dạng thùng quay:
11


* Nguyên tắc hoạt động:
- Nguyên liệu được đưa vào qua phễu nạp liệu sau đó vào trong thiết bị.
- Khơng 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 được hút ra ngồi 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.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
/> />
12