Công nghệ chế biến shortening

Shortening là gì?

Trước tiên, một định nghĩa ngắn gọn: Chất béo shortening là một loại chất béo rắn được làm từ dầu thực vật, mỡ động vật hoặc hỗn hợp cả hai. Chức năng chính của nó là "làm ngắn" hoặc phá vỡ các sợi gluten trong các sản phẩm nướng, tạo ra kết cấu mềm, xốp (ví dụ: trong vỏ bánh pie, bánh quy và bánh ngọt).

Thách thức công nghệ cốt lõi là chuyển hóa dầu lỏng thành chất béo bán rắn, dẻo, ổn định. Điều này được thực hiện thông qua hai quy trình chính:Hydro hóaVàSự este hóa giữa các phân tử, tiếp theo làTôi luyện.

Các bước xử lý cốt lõi

Quá trình từ dầu thô đến shortening thành phẩm bao gồm một số giai đoạn quan trọng:

1. Lựa chọn và pha trộn dầu ăn

• Mục đích:Tạo hỗn hợp dầu nền với cấu hình axit béo mong muốn cho chức năng của sản phẩm cuối cùng (điểm nóng chảy, hàm lượng chất béo rắn, v.v.).
• Quá trình:Các loại dầu tinh chế, tẩy trắng và khử mùi (RBD) khác nhau được đong đo và trộn lẫn. Các loại dầu phổ biến bao gồm dầu đậu nành, dầu cọ, dầu hạt bông, dầu hạt cải và dầu hạt cọ.

2. Hydro hóa (Phương pháp truyền thống)

• Mục đích:Tăng điểm nóng chảy và độ ổn định của dầu lỏng bằng cách làm cho nó bão hòa hơn.
• Quá trình:Hỗn hợp dầu được đun nóng trong lò phản ứng áp suất cao với sự có mặt của chất xúc tác niken và khí hydro.Ghi chú:Quá trình này tạo rachất béo chuyển hóaNhững công nghệ này hiện đang bị quản lý chặt chẽ và bị phản đối vì những lo ngại về sức khỏe. Điều này đã dẫn đến sự ra đời của các công nghệ thay thế.
  • Các nguyên tử hydro được thêm vào các liên kết đôi không bão hòa trong chuỗi axit béo.
  • Quá trình này chuyển hóa dầu lỏng (không bão hòa) thành chất béo bán rắn hoặc rắn (chất béo bão hòa và chất béo chuyển hóa).

3. Phản ứng este hóa giữa các phân tử (Phương pháp hiện đại)

• Mục đích:Sắp xếp lại các axit béo trên khung glycerol của các phân tử triglyceride mà không tạo ra chất béo chuyển hóa. Điều này cho phép các nhà sản xuất tạo ra chất béo có đặc tính nóng chảy và kết tinh phù hợp từ hỗn hợp các loại dầu.
• Quá trình:Kết quả:Một loại shortening cơ bản không chứa chất béo chuyển hóa với các đặc tính chức năng tuyệt vời.
  • Kỹ thuật Hóa học IE:Sử dụng chất xúc tác natri metoxit để phân tách và tái cấu trúc ngẫu nhiên các axit béo.
  • IE enzym:Phương pháp này sử dụng các enzyme đặc hiệu (ví dụ: lipase) làm chất xúc tác. Nó chính xác hơn và cho phép tái cấu trúc theo mục tiêu nhưng lại đắt hơn.

4. Pha trộn và nhũ hóa

• Mỡ nền đã đông cứng được trộn với dầu lỏng để đạt được chỉ số chất béo rắn (SFI) chính xác theo yêu cầu – một thước đo độ cứng ở các nhiệt độ khác nhau.
• Các chất nhũ hóa (ví dụ: monoglyceride, lecithin) được thêm vào để cải thiện kết cấu, thể tích và thời hạn sử dụng của sản phẩm nướng cuối cùng.

5. Làm nguội và đông đặc (Làm lạnh & Kết tinh)

Đây là bước quan trọng nhất để tạo nên cấu trúc cuối cùng và độ "dẻo" (khả năng trải đều) của shortening.

• Quá trình:Hỗn hợp mỡ đã tan chảy được bơm qua mộtNgười bỏ phiếuhoặc bộ trao đổi nhiệt bề mặt cạo (SSHE).
  • Một thiết bị (Máy làm lạnh):Mỡ được làm lạnh nhanh chóng dưới áp suất cao và khuấy trộn. Điều này thúc đẩy sự hình thành nhiều tinh thể beta-prime (β') nhỏ, lý tưởng cho việc tạo ra shortening mịn, mượt và dẻo.
  • Đơn vị B (Temperer):Mỡ đã được làm lạnh sau đó được xử lý trong máy cán hoặc ống tĩnh. Quá trình này nhào nặn mỡ đang kết tinh để đảm bảo hình thành tinh thể đúng cách và ngăn ngừa sự hình thành các tinh thể beta (β) lớn, dạng hạt.

6. Tôi luyện và đóng gói

• Mỡ shortening vẫn còn ấm và đang kết tinh được đóng gói (trong hộp, khối hoặc thùng lớn).
• Mỡ shortening đóng gói được bảo quản trong kho có kiểm soát nhiệt độ (phòng làm nguộitrong vòng 24-72 giờ.
• Mục đích của quá trình tôi luyện:Điều này cho phép cấu trúc tinh thể ổn định hoàn toàn thành dạng β' mong muốn, đảm bảo kết cấu mịn màng đồng nhất và độ ổn định khi bảo quản.

7. Lưu trữ và vận chuyển

• Mỡ shortening đã được tôi luyện được bảo quản và vận chuyển ở nhiệt độ được kiểm soát để duy trì chất lượng và độ dẻo.

Các khái niệm công nghệ chính

• Tính dẻo:Đặc tính cho phép shortening dễ dàng trải đều và trộn lẫn. Điều này phụ thuộc vào việc có sự pha trộn giữa các tinh thể rắn và dầu lỏng trong một phạm vi nhiệt độ cụ thể (phạm vi dẻo).
• Cấu trúc tinh thể:Loại tinh thể chất béo đóng vai trò rất quan trọng.Chỉ số chất béo rắn (SFI):Đường cong này đo lường tỷ lệ phần trăm chất béo rắn trong shortening ở nhiều dải nhiệt độ khác nhau. Đây là công cụ chính để dự đoán hiệu suất của shortening trong một ứng dụng cụ thể (ví dụ: shortening làm vỏ bánh và shortening làm kem phủ bánh có đường cong SFI rất khác nhau).
  • Tinh thể Beta-Prime (β'):Các tinh thể nhỏ, hình kim tạo thành một mạng lưới mịn có khả năng giữ một lượng lớn dầu lỏng. Điều này tạo ra một loại shortening mịn, kem và có độ dẻo cao.Đây là hình thức mong muốn.
  • Tinh thể Beta (β):Các tinh thể lớn, thô, dạng hạt dẫn đến chất béo có kết cấu sần sùi, giòn và không dẻo (ví dụ, độ sần sùi của bơ cũ).

Tóm tắt quy trình sản xuất shortening hiện đại

Sự tiến hóa của công nghệ

Xu hướng đang chuyển dịch mạnh mẽ ra khỏi...quá trình hydro hóa(do lệnh cấm chất béo chuyển hóa) và hướng tới:

1. Sự este hóa giữa các phân tử(hóa học và enzym).
2. Sử dụng các loại dầu bán rắn tự nhiên nhưDầu cọvà các thành phần phân đoạn của nó (ví dụ: dầu cọ olein, dầu cọ stearin), thường được pha trộn với các loại dầu lỏng ổn định khác như dầu hướng dương giàu axit oleic hoặc dầu hạt cải.
3. Hydro hóa hoàn toàn:Quá trình hydro hóa hoàn toàn một loại dầu (tạo ra stearin bão hòa hoàn toàn, không chứa chất béo chuyển hóa) rồi trộn nó với dầu lỏng. Điều này khác với quá trình hydro hóa một phần, vốn tạo ra chất béo chuyển hóa.

Mục tiêu của công nghệ shortening hiện đại là đạt được các đặc tính chức năng hoàn hảo cho việc nướng và chiên.không cóviệc sử dụng chất béo chuyển hóa nhân tạo.