Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Trong ngành công nghiệp chế biến thực phẩm hiện đại, các sản phẩm thức ăn nhẹ (snack) đóng vai trò là bữa ăn phụ tiện lợi, cung cấp năng lượng và các chất dinh dưỡng cần thiết. Tại Việt Nam, thị trường sản phẩm snack ghi nhận tốc độ tăng trưởng nhanh với doanh thu năm 2017 đạt 8.000 tỷ đồng; trong khi đó, tại khu vực Đông Nam Á (gồm 5 quốc gia dẫn đầu: Thái Lan, Indonesia, Philippines, Malaysia, Việt Nam), quy mô thị trường đạt 3,5 tỷ USD và doanh thu toàn cầu đạt khoảng 3,4 tỷ USD vào cùng năm. Bên cạnh các dòng snack khoai tây truyền thống hay snack phồng tôm, các sản phẩm snack tổng hợp từ bột mì và tinh bột kết hợp hương vị gia vị (như thịt gà) ngày càng chiếm ưu thế nhờ hương vị đa dạng, phù hợp khẩu vị người tiêu dùng và giá thành hợp lý.
Khóa luận tốt nghiệp "Khảo sát quy trình sản xuất bánh snack jojo vị gà nướng tại Công ty TNHH Phạm - Asset Hưng Yên" do sinh viên Nguyễn Thị Thương thực hiện dưới sự hướng dẫn của ThS. Phạm Thị Ngọc Mai (ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa CNSH - CNTP, Trường Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên) nhằm khảo sát thực tế dây chuyền công nghệ sản xuất snack tại doanh nghiệp.
Mục tiêu nghiên cứu:
- Mục tiêu tổng quát: Khảo sát quy trình sản xuất bánh snack jojo vị gà nướng từ nguyên liệu đến thành phẩm nhằm nắm vững các thông số kỹ thuật, đánh giá chất lượng sản phẩm, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm và hiệu quả kinh tế.
- Mục tiêu cụ thể:
- Tìm hiểu tổng quan về Công ty TNHH Phạm - Asset Hưng Yên.
- Khảo sát toàn bộ quy trình công nghệ sản xuất bánh snack jojo vị gà nướng.
- Khảo sát chuyên sâu hai công đoạn trọng tâm: công đoạn rang snack và công đoạn tẩm gia vị gà nướng.
- Khảo sát các thiết bị chính được sử dụng trong dây chuyền sản xuất (thiết bị sấy lần 1, thiết bị sấy lần 2, thiết bị rang).
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: Quy trình công nghệ và hệ thống thiết bị sản xuất bánh snack jojo vị gà nướng.
- Phạm vi không gian: Nhà máy sản xuất thuộc Công ty TNHH Phạm - Asset Hưng Yên (Thôn Ngọc, xã Lạc Đạo, huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên).
- Phạm vi thời gian: Đề tài được tiến hành từ ngày 01/01/2019 đến ngày 30/05/2019.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Khóa luận thuộc loại hình khảo sát quy trình công nghệ thực tế và phân tích thiết bị sản xuất công nghiệp, kết hợp cơ sở lý thuyết công nghệ thực phẩm đối với hệ sản phẩm snack tạo hình từ bột nhào qua công nghệ ép đùn/cán và làm phồng gián tiếp (snack thế hệ thứ 3).
Cơ sở lý thuyết và tiêu chuẩn chất lượng:
- Khung lý thuyết công nghệ: Đề tài dựa trên nguyên lý hồ hóa tinh bột, sự tạo mạng gluten của protein lúa mì, động học quá trình sấy, cơ chế làm phồng phôi bằng nhiệt khô (rang) kết hợp các phản ứng tạo màu và mùi (phản ứng Maillard, Caramel hóa, sự biến tính protein), cùng nguyên lý phân tán chất béo và bám dính chất điều vị (seasoning).
- Tiêu chuẩn áp dụng: Khóa luận đối chiếu chất lượng nguyên vật liệu và quy trình quản trị theo các tiêu chuẩn:
- TCVN 4359:2008 đối với bột mì.
- Các tiêu chuẩn kỹ thuật nội bộ của công ty và tiêu chuẩn quốc gia về tinh bột sắn, muối ăn, bột nở, bột ngọt (monosodium glutamate), dầu thực vật tinh luyện, seasoning dạng lỏng và nước chế biến.
- Hệ thống quản lý chất lượng và an toàn thực phẩm: ISO 22000:2005, HACCP, GMP và chuẩn FSSC.
Phương pháp nghiên cứu:
- Phương pháp thu thập thông tin và mô tả: Tiếp cận các tài liệu kỹ thuật, sơ đồ bố trí mặt bằng, cơ cấu tổ chức và quy định vận hành của Công ty TNHH Phạm - Asset Hưng Yên; phỏng vấn trực tiếp cán bộ kỹ thuật, nhân viên QA/QC và công nhân vận hành.
- Phương pháp quan sát và ghi nhận số liệu: Theo dõi trực tiếp các thao tác sản xuất tại hiện trường; ghi chép nhật ký các thông số kỹ thuật (nhiệt độ, áp suất, thời gian, vận tốc, độ ẩm) qua từng công đoạn.
- Phương pháp thực nghiệm/tham gia sản xuất trực tiếp: Tác giả trực tiếp tham gia vào các khâu vận hành dây chuyền sản xuất từ chuẩn bị nguyên liệu, trộn bột, nấu, cán tấm, ủ phôi, cắt tạo hình, sấy hai giai đoạn, rang phồng, tẩm gia vị đến đóng gói thành phẩm để phân tích các biến đổi cơ lý, hóa học và xử lý sự cố công nghệ.
| Nhóm nguyên liệu |
Nhà cung cấp chính |
Chỉ tiêu kiểm soát trọng yếu |
| Bột mì |
Công ty TNHH SX - TM Bột mì Thủ Đức |
Độ ẩm ≤ 13,5%; Gluten ướt ≥ 30%; Protein 8 - 11% |
| Tinh bột sắn |
Công ty TNHH Miwon (Tây Ninh) |
Độ ẩm ≤ 14%; Gluten ướt ≥ 30%; Độ chua ≤ 30ml NaOH 0,1N/100g |
| Bột ngọt |
Công ty TNHH Miwon (Tây Ninh) |
Độ tinh khiết ≥ 99%; Độ ẩm ≤ 0,20%; pH 6,8 - 7,2 |
| Muối |
Công ty CP Muối Đông Hải (Bạc Liêu) |
Độ tinh khiết (NaCl) ≥ 99,9%; Độ ẩm ≤ 0,15% |
| Bột nở |
Công ty TNHH AB Mauri - La Ngà Việt Nam |
Độ ẩm ≤ 15%; Hàm lượng $CO_2$ ≥ 15%; pH 6,8 - 7,0 |
| Dầu tinh luyện |
Công ty CP Dầu thực vật Tường An |
Hàm lượng axit tự do thấp, acid oleic chiếm 34,8 - 49,5% |
| Seasoning gà nướng |
Công ty Hương liệu Thực phẩm Việt Nam (Vina Aroma) |
Độ ẩm ≤ 7,0%; NaCl 17,0 - 19,0%; E.coli: Không phát hiện |
Nội dung chính theo từng chương
Phần 1: Mở đầu
Phần này trình bày lý do chọn đề tài, tính cấp thiết của việc cải tiến công nghệ sản xuất thực phẩm ăn nhẹ đáp ứng nhu cầu thị trường, phân tích giá trị dinh dưỡng của thịt gà và hương vị gia vị nướng. Tác giả xác lập mục tiêu tổng quát, 4 mục tiêu cụ thể, cùng ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài đối với hoạt động đào tạo kỹ sư công nghệ thực phẩm và thực tế sản xuất tại doanh nghiệp.
Phần 2: Tổng quan tài liệu
Chương 2 tổng hợp các nội dung lý thuyết và thông tin tổng quan, bao gồm:
- Lịch sử hình thành doanh nghiệp: Công ty Liên doanh Phạm - Asset có tiền thân từ Công ty Mì Thiên Hương (thành lập năm 1962, đổi tên năm 2001, hoạt động chính thức từ 2004 tại KCN Vĩnh Lộc, TP.HCM). Công ty TNHH Phạm - Asset Hưng Yên được cấp phép ngày 13/10/2008 và hoạt động từ 20/10/2008 tại Lạc Đạo, Văn Lâm, Hưng Yên với quy mô hơn 50 công nhân chia 2 ca sản xuất.
- Phân loại snack: Hệ thống hóa phân loại theo cấu trúc (dạng lát mỏng chips, dạng phồng puffed), theo công nghệ thế hệ (thế hệ 1, 2, 3), theo phương pháp chế biến (chiên, sấy, nướng, rang) và theo mức năng lượng.
- Nguyên liệu và tiêu chuẩn: Phân tích chi tiết đặc tính hóa lý, vai trò công nghệ của từng thành phần (bột mì, tinh bột sắn, muối, bột nở $NaHCO_3/(NH_4)_2CO_3$, dầu thực vật, phụ gia seasoning dạng lỏng, nước chế biến có độ cứng < 7 - 9 mg/l) kèm bảng tiêu chuẩn chất lượng theo TCVN và quy chuẩn công ty.
Phần 3: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu
Nội dung chương 3 nêu rõ đối tượng khảo sát là quy trình sản xuất snack jojo vị gà nướng tại nhà máy Hưng Yên trong khoảng thời gian từ tháng 01/2019 đến tháng 05/2019. Chương này trình bày chi tiết ba nội dung nghiên cứu (khảo sát tổng thể quy trình, khảo sát chuyên sâu công đoạn rang và tẩm gia vị, khảo sát thiết bị) cùng các phương pháp thu thập tài liệu, quan sát trực tiếp, ghi chép thông số và trực tiếp thao tác trên dây chuyền công nghiệp.
Phần 4: Kết quả nghiên cứu
Đây là chương trọng tâm của khóa luận, mô tả toàn bộ dây chuyền sản xuất gồm 13 công đoạn nối tiếp và phân tích chi tiết các thông số công nghệ:
- Chuẩn bị nguyên liệu: Phối trộn theo tỷ lệ công thức: Bột mì 87,5%, Tinh bột sắn 7,40%, Gia vị gà nướng 3%, Phụ gia khác (muối, đường, E621...) 2,1%.
- Trộn bột: Khối lượng phối trộn 513 kg/mẻ, thời gian trộn 15 - 30 phút/mẻ, sau đó chia thành 21 mẻ nhỏ (khoảng 24 kg/mẻ).
- Nấu: Vệ sinh nồi bằng hơi 5 phút; bổ sung khoảng 200g shortening; thời gian nấu 11 phút (1 phút đầu trộn khô, 2 phút 30 giây đầu nấu nửa hơi, 8 phút 30 giây sau nấu hết hơi dưới áp suất hơi bão hòa 4 - 5 $kg/cm^2$, nhiệt độ 150 - 250°C; lượng nước cấp tự động 7 - 10 lít). Quá trình làm chín tinh bột chuyển khối bột từ dạng rắn sang dạng paste đồng nhất.
- Cán bột nhào: Bột sau nấu được cán ngay qua hệ thống 2 trục. Trục cán thô tạo tấm dày 5 mm; trục cán tinh giảm độ dày tấm phôi xuống 1,0 - 1,2 mm; chiều rộng phôi đạt 340 ± 10 mm.
- Sấy sơ bộ và làm nguội: Thổi khí nóng qua calorifer làm ráo bề mặt, sau đó qua hệ thống 4 quạt làm nguội. Nhiệt độ phôi sau sấy sơ bộ đạt 50°C và sau làm nguội giảm còn 40°C.
- Cuốn phôi: Dùng ống inox dài 40 cm cuốn phôi xen kẽ màng nilon plastic chống dính và giữ ẩm; khối lượng mỗi cuộn đạt 11 - 13 kg.
- Ủ lạnh: Chuyển cuộn phôi vào phòng lạnh duy trì 18 - 25°C trong 12 - 24 giờ nhằm phân bố đều ẩm, định hình cấu trúc dẻo dai và chống nứt phôi.
- Cắt tạo hình: Phôi được cắt dạng lưới ô. Quy cách cắt: Loại 9g (kích thước ô 9 mm × 11 mm); Loại 18g (kích thước ô 15 mm × 15 mm).
- Sấy lần 1: Sấy trên băng tải liên tục nhằm giảm nước tự do và cố định khung cấu trúc.
- Ủ sau sấy 1: Phôi xếp lên pallet, ủ ở nhiệt độ phòng tối thiểu 3 ngày để ẩm tái phân bố đều, ngăn chặn hiện tượng rạn nứt bề mặt trước khi sấy lần 2.
- Sấy lần 2: Thực hiện trong thiết bị thùng quay để hạ ẩm tối ưu chuẩn bị cho công đoạn rang.
- Rang phồng: Sử dụng nhiệt khô làm bốc hơi nước đột ngột, phồng nở cấu trúc xốp giòn.
- Tẩm gia vị: Phôi sau rang chuyển ngay qua hệ thống phun dầu và tẩm gia vị dạng lỏng trong bồn quay.
- Đóng gói: Bánh được đóng gói tự động trong bao bì màng ghép kín khí, in hạn sử dụng (EXP: NNTTNN), ghép mí, đóng bịch (20 gói/bịch) và đóng thùng (10 bịch/thùng).
| Công đoạn |
Thiết bị / Thông số chính |
Điều kiện nhiệt độ (°C) |
Thời gian / Vận tốc |
Độ ẩm đạt được (%) |
| Sấy lần 1 |
Máy sấy băng tải (1300 ± 100 kg/máy) |
70°C |
2,5 - 3,0 giờ |
12 ± 1% |
| Sấy lần 2 |
Thiết bị thùng quay (250 ± 10 kg/ô sấy) |
60 - 70°C |
6,0 giờ |
8,5 ± 0,5% |
| Rang phồng |
Bồn rang quay (50 vòng/phút) |
170 - 270°C (Vào: 240°C, Ra: 220°C) |
Tốc độ vào: 2,2 - 2,4 kg/phút; Tốc độ ra: 2,0 kg/phút |
Độ ẩm thành phẩm thấp |
| Tẩm gia vị |
Bồn tẩm quay (50 vòng/phút) |
Dầu phun làm nguội: 70°C |
Dầu chiếm 20%, Gia vị chiếm 4% tổng khối lượng |
- |
| Đóng gói |
Máy đóng gói đứng tự động |
Nhiệt dán mí tiêu chuẩn |
Độ phồng túi: 33/43 ± 2 mm; Khối lượng: 9g, 18g, 26g, 40g |
- |
Tác giả cũng phân tích chi tiết các sự cố kỹ thuật thường gặp, nguyên nhân và biện pháp khắc phục trong hai công đoạn chính:
- Công đoạn rang:
- Phôi bị sống: Do nhiệt độ rang thực tế thấp hơn dải cài đặt; biện pháp: kiểm tra và nâng nhiệt độ bồn rang.
- Phôi bị cháy: Do nhiệt độ rang quá cao; biện pháp: điều chỉnh hạ nhiệt độ.
- Màu phôi không đều: Do độ dày lá phôi cán không đồng đều; biện pháp: kiểm soát độ hở trục cán tinh ngay từ khâu cán.
- Công đoạn tẩm:
- Gia vị không phun: Do hết gia vị trong bồn cấp hoặc nghẹt vít tải cấp; biện pháp: bổ sung gia vị và thông tắc vít tải.
- Phôi bị dính bết: Do bồn tẩm bám dính gia vị bị chảy nước; biện pháp: loại bỏ phôi hỏng và vệ sinh sạch thành bồn tẩm.
- Nghẹt vít tải: Do gia vị bị ẩm vón cục; biện pháp: vệ sinh trục vít và đảm bảo gia vị cấp luôn khô ráo.
Kết quả và đóng góp
Kết quả chính:
- Khóa luận đã hệ thống hóa và lượng hóa chi tiết các thông số công nghệ của toàn bộ dây chuyền sản xuất snack jojo vị gà nướng tại Công ty TNHH Phạm - Asset Hưng Yên, từ tỷ lệ phối trộn (Bột mì 87,5%, Tinh bột sắn 7,40%, Gia vị 3%), chế độ nấu hơi áp suất 4 - 5 $kg/cm^2$ trong 11 phút, quy chuẩn kích thước phôi cán (1,0 - 1,2 mm), chế độ ủ lạnh (18 - 25°C trong 12 - 24 giờ), chế độ sấy 2 giai đoạn (sấy 1: 70°C đạt ẩm 12%; sấy 2: 60 - 70°C đạt ẩm 8,5%), đến thông số rang (nhiệt độ đầu vào 240°C, đầu ra 220°C, bồn quay 50 vòng/phút) và tỷ lệ tẩm (dầu 20%, gia vị 4%).
- Ghi nhận và mô tả chi tiết cấu tạo, nguyên lý vận hành của 3 thiết bị chủ chốt: thiết bị sấy 1, thiết bị sấy 2 và thiết bị rang.
- Xác định rõ nguyên nhân cốt lõi của các dạng khuyết tật sản phẩm trong sản xuất thực tế (phôi sống, phôi cháy, phôi dính bết, lệch mối ghép bao bì) và đưa ra các thông số kiểm soát khắc phục tương ứng.
Giải pháp và kiến nghị của tác giả:
- Duy trì việc kiểm soát chặt chẽ độ dày phôi tại trục cán tinh để đảm bảo độ đồng đều màu sắc và độ nở khi rang.
- Tuân thủ nghiêm ngặt thời gian ủ phôi sau sấy lần 1 (tối thiểu 3 ngày) để ẩm phân bố đều, tránh hiện tượng rạn nứt cấu trúc phôi trong quá trình sấy lần 2.
- Thường xuyên vệ sinh bồn tẩm và kiểm soát độ ẩm của gia vị nhằm ngăn ngừa hiện tượng vón cục, nghẹt vít tải dẫn đến sai lệch tỷ lệ tẩm gia vị.
Đóng góp của khóa luận:
- Cung cấp bộ dữ liệu thực tế về dây chuyền sản xuất snack theo công nghệ rang không chiên từ Nhật Bản, giúp đối chiếu giữa lý thuyết công nghệ thực phẩm và thực tiễn vận hành công nghiệp.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
- Hạn chế: Đề tài dừng lại ở phương pháp khảo sát, mô tả quy trình và ghi nhận thông số vận hành thực tế tại một nhà máy trong thời gian 5 tháng (01/2019 - 05/2019); chưa tiến hành các thí nghiệm phân tích sâu về động học biến tính protein, mức độ hồ hóa tinh bột trong phòng thí nghiệm hoặc khảo sát sự thay đổi chỉ số peroxide của dầu trong quá trình bảo quản.
- Hướng nghiên cứu tiếp: Mở rộng nghiên cứu tối ưu hóa chế độ sấy và rang nhằm tiết kiệm năng lượng; nghiên cứu phát triển các công thức gia vị mới trên nền phôi bánh sẵn có; khảo sát sự biến đổi chất lượng cảm quan và thời hạn bảo quản của sản phẩm snack theo các loại màng bao bì khác nhau.
Giá trị tham khảo
Tài liệu khóa luận có giá trị tham khảo thiết thực cho:
- Sinh viên chuyên ngành Công nghệ Thực phẩm, Kỹ thuật Thực phẩm và Công nghệ Sau thu hoạch trong việc tìm hiểu quy trình chế biến thực phẩm dạng hạt phồng, đồ án môn học Công nghệ chế biến lương thực hoặc thiết kế dây chuyền sản xuất snack.
- Kỹ sư công nghệ, kỹ thuật viên vận hành sản xuất, cán bộ QA/QC tại các nhà máy chế biến thực phẩm ăn nhẹ đang tìm kiếm tài liệu tham khảo về thông số vận hành thiết bị sấy thùng quay, bồn rang liên tục, hệ thống tẩm gia vị và quy trình kiểm soát chất lượng theo ISO 22000 / HACCP.
Câu hỏi thường gặp
1. Tỷ lệ phối trộn nguyên liệu trong công đoạn chuẩn bị bột của bánh snack jojo vị gà nướng gồm những thành phần nào?
Công thức nguyên liệu phối trộn bao gồm: Bột mì chiếm 87,5%, Tinh bột sắn chiếm 7,40%, Gia vị gà nướng chiếm 3,0%, và các chất phụ gia khác (dầu tinh luyện, muối, đường, chất điều vị Monosodium glutamate - E621...) chiếm 2,1%.
2. Chế độ công nghệ của công đoạn nấu bột nhào được thực hiện như thế nào?
Trước khi nấu, nồi được vệ sinh bằng hơi 5 phút và bổ sung khoảng 200g shortening. Thời gian nấu một mẻ là 11 phút (1 phút đầu trộn bột khô; 2 phút 30 giây đầu nấu nửa hơi; 8 phút 30 giây sau nấu hết hơi) dưới áp suất hơi bão hòa 4 - 5 $kg/cm^2$, nhiệt độ nấu từ 150 - 250°C và lượng nước cấp tự động từ 7 - 10 lít.
3. Sự khác nhau về thông số kỹ thuật giữa hai công đoạn sấy lần 1 và sấy lần 2 là gì?
Công đoạn sấy 1 tiến hành trên băng tải với khối lượng 1300 ± 100 kg/máy ở nhiệt độ 70°C trong thời gian 2,5 - 3 giờ để hạ độ ẩm phôi xuống 12 ± 1%. Công đoạn sấy 2 tiến hành trong thùng quay với khối lượng 250 ± 10 kg/ô sấy ở nhiệt độ 60 - 70°C trong 6 giờ để hạ độ ẩm phôi xuống 8,5 ± 0,5%.
4. Tỷ lệ dầu và gia vị gà nướng được bổ sung ở công đoạn tẩm là bao nhiêu?
Phôi sau khi rang được phun dầu đã làm nguội ở nhiệt độ 70°C với tỷ lệ dầu chiếm 20% tổng khối lượng sản phẩm. Ngay sau đó, hệ thống phun gia vị gà nướng dạng lỏng được phân tán đều nhờ bồn quay với tốc độ 50 vòng/phút, tỷ lệ gia vị chiếm 4% tổng khối lượng snack.
5. Tiêu chuẩn kỹ thuật cần kiểm soát tại công đoạn bao gói thành phẩm gồm những gì?
Công đoạn đóng gói kiểm soát các quy cách khối lượng tịnh (9g, 18g, 26g, 40g); độ phồng túi (lượng không khí) đạt 33/43 ± 2 mm; mối ghép ở lưng không bị xì và độ lệch bụng < 2 mm; mối ghép trên và dưới không bị xì hay nhăn; in code hạn sử dụng rõ ràng theo định dạng EXP: NNTTNN; bánh đóng bịch (20 gói/bịch) được kiểm tra cân 5 phút/lần trước khi đóng thùng (10 bịch/thùng).
Kết luận
Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Nguyễn Thị Thương đã khảo sát và mô tả đầy đủ quy trình công nghệ sản xuất bánh snack jojo vị gà nướng tại Công ty TNHH Phạm - Asset Hưng Yên. Công trình cung cấp hệ thống số liệu vận hành chi tiết qua 13 công đoạn sản xuất liên hoàn, tập trung vào chế độ sấy hai giai đoạn, công nghệ rang làm phồng không chiên và kỹ thuật tẩm gia vị. Các phân tích về sự cố công nghệ và giải pháp xử lý tại hiện trường mang tính ứng dụng cao, phản ánh đúng thực tế sản xuất tại doanh nghiệp và là tài liệu tham khảo hữu ích cho ngành Công nghệ Thực phẩm.