Trong ngành công nghiệp thực phẩm, việc am hiểu về nguyên liệu làm ra một sản phẩm bất kì là điều không thể thiếu đối với nhà sản xuất. Nguyên liệu có tầm ảnh hưởng rất quan trọng, trong hầu hết các trường hợp có thể ảnh hưởng đến toàn bộ chất lượng của sản phẩm đầu ra. Khoa học về nguyên liệu là một trong những vấn đề được nghiên cứu rộng rãi trong nền công nghiệp thực phẩm hiện nay.

Khoa học về nguyên liệu

Nguyên liệu để sản xuất ra thực phẩm nói chung đều đi từ các nguồn động và thực vật, và cả hai cùng thuộc nhóm sinh vật. Riêng đối với giống vi sinh vật, các nhà sản xuất không xem chúng là nguyên liệu của ngành công nghiệp thực phẩm mà chỉ là những tác nhân gây ra biến đổi ở nguyên liệu trong các quá trình chế biến. Cần lưu ý là lượng vi sinh vật chỉ chiếm một tỷ lệ rất thấp trong các sản phẩm thực phẩm.

Khoa học về nguyên liệu bao gồm hai vấn đề sau:

Cấu tạo, thành phần hóa học và tính chất của nguyên liệu:

Những thông tin về cấu tạo, thành phần hóa học và các tính chất của nguyên liệu là cơ sở để các nhà sản xuất lựa chọn phương pháp thích hợp để chế biến. Ngoài ra, từ những thông tin trên, nhà sản xuất cũng có thể đưa ra những tiêu chuẩn để lựa chọn nguyên liệu dựa trên các tiêu chí về mặt vật lý, hóa học, hóa lý, sinh học, hóa sinh. Những nguyên liệu không đạt chuẩn sẽ cần phải được loại bỏ vì chất lượng sản phẩm sẽ không đạt yêu cầu hoặc mức độ tổn thất cao, dẫn đến chi phí sản xuất gia tăng.

Các biến đổi của nguyên liệu trong quy trình sản xuất:

Trong quá trình chế biến sản phẩm, nguyên liệu sẽ bị biến đổi về mặt cấu tạo và thành phần hóa học, từ đó chuyển hóa nguyên liệu thành sản phẩm theo các chỉ tiêu chất lượng quy định. Những biến đổi trên có thể được chia thành hai nhóm: biến đổi có lợi và biến đổi có hại. Khi nhà sản xuất hiểu rõ được các biến đổi trên sẽ giúp gia tăng các biến đổi có lợi và hạn chế những biến đổi có hại xảy ra cho sản phẩm.

Nhìn chung, khoa học về nguyên liệu là những vấn đề về lý thuyết, tuy nhiên vai trò của nó là cực kỳ quan trọng vì là nền tảng cơ sở để các nhà sản xuất thực phẩm chuẩn hóa nguyên liệu đầu vào và lựa chọn phương pháp chế biến phù hợp để sản phẩm đầu ra đạt được chỉ tiêu chất lượng theo quy định.

Ảnh hưởng của nguyên liệu và vai trò của nó đối với chất lượng sản phẩm

Để hiểu rõ hơn về tác động to lớn của nguyên liệu đối với chất lượng sản phẩm đầu ra, chúng ta hãy cũng phân tích dựa trên các chỉ tiêu sau:

Chỉ tiêu vật lý:

Đối với những loại nguyên liệu dạng rắn (như rau quả, lương thực, thịt cá,…), người ta thường chú ý đến những chỉ tiêu như hình dạng, kích thước, màu sắc, độ giòn, dẻo hoặc dai,… Ví dụ như khi lựa chọn các loại nông sản để làm sản phẩm chiên giòn, chiên chân không như mít, khoai, hạt sen,… cần phải chú ý đến độ cứng chắc của nguyên liệu vì nó phản ánh rằng chúng có tươi hay không. Với các sản phẩm hạt điều tẩm gia vị, cần phải lựa chọn nguyên liệu đồng đều về kích thước, vì những hạt quá to khi chiên sẽ không chín được bên trong và mềm yểu.

Đối với những loại nguyên liệu dạng lỏng (như sữa, nước, syrup,…)  thì các chỉ tiêu quan trọng là tỷ trọng, độ nhớt, độ hòa tan,… Độ nhớt của các nguyên liệu khi phối trộn sẽ ảnh hưởng đến quá trình khuấy, vì khi khuấy chất lỏng có độ nhớt quá cao sẽ rất khó đồng đều, từ đó ảnh hưởng đến cách lựa chọn cánh khuấy cũng như phương pháp phối trộn.

Chỉ tiêu hóa học:

Chỉ tiêu hóa học thường liên quan đến hàm lượng các hợp chất hóa học trong nguyên liệu như:

• Các hợp chất cơ bản: như carbohydrate, protein, chất béo,… Hàm lượng các hợp chất này quyết định đến bản chất của nguyên liệu, và giúp chúng ta lựa chọn loại sản phẩm nên hướng tới. Ví dụ nguyên liệu chứa nhiều carbohydrate sẽ được chế biến thành bột, các loại bánh, nông sản sấy/chiên,… Nguyên liệu chứa nhiều protein như thịt, cá,… sẽ làm thành chà bông, xúc xích, khô bò,… Nguyên liệu chứa nhiều chất béo sẽ dùng để sản xuất các loại dầu, kem,…
• Các hợp chất vi lượng hoặc có hoạt tính sinh học: Trong công nghiệp lên men bia, rượu, giấm, hàm lượng các chất khoáng, vitamin có tác động rất lớn đến chất lượng sản phẩm cuối. Ngoài ra, nếu nguyên liệu ban đầu có chứa có chất có hoạt tính sinh học có lợi cho sức khỏe (như ECCG trong trà xanh, omega-3,6,9 trong cá hồi) sẽ giúp nâng cao giá trị của sản phẩm.

Chỉ tiêu hóa lý:

Chỉ tiêu hóa lý thường liên quan đến các nguyên liệu hệ nhũ tương (như sữa, cream, bơ, lòng đỏ trứng,…) và hệ huyền phù (như chiết xuất thịt, dịch ép trái cây có thịt quả,…). Các nguyên liệu này nếu không được đồng hóa hoặc làm bền bằng các chất nhũ hóa thì cấu trúc sản phẩm cuối sẽ không ổn định, dễ bị tách pha.

Chỉ tiêu sinh học:

Các chỉ tiêu sinh học như tổng số vi sinh vật hiếu khí, nấm men, nấm mốc, vi khuẩn gây bệnh,… trong nguyên liệu ban đầu nếu quá cao nghĩa là nguyên liệu đã bị hư hỏng nặng nề và không thể sử dụng để chế biến thành thực phẩm.

Chỉ tiêu hóa sinh:

Chỉ tiêu hóa sinh liên quan đến hoạt tính của các enzyme trong nguyên liệu. Một số enzyme như polyphenol oxydase nếu không được xử lý có thể gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản phẩm cuối như bị thâm đen hoặc hóa nâu. Ngoài ra, các enzyme thủy phân gây hư hỏng thực phẩm như protease, lipase trong sữa cũng cần được bất hoạt qua quá trình thanh trùng để chất lượng sản phẩm được ổn định.

Kết luận

Tóm lại, tầm ảnh hưởng của nguyên liệu đến quá trình sản xuất và chất lượng sản phẩm là cực kì to lớn. Mỗi loại nguyên liệu khác nhau sẽ có những điểm cần lưu ý khác nhau, mà chỉ cần thay đổi một vài chỉ tiêu của nguyên liệu là đã khiến sản phẩm cuối khác biệt rất lớn, thậm chí bị hư hỏng và không thể sửa chữa. Vì thế, hiểu rõ nguyên liệu và kiểm soát tốt đầu vào khi sản xuất là mối quan tâm hàng đầu khi chúng ta muốn tạo ra một sản phẩm đạt chất lượng.