cong nge say phun va ung dung trong san xuat thucpham _do an thuc pham

Đồ án thực phẩm I Trang Sấy phun và ứng dụng trong

công nghệ thực phẩm

GVHD: Ths Ngô Thị Minh Phương SVTH: Nguyễn Thị Thanh Lên

@LinhLinpine

1

MỞ BÀI

Trong những năm gần đây, hòa nhịp cùng với sự phát triển của đất nước cùng với

sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, các ngành công nghiệp nước ta có những chuyển biến

rõ rệt đặc biệt là ngành công nghiệp chế biến thực phẩm. Bỡi lẽ, đời sống của con

người ngày càng được nâng cao thì đòi hỏi các sản phẩm thực phẩm phải ngày càng

phong phú và đa dạng để đáp ứng tốt nhất nhu cầu của con người. Tuy nhiên, đối với

thực phẩm nhất là thực phẩm ở dạng lỏng như sữa, nước ép trái cây, cà phê... việc đa

dạng của sản phẩm phụ thuộc nhiều vào công nghệ chế biến do tính chất dễ bị hư hỏng

dưới tác động của vi sinh vật, của môi trường xung quanh...kéo theo thời gian bảo quản

và sử dụng rất hạn hẹp.

Hiểu được điều đó, các nhà khoa học đã nghiên cứu và ứng dụng thành công các

công nghệ chế biến mới cho những thực phẩm ở dạng lỏng như thế này, nổi trội hơn

hết là công nghệ sấy như: Sấy thăng hoa, sấy phun, sấy tầng sôi, sấy khí động... nhằm

tách bớt nước ra khỏi thực phẩm, biến thực phẩm ở dạng lỏng thành thực phẩm dạng

bột mà không làm thay đổi tính chất của sản phẩm. Công nghệ sấy ra đời đánh dấu

bước chuyển mình của thực phẩm dạng lỏng, nó giúp cho thực phẩm này bảo quản

được lâu hơn và đặc biệt là ngày càng thu hút được sự quan tâm chú ý của người tiêu

dùng nhiều hơn do sự phong phú của sản phẩm.

Chính vì những lý do trên, là sinh viên trường công nghệ, ngành hóa- thực phẩm

với đồ án thực phẩm I, em đã chọn đề tài: Sấy phun và ứng dụng của nó trong công

nghệ thực phẩm.Với đề tài này, nó đã giúp em bổ sung những kiến thức còn thiếu của

công nghệ sấy phun, biết được ứng dụng thực tế của nó trong nhiều ngành đặc biệt là

ngành thực phẩm. Và em hy vọng rằng với đề tài này cũng sẽ giúp cho những bạn học

chuyên ngành thực phẩm hiểu hơn về công nghệ sấy phun, hy vọng nó sẽ là một tài

liệu bổ ích cho những ai muốn nghiên cứu sâu hơn về công nghệ này- một trong những

công nghệ có tính ứng dụng thực tế cao.




@LinhLinpine

2

Chương 1: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT VỀ CÔNG

NGHỆ SẤY PHUN

1.1. GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ SẤY VÀ SẤY PHUN

1.1.1. Sấy và sấy phun

- Sấy là quá trình làm bốc hơi nước ra khỏi vật liệu dưới tác dụng của nhiệt. Trong

quá trình sấy, nước được tách ra khỏi vật liệu nhờ sự khuếch tán do:

+ Chênh lệch độ ẩm giữa bề mặt và bên trong vật liệu.

+ Chênh lệch áp suất hơi riêng phần của nước tại bề mặt vật liệu và môi trường

xung quanh.

Mục đích của quá trình sấy là làm giảm khối lượng vật liệu, tăng độ bền và bảo

quản sản phẩm được lâu hơn.

- Sấy phun là một trong những công nghệ sấy công nghiệp chính do khả năng sấy

một bậc nguyên liệu từ dạng lỏng sang dạng bột khá đơn giản, dễ dàng kiểm soát nhiệt

độ và định dạng hạt sản phẩm một cách chính xác.

Thiết bị sấy phun dùng để sấy các dạng dung dịch và huyền phù trong trạng thái

phân tán nhằm tách ẩm ra khỏi vật liệu giúp tăng độ bền và bảo quản sản phẩm được

lâu hơn.

Sản phẩm của quá trình sấy phun là dạng bột mịn như bột đậu nành, bột trứng, bột

sữa,… hoặc các chế phẩm sinh học, dược liệu…

1.1.2. Nguyên lý của phƣơng pháp sấy phun

Một hệ phân tán mịn của nguyên liệu từ chất lỏng hòa tan, nhũ tương, huyền phù đã

được cô đặc trước (40 - 60% ẩm) được phun để hình thành những giọt mịn, rơi vào

trong dòng khí nóng cùng chiều hoặc ngược chiều ở nhiệt độ khoảng 150 - 3000C trong

buồng sấy lớn. Kết quả là hơi nước được bốc đi nhanh chóng. Các hạt sản phẩm được

tách ra khỏi tác nhân sấy nhờ một hệ thống thu hồi riêng.

1.1.3. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy sấy phun




@LinhLinpine

3

Hình 1.1: Máy sấy phun

1.1.3.1. Cấu tạo chung

Tất cả các thiết bị sấy phun đều bao gồm:

+ Cơ cấu phun: Có chức năng đưa nguyên liệu (dạng lỏng) vào buồng dưới dạng hạt

mịn (sương mù). Quá trình tạo sương mù sẽ quyết định kích thước các giọt lỏng và sự

phân bố của chúng trong buồng sấy, do đó sẽ ảnh hưởng đến giá trị bề mặt truyền nhiệt

và tốc độ sấy. Cơ cấu phun có các dạng như: cơ cấu phun áp lực, cơ cấu phun bằng khí

động, đầu phun ly tâm.

a) b)

Hình 1.2 : a- Cơ cấu phun áp lực; b- Cơ cấu phun bằng khí động




@LinhLinpine

4

+ Buồng sấy: Là nơi hòa trộn mẫu sấy (dạng sương mù) và tác nhân sấy (không khí

nóng). Buồng sấy phun có thể có nhiều hình dạng khác nhau nhưng phổ biến nhất là

buồng sấy hình trụ đứng, đáy côn. Kích thước buồng sấy (chiều cao, đường kính…)

được thiết kế phụ thuộc vào kích thước các hạt lỏng và quỹ đạo chuyển động của

chúng, tức phụ thuộc vào loại cơ cấu phun sương sử dụng.

Hình 1.3: Buồng sấy

+ Tác nhân sấy: Không khí nóng là tác nhân sấy thông dụng nhất. Hơi là tác nhân gia

nhiệt phổ biến nhất. Nhiệt độ hơi sử dụng thường dao động trong khoảng 150-2500C .

Nhiệt độ trung bình của không khí nóng thu được thấp hơn nhiệt độ hơi sử dụng là

100C.

+ Hệ thống thu hồi sản phẩm: Bột sau khi sấy phun được thu hồi tại cửa đáy buồng

sấy. Để tách sản phẩm ra khỏi khí thoát, người ta có thể sử dụng nhiều phương pháp

khác nhau: lắng xoáy tâm, lọc, lắng tĩnh điện…

Phổ biến nhất là phương pháp lắng xoáy tâm, sử dụng cyclon.

+ Quạt: Để tăng lưu lượng tác nhân sấy, người ta sử dụng quạt ly tâm. Ở quy mô

công nghiệp, các thiết bị sấy phun được trang bị hệ thống hai quạt. Quạt chính được đặt

sau thiết bị thu hồi bột sản phẩm từ dòng khí thoát. Còn quạt phụ đặt trước thiết bị gia




@LinhLinpine

5

nhiệt không khí trước khi vào buồng sấy. Ưu điểm của việc sử dụng hệ thống hai quạt

là người ta có thể kiểm soát dễ dàng áp lực trong buồng sấy.

Trong trường hợp chỉ sử dụng một quạt ly tâm đặt sau cyclon thu hồi sản phẩm,

buồng sấy sẽ hoạt động dưới áp lực chân không rất cao. Chính áp lực chân không này

sẽ ảnh hưởng đến lượng bột sản phẩm bị cuốn theo dòng khí thoát, do đó sẽ ảnh hưởng

đến năng suất hoạt động và hiệu quả thu hồi bột sản phẩm của cyclon.

Hình 1.4: Sơ đồ hệ thống sấy phun

1. Buồng sấy. 5. Cơ cấu phun mẫu.

2. Caloriphe. 6. Cyclon thu hồi sản phẩm từ khí thoát ra.

3. Thùng chứa nguyên liệu cần sấy. 7. Cyclon vận chuyển sản phẩm.

4. Bơm nguyên liệu. 8. Hệ thống quạt hút và màng lọc.

1.1.3.2. Nguyên tắc hoạt động

Nguyên liệu từ thùng chứa (3) được bơm số (4) bơm vào buồng sấy (1), khi vào

buồng sấy được phân bố mấu thành hạt nhỏ li ti (dạng mù) nhờ cơ cấu phun. 1 lít dung

dịch có thể được phun thành 1,5*1010

giọt với tổng diện tích bề mặt lên đến 120m2.

Không khí nóng thổi qua caloriphe (2) đưa vào buồng sấy. Không khí nóng và nguyên

liệu ở dạng mù tiếp xúc với nhau trong vài giây tại cơ cấu phun mẫu (5) đặt trong

buồng sấy, nước từ nguyên liệu bốc hơi sau đó thoát ra ngoài, sản phẩm khô được thu

gom tại đáy cyclon (6), được làm nguội và thu hồi. Một phần bụi mịn theo không khí




@LinhLinpine

6

qua cyclon (7), sau đó qua bộ lọc vải (8) nhằm thu hồi lại các hạt bụi mịn còn sót lại và

thải ra ngoài.

* Không khí nhờ quạt thổi qua bộ trao đổi nhiệt caloriphe và nâng lên nhiệt độ cần

thiết theo yêu cầu của chế độ sấy. Không khí trước khi qua bộ trao đổi nhiệt được lọc

sạch bởi thiết bị lọc.

1.1.3.3. Thông số kĩ thuật

Tùy thuộc vào năng suất tách ẩm và sản phẩm cụ thể ta có các thông số kỹ thuật

thích hợp. Tuy nhiên, có các thông số chung như sau:

Điện thế: 380 V- 50 Hz- 3 pha.

Nhiệt độ sấy: Điều chỉnh tự động trong khoảng 30- 300oC.

Chế độ làm việc: Liên tục.

Điều khiển: Bảo vệ chống quá nhiệt.

1.1.4. Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình sấy

- Nồng độ chất khô của nguyên liệu

Nồng độ cao: Giảm được thời gian bốc hơi nhưng lại tăng độ nhớt của nguyên

liệu, gây khó khăn cho quá trình sấy phun.

Nồng độ thấp: Tốn nhiều thời gian và năng lượng cho quá trình.

Thực tế nồng độ vào khoảng: 45- 52%.

- Nhiệt độ tác nhân sấy:

Đây là yếu tố ảnh hưởng quyết định đến độ ẩm của sản phẩm sau khi sấy phun. Khi

cố định thời gian sấy, độ ẩm của bột sản phẩm thu được sẽ giảm đi nếu ta tăng nhiệt độ

tác nhân sấy.

Tuy nhiên, việc gia tăng nhiệt độ cao có thể gây phân hủy một số cấu tử trong

nguyên liệu mẫn cảm với nhiệt và làm tăng mức tiêu hao năng lượng cho toàn bộ quá

trình.

- Kích thước, số lượng và quỹ đạo chuyển động của các hạt nguyên liệu trong

buồng sấy.




@LinhLinpine

7

Các yếu tố khác cũng ảnh hưởng đến quá trình sấy phun là tốc độ bơm đưa dòng

nguyên liệu vào cơ cấu phun sương, lưu lượng không khí nóng vào buồng sấy, cấu tạo

và kích thước buồng sấy…

1.1.5. Phân loại thiết bị sấy phun

- Phân loại theo chiều của tác nhân sấy :

+ Cùng chiều.

Ví dụ: Máy sấy phun sương

+ Ngược chiều.

+ Kết hợp.

a) b) c)

Hình 1.5: Phân loại thiết bị theo chiều của tác nhân sấy

a- Cùng chiều; b- Ngược chiều; c- Kết hợp

- Phân loại theo cấp độ sấy:

+ Sấy một cấp.

+ Sấy hai cấp.

1.1.6. Ƣu và nhƣợc điểm của công nghệ sấy phun

* Ưu điểm

- Quá trình sấy nhanh.




@LinhLinpine

8

- Có thể điều khiển được tỷ trọng sản phẩm.

- Bột sau khi sấy có độ hòa tan cao (90- 100%), độ ẩm thấp (3- 4%).

- Vận hành liên rục và có thể tự động hóa hoàn toàn.

- Chi phí nhân công thấp.

- Vận hành và bảo dưỡng đơn giản.

- Thiết kế đa dạng cho từng loại sản phẩm, từng loại qui mô nhà máy.

- Áp dụng được cho các sản phẩm bền nhiệt và không bền nhiệt, nguyên liệu ở

dạng dung dịch, gel, paste, hồ vữa, huyền phù…

- Chất lượng bột được bảo đảm trong suốt quá trình sấy.

- Vật liệu hầu như không tiếp xúc với bề mặt kim loại của thiết bị.

* Nhược điểm

- Chi phí đầu tư cao.

- Yêu cầu độ ẩm ban đầu cao để đảm bảo nguyên liệu có thể bơm đến thiết bị tạo

giọt lỏng.

- Chi phí năng lượng cao hơn (để tách ẩm).

- Thất thoát các chất dễ bay hơi cao hơn.

1.2. GIỚI THIỆU MỘT SỐ THIẾT BỊ SẤY PHUN

1.2.1. Máy sấy phun sƣơng

Hình 1.6: Máy sấy phun sương




@LinhLinpine

9

1.2.1.1. Khái quát và phạm vi ứng dụng

- Khái quát: Thân máy sấy, đường ống và toàn bộ thiết bị tiếp xúc nguyên liệu được

làm bằng thép không gỉ 0cr19(304), bảo đảm chắc chắn không bị hư hại.

Chủng loại máy sấy phun khuếch tán này nhìn chung được dùng cho sấy phun các

loại sản phẩm dung dịch có độ hàm ẩm cao khoảng 50 - 80%. Một số loại nguyên liệu

đặc biệt, thậm chí khi độ hàm ẩm lên đến 90%, thiết bị máy có thể sấy 1 lần mà không

cần cô đặc chúng.

- Phạm vi ứng dụng:

Thiết bị máy sấy phù hợp cho sấy các loại nguyên liệu như: hóa chất, thực phẩm, dược

phẩm….. Những nguyên liệu phù hợp cho sấy như sau: polymer và nhựa thông, chất

màu, gốm, thủy tinh, deruster, chất diệt nấm, thuốc diệt cỏ, tổng hợp cacbon, các sản

phẩm bơ sữa, sản xuất bột ngọt, trà, cà phê hòa tan, tinh bột trái cây, các sản phẩm từ

thịt, các sản phẩm từ cá, từ huyết, bột tẩy rửa, xử lý bề mặt, phân bón, các chất hữu cơ

và vô cơ…

1.2.1.2. Nguyên lý làm việc

Sau khi qua bộ lọc, không khí được làm sạch và dẫn đến bộ gia nhiệt.

Quy trình gia nhiệt: Lò tạo khí nóng, gia nhiệt bằng điện, gia nhiệt bằng hơi…Khi

không khí được gia nhiệt đến nhiệt độ cài đặt, sau đó được đưa đến bộ chia khí nóng

tiếp tuyến. Sau khi được phân chia, khí nóng thổi vào buồng sấy một cách ổn định và

theo kiểu xoáy. Cùng lúc đó, dung dịch nguyên liệu sấy được phun khuyếch tán thành

những giọt dung dịch hoặc thành những kích cỡ sương mù siêu nhỏ trong khoảng kích

thước 25- 60mm.

Khi hạt dung dịch tiếp xúc với khí nóng trong buồng sấy, phần tử nước sẽ bị bốc

hơi và còn lại là những hạt bột khô hoặc hạt cốm. Những hạt bột khô này sẽ rơi xuống

phần hình nón của buồng sấy và trượt rơi xuống thùng thu bột sản phẩm phía đáy

buồng, một lượng nhỏ bột mịn theo luồng khí vào bộ phận tách bụi cyclon.

Cuối cùng khí thải được hút ra ngoài qua quạt hút và dẫn đến bộ thu bụi kiểu phun




@LinhLinpine

10

mưa.

Thiết bị này được thiết kế theo kiểu sấy theo luồng song song. Các hạt sương dung

dịch được thổi cùng chiều với luồng khí nóng. Tuy nhiên, nhiệt độ của khí nóng cao

hơn, khí nóng sẽ tiếp xúc với các giọt sương dung dịch ngay khi chúng được phun vào

buồng sấy. Các giọt dung dịch trong buồng rơi xuống nhanh vì vậy nguyên liệu sấy

không bị sấy nóng quá mức. Vì thế thiết bị sấy này phù hợp cho sấy khô các loại sản

phẩm nguyên liệu dễ hỏng . Nhiệt độ của sản phẩm khi ra thấp hơn 1 chút so với khí

thoát ra ngoài.

1.2.1.3. Thông số kĩ thuật của thiết bị

Bảng 1.1: Thông số kỹ thuật của máy phun sương

Thông số kỹ thuật máy phun sƣơng

Năng suất 2L/h

Độ hòa tan dịch phun 30%

Độ ẩm sản phẩm 3-7%

Hệ số thu hồi chất rắn =>60%

Nhiệt độ sấy (trong buồng sấy) 80 - 90°C

Công suất điện trở nhiệt 9KW

Motor đĩa phun 1HP, 2800v/ph

Motor giảm tốc bơm nhu động 40W, tỉ số truyền 1/36, 3pha

Motor trục khuấy dịch thùng khuấy Motor khí nén

Tốc độ đĩa phun Vô cấp 0 - 25.000 v/ph

Tốc độ bơm nhu động Vô cấp 0 - 40 v/ph

Công suất Motor quạt hút 3HP, 2800v/ph

Điện áp sử dụng 220/380V, 3 pha

Kích thước D166x R110 x C225 (cm)




@LinhLinpine

11

Đĩa phun 01 cái

Bơm nhu động 01 cái

Tốc độ bơm nhu động, đĩa phun điều khiển bằng biến tần.

Tốc độ trục khuấy dịch điểu chỉnh vô cấp.

Lưu lượng gió ra điều chỉnh được bằng van cánh bướm.

Hệ máy đạt tiêu chuẩn GMP.

1.2.2. Máy sấy phun li tâm tốc độ cao LPG

Hình 1.7: Máy sấy phun sương LPG

1.2.2.1. Khái quát và phạm vi ứng dụng

Máy sấy phun li tâm tốc độ cao LPG là thiết bị sấy thích hợp cho các nguyên liệu

dạng dịch sữa, dung dịch sữa, dung dịch huyền phù, dạng bột đặc, dung dịch lỏng..Các

chất tổng hợp và các loại nhựa keo: thuốc nhuộm, bột màu, gốm thủy tinh, chất tẩy gỉ,

thuốc trừ sâu, hợp chất hydrat cacbon, chế phẩm từ sữa, chất tẩy rửa và các loại họat

động bề mặt, xà phòng; dung dịch hợp chất hữu cơ, vô cơ…đều cho kết quả xuất sắc.

1.2.2.2. Nguyên lý làm việc

Không khí đi qua bộ lọc và bộ gia nhiệt được đưa vào bộ phân phối không khí ở

trên đỉnh thiết bị, khí nóng được đưa vào buồng sấy đều theo hình xoáy trôn ốc.




@LinhLinpine

12

Nguyên liệu dạng lỏng từ máng nguyên liệu đi qua bộ lọc được bơm lên bộ phun sương

ở trên đỉnh của buồng sấy làm nguyên liệu trở thành dạng hạt sương cực nhỏ, khi tiếp

xúc với khí nóng, lượng nước có trong nguyên liệu nhanh chóng bay hơi, nguyên liệu

dạng lỏng được sấy khô thành thành phẩm trong thời gian cực ngắn. Thành phẩm được

phần đáy của buồng sấy và bộ phân li gió xoáy đùn ra ngoài, phần khí thừa còn lại

được quạt gió hút và đẩy ra ngoài.

Hình 1.7: Đĩa phun tạo sương mù từ dung dịch cần sấy

1.2.2.3. Thông số máy

Bảng 1.2: Máy sấy phun li tâm tốc độ cao LPG

Tên/ ký hiệu LPG-

5

LPG-

25

LPG-

50

LPG-

100

LPG-

150

LPG-

200

LPG-

500

LPG-800-

1000

Năng suất bay

hơi lớn nhất

(kg/h)

5 25 50 100 150 200 500 800-1000

Kiểu phun Phun ly tâm cao tốc

Tốc độ vòng 25000 18000 16000 11000-13000




@LinhLinpine

13

quay đĩa phun

(vòng/phút)

Đường kính đĩa

phun (mm) 50 120 150 theo công nghệ

Đường kính tháp

sấy (mm) 0.9 1.75 2.3 2.7 3 3.2 4.7

Công suất gia

nhiệt điện (kw) 9 31.5 18 36 54 Theo kỹ thuật

Nguồn nhiệt áp

dụng Điện, Hơi nước bão hòa+ điện, lò dầu, lò than khí nóng

Kích thước máy

(Dài×Rộng×Cao)m

1.6

×9.1

×1.75

4

×2.7

×4.5

4.5

×2.8

×5.5

5.2

×3.5

×6.7

7

×5.5

×7.2

7.5

×6

×8

12.5

×8

×10

theo từng

trường

hợp

1.2.3. Máy sấy phun tạo hạt áp lực cao

1.2.3.1. Khái quát máy

Thiết bị phù hợp cho các ngành thực phẩm, dược phẩm, hóa chất, bột màu, gốm,

hóa chất nông nghiệp, nhựa…

Hình 1.8: Máy sấy phun áp lực cao kí hiệu YPG




@LinhLinpine

14

Dung dịch nguyên liệu hay loại kem được phun qua vòi phun đa điểm nhờ áp lực

cao của bơm tiếp liệu. Nguyên liệu được tạo thành dạng hạt và được sấy khô trong

vòng từ 10 -> 90 giây, cuối cùng thu được dạng sản phẩm hạt khô.

1.2.3.2. Đặc tính của máy

- Tốc độ sấy rất nhanh, phù hợp cho các loại nguyên liệu nhạy nhiệt.

- Sản phẩm sau khi sấy có dạng hạt tròn, kích thước đồng đều, độ trơn chảy tốt.

sản phẩm có độ tinh khiết và chất lượng cao.

- Phạm vi ứng dụng của thiết bị rộng rãi. Tùy theo tính chất của nguyên liệu mà có

thể ứng dụng nhiệt nóng để sấy hay dùng khí mát để tạo hạt, thiết bị thực sự hoàn hảo

cho nhiều loại nguyên liệu khác nhau.

- Vận hành máy đơn giản, máy chạy luôn ổn định. Máy vận hành tự động hóa cao.

1.2.3.3. Thông số kĩ thuật và bảng vẽ sơ đồ quy trình công nghệ

Bảng 1.3: Thông số kỹ thuật cho kiểu máy YPG-I

Tên thiết bị\ ký

hiệu máy

YPGI-

12

YPGI-

14

YPGI-

16

YPGI-

24

YPGI-

28

YPGI-

36

Năng suất bay

hơi(kg/h) 25 70 100 150 200 400

Kiểu gia nhiệt Hơi nước nóng bão hòa+ tăng cường thêm điện hoặc lò

ga


sấy ( mm ) 1200 1400 1600 2400 2800 3600

Kích thước

ngoài (m) 5×4×10 6×4×12 6×4×13 8×4.5×19 10×5×20 12×5×25




@LinhLinpine

15

Bảng 1.4: Thông số kỹ thuật cho kiểu máy YPG-II

Tên thiết bị\ ký hiệu

máy

YPGII-

36

YPGII-

40

YPGII-

45

YPGII-

50

YPGII-

56

YPGII-

80

Năng suất bay

hơi(kg/h) 380 500 600 750 1000 2000

Kiểu gia nhiệt Hơi nước nóng bão hòa+ tăng cường thêm điện hoặc

lò ga


sấy( mm ) 3600 4000 4500 5000 5600 8000

Kích thước

ngoài(m)

Các chỉ số kích thước được xác định khi có các điều

kiện thiết kế thực tế

* Bảng vẽ sơ đồ công nghệ cho hai kiểu máy trên:

Sơ đồ nguyên lý hệ thống sấy Sơ đồ nguyên lý hệ thống sấy

phun áp lực cao YPG- I phun áp lực cao YPG- II




@LinhLinpine

16

Chương 2: ỨNG DỤNG CỦA PHƢƠNG PHÁP SẤY PHUN

TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

2.1. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT SỮA

Sữa là một loại thực phẩm không thể thiếu trong đời sống hằng ngày. Với sự phát

triển của xã hội, ngày nay nhu cầu về sản phẩm sữa ngày càng cao và thời gian bảo

quản sữa đòi hỏi càng lâu. Một trong những phương pháp chế biến sữa đáp ứng nhu

cầu bảo quản lâu dài rất được ưa chuộng hiện nay là sấy sữa, sản phẩm thu được là sữa

ở dạng bột.

Hình 2.1: Hình ảnh sữa bột hòa tan

2.1.1. Định nghĩa

Sữa bột là sản phẩm nhận được từ sữa lỏng làm mất nước gần như hoàn toàn bằng

cách sấy phun.

Là sản phẩm từ sữa tươi, có hay không thêm đường, có bơ hay đã tách bơ.

Yêu cầu của bột sữa sấy là phải hòa tan được dễ dàng, nghĩa là khi pha nó thành

chất lỏng với một khối lượng nước thích hợp thì chất lỏng này gần giống đặc tính của

sữa hơn là một dung dịch keo.

2.1.2. Quy trình sản xuất sữa bột




@LinhLinpine

17

2.1.2.1. Sơ đồ quy trình sản xuất sữa bột hòa tan

2.1.2.2. Thuyết minh quy trình

Chuẩn bị nguyên liệu

Nguyên liệu để sản xuất sữa bột là sữa tươi nguyên cream hoặc sữa gầy. Để sản

phẩm có chất lượng ổn định, các yêu cầu về chỉ tiêu hóa lý, vi sinh và cảm quan cho

nguyên liệu cũng khắt khe như trong nguyên liệu sản xuất các sản phẩm khác từ sữa.

Ngoài nguyên liệu chính là sữa tươi hoặc sữa gầy, người ta còn sử dụng một số phụ

gia trong sản xuất sữa bột như chất ổn định (polyphosphate hoặc orthophsphate của

natri, kali..), chất tạo nhũ (lecithine), chất chống oxy hóa (gallat proyl..). Hàm lượng sử

dụng sẽ phụ thuộc vào lượng chất béo có trong sữa nguyên liệu ban đầu và được xác

định bằng phương pháp thực nghiệm.

Chuẩn hóa

Sữa nguyên liệu

Chuẩn hóa

Thanh trùng

Cô đặc

Đồng hóa

Sấy Xử lý Bao gói

Bao bì

Sữa bột

nguyên liệu




@LinhLinpine

18

Chuẩn hóa nhằm hiệu chỉnh hàm lượng chất béo trong nguyên liệu và được thực

hiện trên dây chuyền tự động bao gồm máy ly tâm, bộ phận phối trộn, các dụng cụ đo,

bơm và thùng chứa.

Thanh trùng

Sữa được thanh trùng ở nhiệt độ 75- 850C và giữ trong một thời gian lâu (từ 20- 30

phút), qua đó khí có trong sữa sẽ được đuổi ra, sữa ít sinh ra bọt trong thiết bị bốc hơi.

Bên cạnh đó, một phần các vi sinh vật và các enzim phân hủy chất béo bị lắng xuống

và dễ dàng tách ra. Do đó nguy cơ của việc “khê” hay “cháy” sẽ giảm đi. Ngay trước

khi đưa đi cô đặc, sữa được cho tác dụng bởi nhiệt độ 105- 1100C để vô hoạt hóa

những vi sinh vật còn lại.

Cô đặc

Quá trình này nhằm tách bớt một lượng nước ra khỏi sữa để tiết kiệm chi phí năng

lượng cho quá trình sấy sữa tiếp theo. Người ta sử dụng phương pháp cô đặc chân

không. Nhiệt độ sữa trong quá trình cô đặc không vượt quá 76%.

Đồng hóa

Đồng hóa nhằm làm giảm kích thước hạt béo và phân bố đếu chúng trong sữa.

Sấy sữa

Phương pháp sấy phun được sử dụng rộng rãi nhất trong công nghệ sản xuất sữa

bột hiện nay.

Hình 2.2: Thiết bị sấy sữa




@LinhLinpine

19

Máy sấy phun có cấu tạo gồm một bình phun phía trên có bộ phận lọc và đốt nóng

không khí. Trong quá trình vận hành không khí qua bộ phận lọc vào bộ phận đốt nóng

rồi lại qua bộ phận lọc khí, cuối cùng vào bình phun sữa. Sữa đã được cô đặc cũng

được phun vào bình sấy thành bụi và được làm khô ngay nhờ không khí nóng. Sữa khô

rơi xuống đáy bình phun và được vận chuyển ra ngoài nhờ thiết bị quạt gió.

Xử lý- hoàn thiện sản phẩm

Sữa bột sau khi sấy phun sẽ được đưa qua hệ thống rây rồi vào thiết bị đóng gói.

Thông thường người ta sử dụng bao bì kim loại hoặc bao bì giấy để đựng sản phẩm.

Thường đóng gói trong điều kiện chân không hoặc thổi hỗn hợp 90% nitơ và 10%

hidro vào hộp sữa trước khi ghép nắp nhằm kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm.

Các thông số kỹ thuật và yêu cầu đối với từng loại thiết bị

Trong sấy phun quá trình phun là quan trọng nhất.

Trong thực tế, người ta thường sử dụng nhất các phương pháp phun qua lỗ bằng áp

suất cao hoặc phun bằng đĩa ly tâm. Chủ yếu người ta dùng các lỗ phun áp suất cao.

Sữa cô đặc sẽ được bơm vào các lỗ phun dưới áp suất 15- 25 Mpa bằng máy bơm áp

suất cao.

Thiết bị phun ly tâm là những đĩa rỗng ở chung quanh có các lỗ, có thể có tần số

quay 6.000- 24.000 vòng/ phút. Nếu phun bằng các lỗ thì bột sữa sẽ chứa ít không khí,

ngược lại nếu dùng lực ly tâm thì sữa có chứa nhiều không khí. Thông thường người ta

mong muốn đường kính của giọt dung dịch phun từ 10- 100 m như vậy khi sấy,

người ta sẽ thu được bột thành phẩm có đường kính hạt từ 1- 20 m.

Tùy theo phương pháp dẫn không khí và sữa người ta chia sấy cùng chiều và ngược

chiều, hoặc kết hợp cả hai phương pháp. Nếu sử dụng phương pháp sấy ngược chiều,

bột sữa không đồng đều, vì ở phương pháp này, sữa và không khí va chạm với nhau rất

mạnh. Khi sử dụng phương pháp sấy cùng chiều, dung dịch sữa cô đặc phải được phun

ra thành lớp sương rất mịn, vì lớp sương tạo thành phải có bề mặt tiếp xúc với không

khí lớn.




@LinhLinpine

20

Tùy theo phương pháp áp dụng mà nhiệt độ không khí nóng đi vào thiết bị sấy có

khác nhau, thường nằm trong khoảng 120- 1800C, vì khi ra khỏi máy sấy có nhiệt độ từ

50- 900C. Trong buồng sấy cần có áp suất thấp hơn, thông thường 300-450 Pa để bột

sữa không bị thoát ra buồng sấy bằng đường ống cùng với hơi nước bốc hơi và cả một

lượng nhất định bột sữa vào cyclon hoặc túi lọc bụi. Không khí sấy được hút bằng máy

quạt qua thiết bị lọc vào hệ thống đun nóng.

Sau khi sấy, cần làm nguội sản phẩm ở nhiệt độ dưới 300C.

Sữa khô sau khi sấy phải đạt được độ ẩm từ 3- 4%, vì khi độ ẩm cao protein dễ bị

phân hủy trong quá trình bảo quản và sản phẩm có thể nhận mùi vị không mong muốn,

thậm chí sản phẩm có thể bị hóa nâu.

Thông thường cứ 1.000 lít sữa nguyên chất thu được 130 kg sữa bột, 1.000 lít sữa

tách bơ thu được 95kg. Như vậy cứ 130 kg sữa bột toàn phần hòa với 900 ml nước ta

có 1 lít sữa có thành phần giống như sữa tươi.

2.1.4. Sản phẩm sữa sấy bằng phƣơng pháp sấy phun

Sữa bột có thành phần dinh dưỡng như sau:

Nước : 3,5%

Protein : 26,5%

Lipid : 26,0%

Lactose : 38,5%

Khoáng : 6,5%

Hàm lượng kim loại nặng: Chì (Pb) không được phép có mặt, Đồng (Cu): < 8mg /

kg, Thiếc (Sn): < 100 mg / kg.

Các loại sản phẩm từ sữa sấy tương đối đa dạng, bao gồm nhiều sản phẩm khác

nhau như các loại sữa bột không tách béo, tách một phần chất béo hoặc tách hoàn toàn

chất béo, các loại bột sữa chua, các sản phẩm sữa bột cho trẻ sơ sinh, các loại sữa bột

giải khát với hương liệu trái cây hoặc bột café sữa, casein hoặc muối caseinat, các loại

bột phụ gia từ sữa và monoacyglycerol để sản xuất bánh mì…




@LinhLinpine

21

Ưu điểm của sản phẩm bằng phương pháp sấy phun

- Các phần tử bột sinh ra trong quá trình sấy có những lổ hổng nhỏ, những lổ hổng

này làm cho sản phẩm xốp và dễ hòa tan.

- Các phần tử bột ít bị vụn ra.

- Tạo ra được các loại sản phẩm có các tính chất khác nhau bằng cách lựa chọn các

điều kiện sấy khác nhau.

2.2. SẢN XUẤT BỘT CHANH DÂY

2.2.1. Giới thiệu về chanh dây

Chanh dây còn gọi là : chanh vàng, chanh nước, cây lạc tiên, táo chuông.

Gần 84% dịch quả chanh dây là nước, còn lại là các hợp chất thơm, hợp chất màu,

các chất sinh năng lượng: đường, tinh bột, và các chất vi lượng. Chất béo và protein

chứa trong dịch quả chanh dây không đáng kể. Chanh dây chứa nhiều vitamin C, A.

Tác dụng: Các hợp chất trong chanh dây có tính hàn, giúp bỗ dưỡng cho tim mạch,

lưu thông khí huyết, hạ thân nhiệt…

2.2.2. Quy trình sản xuất bột chanh dây

2.2.2.1. Sơ đồ quy trình sản xuất bột chanh dây

Chọn lựa- phân loại

Rửa- Tách ruột quả

Chỉnh pH

Thủy phân pectin

Lọc quả Pha loãng Phối trộn quả Sấy phun Giai đoạn hoàn thiện

Sản phẩm

Chanh dây




@LinhLinpine

22


Chọn lựa- phân loại

Thường chọn quả chanh dây có vỏ ngoài hơi nhăn, bề mặt sần sùi, màu da hơi sạm

một ít. Lúc đó, trái chanh dây sẽ có vị chua thanh, ngọt dịu. Nếu chọn trái quá tươi,

sản phẩm chế biến có vị chua gắt.

Do thời gian bảo quản của quả chanh dây có hạn (khoảng 5-7 ngày) nên cần chọn

ra những trái chín để chế biến trước, loại ra những quả dập hoặc chín quá mức. Chọn

mua những quả cùng lứa, tương đối đồng đều về kích thước và thành phần hoá học để

tính chất sản phẩm ổn định hơn.

Rửa – Tách ruột quả

Nếu không rửa sạch, các tạp chất như bụi, đất cát, thuốc trừ sâu,.. có thể lẫn vào

khối ruột quả và ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm.

Sau khi rửa sạch, dùng dao cắt quả ra làm đôi, dùng muỗng cạo lấy khối ruột quả

màu vàng ( bao gồm cả hạt) bên trong vỏ quả, lấy luôn cả các phần xơ ở gần vỏ. Quả

càng chín càng dễ tách ruột quả. Giai đoạn này nên tiến hành càng nhanh càng tốt để

hạn chế sự mất mát Vitamin C và các thành phần dinh dưỡng khác trong ruột quả.

Chỉnh pH

Mục đích: Chỉnh khối pH của khối ruột quả đến giá trị thích hợp để tạo điều kiện

cho enzym pectinase hoạt động tốt.

Thực hiện: Dịch chanh dây ban đầu có độ pH khoảng 2,7- 3,2. Thêm từ từ dung

dịch Na2CO310% bằng ống nhỏ giọt để hiệu chỉnh pH của thịt quả về khoảng 4,0- 4,5.

Các axit hữu cơ trong chanh dây sẽ phản ứng với dung dịch Na2CO3 tạo ra CO2

làm cho khối lượng thịt quả sủi bọt khí rất mạnh. Cần chú ý để tránh tổn thất ở giai

đoạn này.

Thuỷ phân pectin




@LinhLinpine

23

Phân cắt chuỗi pectin trong khối thịt quả thành những đơn vị ngắn hơn nhằm làm

giảm độ nhớt, làm trong dịch quả, tách hạt được dễ dàng và tăng năng suất thu nhận

dịch quả trong quá trình lọc.

Thực hiện: Sau khi chỉnh về pH thích hợp, cho enzym pectinase vào dịch quả với

hàm lượng 0,25% và ủ ở nhiệt độ 40- 45oC trong thời gian 3 giờ. Trong khi ủ nên đậy

kín, thỉnh thoảng khuấy hoặc lắc đều để thúc đẩy quá trình tách.

Do nhiệt độ thuỷ phân tương đối thấp nên màu sắc và mùi vị của dịch chanh dây

thay đổi không đáng kể.

Lọc

Mục đích: Tách hạt và các phần bã có kích thước lớn ra khỏi dịch quả, làm trong

dịch quả , tránh ảnh hưởng xấu đến quá trình sấy phun sau này.

Cách thực hiện: Dùng vải mịn hoặc khăn nhiều lớp xếp lên phễu lọc rồi rót dịch

quả lên phía trên.

Pha loãng

Mục đích: Điều chỉnh dịch quả đến nồng độ chất khô thích hợp để tăng hiệu suất

thu hồi cho quá trình sấy.

Cách thực hiện: Thêm dịch nước cất vo dịch quả sau lọc để đưa dịch quả từ hàm

lượng chất khô ban đầu ( khoảng 16%) về độ khô 8%, tức tỷ lệ dịch quả và nước cất l:

1:1. Các biến đổi xảy ra không đáng kể, chủ yếu là biến đổi về màu sắc và mùi vị dịch

quả càng giảm.

Phối trộn

Mục đích: Trộn thêm chất độn hay chất mang vào dịch quả để vừa làm tăng hàm

lượng chất khô, giảm chi phí cô đặc, vừa tạo nên cẩu trúc dạng bột mịn cho sản phẩm,

tăng hiệu suất thu hồi của quá trình sấy. Ngoài ra ở giai đoạn này cũng có thể phối trộn

thêm chất bảo quản, chất màu, hương liệu để tăng thêm chất lượng cho sản phẩm.

Cách thực hiện: Trộn maltodextrin vào dịch quả trước khi sấy, tỷ lệ lượng

maltodextrin và dịch quả sau pha loãng là 3:10. Bổ sung chất màu, khoảng 0.01%.




@LinhLinpine

24

Sấy phun

Mục đích: Nhằm cấp nhiệt để làm bốc hơi nhanh lượng nước trong dung dịch sau

phối trộn, tạo ra sản phẩm dạng bột mịn (không cần nghiền) với độ hút ẩm thấp, bảo

quản được lâu.

Dùng thiết bị phun để thực hiện quá trình sấy phun dịch chanh.

Hình 2.3: Hệ thống sấy phun MOBILE MINOR

(dạng bán công nghiệp)

Ta có những thông số sau:

- Hàm lượng chất khô dịch quả trước sấy: 8%.

- Nhiệt độ không khí đầu vào : 1650C.

- Áp lực khí nén : 4,25 bar.

- Tốc độ bơm nhập liệu : 22,5 mL/ph.

- Hiệu suất thu hồi sản phẩm của quá trình sấy phun đạt: 75 – 78%.

- Độ ẩm sản phẩm thấp hơn : 5%.

Giai đoạn hoàn thiện

Mục đích: Phối trộn thên đường và các phụ gia cần thiết để tăng thêm mùi vị cho

sản phẩm, tạo sự hấp dẫn cho sản phẩm.

Cách thực hiện: Trước hết là trộn đường sacocharose vào để tăng vị ngọt cho bột

sấy. Đường thường được xay nhuyễn rồi mới đem phối trộn. Ngoài ra, có thể bổ sung

chất mùi, vitamin,vv.. để tăng thêm chất lượng sản phẩm.




@LinhLinpine

25

Sản phẩm

Sản phẩm bột chanh dây thu được có cấu trúc

mịn, độ ẩm thấp (<5%), màu vàng tươi, mùi thơm

và vị chua đặc trưng, phân bố tốt trong nước tạo

thành dịch pure chanh dây với màu sắc và mùi vị

tương tự như pure quả tươi.

2.3. SẢN XUẤT LÒNG TRẮNG TRỨNG SẤY

Ứng dụng của lòng trắng trứng: Chất kết dính của kem trứng, chất lọc của rượu

nho, làm chất mỡ của bánh ngọt, chất tạo bọt của bia. Do đó, nó là một mặt hàng có giá

trị hơn so với sản phẩm sấy từ lòng đỏ trứng. Ngoài ra nó còn là thực phẩm có hàm

lượng vitamin và dinh dưỡng cao.

2.3.1. Chuẩn bị nguyên liệu

Yêu cầu nguyên liệu: Lòng trắng trứng phải đồng nhất, độ nhớt thấp.

Lòng trắng trứng có chứa một lượng nhỏ glucoza tự do, cần phải khử đi hoặc biến

đổi nó thành hợp chất không còn tính khử. Có 3 phương pháp khử:

- Khử đường bằng cách cho lên men tự nhiên. Phương pháp này kéo dài 2- 6 ngày ở

nhiệt độ 20- 300C. Tuy nhiên sản phẩm của phương pháp này có mùi vị tồi.

- Tách đường bằng cách sử dụng các chủng vi khuẩn thuần khiết (Streptococcus

lactis) hoặc nấm men (Saccaromyces cerevisiea). Nếu sử dụng vi khuẩn, thời gian khử

đường là vài giờ ở nhiệt độ 32- 370C. Việc khử đường bằng nấm men kéo dài 10- 12 h

ở nhiệt độ 300C, pH=8.

- Phương pháp mới nhất và tốt nhất để khử đường: Sử dụng hệ enzim glucoxidaza

và catalaza. Quá trình này kéo dài khoảng 9 h ở nhiệt độ 270C.

2.3.2. Kỹ thuật sấy:




@LinhLinpine

26

Hình 2.4: Thiết bị sấy lòng trắng trứng

Lòng trắng trứng chứa khoảng 10- 12% chất rắn, được nạp vào máy sấy phun, có

khoang sấy đứng hoặc nằm ngang và sấy theo nguyên tắc cùng chiều. Nhiệt độ không

khí vào buồng sấy khoảng 145- 2000C. Thiết bị tạo sương của máy có thể là vòi phun

khí nén hoặc ly tâm.

Sản phẩm sấy khô có độ ẩm 7- 9% và tỷ trọng thấp. Để tăng tỷ trọng của bột và cải

thiện hiệu quả nhiệt của quá trình sấy, lòng trắng trứng có thể được cô đặc bằng máy

bốc hơi chân không đến hàm lượng chất rắn 20%. Tuy nhên, các đặc tính của bột sản

phẩm có thể ảnh hưởng xấu trong quá trình bốc hơi. Phương pháp siêu lọc và thẩm

thấu ngược lại ảnh hưởng rất ít dến chất lượng sản phẩm đã được sử dụng trong thương

mại để cô đặc lòng trắng trứng đến hàm lượng rắn 20% trước khi sấy.

Để sản xuất bột dễ hòa tan, người ta làm ẩm vừa phải sản phẩm sau khi sấy trở lại để

tạo kết cục sau đó đem sấy đến độ ẩm cuối cùng 3- 5%.

Ưu điểm: - Thời gian sấy rất ngắn, bột chất lượng tốt.

- Hàm lượng ẩm của bột lòng trắng trứng sau khi sấy phun khoảng 5- 6% rất

thích hợp cho bảo quản.

2.4. SẢN XUẤT CÀ PHÊ HÒA TAN

2.4.1. Giới thiệu về cà phê hòa tan




@LinhLinpine

27

Cà phê uống liền (instant coffee) là một loại đồ

uống bắt nguồn từ cà phê. Cà phê uống liền xuất hệ trên thị trường vào những 1950. Từ

đó cà phê uống liền đã phát triển nhanh chóng và trở thành loại cà phê phổ biến nhất,

được uống bỡi hàng triệu người trên thế giới.

2.4.2. Quy trình công nghệ sản xuất cà phê hòa tan

2.4.2.1 Sơ đồ quy trình sản xuất cà phê hoà tan


Trích ly

Quá trình trích ly nhằm thu các chất hoà tan có trong bột cà phê rang vào nước.

Dùng nước nóng ở 80- 900C để trích ly. Không dùng nước có nhiệt độ cao hơn vì sẽ

trích ly cả những chất không tốt cho sản phẩm.

Bột cà phê rang

Cà phê hòa tan

Cô đặc

Trích ly. làm trong

Sấy khô




@LinhLinpine

28

Bột cà phê sản xuất cà phê hoà tan cần có kích thước lớn và tiến hành trích ly nhiều

lần để hạn chế lượng bột mịn tan sâu vào trong nước khi trích ly.

Nồng độ dung dịch cà phê trích ly có thể đạt tới 20 – 22%.

Cô đặc

Nồng độ dịch cà phê sau trích ly là 20- 22%, chưa thể sấy khô được. Do đó phải

tiến hành cô đặc dịch trích ly đến nồng độ 30- 33% mới thuận lợi cho quá trình sấy.

Phương pháp cô đặc thường dùng là cô đặc chân không:

Dung dịch cà phê được bơm vào thiết bị gia nhiệt. Tại đây nước nhận nhiệt và bay

hơi. Độ chân không được tạo ra nhờ baromet sẽ hút hơi nước và ngưng tụ tại bình

ngưng. Quá trình diễn ra cho đến khi nồng độ dung dịch đạt yêu cầu thì dừng.

Sấy khô

Sấy khô nhằm đưa dịch trích ly cà phê cô đặc thành dạng bột khô để tiện lợi cho

quá trình bảo quản và sử dụng.

Phương pháp sấy khô được dùng là phương pháp sấy phun:

Có thể dùng máy sấy phun sương hoặc máy sấy phun tạo hạt áp lực cao LPG(giới

thiệu ở chương 1) để sấy khô dịch cà phê.

Dịch cà phê cô đặc được bơm vào đỉnh cyclon. Tại đây có một đĩa đục nhiều lỗ

nhỏ, có tốc độ quay rất lớn, làm cho dịch cà phê vào cyclon ở dạng sương mù. Không

khí nóng khô được thổi vào cyclon sấy khô cà phê dạng sương mù thành dạng bột. Cà

phê bột hoà tan được thu ở đáy cyclon.

Sau sấy khô ta thu được bột cà phê hoà tan có độ ẩm 1- 2%, có màu nâu đen đậm.

Công nghệ hồi hương

Nếu để nguyên cà phê bột đem đi chế biến thì chất thơm của cà phê sẽ bị tổn thất

rất nhiều, nhất là trong quá trình sấy phun. Do vậy, người ta thu hồi chất thơm của cà

phê bột trước khi trích ly rồi bổ sung trở lại cho bột cà phê hoà tan.

- Khử hấp phụ:




@LinhLinpine

29

Quá trình khử hấp phụ được tiến hành trong tháp đứng và tác nhân hấp phụ là khí

trơ (N2). Cà phê bột được làm nóng trong tháp sẽ toát ra các chất thơm. Sau đó bơm

dòng khí trơ đã được đốt nóng đến nhiệt độ nhất định (95°C) vào từ đáy tháp.

Trên đỉnh tháp có quạt hút có tác dụng hút hỗn hợp khí ra khỏi tháp, đồng thời tạo áp

suất thấp để quá trình hấp phụ xảy ra dễ dàng. Ta thu được hỗn hợp gồm khí N2 và các

chất thơm.

- Hấp phụ:

Bột cà phê hoà tan sau khi sấy có độ ẩm 1- 2% và rất xốp nên rất dễ hấp phụ. Quá

trình hấp phụ cũng được tiến hành tại tháp đứng. Hỗn hợp khí vào phải được làm lạnh

(nhiệt độ thường là 8- 9°C), khi đi qua bột cà phê hoà tan sẽ hấp phụ các chất thơm có

trong hỗn hợp khí, ta thu được bột cà phê hòa tan thành phẩm.

Hình 2.5: Một số sản phẩm cà phê hòa tan.

2.5. SẢN XUẤT BỘT RAU QUẢ

Đối với các sản phẩm bột rau quả như: cà chua, chuối, cam, cà rốt...được sản xuất

bằng công nghệ sấy phun thì ta có thể sử dụng các loại máy khác nhau hoặc có thể sử

dụng cùng một loại máy tùy theo yêu cầu của nhà sản xuất.




@LinhLinpine

30

Ở đây, ta có thể sử dụng thiết bị sấy phun li tâm LPG. Bỡi lẽ, máy sấy phun li tâm

tốc độ cao LPG có tính ứng dụng cao, là thiết bị sấy thích hợp cho các nguyên liệu

dạng dung dịch sữa, dung dịch huyền phù, dạng bột đặc, dung dịch lỏng…đều cho kết

quả xuất sắc.

Hình 2.6:Thiết bị sấy phun li tâm LPG

* Nguyên tắc hoạt động chung của máy khi thực hiện sấy phun các sản phẩm bột

rau quả:

Không khí đi qua bộ lọc và bộ gia nhiệt được đưa vào bộ phân phối không khí ở

trên đỉnh thiết bị; khí nóng được đưa vào buồng sấy đều theo hình xoáy trôn ốc.

Nguyên liệu dạng lỏng từ máng nguyên liệu đi qua bộ lọc được bơm lên bộ phun sương

ở trên đỉnh của buồng sấy làm nguyên liệu trở thành dạng hạt sương cực nhỏ, khi tiếp

xúc với khí nóng, lượng nước có trong nguyên liệu nhanh chóng bay hơi, nguyên liệu

dạng lỏng được sấy khô thành thành phẩm trong thời gian cực ngắn. Thành phẩm được

phần đáy của buồng sấy và bộ phân li gió xoáy đùn ra ngoài, phần khí thừa còn lại

được quạt gió hút và đẩy ra ngoài.

2.5.1. Sản xuất bột cà chua

Ứng dụng: Chế biến nước giải khát, vừa dùng làm thức ăn.

2.5.1.1. Chuẩn bị nguyên liệu




@LinhLinpine

31

Yêu cầu nguyên liệu: Cà chua có độ khô cao (7- 8%) ít hạt hay không hạt để có

hiệu suất thu hồi cao.

Quy trình chuẩn bị: Cà chua chín sau khi rửa và kiểm tra, được xé nhỏ, nâng lên

nhiệt độ 850C rồi chà, qua hệ thống rây có đường kính 5,0 mm; 0,75mm. Pure cà chua

thu được đem cô đặc đến độ khô 14- 16%. Sau đó trộn với 0,5- 1,5% tinh bột khoai tây,

nâng nhiệt độ lên 70- 750C và đưa đi sấy.

2.5.1.2. Kỹ thuật sấy

Tốc độ đĩa hoặc vòi phun 130 m/s, nhiệt độ tác nhân sấy 160- 1800C, nhiệt độ

không khí ở khu vực bay hơi 70- 750C, độ ẩm không khí khi ra khỏi thiết bị sấy là 30-

35%. Bột cà chua khi ra khỏi thiết bị sấy có nhiệt độ gần bằng nhiệt độ không khí thải

khoảng 600C. Để tránh các phản ứng làm giảm chất lượng của sản phẩm phải hạ nhanh

nhiệt độ bột cà chua xuống 20- 300C.

2.5.2. Sản xuất bột chuối

Ứng dụng: Bột chuối chín thường dùng làm đồ uống với ca cao, sô cô la, sữa

bột, làm thức ăn cho trẻ em chữa bệnh rối loạn tiêu hóa. Còn bột chuối xanh thường

được dùng như một thứ bột lương thực.

2.5.2.1. Chuẩn bị nguyên liệu

Yêu cầu nguyên liệu: Bột chuối nói ở đây là bột chuối chín, chế biến từ các loại

chuối tiêu, chuối Gros Michel, có đội chín ươm đến chín hoàn toàn.

Quy trình chuẩn bị: Sau khi rửa, bóc vỏ chuối được chà mịn thành pure, bổ sung

0,5% natri metabisunfit rồi đồng hóa. Từ đây chuối được sấy.

2.5.2.2. Kỹ thuật sấy

Khi sấy phun, pure chuối được trộn với tinh bột khoai tây với tỷ lệ 2,5- 3% rồi

được bơm chuyển đến bộ phận phun tia của thiết bị sấy phun với vận tốc từ 130- 150

m/s. Không khí sấy có nhiệt độ từ 130- 1400C đi từ dưới lên làm khô các hạt pure

chuối khô trong chốc lát. Không khí ra khỏi thiết bị sấy có nhiệt độ 70- 750C, ra khỏi

xyclon có nhiệt độ 30- 350C.




@LinhLinpine

32

Bột chuối sấy theo phương pháp phun có hương thơm, vị ngọt, màu vàng ngà,

khi phục hồi trong nước cho pure tương tự như pure chuối tươi.

2.6. Giới thiệu một số sản phẩm thực phẩm khác đƣợc sản xuất bằng công nghệ

sấy phun

Sản phẩm maltodextrin

Bột sữa dừa Trà hoà tan




@LinhLinpine

33

KẾT LUẬN

Trong thời gian nghiên cứu đề tài: Sấy phun và ứng dụng của nó trong công nghệ

thực phẩm, với sự hướng dẫn nhiệt tình của giáo viên hướng dẫn đã giúp em hoàn

thành tốt đồ án được giao.

Qua đề tài này, em đã hiểu một cách sâu sắc hơn về công nghệ sấy phun, về

nguyên tắc hoạt động của từng loại máy sấy, đặc biệt là những quy trình sản xuất các

sản phẩm thực phẩm áp dụng công nghệ này.

Ngoài ra, trong thời gian nghiên cứu đề tài đã giúp em nhận thấy được những

điểm khác biệt giữa lý thuyết và thực tế sản xuất của từng loại sản phẩm thực phẩm

khác nhau, giúp em gặt hái được những kiến thức bổ ích về chuyên môn. Điều này sẽ

là hành trang quý báu giúp ích cho việc học, nghiên cứu của em sau này.

Mặc dù đã nổ lực, cố gắng hết sức nhưng với kiến thức còn hạn chế và thời gian

nghiên cứu có hạn nên không thể tránh khỏi những thiếu sót, khuyết điểm trong đồ án

nghiên cứu này. Rất mong quý thầy cô, các bạn đọc đóng góp ý kiến để bài báo cáo

được hoàn chỉnh hơn.

Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn khoa Hóa, ngành Công nghệ Hóa- Thực

phẩm của trường Cao Đẳng Công Nghệ đặc biệt là giáo viên hướng dẫn- cô Ngô Thị

Minh Phương đã tận tình hướng dẫn, tạo điều kiện thuận lợi để cho em hoàn thành tốt

đề tài được giao.

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Thanh Lên

cong nge say phun va ung dung trong san xuat thucpham _do an thuc pham

Food