nguyên lý công nghệ thực phẩm

1

CHƯƠNG I : KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

I. Khái niệm công nghệ

Công nghệ có ý nghĩa tổng hợp của các yếu tố sau đây :

- Vật liệu và quá trình biến đổi của vật liệu

- Phương pháp (quy trình) sản xuất

- Công cụ sản xuất

- Điều kiện kinh tế, tổ chức sản xuất

Biến đổi của vật liệu

Vật lý

Hóa lý

Hóa học

Hóa sinh

Sinh học

Cảm quan

Tính chất vật lý và biến đổi

� Cơ lý: hình dạng, độ cứng, khối lượng, biến lưu

� Nhiệt: nhiệt độ, độ dẫn nhiệt, nhiệt hàm..

� Quang: độ hoạt động quang học, độ phản chiếu, khả năng hấp thụ..

� Điện : độ dẫn điện, hằng số điện ly..

� Cơ lý: hình dạng, độ cứng, khối lượng, lưu biến,…

� Nhiệt: nhiệt độ, độ dẫn nhiệt, nhiệt hàm..

� Quang: độ hoạt động quang học, độ phản chiếu, khả năng hấp thụ..

� Điện : độ dẫn điện, hằng số điện ly..

Sự biến đổi vật lý liên quan đến việc tạo thành các chất mới, tính chất cảm quan của

thực phẩm (màu sắc, mùi vị, hình thức…)

Tính chất hóa lý và biến đổi

� Tính chất keo : Hydrat hóa, trương nở, đông tụ, tạo mixen, tính chất ưa nước,

kỵ nước

2

� Tính chất pha : Bốc hơi, hòa tan, kết tinh, tạo bọt, tạo đông

(rắn, lỏng, khí)

� Tính chất khuyếch tán (tính hút ẩm, tính phân tán) : Trao đổi chất, truyền

khối

Tính chất hóa học và biến đổi

� Chất dinh dưỡng

� Nước

� Các hợp chất

� Các sản phẩm trao đổi chất

� Chất bổ sung

� Chất nhiễm

Bao gồm các biến đổi :

� Phân giải, thủy phân

� Các phản ứng cộng

� Các phản ứng oxi hóa

� Các phản ứng trao đổi, trung hòa

Tính chất hóa sinh và biến đổi

� Trạng thái enzyme : Các lọai phản ứng hóa học có sự tham gia của enzyme

� Độ chín

� Độ lên men

Tính chất sinh học và biến đổi

� Cấu tạo tế bào : Biến đổi tế bào

� Nguồn gốc sinh học : Phát triển và sinh trưởng

� Tình trạng VSV : biến đổi vi sinh vật

� Tình trạng vệ sinh:

� Tính chất sinh lý dinh dưỡng :

Tính chất cảm quan và biến đổi

� Mùi vị

� Màu sắc

� Trạng thái

3

II. Khái niệm về công nghệ thực phẩm

Quan niệm thông thường:

Quan niệm hiện đại:

Quan niệm thông thường:

Quan niệm hiện đại:

CCôônngg nngghhệệ ((tteecchhnnoollooggyy)) ==

- phương pháp (method) -Thủ tục (proceduce) -hay qui trình (instruction)

sản xuất

4 yếu tố CB:

-Vật liệu và biến đổi của vật liệu (đối tượng sản xuất) -Phương pháp (qui trình sản xuất) -Công cụ (phương tiện sản xuất) -Điều kiện kinh tế, tổ chức SX

CCôônngg nngghhệệ ((tteecchhnnoollooggyy)) ==

...... Biến đổi......

Qui trình Thiết bị

Nguyên liệu

Sản phẩm

...... Biến đổi...... Qui trình

Thiết bị Kinh tế

Nguyên liệu

Sản phẩm

Hiệu quả kinh tế

Số lượng Chất lượng

4

2.Các phương pháp và quá trình trong CNTP:

a. Khái niệm công nghệ gia công và công nghệ chế biến:

Gia công là phương pháp biến đổi vật liệu từ trạng thái này sang trạng thái khác,

nhưng chưa đạt được đến trạng thái cuối cùng cần yêu cầu của vật liệu hay của sản

phẩm.

Chế biến là phương pháp biến đổi vật liệu cho tới khi đạt được trạng thái của yêu

cầu sử dụng hay yêu cầu thành phẩm.

b. Phân loại các phương pháp chế biến thực phẩm

Theo trình tự thời gian (thu hoạch, bảo quản, chế biến, bảo quản thành phẩm, xử

lý trước sử dụng)

Theo trình độ sử dụng công cụ (thủ công, cơ giới, tự động hóa)

Theo nguồn năng lượng sử dụng (tác nhân vật lý, nội năng)

Theo tính chất liên tục (gián đoạn, bán liên tục, liên tục)

Theo trạng thái ẩm của vật liệu (khô, ướt)

Theo mục đích (chuẩn bị, khai thác, chế biến, bảo quản, hoàn thiện)

Phân loại theo mục đích của quá trình

- Quá trình chuẩn bị: là quá trình sử lý sơ bộ nguyên liệu, tạo điều kiện thuận lợi

cho quá trình tiếp theo ví dụ như quá trình loại trừ tạp chất, phân loại, tạo hình đun

nóng...

- Quá trình khai thác : là quá trình làm giàu cấu tử có giá trị dinh dưỡng trong thực

phẩm như quá trình cô đặc, kết tinh, chưng cất. ép....

- Quá trình chế biến: quá trình tác động vào nguyên liệu từ thực phẩm có chất lượng

thấp trở thành thực phẩm chất lượng cao hơn.

+ Làm tăng giá trị cảm quan: giá trị cảm quan phụ thuộc vào : hình

dạng, màu sắc, mùi, vị của thực phẩm.

+ Giữ được giá trị dinh dưỡng của thực phẩm

+ Làm tăng thời gian bảo quản : loại trừ vi sinh vật, một phần bào tử

và enzyme chứa trong thực phẩm.

- Quá trình hoàn thiện: quá trình bao gói tạo ra sản phẩm phù hợp như quá trình rót

sản phẩm vào hộp, tạo dáng, tạo hình, dán nhãn...

5

- Quá trình bảo quản: làm hạn chế sự hao hụt giá trị dinh dưỡng của sản phẩm như

quá trình làm lạnh đông, thanh trùng...

Phân loại các quá trình công nghệ:

- Quá trình cơ học: Quá trình tác động cơ học lên nguyên liệu làm thay đổi hình

dạng, kích thước mà không làm thay đổi thành phần hóa học. VD: nghiền, chà xát,

cắt,...

- Quá trình thủy lực cơ giới : Là quá trình cơ học nhưng tác động vào nguyên liệu

dạng dịch lỏng sệt, VD: khuấy trộn, đồng hoá

- Quá trình khuếch tán: Là quá trình chuyển vật chất từ pha này sang pha khác như

quá trình hòa tan, quá trình kết tinh, ngưng tụ bay hơi....

- Quá trình nhiệt: Là các quá trình đun nóng làm lạnh, thường là quá trình nhiệt kèm

theo quá trình khuếch tán. VD : thanh trùng, sấy, rán...

- Quá trình hóa học và sinh học: Quá trình này tác động vào nguyên liệu tạo ra sản

phẩm làm thay đổi cả tính chất, thành phần hóa học của nguyên liệu, tạo ra các sản

phẩm mới. VD : lên men, enzyme thuỷ phân..

3. Yêu cầu thiết bị trong CNTP

-Thực hiện quá trình công nghệ tiên tiến, tạo ra được những thông số mà công nghệ

yêu cầu.

-Tính tiêu chuẩn hóa cao (đơn giản trong thiết kế, sửa chữa).

-Dễ vận hành, an toàn, dễ làm vệ sinh, bền, chắc chắn, dễ tự động hoá.

-Hiệu quả kinh tế kỹ thuật cao, chi phí/đơn vị sản phẩm là thấp nhất, năng suất, giá

thành đầu tư, diện tích chiếm chỗ, chi phí vận hành bảo dưỡng.

-Độ bền hoá học của máy: không bị ăn mòn hoá học, chịu nhiệt, độ bền cơ học cao :

độ bền vật liệu chế tạo phụ thuộc vào điều kiện sản xuất. Vì vậy khi chọn thiết bị

trước hết phải xác định chính xác các thông số công nghệ như : nhiệt độ, áp suất,

môi trường tiếp xúc.

II. Tính chất hệ thống của quá trình công nghệ thực phẩm

Hệ thống = một tập hợp các phần tử (element)

+ tập hợp mối quan hệ giữa các phần tử đó.

6

Các phần tử cấu thành hệ thống có nhiệm vụ chuyển hoá các đại lượng vào của

hệ thống (input) thành các đại lượng ra (output) của hệ thống (chức năng của hệ

thống).

ĐẠI

LƯỢNG ĐẦU VÀO (INPUT)

ĐẠI LƯỢNG ĐẦU RA

(OUTPUT)

PT1

PT5

PT4

PT3 PT2

HỆ THỐNG CỤ THỂ

HỆ THỐNG TRỪU TƯỢNG

y: các yếu tố bên ngoài

x: các yếu tố bên trong

X Y

NGUYÊN LIỆU SP1 PT1

PT6 PT5

PT3 PT2

HỆ THỐNG DÂY CHUYỀN

PT8

PT7

PT4

PT9

SP1

SP1

7

NGUYÊN LIỆU SP1

Hệ thống phương pháp I

HỆ THỐNG LIÊN KẾT

DC1

SP1

SP1

DC2

DC3

DC4

Hệ thống phương pháp II

NGUYÊN LIỆU

Vận chuyển

SP1

CÁ

PT1

PT5

PT4 PT3 PT2

HỆ THỐNG CỤ THỂ CỦA CNSX BỘT CÁ, DẦU CÁ

HẤP ÉP LÀM TƠI SẤY

NGHIỀN SÀNG

XỦ LÝ TÁCH DẦU

TINH CHẾ

DẦU CÁ

BỘT CÁ

PT6 PT7

8

CÁ DẦU CÁ

BỘT CÁ

HỆ THỐNG TRỪU TƯỢNG CỦA CNSX BỘT CÁ, DẦU CÁ

Vật lý Cơ lý Hoá học Phân chia

Thiết bị ττττ to

Quá trình bao gói, định hình

Mực khô

Rửa

Quá trình cơ lí, định hình

Quá trình nhiệt

Quá trình cơ lí

Nướng Cán xé Tẩm gia vị Sấy Bao gói Sp

P. ứ hoá học (a) P. ứ hoá học (b)

Quá trình cơ lí

P. ứ hoá học (c)

Quá trình hóa lí

a) - Phản ứng thuỷ phân

-Phản ứng phân huỷ

-Phản ứng caramen hóa

-Phản ứng melanoidin

-Phản ứng quinonamin

-Phản ứng oxy hoá khử

b) - Phản ứng hoá hợp



c) - Phản ứng thuỷ phân

-Phản ứng caramen hóa



-Phản ứng oxy hoá khử

9

Quá trình lên men :

LÊN MEN

to

Sõ đồ hệ thống lên men muối chua rau quả

[NaCl] yếm khí

Axit lactic Glucoza Saccaroza

Rau quả chua

[đường]

VSV

Rau quả

LÊN MEN

to

Sõ đồ hệ thống thuỷ sản lên men

[NaCl] pH

Quá trình thuỷ phân Pr

Cơ học

Sản phẩm lỏng (fish sauce)

τ

Thuỷ sản

Sản phẩm đặc (fish paste)

Xử lý

[E]

Quá trình tạo màu

Quá trình tạo mùi

Quá trình lên men lactic (có thính)

10

LÊN MEN

to

Sõ đồ hệ thống lên men tôm chua

yếm khí

Quá trình thuỷ phân Pr

Cõ học

Tôm chua

τ

Tôm Xử lý

Quá trình tạo màu

Quá trình tạo mùi

Quá trình lên men lactic

Axit lactic Đýờng (Saccaroza)

VSV

LÊN MEN

to

Sõ đồ hệ thống lên men sữa chua

yếm khí

Quá trình tạo quện sữa

Thanh trùng

SP

τ

Sữa Chuẩn bị

Quá trình biến đổi Pr

Quá trình lên men ethanol (t/h có nấm men)

Quá trình lên men lactic

Axit lactic Đường

VSV

Ngâm chín

to τ

Tiêu chuẩn hoá

Đồng hoá

Chuẩn bị chủng

Cấy chủng VSV

11

PHẦN THỨ 2

CÁC QUÁ TRÌNH CƠ BẢN TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

CHƯƠNG I : QUÁ TRÌNH CƠ LÝ

Bài 1 : Quá trình phân chia (phân loại và phân hạng)

1. Bản chất của quá trình

Là sự tách các cấu tử có trong một hỗn hợp thông qua sự khác nhau bởi một

hoặc nhiều tính chất đặc trưng của chúng.

- Phân loại (sorting): Quá trình phân loại thực phẩm là quá trình chia thực phẩm ra

thành những nhóm dựa vào một số tính chất vật lý có thể đo được như: hình dạng,

kích thước, khối lượng và màu sắc.

- Phân hạng (grading): Phân hạng là quá trình đánh giá một số thuộc tính của thực

phẩm để có được sự đánh giá toàn diện chất lượng của thực phẩm. Thuật ngữ phân

loại thường được dùng thay thế qua lại cho thuật ngữ phân hạng. Quá trình phân

hạng thường được thực hiện bởi người đã được đào tạo và có kinh nghiệm.

2. Mục đích của quá trình

- Chuẩn bị: tách các tạp chất, làm sạch hỗn hợp.

- Hoàn thiện là quá trình phân loại sản phẩm trong và sau khi khi chế biến.

Phân nguyên liệu thủy sản trước khi vào các quá trình chế biến.

2. Vật liệu và quá trình biến đổi

Không có biến đổi về chất chỉ biến đổi về thành phần cấu tử (vật lý).

3. Phương pháp thực hiện

Sử dụng dấu hiệu phân chia để phân chia : những tính chất khác nhau về cơ lí : kích

thước hình học, hình dạng, tính chất khí động, trạng thái bề mặt... Quá trình phân

chia có thể dựa trên các dấu hiệu sau:

Theo một dấu hiệu phân chia: theo kích thước, theo mức chất lượng,… đây là hình

thức phân chia được áp dụng nhiều nhất trong việc phân chia hỗn hợp thực phẩm.

Nguyên liệu được dựa theo một tính chất nhất định để phân chia thành nhiều loại

khác nhau.

12

Ví dụ: quá trình phân chia các củ khoai tây được dựa vào kích thước to nhỏ của củ

để phân ra các loại khác nhau. Quá trình phân chia các quả dứa trong công nghệ sản

xuất đồ hộp dứa cũng dùng yếu tố kích thước của quả để phân loại ứng với đường

kính của quả khác nhau.

Theo hai hoặc nhiều dấu hiệu phân chia kết hợp với nhau:

� Theo kích thước

� Theo hình dạng

� Khối lượng

� Tính chất khí động học

� Phân loại theo tính chất từ tính

� Phân loại theo màu sắc

Hiệu suất của quá trình phân loại được tính :

%,100.)1(

).(

dd

dc

aa

BaaE

−

−=

Trong đó :

- ac: độ thuần nhất cuối cùng của hỗn hợp chính.

- ađ: độ thuần nhất ban đầu của hỗn hợp chính

- B : tỉ lệ thu hồi hỗn hợp chính.

Ví dụ : sau khi làm sạch 145 tấn hạt điều có độ tinh khiết 85% thì thu được sản

phẩm có lẫn 2% tạp chất và cho hiệu suất của quá trình phân chia là 95%. Tính

lượng sản phẩm thu được?

Giải bài:

Như vậy ta có

- ac = 1- 0,02 = 0,98

- ađ = 0,85.

- E = 0,95 = 95%.

Từ công thức : %,100.)1(

).(

dd

dc

aa

BaaE

−

−=

Do đó

93,0)85,098,0.(100

)85,01.(85,0.95

).(100

)1(.=

−

−=

−

−=

đc

đđ

aa

aaEB

Mà B = khối lượng hỗn hợp sau khi phân chia/khối lượng trước khi phân chia

13

Do đó : lượng hỗn hợp hạt điều sạch thu được là = B. lượng trước khi phân chia =

0,93.145 = 134,85 tấn sản phẩm.

3.8. Máy phân loại kiểu sàng

Máy phân loại kiểu sàng thường có hai dạng là sàng phẳng và sàng hình trụ

(thùng quay).

3.8.1. Máy phân loại kiểu sàng phẳng:

Máy gồm một số sàng được xếp chồng lên nhau phía trên một khung tạo rung. Sàng

có kích thước lỗ từ 20 mm đến 125 mm. Các hạt có kích thước nhỏ hơn kích thước

lỗ sàng sẽ đi qua sàng dưới tác dụng của trọng lực cho đến sàng có kích thước lỗ mà

nó sẽ giữ hạt lại ở trên sàng.

Máy phân loại kiểu sàng phẳng

3.8.2. Máy phân loại kiểu sàng hình trụ:

Máy phân loại dạng này chủ yếu để sử dụng phân loại các loại hạt ngũ cốc như lúa,

gạo, cà phê, hạt điều... Máy có cấu tạo gồm sàng hình trụ làm bằng thép tấm có đục

lỗ hoặc bằng lưới đan. Các sàng được đặt nghiêng so với mặt phẳng nằm ngang một

góc từ 5-10°. Các sàng có thể được bố trí dạng đồng tâm (sàng này nằm trong sàng

kia) hoặc dạng song song nối tiếp (các hạt

đi từ sàng này đến sàng kia). Máy phân loại

kiểu sàng hình trụ có năng suất cao hơn

máy phân loại kiểu sàng phẳng. Năng suất

14

của máy sẽ tăng cùng với tốc độ quay của sàng, tuy nhiên nếu tốc độ quay vượt quá

tốc độ giới hạn, vật liệu do lực ly tâm sẽ dính vào sàng mà không rơi xuống.

Máy phân loại kiểu sàng nối tiếp

Máy phân loại kiểu sàng đồng tâm

3.9. Máy phân loại trái cây

3.9.1 Máy phân loại dùng con lăn

Máy gồm một số con lăn lắp phía trên một băng chuyền nghiêng. Khoảng cách từ

các con lăn đến bề mặt của băng tải tăng dần theo chiều chuyển động của vật liệu.

Trong khi chuyển động cùng tấm băng, nếu kích thước của trái cây nhỏ hơn khoảng

cách giữa con lăn và bề mặt tấm băng, trái cây ra đi ra ngoài máng hứng.

15

3.9.2. Máy phân loại dùng dây cáp

Bộ phận phân loại là các dây cáp căng giữa hai trục quay. Khoảng cách giữa hai dây

cáp tăng dần từ trên xuống. Nguyên liệu cần phân loại thường là các loại quả to như

cam, bưởi, chanh... Nguyên liệu được nạp vào từ phía trên. Sau khi nạp vào, các

quả sẽ chuyển động dọc theo khe hở giữa 2 sợi dây cáp và sẽ rơi xuống máng hứng

ở dưới nếu khoảng cách giữa hai sợi dây cáp lớn hơn kích thước của quả.

3.10. ống phân loại

Sử dụng rất hiệu quả trong công nghiệp xay xát, dùng phân loại hạt dài và ngắn, thí

dụ như phân loại tấm ra khỏi gạo.

ống phân loại là một ống hình trụ được truyền động quay, làm từ thép tấm mỏng

cuộn tròn lại. Bề mặt bên trong của ống được tạo các hốc lõm có kích thước chính

xác và bằng nhau bằng phương pháp dập bên trong và đồng trục với ống có một vít

tải và máng hứng có thể điều chỉnh vị trí hứng được bằng các quay máng. ống và vít

tải có thể quay cùng số vòng quay hoặc có thể khác nhau.

Mét cì

Trôc quay

D©y c¸p

Puly

16

Nguyên liệu được đưa vào ở một đầu của ống. Khi quay, hạt sẽ chui vào hốc. Các

hạt dài rơi ra ngay khi hốc vừa được quay lên. Trái lại, hạt ngắn nằm sâu trong hốc

nên rơi ra sau khi ống đã quay lên cao. Phần hạt ngắn sẽ rơi vào máng hứng và được

vít tải đẩy dọc theo máng ra ngoài và rơi theo một đường riêng. Sau một số lần

quay, hấu hết hạt ngắn được chuyển lên máng hứng, phần còn lại trong ống chỉ là

hạt dài. Do ống quay đặt hơi dốc nên hạt dài di chuyển dần về đầu thấp của ống và

rơi ra. Tùy theo vị trí của máng hứng, kích thước của các hạt dài và ngắn được phân

riêng sẽ thay đổi.

Năng suất và chất lượng làm việc của ống phân loại tăng khi ống dài hơn. Ngoài ra

kích thước cần chính xác và đồng nhất, nếu không rất khó phân loại. Trong trường

hợp quay nhanh, lực lytâm quá lớn sẽ làm hạt bám chặt lên thành ống làm giảm khả

năng phân riêng hoặc đôi khi không phân riêng được.

3.11 Máy phân phân cỡ tôm

3.11.1 Nguyên tắc

Bộ phận làm việc chính là cặp trục lắp nghiêng so với mặt phẳng nằm ngang.

Khoảng cách giữa hai trục lăn tăng dần từ trên xuống. Tôm được nạp vào từ phía

trên của cặp trục và đi xuống dưới. Khi nào khoảng cách giữa hai trục lăn lớn hơn

chiều dày thân tôm, tôm sẽ rơi xuống máng hứng và đi đến băng chuyền tiếp nhận

tôm.

1.Thùng chứa nguyên liệu 5.Tấm điều chỉnh cỡ tôm

17

2.Băng tải nạp liệu 6. Máng hứng tôm

3. Máng rung 7. Băng tải ra tôm

4.Trục lăn phân cỡ

Máy phân cỡ gồm 2 phần chính:

i) Bộ phận nạp liệu: Bộ phận này gồm một thùng nạp nguyên liệu dạng hình chữ

nhật được làm bằng thép không rỉ. Bên trong thùng có đặt một băng tải nạp liệu để

đưa nguyên liệu lên cao. Do độ dốc của băng tải lớn nên trên tấm băng gắn các

thanh bằng thép tạo thành gờ để đưa tôm lên. Phía dưới đầu tháo liệu của băng tải là

một màng rung có các rãnh định hướng. Mục đích của sàng rung là dàn đều nguyên

liệu và sau đó phân bố đều đến các khe của trục lăn phân cỡ. Phía dưới màng rung

có lắp mô tơ điện tạo rung.

ii) Bộ phận phân cỡ: Bộ phận này bao gồm các cặp trục phân cỡ chuyển động

ngược chiều nhau và đặt nghiêng một góc so với mặt nằm ngang. Do máy phân cỡ

thường phân nhiều cỡ nên các trục lăn phân cỡ thường chia làm hai trục ngắn hơn.

Trục lăn thường làm bằng thép không rỉ và có chiều dài khoảng từ 3- 4 m. Tại

khoảng hở không phân cỡ giữa hai trục lăn, người ta đặt các tấm chắn dạng chữ Λ

không cho nguyên liệu lọt xuống các khe không phân cỡ. Phía dưới trục lăn phân cỡ

là các máng hứng nguyên liệu. Phía dưới các máng hứng là các băng tải chuyển tôm

đã phân cỡ ra ngoài.

3.11.2 Nguyên lý hoạt động

Nguyên liệu sau khi rửa sạch được đưa vào thùng nạp nguyên liệu. Băng tải nạp liệu

sẽ đưa nguyên liệu lên phía trên và đổ vào sàng rung. Sàng rung sẽ phân bố đều

nguyên liệu vào các trục lăn phân loại. Nguyên liệu sẽ đi vào khe hở giữa hai trục

CÊu t¹o cña m¸y ph©n lo¹i trôc l¨n

18

lăn và chuyển động đi xuống. Khi chiều dày thân tôm nhỏ hơn khoảng cách giữa hai

trục lăn, tôm sẽ rơi xuống máng hứng và đến băng tải tiếp nhận nguyên liệu. Để

điều chỉnh cỡ nguyên liệu, người ta có thể điều chỉnh khoảng cách của 2 trục lăn

nhờ các vít hoặc điều chỉnh bằng các tấm điều chỉnh cỡ nguyên liệu số 5, tấm này

có thể dịch lên, dịch xuống để tăng giảm cỡ nguyên liệu.

3.12. Máy lựa chọn dùng quang điện

3.4.1 Nguyên tắc:

Thiết bị sử dụng các tia sáng chiếu vào thực phẩm, quá trình phân loại dựa vào sự

khác nhau về màu sắc của thực phẩm. Thiết bị loại này dùng để phân loại thực

phẩm có màu sắc khác nhau như các loại quả chín và quả xanh, loại gạo, phân loại

lúa mì,...

Nguyên lý làm việc

19

Gạo bị loại Gạo thành phẩm

Lúa mì bị loại Lúa mì thành phẩm

3.4.2 Cấu tạo và hoạt động: Cấu tạo của thiết bị phân loại dùng quang điện được

miêu tả ở hình bên.

20

Thiết bị bao gồm một phễu nạp nguyên liệu (1), phễu này đặt trên một sàng rung (2)

để dàn đều nguyên liệu. Nguyên liệu được chảy xuống một ống trượt (3) thành

hàng. Phía dưới của ống trượt có đặt một thiết bị dùng để phân loại thực phẩm theo

màu sắc (4). Thiết bị này gồm có đèn phát ra tia sáng chiếu vào thực phẩm. Trên

thiết bị có đặt đối diện với đèn huỳnh quang là một vật kính thu nhận ánh sáng phát

ra chiếu qua thực phẩm. Màu sắc trên thực phẩm khác nhau sẽ tác động lại vật

kính. Từ tín hiệu từ vật kính chuyển đến bộ phận điều khiển để phân tích. Tín hiệu

này được chuyển qua tín hiệu điện áp : làm thay đổi hiệu điện thế, từ tín hiệu điện

sẽ chuyển qua tín hiệu cơ học. Khi có sự khác nhau vè màu sắc sẽ làm thay đổi điện

áp và bộ phận điều khiển tác động vào bộ phận nén khí hoạt động mở van đẩy (5)

và đẩy thực phẩm không phù hớp với màu sắc yêu cầu chuyển động lệch hướng

chuyển động. Như vậy, thực phẩm đã được phân ra thành hai loại đặt trong hai

thùng chứa (7) và (8).

21

2.2 Quá trình ép

2.2.1. Mục đích, yêu cầu

� Phân chia lỏng- rắn trong vật liệu : ép nước mía trong sản xuất đường, ép rau

quả lấy dịch, ép dầu trong các loại hạt có dầu.

� Định hình- biến dạng vật liệu : ép tạo ra sợi, tạo hình cho bánh bích quy, ép đậu

phụ trong quá trình tách nước, ép viên đường,

2.2.2. Vật liệu và quá trình biến đổi

Tính chất của vật liệu ép:

Xét về tính chất hóa lí : liên kết của chất dinh dưỡng với nước trong nguyên liệu

bao gồm các liên kết tự do (liên kết dính), liên kết hóa lí (liên kết cơ lí và thẩm

thấu) và liên kết hóa học. Do đó việc ép tách các chất dinh dưỡng trong thực phẩm

ra ngoài phụ thuộc vào sự cắt đứt các liên kết này bằng các lực cơ học sau khi phá

vỡ cấu trúc tế bào của thực phẩm.

Phần lỏng (dịch ép) của quá trình ép là nước và các chất dinh dưỡng hòa tan hay

không hòa tan trong nước. Phần rắn (bã ép) là phần các chất xơ, phần còn lại của

quá trình ép, có độ ẩm thấp và đã bị biến đổi so với nguyên liệu ban đầu.Trong quá

trình ép cũng cần tính đến cấu trúc của vật liệu, độ cứng, độ xốp, khả năng đàn hồi

của nguyên liệu để lựa chọn thông số cho quá trình.

Biến đổi về vật liệu :

Thay đổi chủ yếu về mặt vật lý: về cấu trúc, trạng thái, độ ẩm, trạng thái liên

kết, hình dạng,...

Không thay đổi nhiều về hóa sinh hóa học, sinh hóa nhưng do quá trình ép

làm tăng khả năng tiếp xúc vật liệu với oxy không khí nên dễ xảy ra quá trình

oxyhoa các chất dinh dưỡng, nhất là các chất vitamin, đồng thời làm giải phóng các

enzyme ra khỏi tế bào cũng làm tăng khả năng oxyhoa.

2.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng

Tính chất vật liệu: liên kết giữa các chất dinh dưỡng với phần rắn trong thực phẩm

là một nhân tố ảnh hưởng đến hiệu suất của quá trình ép. Do đó, làm giảm liên kết

này thì sẽ tăng hiệu quả của quá trình. Quá trình xử lí trước khi ép là cần thiết để

phá vỡ hoặc làm yếu một phần các liên kết hóa lí, phá màng tế bào bằng các phương

22

pháp cơ học (nghiền, cắt, va đập...), phương pháp gia nhiệt và dùng enzyme thủy

phân.

Ví dụ :

Ép mía : cần nghiền nhỏ thân mía trước khi ép lần 1, sau đó phun nước nóng vào

phần bã để hòa tan các chất đường còn trong bã và tiếp tục ép lần 2, điều này làm

cho hiệu suất đạt khoảng 90 %.

Ép dầu : nghiền nhỏ để phá vỡ cấu trúc tế bào do dầu nằm sâu trong các mao quản

của vật liệu và gia nhiệt bằng hơi nước trực tiếp làm yếu các liên kết của vật liệu

với dầu, làm bay một phần hơi nước, biến tính prôtit, hồ hóa tinh bột làm cho nội

nhũ trở nên đàn hồi hơn.

Áp lực ép

Áp lực ép cần tạo ra làm rách màng tế bào tùy thuộc vào cấu trúc của vật liệu mà có

lực ép tạo ra khác nhau. Cấu trúc vật liệu càng cứng thì lực ép càng cao. Theo

những nghiên cứu thì hiệu suất của quá trình ép tỉ lệ thuận với lực ép, nhưng nếu

lực ép tăng quá cao thì làm cho các mao quản bị bịt kín và ngăn cản sự thoát dịch ra

ngoài.

Vận tốc ép: với một chiều dày ép cố định thì khi tăng vận tốc của máy ép năng suất

sẽ tăng lên, còn nếu vận tốc chậm thì năng suất giảm đi nhưng hiệu suất ép lại tăng

lên.

2.2.3. Phương pháp thực hiện :

� Áp suất cao

� Áp suất thấp

� Nhiệt độ cao

� Nhiệt độ thấp

2.2.4. Vấn đề thiết bị (giới thiệu thiết bị ép)

� Ép vít: Ép quả , hạt có dầu sau khi đã nghiền và chưng sấy

� Thủy lực: Thích hợp cho vật liệu cứng(hạt có dầu)

� Trục: Vật liệu cứng và có sợi(mía)

� Khí nén: Vật liệu cần tránh vò nát(các loại quả)

23

7.1. Máy ép

7.1.1 Máy ép thủy lực làm việc gián đoạn

24

Cấu tạo của thiết bị bao gồm một bàn ép phía trên có giá ép. Bàn ép này được đặt

trên một pittông dịch chuyển. Trong xi lanh của bàn ép có đặt chất lỏng, thường là

dầu, chất lỏng này nằm trong không gian tác dụng của hai pittông, tác động qua lại

theo nguyên tắc thuỷ lực được thể hiện. Một hệ pittông và xi lanh khác có tiết diện

nhỏ hơn rất nhiều so với tiết diện của xi lanh trong bàn ép, chất lỏng trong hai xi

lanh này được thông với nhau. Tác dụng một lực lên xi lanh máy nén (A) chất lỏng

sẽ truyền lực này tác dụng lên xi lanh máy nén, làm dịch chuyển xi lanh máy nén

lên trên cao, ép thực phẩm lên trên giá ép. Lúc đó thực phẩm bị ép và dịch sẽ chảy

xuống máng chứa, còn dịch còn lại trên bề mặt của bàn ép. Máy ép thuỷ lực làm

việc gián đoạn nhưng cho năng suất cao và tốn ít năng lượng.

7.1.2 Máy ép trục vít

Máy ép trục vít bao gồm một vít tải có bước vít giảm dần theo hướng chuyển động

của nguyên liệu. Trục vít được đặt trong một ống sàng có đường kính lỗ sàng rất

nhỏ. Trục của máy ép được gắn với động cơ điện thông qua hộp số để điều chỉnh

tốc độ quay của trục vít. Phía dưới của máy ép là máng chứa dịch. Một đầu có cửa

nạp liệu đưa thực phẩm cần ép vào một đầu đưa bã đã ép ra ngoài.

Thực phẩm cần ép được đưa vào không gian của vít tải. Dưới sức ép của vít tải cấu

trúc của thực phẩm bị phá vỡ, dịch trong thực phẩm chảy ra ngoài. Dịch chảy xuống

Pittông

Thùc phÈm

Van

Van

DÇu

Van

Pittông

Ap lực

S¬ ®å nguyªn t¾c cña qu¸ tr×nh Ðp thuû lùc

M¸y Ðp thuû lùc A: xi lanh m¸y nÐn B: xi lanh Ðp

25

máng chứa và được vận chuyển ra ngoài. Bã ép tiếp tục được ép trong không gian

của vít tải và dưới sức ép của vít tải, dịch trong tế bào tiếp tục được vắt kiệt cho đến

khi bã đi đến đầu kia của máy lọc ép. Bã sẽ được đẩy ra ngoài theo chiều đẩy của

vít tải.

2.3 Quá trình lắng


Phân riêng một hỗn hợp không đồng nhất (có khối lượng riêng khác nhau)

bằng trọng lực hoặc lực ly tâm.

Mục đích

Khai thác: Tách tinh bột khỏi dịch bào.

Chuẩn bị: trước khi lọc, lọai bớt tạp chất. Sản xuất alginate, agar từ

rong biển


Thực phẩm sử dụng quá trình lằng bao gồm các hệ : các chất rắn phân tán trong chất

lỏng gọi là hệ huyền phù, các pha lỏng phân tán trong lỏng không tan lẫn vào nhau

gọi là hệ nhũ tương và các chất khí sục vào lòng chất lỏng gọi là hệ bọt.

M¸y Ðp trôc vÝt 1: m« t¬ 2: trôc vÝt 3: cöa n¹p liÖu 4: æ ®ì 5: l−íi sµng 6: m¸ng chøa dÞch 7: cöa th¸o b· Ðp

2 3

4

5 7 6

1

26

Trong thực tế, quá trình lắng được thực hiện chủ yếu với hệ huyền phù với mục

đích là phân chia hỗn hợp huyền phù thành hai pha : pha lỏng và pha rắn. một trong

những pha rắn khó tách là các loại huyền phù có kích thước nhỏ, chúng tồn tại ở

trạng thái lơ lửng trong chất lỏng mà không lắng xuống bằng trọng lực. phương

pháp lắng bằng trọng lực chỉ lắng được các hạt huyền phù có kích thước lớn hơn

100 µm. còn các chất có kích thước nhỏ hơn thì không hiệu quả. Các chất rắn ở

dạng này thường được gọi là hệ keo. Chúng mang điện tích và lơ lửng trong chất

lỏng, hệ keo là nguyên nhân gây ra các vẩn đục và làm mất giá trị cảm quan của sản

phẩm.Để tách được hoàn toàn các chất keo trong chất lỏng, các chất trợ lắng được

áp dụng như một chất làm đông tụ các keo. Các hạt keo bị đông tụ lai với nhau khi

chúng bị trung hòa điện tích : gọi là điểm đẳng điện. các chất trợ lắng có nhiệm vụ

làm trung hòa điện tích của lớp điện tích trên bề mặt hạt keo, các hạt keo sẽ tụ tập

lại với nhau và làm tăng khối lượng, khi đó hệ keo sẽ lắng xuống đáy.

Ngoài các chất trợ lắng, thì biện pháp gia nhiệt làm tăng nhiệt độ của chất

lỏng đến gần nhiệt độ sôi cũng làm cho các hạt keo đông tụ. Biện pháp này đem lại

hiệu quả cao hơn nhưng nó ảnh hưởng đến chất lượng của thực phẩm : như thay đổi

màu, mùi của sản phẩm. Biến đổi của thực phẩm lỏng trong quá trình vận chuyển và

bảo quản là sự đông tụ của các hệ keo mà quá trình chế biến chưa loại trừ hết như

các sản phẩm bia, rượu vang, nước quả..., nhiệt độ tăng lên làm cho các hạt keo

đông tụ và tạo thành các hạt lơ lửng trong chai, làm giảm giá trị cảm quan của thực

phẩm.

Các biến đổi của thực phẩm :

Chỉ biến đổi vật lý (tách pha)

Không biến đổi hóa học, hóa lý, sinh hóa

Chất lượng tăng lên do loại được tạp chất (cảm quan)

2.3.3. Phương pháp thực hiện

Lắng bằng trọng lực: Bể lắng, thùng lắng

27

Quá trình lắng được thực hiện bằng trọng lực của hạt rắn, do sự chênh lệch về khối

lượng riêng nên hạt rắn sẽ lắng xuống đáy thùng. Quá trình hạt đi xuống thắng được

sức cản của lực đẩy Acximet do sức cản thủy lực tạo nên. Quá trình lắng trọng lực

được thực hiện trong nhiều giờ và chỉ cho hiệu quả tốt với các hạt có khối lượng

riêng lớn hơn khối lượng riêng của pha liên tục. qúa trình lắng được thực hiện trong

các thùng lắng có đáy hình côn, trong thùng lắng lớn có đặt thêm các thiết bị cào bã

lắng xuống cửa tháo bã.

Lắng bằng trọng lực áp dụng cho việc thu hồi tinh bột, thu hồi các loại bột nghiền

trong quá trình nghiền ướt, thu hồi dịch sữa nấm men trong quá trình lên men...

Lắng bằng lực ly tâm: Xyclon

Sử dụng lực ly tâm tác động vào các phần tử tạo ra các bán kính quay khác nhau do

lực ly tâm được tính :

r

vmFlt

2.=

Trong đó:

m là khối lượng của hạt rắn, kg.

v : là vận tốc dài của hạt, m/s

r: bán kính quay của của hạt, m

Như vậy, các hạt có khối lượng càng lớn thì sinh ra lực li tâm càng lớn. trong một

bán kính quay nhất định, pha có khối lượng lớn sẽ nằm sát thành của thiết bị, còn

pha có khối lượng nhỏ thì càng nằm về phía tâm thiết bị.

Quá trình li tâm lắng áp dụng cho tất cả các loại sản phẩm nhưng nó thường được

áp dụng cho các sản phẩm có khối lượng riêng nhỏ và khó lắng bằng trọng lực vì

cần trang bị thêm các thiết bị động lực sinh ra lực ly tâm.

2.3.4. Vấn đề thiết bị (giới thiệu thiết bị lắng)

28

2.4 Quá trình lọc

Là quá trình phân riêng hỗn hợp lỏng không đồng nhất thành phần dịch trong và bã.

Quá trình được thực hiện thông qua lớp vách lọc, dịch trong sẽ thấm qua vách lọc

và bã nằm lại trên vách lọc.


Mục đích:

Khai thác: Sản xuất bột

29

Chuẩn bị: Lọc dịch đường trước khi chế biến, lọc trong các loại dịch bia,

dịch thủy phân,..


Vật liệu trong quá trình lọc là các loại khí bụi, huyền phù tạo nên các pha không

tan lẫn vào nhau và có khả năng tách khỏi nhau.

Vật liệu gồm: khí, bụi, lỏng, rắn.

Biến đổi: chỉ làm thay đổi tính chất vật lí của thực phẩm như : độ trong, độ

sạch, màu sắc, trạng thái và chất lượng được tăng lên. Các tính chất khác hầu như

không bị biến đổi. Trong các thiết bị hiện nay có thể lọc được các vi sinh vật, các

phân tử polypeptit để loại chúng ra khỏi các sản phẩm lên men, thủy phân nên giá

trị của các sản phẩm lọc tăng cao. Trong sản xuất nước mắm, quá trình thủy phân

Prôtêin của enzyme tạo ra các axit amin, các polypeptit, ...nguyên nhân làm cho

nước mắm không có vị ngọt đậm đà và có vị đắng là do các polypeptit tạo ra, do đó

quá trình lọc càng tốt thì dịch nước mắm càng có giá trị kinh tế cao. Trong quá trình

sản xuất bia, quá trình lọc bia non được áp dụng và đã loại hầu hết các nấm men

trong bia để tiến hành bảo quản. trong quá trình chế biến nước uống thì quá trình lọc

thẩm thấu ngược với các màng lọc cực nhỏ đã làm tăng chất lượng của nước lên rất

nhiều và cũng lọc được hầu hết các vi sinh vật có trong nước.

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lọc

- Áp suất lọc: là động lực của quá trình lọc, khi tăng áp suất thì tốc độ lọc

(lượng thể tích dịch lọc thoát ra qua bề mặt lọc trong một thời xác định) tăng

lên. Nhưng nếu tăng áp suất quá cao làm cho lớp bã bị nén chặt, giảm các lỗ

mao quản trong lớp bã và ngăn cản quá trình lọc.

- Tính chất của lớp bã : lớp bã tạo nên một lớp vách lọc hữu ích, làm tăng độ

trong của dịch lọc. Nhưng tính chất của lớp bã phụ thuộc vào kích thước của

hạt cặn, nếu cặn lớn, chúng sẽ tạo nên một lớp bã xốp, tạo ra nhiều mao

quản, quá trình lọc nhanh. Nhưng nếu kích thước hạt nhỏ, lớp bã mịn và

nhanh chóng vít các lỗ mao quản, khó thực hiện quá trình lọc. Để cải thiện

vấn đề này, các chất trợ lọc đã được đưa vào để tăng độ xốp của lớp bã lên.

Thường được dùng nhất là điatômít (bột mịn, thành phần chủ yếu là SiO2)

30

pha với dung dịch cần lọc và đắp chúng lên lớp vách lọc, khi đó chất trợ lọc

sẽ tạo cho lớp bã có tính xốp nhiều hơn.


Quá trình lọc được thực hiện bằng việc tạo ra sự chênh lệch áp suất giữa

trước và sau bề mặt vách lọc. Quá trình này được thực hiện bằng bơm hoặc máy hút

chân không. Bơm làm tăng áp suất trước bề mặt vách lọc còn máy hút chân không

thực hiện quá trình hạ áp suất sau bề mặt vách lọc.

- Lọc áp suất không đổi : chiều dày lớp bã tăng lên, tốc độ lọc giảm đi

- Lọc nhiệt độ cao, thấp, thường

Lọc nhiệt độ cao : áp dụng cho chất lỏng có độ nhớt cao và nhiệt độ đông

đặc cao, như các loại dịch nấu rong biển.

Lọc nhiệt độ thấp: áp dụng cho các loại dịch dễ bị biến tính bởi nhiệt, bị

oxyhoa nhanh khi tăng nhiệt độ. Ví dụ như các loại bia, các loại dịch

vitamin,...

Lọc nhiệt độ thường : áp dụng cho chất lỏng có độ nhớt không cao

- Lọc gián đoạn: quá trình lọc có chiều dày lớp bã tăng lên, và tốc độ lọc giảm đi.

Quá trình lọc kết thúc khi chiều dày lớp bã ngăn cản sự thấm của chất lỏng

qua nó.

- Lọc liên tục: là quá trình lọc có chiều dày lớp bã không đổi (xét trên một vị trí của

quá trình lọc) và tốc độ lọc không đổi.

2.4.4. Vấn đề thiết bị

7.2. Các thiết bị lọc

7.2.1 Máy lọc ép khung bản

Máy dùng để phân riêng hệ lỏng không đồng nhất như ứng dụng để lọc các dịch quả

sau khi ép, các dịch đường trong sản xuất bia, dịch chiết suất khác. Nguyên lý của

thiết bị này là tạo nên sự chênh lệch áp suất trước và sau vách lọc, thiết bị làm việc

gián đoạn.

31

Cấu tạo của máy lọc khung bản

Máy lọc ép kiểu khung bản bao gồm một dãy các khung và bản xếp xen kẽ nhau và

được ép chặt bởi vít ép. Các khung và bản đều có ba lỗ: một lỗ để dẫn dịch lọc vào,

một lỗ dẫn nước rửa và lỗ còn lại để tháo dịch lọc ra. Các lỗ ghép với nhau tạo

thành các ống thông từ đầu đến cuối thiết bị. Các khung và bản có tai bên sườn để

treo. Các khung bản này có thể chế tạo bằng gang, gỗ hoặc nhựa

Bản : có bề mặt sườn phẳng và nhẵn ở mép ngoài, lõm và có các gờ, ở mép trên của

bản có một lỗ để dẫn nước rửa, ở phần dưới có lỗ nhỏ thông với van tháo dịch, bản

được lồng vải lọc.

- Khung : được đặt giữa hai bản tạo ra một phòng chứa bã, các khung cũng có lỗ ăn

khớp với lỗ của bản tạo ra ống dẫn để huyền phù hoặc nước rửa đi qua ống này tận

cùng ở phía cuối. Huyền phù đi theo ống vào không gian các khung

Dung dịch cần lọc được bơm vào không gian các khung của máy lọc dưới tác dụng

của trọng lực và áp lực của bơm. Nước trong sẽ thấm qua vải lọc vào các khe của

khung rồi theo rãnh dẫn chảy ra ngoài. Phần rắn bị giữ lại trong không gian của

khung cho đến khi khung chứa đầy bã.

32

Trong trường hợp cần rửa bã, ta bơm nước rửa vào ống dẫn nước rửa, các chất hòa

tan có trong bã sẽ hoà tan vào nước và đi ra ngoài giống như quá trình lọc.

Kết thúc quá trình lọc khung và bản được tách ra, dưới tác dụng của trọng lực bã

trong khung rơi xuống dưới máy lọc, phần còn lại dùng biện pháp thủ công lấy ra.

Ưu : năng suất cao do bề mặt lọc lớn, dễ kiểm tra, đơn giản, bền

Nhược điểm : làm thủ công, vải lọc hao mòn nhiều.

7.3.2. Thiết bị lọc kiểu ống

8.3.2.1 Nguyên tắc của thiết bị lọc kiểu ống: ống lọc được làm bằng kim loại, thuỷ

tinh hay thạch anh. ống được bịt kín một đầu,

một đầu hở. Trên thành ống có đục lỗ nhỏ,

phía ngoài ống được bao bọc một lớp vải lọc,

thực chất đây là lớp vải dạng các sợi nhỏ quấn

quanh ống trụ. Lớp vải lọc này phụ thuộc vào

yêu cầu của công nghệ. Dịch cần lọc sẽ đi ở

bên ngoài ống, dịch lọc sẽ thẩm thấu qua lớp

vách lọc, đi vào không gian bên trong của ống

lọc, đi lên trên và ra ngoài. Trong quá trình

lọc, nếu chỉ có lớp vách lọc thì chưa thể đủ

điều kiện để lọc sạch các chất huyền phù lơ lửng, có kích thước nhỏ. Để tăng cường

cho quá trình lọc, tăng hiệu quả lọc, người ta thường đắp thêm một lớp bột trợ lọc

bên ngoài lớp vải lọc, làm tăng hiệu quả của quá trình lọc.

Hçn hîp cÇn läc

Håi l−u

CÊu t¹o cña èng läc

Líp v¸ch läc

33

CÊu t¹o cña thiÕt bÞ läc èng

8.3.2.2 Cấu tạo của thiết bị lọc kiểu ống

Thiết bị được chế tạo gồm nhiều ống lọc ghép lại với nhau thành một thiết bị như

hình vẽ. Thiết bị có một ống dẫn dịch vào, một ống dẫn dịch trong ra ngoài, phía

dưới là ống xả đáy. Các ống lọc được lắp với nhau trên một mặt bích có ren hoặc bộ

phận đệm kín. Số lượng ống lọc khoảng từ 1 đến 69 ống.

8.3.2.3 Hoạt động của thiết bị: quá trình lọc trải qua 3 giai đoạn.

- Giai đoạn 1: Giai đoạn này cần tạo ra một lớp

vách lọc có khả năng lọc nhất định. Vì lớp vách lọc

trên bề mặt ống không đủ dày để lọc được dịch

trong cho nên ta phải tiến hành đắp thêm một lớp

bột trợ lọc lên bề mặt vách lọc, làm cho vách lọc

dày lên và vách lọc sẽ hoạt động tốt hơn. giai đoan

này người ta bơm tuần hoàn dịch lọc cho đến khi

thấy dịch lọc đi ra ở ống tháo dịch lọc đạt độ trong

theo yêu cầu thì dừng quá trình đắp bột trợ lọc và

chuyển qua giai đoạn 2.

- Giai đoạn 2: Giai đoạn lọc, người ta bơm dịch cần

lọc vào không gian lọc, dịch trong sẽ thẩm thấu

qua vách lọc và đi lên trên. Quá trình lọc này được kết thúc khi lớp bã bám trên bề

mặt ống lọc quá dày, cản trở quá trình lọc và làm giảm động lực của quá trình lọc.

Độ dày của lớp bã phụ thuộc vào số lượng ống lọc, khoảng 15 đến 20 mm.

- Giai đoạn 3: giai đoạn làm sạch vách lọc, giai đoạn này sử dụng bơm đưa nước

rửa đi ngược với chiều đi của chiều đi của dịch lọc. Khi đó, lớp bã bám trên bề mặt

vách lọc sẽ bung ra và đi xuống ống xả đáy, ra ngoài.

34

2.5 Quá trình ly tâm

Ly tâm là quá trình phân riêng hỗn hợp huyền phù hoặc nhũ tương thành hai pha

khác nhau.

Nguyên lí của quá trình giống như quá trình lắng bằng lực ly tâm, với huyền phù thì

phân chia thành hai pha lỏng và rắn, còn nhũ tương thì phân chia thành hai pha :

pha nặng và pha nhẹ. Sử dụng lực ly tâm tác động vào các phần tử tạo ra các bán

kính quay khác nhau do lực ly tâm được tính :

r

vmFlt

2.=

Trong đó:

m là khối lượng của hạt rắn, kg.

v : là vận tốc dài của hạt, m/s

r: bán kính quay của của hạt, m


Tách các phần tử có khối lượng riêng khác nhau : các hỗn hợp lỏng rắn và

lỏng-lỏng không tan lẫn vào nhau.

Mục đích:

Chuẩn bị: tách tạp chất, trước lọc làm giảm áp lực lọc

Khai thác: Thu nhận sản phẩm, thu hồi sản phẩm


Hỗn hợp không đồng nhất khí- lỏng- rắn

Rắn- lỏng:

Lỏng- lỏng:

Chỉ có biến đổi vật lý

Trạng thái chất lượng sản phẩm tăng


Ly tâm lắng : quá trình thực hiện gián

đoạn, lực ly tâm tác động vào hỗn hợp rắn lỏng,

các chất rắn sẽ tạo thành lớp bã bám chặt vào

thành thiết bị. sau quá trình ly tâm, hỗn hợp tạo

Nguyên lí của máy ly tâm lọc

35

thành hai pha: pha lỏng (dịch trong) và pha rắn (lớp bã).

Ly tâm lọc : quá trình thực hiện gián đoạn hoặc liên tục, phương pháp này

thường được áp dụng trong công nghiệp do năng suất ly tâm lớn. dưới tác dụng của

lực li tâm và vách lọc, các chất rắn sẽ nằm lại trên vách lọc, còn lớp dịch trong sẽ đi

qua lớp bã, lớp vách lọc đi ra ngoài. Quá trình cạo bã được thực hiện liên tục hay

gián đoạn.

Ly tâm nhũ tương: các loại sữa tươi cần

tách béo, tách dầu,...quá trình này phân chia hỗn

hợp lỏng lỏng thành hai pha: pha nặng và pha

nhẹ. Pha nặng đi ra phía thành ngoài của máy còn

pha nhẹ đi vào phía tâm máy. Quá trình phân chia

pha là do các đĩa hình nón chụp lên nhau, quay với vận tốc lớn, tạo ra lực ly tâm tác

động vào các hạt.

2.5.4. Vấn đề thiết bị (giới thiệu thiết bị ly tâm)

4.1 Ly tâm tách tạp chất và tách béo

- Mục đích:

� Tách chất béo ra khỏi sữa

� Các các bào tử vi sinh vật ra khỏi sữa

� Tách các chất rắn ra khỏi sữa

1. Thiết bị ly tâm dạng đĩa siêu tốc

Máy phân ly siêu tốc loại dĩa có nhiều loại: loại hở, loại kín, loại nửa kín, loại tháo

bã bằng tay và bằng ly tâm. Máy ly tâm siêu tốc loại dĩa dùng để phân li huyền phù

có hàm lượng pha rắn nhỏ hoặc phân ly nhũ tương khó phân ly. Máy ly tâm siêu tốc

loại dĩa dùng để tách bơ trong sữa, tinh luyện dầu thực vật và lắng trong các chất

béo

Cấu tạo

36

• Bộ phận chủ yếu của máy là rôto gồm các đĩa chồng lên nhau với một

khoảng cách thích hợp.

• Ở đĩa giữa các lỗ phải nằm trên đường thông 1,5mm.

• • Đĩa trên được giữ nhờ các gân trên mặt ngoài của đĩa dưới. Ðộ nghiêng

của đĩa nón cần đủ đảm bảo để hạt vật liệu trượt xuống tự do (thường góc

nửa đỉnh nón từ 30-500) .

• Khoảng cách giữa 2 đĩa ly tâm liên tiếp là 0,5÷1,3cm.

• Các đĩa quay có đường kính dao động từ 20÷102cm và được xếp chồng lên

nhau.

Hoạt động

Máy có thể làm việc gián đoạn hoặc liên tục. Máy làm việc gián đoạn trong

trường hợp tháo bã bằng tay. Do dung tích khoảng không gian của lớp bùn phân li

không lớn nên máy ly tâm tháo bã bằng tay sử dụng hiệu quả khi thành phần hạt lơ

lửng đến 0,05% thể tích.

37

Máy hoạt động theo phương pháp liên tục .Đầu tiên sữa nguyên liệu được

nạp vào máy ly tâm theo cửa (5), tiếp theo sữa sẽ theo hệ thống kênh dẫn để chảy

vào các khoảng không gian hẹp giữa các đĩa ly tâm. Dưới tác dụng của lực ly tâm,

sữa được phân chia thành 2 phần: phần cream có khối lượng riêng thấp sẽ chuyển

động về phía thành thùng quay. Sau cùng cả 2 dòng cream và sữa gầy theo kênh dẫn

riêng để thoát ra ngoài.Hàm lượng chất béo trung bình trong sữa gầy là 0,05%.

Trước khi đưa vào thiết bị tách béo sữa được gia nhiệt lên đến 55-65°C.

39

2.6 Quá trình phối chế, đảo trộn

Phối chế : là quá trình pha trộn giữa 2 hay nhiều thành phần khác nhau để thu được

một hỗn hợp đáp ứng nhu cầu đã định

Đảo trộn là quá trình nhằm làm đồng đều sản phẩm thành một khối đồng nhất


Mục đích:

� Tạo sản phẩm mới : pha trộn các chất tạo thành một sản phẩm.

� Tăng chất lượng sản phẩm : tạo ra hương thơm, mùi, vị khác nhau làm

tăng giá trị cảm quan

� Hỗ trợ các quá trình : nguyên liệu cùng pha lỏng với lỏng như hòa siro

vào dịch nước quả, pha các loại rượu có nồng độ khác nhau, hòa sữa vào

càphê,... với nguyên liệu rắn với lỏng như nước với bột mì


Vật lí : biến đổi về khối lượng, thể tích, trạng thái, hệ số dẫn nhiệt

Hóa lí : thay đổi về khối lượng riêng, nhiệt dung riêng, độ hòa tan, tốc độ trao đổi

nhiệt

Hóa học : ít có phản ứng hóa học tạo ra

Hóa sinh: thêm các chất bảo quản như vitamin C, benzoat,... làm tăng thời gian bảo

quản, tạo pH thấp khi phối chế các chất có axit làm ức chế sự phát triển của vi sinh

vật như quá trình nhúng nước giấm.


- Xác định tỉ lệ phối chế

Phương pháp toán học: cần phối chế 2 thành phần a và b (% khối lượng) tạo thành

hỗn hợp có m (% khối lượng).

Tính toán theo công thức sau để biết tỉ lệ của từng thành phần

100

.

100

.)(

100100

.

100

. BmAmBA

mBbAa+=+=+

Ta có tỉ lệ ma

bm

B

A

−

−=

Trong đó A: lượng thành phần có nồng độ a%

B là thành phần có nồng độ b%

40

- phương pháp đường chéo:

a lượng cấu tử A :(m-b)/(a-b)

m

b lượng cẩu tử b : (a-m)/(a-b)

do đó ma

bm

B

A

−

−=

Ví dụ : cần pha 1000 lít nước mắm 12° từ nước mắm có 30° đạm, tính lượng nước

muối và lượng nước mắm cần thiết cần bổ sung vào?

Theo phương pháp toán học

30.A + 0.B = 12 (A+B)

Và A+B = 1000

Do đó : A = 12000/30 = 400 lít nước mắm và B = 1000 – 400 = 600 lít nươc muối.

Ta có nước mắm/nước muối

30 nước mắm : (12-0)/(30-0) =2/5

12

0 nước muối : (30-12)/(30-0) = 3/5

Vậy lượng nước mắm cần dùng là : 1000 x 2/5 = 400 lít và lượng nước muối cần bổ

sung = 1000 x 3/5 = 600 lít.

2.6.4. Vấn đề thiết bị (giới thiệu thiết bị phối chế)

6.1. Thiết bị khuấy trộn chất lỏng

6.1.1 Tác dụng của việc khuấy trộn chất lỏng

Thực phẩm lỏng thường tồn tại dưới dạng các hệ nhũ tương hoặc hệ huyền phù. Hệ

nhũ tương là hỗn hợp hai chất lỏng không tan lẫn vào nhau. Hệ huyền phù là hệ có

pha liên tục là chất lỏng, pha phân tán là chất rắn. Để đồng nhất hỗn hợp các cấu tử

trong hệ này, người ta sử dụng phương pháp khuấy trộn. Khuấy trộn làm cho các

cấu tử phân tán vào nhau tạo thành một hệ đồng nhất.

41

Çnh khuÊy d¹ng m¸i chÌo

Khuấy trộn làm tăng khả năng trao đổi nhiệt của chất lỏng, chất lỏng sẽ tiếp xúc

nhiều hơn với bề mặt trao đổi nhiệt khi cần đun nóng hoặc làm lạnh.

6.1.2. Các dạng cánh khuấy chất lỏng

6.1.2.1 Cánh khuấy mái chèo

Cánh khuấy được cấu tạo từ những tấm thép hoặc bằng Inox được uốn cong hay

phẳng. Những tấm thép này được gắn vào một trục, phía trên được nối với động cơ

điện. Có hai dạng cánh khuấy mái chèo là cánh khuấy phẳng và cánh khuấy dạng

khung. Tác động của cánh khuấy phẳng là đẩy thực phẩm trong thiết bị khuấy trộn

theo phương bán kính từ tâm

thiết bị ra ngoài thành. Tác

dụng của cánh khuấy mái chèo

dạng khung thì ngoài tác dụng

đẩy chất lỏng theo hướng bán

kính thì nó còn tạo ra một

dòng tuần hoàn thứ cấp, dòng

này do các thanh chắn ngang

của cánh khuấy tạo nên. Trong thùng khuấy trộn có thể có tấm chắn trên thành thiết

bị để làm tăng khả năng khuấy. Nó cũng có thể cấu tạo theo kiểu chắn song song

với trục của cánh khuấy hoặc cánh khuấy vòng cung theo cấu tạo thiết bị. Tốc độ

quay của cánh khuấy phẳng khoảng 20- 80 v/phút. Cánh khuấy mái chèo thường áp

dụng đối với chất lỏng có độ nhớt thấp, dễ khuấy trộn.

Çnh khuÊy m¸i chÌo d¹ng khung

Çnh khuÊy ch©n vÞt

42

6.1.2.2. Cánh khuấy kiểu chân vịt

Cánh khuấy được cấu tạo từ hai, ba cánh khuấy gắn vào một trục quay, phía trên

trục có đặt môtơ điện truyền chuyển động cho cánh khuấy. Khi cánh khuấy quay,

dòng chất lỏng đi vào tâm và đi ra ở theo phương song song với trục quay, do đó

cánh khuấy chân vịt tạo được các dòng tuần hoàn mạnh hơn cánh khuấy mái chèo

rất nhiều. Chất lỏng chuyển động theo các hướng khác nhau đảm bảo khả năng

khuấy trộn rất đều. Tốc độ của cánh khuấy chân vịt rất cao khoảng 150 đến 1000

v/phút cho nên trong quá trình khuấy trộn chất lỏng thường tạo ra dạng phễu trên bề

mặt của thùng chứa, làm giảm năng suất

của thiết bị, để hạn chế trường hợp này,

người ta thường đặt trục của cánh khuấy

lệch tâm hoặc đặt nằm ngang trục.

6.1.2.3. Cánh khuấy kiểu tuốcbin

Cánh khuấy có hai dạng: dạng hộp kín và dạng hộp hở. Cánh khuấy loại này thích

hợp cho chất lỏng có độ nhớt thấp. Cánh khuấy tuốcbin thường có tốc độ 200 - 2000

vòng/phút

C¸nh khuÊy ch©n vÞt

43

Cánh tuabin dạng hở Cánh tuabin dạng kín

6.2. Máy khuấy trộn loại nguyên liệu dẻo

6.2.1. Máy khuấy trộn trục nằm ngang

Trong đó:

1. Thùng quay 4. Bánh răng

2. Puly nghiêng thùng 5. Cửa nạp liệu

3. áo hơi 6. Puly truyền động

44

Một số dạng cánh khuấy

Gồm một thùng quay có áo hơi để làm nóng thực phẩm thùng có cơ cấu cánh

khuấy. Thùng trộn có dung tích khoảng 300 lít và 2 cánh khuấy quay với vận tốc

khác nhau. Cánh khuấy làm việc nhờ động cơ điện và hệ thống truyền động riêng.

Trên thùng còn lắp cơ cấu nghiêng thùng được thiết kế quay với vận tốc chậm. Thời

gian nghiêng thùng khoảng 5 phút do đó người ta dùng hai hệ thống truyền động

bánh vít, trục vít

Sản phẩm đổ vào thùng sau đó đậy nắp lại cho cánh khuấy hoạt động đồng thời mở

van nước ra cho nước vào làm nóng thực phẩm. Thời gian đảo trộn phụ thuộc vào

yêu cầu công nghệ. Sau khi trộn đạt yêu cầu cho động cơ 2 hoạt động trong khi đó

cánh khuấy tiếp tục quay. Sau khi đổ xong vật liệu thì tắt động cơ cánh khuấy cho

động cơ nghiêng thùng làm việc để thùng quay trở lại.

6.2.2 Máy trộn có trục thẳng đứng

Máy gồm hai phần: phần tĩnh và phần di động. Phần tĩnh gồm hệ thống truyền động

để truyền động cho cánh khuấy. Cánh khuấy được lắp với phần tĩnh và nó được

nâng lên hạ xuống cùng với nắp. Phần di động gồm chậu quay có lắp trên xe đẩy 3

bánh, trục chậu có lắp 1 bánh vít. Khi đẩy chậu vào vị trí làm việc thì bánh vít ăn

khớp với trục vít.

45

Đổ vật liệu vào chậu, đẩy xe đến phần tĩnh của máy tại đây có r•nh đặc biệt cho quá

trình lắp ghép chính xác. Sau đó hạ nắp và cánh khuấy xuống cho động cơ điện hoạt

động. Trong quá trình làm việc, cánh khuấy và chậu quay. Sau khi trộn đạt yêu cầu,

ngừng quá trình khuấy, ngừng môtơ, nâng cánh khuấy và nắp lên, lấy chậu quay ra

cho chậu khác vào.

6.3 . Khuấy trộn các sản phẩm rời.

46

Khó đạt được sự đồng nhất hoàn toàn, hiệu quả phụ thuộc vào :

- kích thước hình dạng, khối lượng riêng của thực phẩm

- hiệu quả của máy trộn cụ thể

- xu hướng mà các hạt vật liệu đông vón nhau

- phụ thuộc vào độ ẩm, tính chất bề mặt tính chất chảy của vật liệu

6.3.1 Loại thùng quay : các thiết bị loại này được thể hiện qua các hình vẽ sau

+ Thùng quay nằm ngang hoặc thẳng đứng:

+ Thùng quay có tiết diện lục giác : cho phép trộn và nghiền

+ Thùng quay có dạng hình chữ Y: tăng cường quá trình trộn

47

6.3.2 Loại vận chuyển : Dùng để trộn các sản phẩm rời, gồm có loại dạng băng

xoắn, trộn bằng vít tải

48

Máy trộn dạng băng xoắn

a) Loại băng: loại thiết bị này vừa vận chuyển vừa khuấy trộn, cấu tạo của thiết bị là

những băng xoắn. Khi nó thực hiện vận chuyển nó có tác dụng khuấy trộn, làm cho

nguyên liệu được trộn đều hơn.

b) Loại vít tải có cánh vít dạng cánh gạt, chúng vừa gạt nguyên liệu vừa thực hiện

quá trình khuấy trộn.

Một số hình ảnh của cánh khuấy

52

Chương 3: CÁC QUÁ TRÌNH NHIỆT

3.1 Quá trình đun nóng, làm nguội


� Là QT tăng nhiệt độ từ nhiệt độ ban đầu đến nhiệt độ cuối cùng cho trước

� ∆t= t cuối- t đầu> 0 đun nóng

� ∆t= t cuối- t đầu< 0 làm nguội

Mục đích:

- Chuẩn bị: quá trình chần tạo điều kiện cho quá trình bóc vỏ, làm mềm cấu

trúc của nguyên liệu thực phẩm

- Khai thác: làm bay hơi nước trong quá trình cô đặc, chưng cất

- Chế biến: đun nóng làm biến đổi cấu trúc, tính chất hóa học của thực phẩm,

làm chín thực phẩm, tạo ra các giá trị cảm quan của thực phẩm tốt hơn.

- Bảo quản: đun nóng làm mất hoạt tính của các enzyme, giết chết vi sinh vật

với nhiệt độ trên 70°C, ngăn ngừa biến đổi sinh học của thực phẩm.

- Hoàn thiện : tạo ra màu của thực phẩm do các phản ứng caramen hóa,


� Biến đổi vật lý :

- Biến đổi về nhiệt độ trong thực phẩm, do sự chênh lệch nhiệt độ ở bên ngoài

với tâm của sản phẩm nên nhiệt độ trong tâm sản phẩm tăng dần lên đến khi

đạt nhiệt độ cân bằng. quá trình truyền nhiệt vào tâm phụ thuộc nhiều vào

chiều dày của thực phẩm và hệ số truyền nhiệt của thực phẩm. Nếu là thực

phẩm lỏng thì truyền nhiệt bằng đối lưu còn vật liệu rắn thì truyền nhiệt bằng

dẫn nhiệt.

- Biến đổi về thể tích : với nguyên liệu có cấu trúc xốp, nhiều gian bào thì đun

nóng là cho cấu trúc trở nên yếu đi, các mao quản nhỏ lại và thể thích của

nguyên liệu giảm đi; ví dụ như các loại rau, quả khi chần hoặc luộc. Với

nguyên liệu có trạng thái rắn và đặc thì ngược lại, thể tích của chúng có thể

tăng lên khi đun nóng như các sản phẩm thịt

- Biến đổi về khối lượng: khối lượng của thực phẩm thường là giảm đi trong

quá trình đun nóng do quá trình bay hơi nước.

53

� Hóa lý hóa học : quá trình tăng nhiệt độ làm tăng độ hòa tan và giảm độ nhớt

của chất lỏng, tạo nên sự chuyển pha trong thực phẩm, làm tăng tốc độ của các phản

ứng thủy phân, tạo nên các chất màu, mùi mới xuất hiện.

- Tăng nhiệt độ của thực phẩm kéo theo các phản ứng hoá học như : phản ứng tạo

màu caramen hoá do phản ứng mất nước của đường, phản ứng melanoidin do

đường khử và các axit amin, phản ứng tạo màu quinonamin là phản ứng giữa

octoquinon và axit amin. Các phản ứng tạo màu diễn ra nhanh chóng khi tăng nhiệt

độ, do đó quá trình gia nhiệt được tận dụng để tạo ra giá trị cảm quan mới cho thực

phẩm.

- Tốc độ tăng nhiệt cũng ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng oxyhoa, phản ứng tạo màu

của các chất. Ví dụ khi đung nóng khoai tây, càng đun nóng càng chậm bao nhiêu

thì khoai tây, táo, lê càng đen do các enzyme poliphenoloxydaza hoạt động càng

lâu, phản ứng càng nhiều.

- Do sự tác động tương hỗ giữa chlorophyl với các acid chứa trong dung dịch của tế

bào của rau quả.

- Thời gian đun nóng càng lâu thì chlorophyl chuyển thành pheophytin vàng

nhiều.

- Các loại rau quả có hàm lượng acid càng cao thì càng dễ bị biến đổi mạnh

và nhanh khi đun nấu.

� Sinh hóa sinh hoá và vi sinh :

- Nếu tăng nhiệt độ đến nhiệt độ tối thích thì vi sinh vật phát triển nhanh và enzyme

hoạt động trở lại

- Nếu nhiệt độ tiếp tục tăng thì vi sinh vật và enzyme bị tiêu diệt và nếu đạt nhiệt độ

cao thì chúng hoàn toàn bị tiêu diệt.

- Nhiệt độ cao có tác dụng làm giảm độc tố của các các chất độc trong thực phẩm

� Cấu trúc tế bào: bị phá vỡ, tế bào bị nén chặt lai.

� Cảm quan

- màu sắc của thực phẩm thay đổi: quá trình chần sẽ làm ổn định màu sắc, làm mất

hoạt tính enzyme

54

- mùi vị : làm mất mùi tự nhiên, tạo nên các chất thơm làm tăng giá trị cảm quan

như làm mất mùi tanh của cá, tạo nên mùi thơm của thịt, làm mất mùi ngái của đậu

nành,...


� Trực tiếp: các chất tải nhiệt : hơi nước bão hoà, không khí nóng tiếp xúc trực

tiếp với thực phẩm. phương pháp này tạo nên sự đồng đều về nhiệt, thời gian gia

nhiệt nhanh, ít xảy ra các trường hợp cục bộ về nhiệt, nhưng có một nhược điểm là

chất tải nhiệt ngưng tụ trong thực phẩm làm loãng hoặc thay đổi mùi vị của thực

phẩm.

� Gián tiếp : chất tải nhiệt và thực phẩm tiếp xúc với nhau qua một vách ngăn, vì

thế thời gian gia nhiệt lâu hơn, cần có sự khuấy trộn để tăng khả năng truyền nhiệt,

thực phẩm không bị pha loãng và không biến đổi mùi vị do các tác nhân bên ngoài.


3.1.4.1.Thiết bị đun nóng hai vỏ làm việc gián đoạn ở áp suất thường

Thiết bị này thường được sử dụng để nấu chín thực phẩm: như nấu thịt, nấu chín cá,

nấu các loại dịch đường, dịch nước sốt cà chua. Trong một số quá trình dùng để nấu

các loại dịch lên men trong sản xuất rượu cồn, trình sản xuất bia, nồi hai vỏ còn

được sử dụng để luộc chín một số sản phẩm thuỷ sản như luộc tôm, luộc mực. Thiết

bị có hai dạng: dạng hình bán nguyệt có nắp đậy và dạng hình trụ có cánh khuấy

trộn.

Thiết bị có cấu tạo từ hai lớp vỏ có hình bán cầu, vỏ trong được chế tạo bằng inox.

Vỏ ngoài được chế tạo bằng thép hoặc bằng inox. Khoảng không nằm giữa hai vỏ

để chứa hơi. Để tránh thất thoát nhiệt và đảm bảo an toàn khi vận hành thì vỏ ngoài

có bọc cách nhiệt bằng bông thuỷ tinh hoặc các hợp chất cách nhiệt khác. Thiết bị

được đặt trên một trục rỗng có giá đỡ. Hai đầu trục được chế tạo đặc biệt để đưa hơi

vào và lấy nước ngưng ra, ở đầu đưa hơi vào có chứa hộp hơi, trên đó có gắn áp kế

và nhiệt kế, van an toàn. Để nghiêng nồi người ta dùng cơ cấu bánh vít, bánh vít

được lắp chặt trên trục, khi quay vô lăng thì bánh vít quay làm nghiêng thùng để đổ

thực phẩm đã nấu.

55

3.1.4.2. Thiết bị đun nóng trong ống kín làm việc ở áp suất thường

3.1.4.2.1. Thiết bị đun nóng kiểu ống chùm

Thiết bị có một vỏ hình trụ, hai đầu hàn mặt sàng. Các ống truyền nhiệt được hàn

chặt vào các mặt sàng. Đáy và nắp được nối với vỏ bằng một mặt bích thông qua

các bulông ghép chắc. Trên vỏ, nắp và đáy có ống nối để dẫn chất tải nhiệt và thực

phẩm. Để tăng quá trình trao đổi nhiệt, thì người ta thường lắp thêm các cánh tản

nhiệt về phía chất tải nhiệt hệ số tỏa nhiệt kém.

Khi cần tăng vận tốc chất tải nhiệt, người ta thường chia khoang của thiết bị ra

nhiều ngăn. Người ta có thể chia dọc theo thành của thiết bị hoặc có thể chia theo

chiều ngang của thiết bị. Thường chất tải nhiệt mang nhiều cặn bẩn, khó làm vệ sinh

ThiÕt bÞ ®un nãng kiÓu èng chïm n»m ngang

ThiÕt bÞ ®un nãng kiÓu èng chïm th¼ng ®øng

1: Thµnh thiÕt bÞ 2: MÆt sµng 3: èng thµnh phÇn 4: MÆt bÝch

56

người ta cho dịch đó đi trong ống thành phần. Còn chất tải nhiệt ít tạo cặn bẩn như

hơi nước, khói lò... người ta cho nó đi vào phía ngoài ống thành phần.

3.1.4.2.2 thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống lồng ống

Thiết bị là một dàn ống bao gồm một ống làm bằng kim loại, nếu dùng trong thực

phẩm thì người ta làm bằng inox.

Bao bọc bên ngoài ống đó là một

ống khác ống này được hàn kín vào

ống phía trong và có hai ống nối.

Các ống phía trong được đặt song

song với nhau, các ống này được

nối với nhau bằng một khuỷu để dễ

tháo lắp và vệ sinh phía trong ống.

Khi hoạt động, thực phẩm dạng

lỏng thường cho đi trong ống từ dưới lên còn chất tải nhiệt đi ngoài ống (nghĩa là

phía trong không gian giữa hai ống) từ trên xuống. Quá trình đun nóng này thường

tiến hành ở dạng ngược chiều để tăng cường quá trình trao đổi nhiệt.

ưu điểm của thiết bị này là hệ số truyền nhiệt lớn vì ta có thể cho thực phẩm và chất

tải nhiệt chuyển động nhanh, ở dạng chuyển động rối. Cấu tạo của thiết bị này đơn

giản nhưng nó rất cồng kềnh, tốn nhiều kim loại, khó làm sạch khoảng trống ở bên

trong không gian hai ống.

ThiÕt bÞ ®un nãng èng lång èng 1: èng trong 2: èng ngoµi 3: trôc khuûu 4: èng nèi

57

3.1.4.2.3 Thiết bị đun nóng kiểu khung bản

Cấu tạo: thiết bị có cấu tạo dạng các tấm được ghép song song với nhau thành

những hộp rỗng và được nối với nhau tạo thành lối chuyển động cho thực phẩm và

chất truyền nhiệt. Giữa tấm bản có các tấm đệm kín đảm bảo ngăn cách hai lưu chất

chuyển động. Bên ngoài có các giá đỡ để ép chặt các tấm bản lại với nhau. Thực

phẩm và chất tải nhiệt chuyển động ngược chiều do đó tốc độ truyền nhiệt cao, năng

suất của thiết bị lớn. Thiết bị được sử dụng tốt với những thực phẩm dạng lỏng, các

loại đồ uống, nước ép trái cây, các sản phẩm sữa....

ThiÕt bÞ ®un nãng kiÓu èng lång èng

ThiÕt bÞ trao ®æi nhiÖt d¹ng khung b¶n

58

3.2 Quá trình làm lạnh và lạnh đông,


Khái niệm

� Làm lạnh đông (freezing) là quá trình đưa nhiệt độ ban đầu của thực phẩm

xuống dưới điểm đóng băng, tới -8°C ÷ - 10°C và có thể xuống thấp hơn: -

18°C, - 30°C hay -40°C.

� Điểm đóng băng của thực phẩm : dưới 0°C

� Điểm quá lạnh (super cold temperature): hiện tượng nước chưa kết tinh thành

đá khi dưới 0°C, phụ thuộc vào nồng độ chất tan, cầu tạo màng TB và tốc độ

hạ nhiệt.

� Điểm đóng băng tuyệt đối (absolutely freezing point hay Eutectic point):

nhiệt độ tối thiểu để toàn bộ nước trong tế bào thực phẩm đông đặc (-55°C

đến – 65°C).

� Trong công nghiệp chế biến lạnh thực phẩm, chỉ cần -40°C là đủ để đảm bảo

chất lượng sản phẩm.

Quan hệ giữa lượng nước đóng băng trong thuỷ sản và nhiệt độ làm lạnh đông

Nhiệt độ

(°C)

Lượng nước đóng

băng (%)

Nhiệt độ

(°C)

Lượng nước đóng

băng (%)

-1 0 -14 86,9

Điểm đóng băng

Điểm quá lạnh

T (phút)

t0C

-1,45

-5

0

59

-1,5 8 -18 88,4

-2 52,4 -20 89,0

-3 66,5 -26 90,0

-4 73 -30 90,3

-5 76,7 -36 90,5

-10 84,3 -40 90,5

- Mục đích

Làm chậm sự hư hỏng của nguyên liệu sao cho đến khi rã đông sau thời gian

bảo quản lạnh, ta không thể phân biệt được thuỷ sản đông lạnh và thuỷ sản tươi

sống lúc chưa đưa vào làm lạnh đông (giữ nguyên độ tươi của nguyên liệu).

- Ý nghĩa

� Giữ được độ tươi nguyên liệu qua giai đoạn tồn trữ, vận chuyển và phân

phối.

� Kịp thời điều hoà và phân phối mọi nơi, mọi lúc các loại thuỷ sản chất lượng

cao và giá cả ổn định.

� Phục vụ nhu cầu xuất khẩu các ĐƠN Vị THựC PHẩM để tăng thu nhập quốc

dân.

3.2.2 Công đoạn trong làm lạnh đông

Xử lý nguyên liệu -> (Bao gói) -> Làm lạnh đông -> (Mạ băng/bao gói) -> Bảo

quản kho lạnh -> Rã đông (Tan giá) -> Làm ấm -> Sử dụng (chế biến)

3.2.3. Cơ chế đóng băng

� Nguyên tắc: Khi hạ nhiệt độ dưới 00C, các dạng nước trong ĐƠN Vị THựC

PHẩM đóng băng dần tuỳ mức độ liên kết của chúng trong tế bào, liên kết

yếu thì nhiệt độ lạnh đông (tlđ) cao, liên kết mạnh thì nhiệt độ lạnh đông thấp

hơn.

- Nước tự do cấu trúc, tlđ = -1 ÷ -1,5°C.

- Nước bất động, tlđ = -1,5 ÷ -20°C.

- Nước liên kết, tlđ = -20 ÷ -65°C.

� Quá trình làm lạnh đông có 3 giai đoạn:

- Giai đoạn 1 : làm lạnh tới điểm đóng băng.

60

- Giai đoạn 2 : quá trình đóng băng ở băng điểm.

- Giai đoạn 3 : tiếp tục làm lạnh đông đến nhiệt độ bảo quản lạnh đông.

+ Giai đoạn 1:

- Điểm quá lạnh làm xuất hiện mầm tinh thể đá ở gian bào (khoảng trống

giữa các tế bào) mà không xuất hiện trong tế bào vì nồng độ chất tan trong nước tự

do ở gian bào rất thấp so với trong tế bào.

- Khi đến điểm đóng băng đa phần nước tự do ở gian bào kết tinh và làm

tăng nồng độ chất tan lên, cao hơn nồng độ trong tế bào.

+ Giai đoạn 2:

Tùy tốc độ làm lạnh mà sự hình thành tinh thể đá khác nhau:

- Nếu hạ nhiệt chậm: tinh thể đá hình thành ở gian bào và lớn dần lên

- Nếu hạ nhiệt nhanh: tinh thể đá hình thành cả ở gian bào và trong tế bào,

kích thước đá nhỏ và phân bổ đều khắp. Thời gian đóng băng rút ngắn hơn.

A: L�nh đông ch�m B: L�nh đông nhanh

Thời gian hình thành tinh thể đá

61

+ Giai đoạn 3:

- Bề dày của sản phẩm ảnh hưởng đến sự phân bố nhiệt độ từ ngoài vào

trong.

- Tiếp tục hạ nhiệt độ đến khi đạt được nhiệt độ mong muốn ở trung tâm sản

phẩm

- Bảo quản trong kho lạnh

3.2.4. Các hình thức làm lạnh đông

T phút

Lạnh đông nhanh

0

62

� Làm lạnh đông chậm:

- Nhiệt độ quá lạnh: -5°C ÷ -6°C, tốc độ lạnh đông 0,5 cm/h, thời gian lạnh

đông > 10h.

- Tinh thể đá tạo thành chủ yếu ở dịch gian bào, kích thước đá lớn -> phá vỡ

màng tế bào, chất lượng sản phẩm giảm.

� Làm lạnh đông nhanh:

- Nhiệt độ quá lạnh: -7°C÷ -30°C, tốc độ lạnh đông 1 ÷ 3cm/h, thời gian lạnh

đông 2h ÷ 6h.

- Tinh thể đá xuất hiện ở gian bào và trong tế bào, kích thước nhỏ -> đ.bảo

chất lượng

� Làm lạnh đông cực nhanh

- Nhiệt độ quá lạnh > -30°C, tốc độ lạnh đông 15cm/h, thời gian lạnh đông < 2h.

- Tinh thể đá đồng loạt tạo thành ở mọi nơi trong sản phẩm -> Nguyên vẹn chất

lượng sản phẩm.

- Phải dùng băng môi là khí nitơ lỏng nhiệt độ bay hơi ở áp suất thường -196°C ->

hạn chế quá trình oxy hoá sản phẩm và diệt hầu hết VSV.

3.2.5 Thời gian làm lạnh đông.

� Là thời gian cần thiết để hạ nhiệt độ sản phẩm từ nhiệt độ ban đầu đến một

nhiệt độ mong muốn tại trung tâm sản phẩm.

63

� Nhiệt độ tại trung tâm SP bằng nhiệt độ trữ đông

� Tối thiếu đạt -12°C thì kết thúc thời gian lạnh đông

3.2. 5. Yếu tố ảnh hưởng đến thời gian lạnh đông

- Loại máy đông.

- Nhiệt độ vận hành máy đông.

- Hệ thống lạnh và điều kiện vận hành.

- Tốc độ gió ở máy đông thổi không khí.

- Nhiệt độ sản phẩm.

- Bề dày sản phẩm.

- Hình dạng sản phẩm.

- Diện tích tiếp xúc và mật độ sản phẩm.

- Bao gói sản phẩm.

- Loại nguyên liệu thực phẩm.

3.2.6. BIẾN ĐỔI CỦA THỰC PHẨM TRONG QUÁ TRÌNH LÀM LẠNH

ĐÔNG

3.2.6.1. Biến đổi vi sinh vật.

� VSV hoạt động chậm lại.

- Ở -10°C, VK không phát triển còn men, mốc chưa bị ức chế.

- Ở -15°C Nấm men, mốc ngừng phát triển.

-> Ở < -15°C ngăn được phần lớn VK và men mốc.

� Ở -1°C ÷ -5°C đa số nước tự do kết tinh thành đá. Nếu lạnh đông chậm, các

tinh thể nước đá to, sắc cạnh làm vỡ TB vi khuẩn.

3.2.6.2. Biến đổi hoá học.

� Biến đổi Protein:

- Ở -1°C ÷ -5°C, Pr bị biến tính, đặc biệt miozin bị kết tủa. Làm lạnh đông

nhanh Pr ít biến tính.

- Ở -20°C: Pr bị đông lại, sau 6 tháng bảo quản có phân giải nhẹ.

- Dưới -20°C: hầu như không biến tính.

� Biến đổi chất béo:

64

Cá béo dễ bị oxy hoá chất béo. Ở -12°C sau 10 tuần, chỉ số perôxit tăng lên

rõ rệt, sau 30 tuần: vượt quá quy định về an toàn thực phẩm.

� Biến đổi glucid:

Lạnh đông chậm, glycogen phân giải ra nhiều acid lactic hơn ở lạnh đông

nhanh.

� Biến đổi vitamin:

- Ít bị mất trong giai đoạn lạnh đông. Đa số bị mất trong lúc chế biến, rửa.

- Ở nhiệt độ lạnh, Vit. A tỏ ra bền vững, B2, PP mất một ít, C mất nhiều khi

sản phẩm mất nước, chảy lạnh, E bị hao hụt toàn bộ.

� Biến đổi khoáng:

Lạnh không ảnh hưởng đến khoáng nhưng hao hụt lượng lớn khoáng khi rã

đông

3.2.6.3. Biến đổi lý học.

� Tăng thể tích: nước đóng băng làm tăng thể tích lên 10%

� Thay đổi màu sắc: mất nước, hemoglobin -> methemoglobin, mioglobin ->

metmioglobin và hemoxyanin -> methemoxyanin -> màu sậm lại.

� Tinh thể đá nhỏ thì nguyên liệu có màu nhạt hơn tinh thể băng to.

� Giảm trọng lượng: do bốc hơi hoặc do thiệt hại lý học trong quá trình làm

lạnh đông.

65

3.2.7. XỬ LÝ ĐƠN Vị THỰC PHẨM SAU LÀM LẠNH ĐÔNG

� Sau khi làm lạnh đông và trước lúc chuyển đến kho bảo quản, nguyên liệu

cần phải được xử lý. Nếu kho BQ tốt và BQ thời gian ngắn thì không cần xử

lý.

� Cách xử lý:

- Mạ băng, hoặc

- Bao gói sản phẩm.

� Mạ băng: tạo nên một lớp băng mỏng trên bề mặt sản phẩm (phun sương,

phết nước hay nhúng) để bảo vệ sản phẩm, tránh mất nước và oxy hoá.

� Bao gói: bảo vệ hàng hoá và tăng vẻ mỹ quan sản phẩm nhằm thu hút khách

hàng.

Yêu cầu: Bao gói phải kín để ngăn cản sự oxy hoá. Vật liệu làm bao bì phải

chống được thoát hơi nước, phải vừa khít sản phẩm.

3.2.8. LÀM TAN GIÁ VÀ LÀM ẤM TS LẠNH ĐÔNG

3.2.8.1. Làm tan giá

� THựC PHẩM lạnh đông khi đem ra sử dụng phải để cho sản phẩm tan giá

hay rã đông (thawing).

66

� Tan giá là quá trình ngược lại với quá trình lạnh đông.

� Mục đích chính của tan giá là phục hồi những tính chất ban đầu của sản

phẩm, làm cho đá trong sản phẩm tan ra nước, cho thịt cá mềm trở lại, phục

hồi mầu sắc ban đầu...

� Phương pháp làm tan giá:

* Tan giá trong môi trường khí:

+ Tan giá chậm trong không khí: Cho nhiệt độ không khí tăng từ 0oC lên đến

6-8oC trong vòng 3-5 ngày, độ ẩm tương đối của không khí là 90-92%.

+ Tan giá nhanh trong không khí: Dùng không khí tuần hoàn ở 15-20oC với

độ ẩm không khí 55-60%, vận tốc gió 6m/giây trong thời gian 15-20giờ

Tan giá trong nước

- Dùng nước vô trùng 10oC tan giá trong 20 giờ hay 20oC trong 10-11giờ.

Sau khi tan giá phải đem chế biến ngay.

- Có thể dùng dung dịch nước muối 4% ở 40-60oC để tan giá thịt cá. Nhược

điểm: rất tốn nước, dễ lây nhiễm VSV từ sản phẩm này sang sản phẩm khác.

* Tan giá trong chân không

* Tan giá bằng điện

3.2.8.2. Làm ấm

� Làm ấm là quá trình nâng nhiệt độ của thực phẩm tan giá lên đến gần nhiệt

độ bình thường để có thể sử dụng trong chế biến (không bị lạnh tay, không

ẩm ướt bề mặt thịt cá).

� Tăng nhiệt độ từ từ, lúc đầu hiệu số nhiệt độ (t = 4 ÷ 6oC), về sau có thể là (t

= 6 ÷ 10oC).

� Thực phẩm sau khi làm ấm phải sử dụng ngay, không được tiếp tục bảo

quản, đặc biệt là không cho phép làm lạnh hoặc lạnh đông lại lần thứ 2.

3.2.9. QUY TRÌNH SX SẢN PHẨM THựC PHẩM LẠNH ĐÔNG

3.2.9. 1. Quy trình sản xuất tôm vỏ nguyên con đông lạnh dạng block

67

3.2.9. 2. Quy trình sản xuất tôm sú vỏ bỏ đầu đông lạnh

dạng block

Nguyên liệu

Rửa

Phân cỡ, loại

Cân

Rửa

Xếp khuôn, châm nước

Cấp đông

Tách khuôn

Mạ băng

Bao gói

Rà kim loại

Vô thùng Carton, bảo quản

68

3.2.9. 3. Quy trình sản xuất cá tra/ba sa fillet đông lạnh block/IQF

Nguyên liệu

Rửa

Phân cỡ, loại

Cân

Xếp khuôn

Châm nước khuôn

Cấp đông

Tách khuôn

Mạ băng

Bao gói

Rà kim loại

Bao gói, bảo quản

Xử lý

Rửa

69

Rà kim loại

Nguyên liệu

Xử lý 1

Rửa 1

Phân hạng

Rửa 3

Xếp khuôn

Chờ đông

Cấp đông

Tách khuôn, mạ băng, bao gói

Định hình

Kiểm tra ký sinh trùng

Phân cỡ

Rửa 2

Xử lý 2

Đóng thùng, ghi nhãn

Bảo quản

Cân

70

3.3. Quá trình nướng

Bản chất : là quá trình gia nhiệt cho thực phẩm, nhiệt truyền vào thực phẩm chủ yếu

bằng bức xạ. Quá trình nướng diễn ra sự biến đổi về ẩm và nhiệt làm biến đổi sản

phẩm.


� Mục đích:

� Chuẩn bị: bóc vỏ các loại củ, quả nhưng ít dùng.

� Chế biến: dưới tác động của nhiệt độ, thực phẩm được làm chín cùng với

sự biến đổi về cấu trúc, mùi, vị, màu sắc, trạng thái,...

� Bảo quản: nhiệt độ thường đạt trên 200°C, nên làm mất hoạt tính của các

enzyme, tiêu diệt vi sinh vật, đồng thời tạo lớp vỏ cứng bao bọc thực

phẩm.

Thực chất về mục đích của quá trình nướng nhằm mục đích chế biến : làm chín thực

phẩm.


� Vật liệu ở dạng bột nhuyễn hoặc dạng rắn có độ ẩm cao.

� Biến đổi

- Biến đổi về nhiệt độ và ẩm

Nhiệt độ lớp vỏ

Nhiệt độ tâm

gđ1

gđ2

gđ3

0

T°C T lò

∆t1

∆t2

∆t3 T sôi

71

Qúa trình nướng được chia thành 3 giai đoạn:

Giai đoạn 1: khi mới cho bánh vào lò nướng có nhiệt độ không đổi (rất cao), lớp

vỏ ngoài cùng tăng nhiệt đô nhanh, đồng thời nhiệt độ tại tâm cũng tăng theo. Sự

chênh lệch giữa nhiệt độ tại tâm bánh và vỏ bánh tạo nên một gradient (nhiệt độ)

tăng trong giai đoạn đầu.

Khi mới cho bánh vào lò nướng, hàm ẩm của bánh rất cao, gradient nhiệt độ của

lớp vỏ với lớp trong bánh tăng lên làm cho một phần ẩm từ lớp bên ngoài đi vào bên

trong dưới dạng hơi, hàm ẩm tại tâm tăng lên. Khi thực hiện đốt nóng, lớp vỏ nhận

được một lượng nhiệt lớn, hơi nước trên vỏ bánh bốc hơi, ẩm trong tâm bánh

khuếch tán ra ngoài nhiều, điều này cản trở quá trình truyền nhiệt từ vỏ bánh vào

tâm. Hai dòng ẩm này chuyển động song song, nhưng khi gradient nhiệt độ còn cao

thì dòng ẩm đi từ bên ngoài vào trong lớn hơn nhiều dòng ẩm đi từ trong ra ngoài

nên ẩm tại tâm bánh vẫn tăng cao. Hai dòng ẩm này tiến tới cân bằng khi gradient

nhiệt giảm dần và gradient ẩm tăng lên.

Hiện tượng đọng sương trên bề mặt bánh là do ẩm của quá cao, bánh có nhiệt độ

thấp, nhiệt độ này thấp hơn nhiệt độ đọng sương của không khí nóng trong lò nướng

nên ẩm trên bề mặt bánh bị đọng sương, hiện tượng này mất nhanh khi nhiệt độ của

vỏ bánh tăng lên.

Giai đoạn 2 : khi ẩm trên vỏ bánh bốc hơi, nhiệt độ trên vỏ bánh đạt nhiệt độ sôi

(nhiệt độ trên vỏ bánh là không đổi do quá trình bốc hơi đã lấy đi phần nhiệt cung

cấp của lò nướng) thì nhiệt độ tâm bánh đang tăng lên, gradient nhiệt độ của bánh

giảm dần.

Giai đoạn 3: nhiệt độ của vỏ bánh tăng lên do quá trình bốc hơi nước giảm dần,

nhiệt độ tại tâm đạt nhiệt độ sôi và không đổi, ẩm trong tâm sản phẩm giảm mạnh.

Lúc này, ẩm trong thực phẩm chủ yếu là loại ẩm liên kết hoá học và có giá trị rất

thấp.

- Biến đổi hệ keo: khi nhiệt độ lớn hơn 30°C thì Prôtêin giảm trương nở, trên 50°C

thì Prôtêin đông tụ và tách nước. Tinh bột trương nở ở nhiệt độ 40°C đến 60°C và

bắt đầu hồ hoá ở nhiệt độ 60°C, tinh bột hồ hoá hấp phụ một lượng nước rất lớn,

làm cho sản phẩm khô hơn.

72

- Trạng thái: khi gia nhiệt, tinh bột và prôtêin tạo thành cấu trúc mao – xốp, tạo cho

sản phẩm có độ xốp nhất định. Quá trình nướng tạo thành lớp vỏ cứng bên ngoài

thực phẩm nướng, nếu lớp vỏ tạo thành quá sớm do quá trình gia nhiệt, vỏ sẽ bị

cháy và tạo thành một lớp cháy bao bọc, ngăn cản sự thoát ẩm, thoát khí ra bên

ngoài và truyền nhiệt vào bên trong sản phẩm, do đó việc điều chỉnh chế độ nướng

thích hợp sẽ làm tăng chất lượng của sản phẩm, trạng thái sẽ xốp hơn.

- Biến đổi hoá học : trong quá trình nướng xảy ra các phản ứng caramen hoá tạo

thành màu nâu xám, phản ứng melanoid (đường khử và axit amin, pepton, các

polypeptit). Lớp vỏ ngoài cùng sẽ biến đổi mạnh nhất. Nhiệt độ nướng cũng tác

động đến quá trình caramen hoá : từ màu nâu, nâu xám, nâu đen và đen theo chiều

tăng của nhiệt độ.

- Biến đổi sinh học, vi sinh: khi mới tăng nhiệt độ thì enzyme và vi sinh vật hoạt

động tốt, nhưng nếu nhiệt độ tăng cao thì bắt đầu ức chế hoạt động của enzyme và

vi sinh vật. Sau quá trình nướng, hầu hết vi sinh vật và enzyme bị loại trừ và sản

phẩm bảo quản được lâu hơn.

Biến đổi cảm quan: tạo ra mùi thơm hơn, màu sắc được gia tăng, đặc trưng, hấp dẫn

hơn.


� Chuẩn bị nguyên liệu nướng: cần có sự đồng đều về kích thước và cấu trúc.

� Chế độ nướng: điều chỉnh các chế độ: nhiệt độ, thời gian, độ ẩm của không

khí trong lò nướng. Nhiệt độ của quá trình nướng trong khoảng 160°C đến

400°C, tuỳ thuộc vào dạng, kích thước của nguyên liệu và dạng thiết bị nướng.

3.3.4. Giới thiệu thiết bị nướng

Thiết bị

- Lò nướng bằng nhiên liệu đốt trực tiếp : lò nướng bánh mì, nướng heo,

nướng gia cầm,...nhiên liệu chủ yếu bằng than, củi cấp nhiệt trực tiếp cho

thực phẩm.

- Lò nướng kênh (rãnh): chất tải nhiệt chuyển động trong các kênh, rãnh của

thành thiết bị, cấp nhiệt bức xạ trực tiếp làm không khí trong lò tăng nhanh.

- Lò nướng truyền nhiệt gián tiếp: nhiệt bức xạ thông qua các ống dẫn nhiệt :

chất tải nhiệt đi trong các ống, các tấm truyền nhiệt bức xạ cho thực phẩm.

73

- Lò nướng hầm: nhiệt từ ngọn lửa được đưa vào trong không gian nướng

bằng máy thổi.

- Lò điện : gia nhiệt bằng điện trở, vi sóng.

75

3.4 Quá trình rán : là quá trình gia nhiệt sử dụng dầu, mỡ làm chín thực phẩm.

3.4.1 Mục đích

- Chế biến: tăng giá trị dinh dưỡng của sản phẩm, khi rán nước trong nguyên

liệu thoát ra (với rau quả 30-50%), làm tăng hàm lượng chất khô; dầu thấm

vào thực phẩm làm tăng hàm lượng chất béo từ 10-13% . Do vậy, thực phẩm

có độ sinh nhiệt cao; tăng giá trị cảm quan.

- Bảo quản: tiêu diệt hệ thống men và vi sinh vật.


� Tồn tại thể rắn, bột, dẻo : tất cả nguyên liệu thực phẩm : rau, củ, quả, thịt,...

� Yêu cầu của dầu rán:

� Mùi vị: không ôi, khét, có mùi đặc trưng

� Màu sắc: trong, sáng, không lắng cặn

� Lượng ẩm và các chất bay hơi: không quá 0.3%

� Chỉ số acid của dầu: nhỏ hơn 0.2%

� Biến đổi của nguyên liệu:

- Biến đổi vật lý: khi nhiệt độ của nguyên liệu tăng dần và bằng nhiệt độ của

dầu rán, các biến đổi về hình dạng và cấu trúc của sản phẩm thay đổi: tinh

bột sẽ bị hồ hoá, trương nở, prôtêin bị biến tính làm cho cấu trúc thay đổi và

kích thước của nguyên liệu tăng lên do tạo ra nhiều khoang trống. khi hơi

nước bốc hơi làm cho hình dạng của sản phẩm teo lại, tạo nên nhiều khoang

trống hơn trong sản phẩm, tế bào trở nên khô, cứng (giòn).

- Biến đổi hóa học : quá trình này diễn ra khi nguyên liệu bị gia nhiệt mạnh :

quá trình thuỷ phân tinh bột thành các destrin, đường..., kết hợp với quá trình

caramen hoá tạo màu, mùi thơm cho sản phẩm. Prôtêin cũng bị biến tính

đông tụ và xảy ra phản ứng melanoidin.

- Biến đổi cảm quan: màu sắc, mùi, vị của sản phẩm được tăng lên, tạo giá trị

cảm quan cao cho người tiêu dùng.

� Biến đổi của dầu:

- Biến đổi vật lý: độ nhớt của dầu tăng do các chất trong nguyên liệu dịch

chuyển vào dầu.

76

- Biến đổi hóa học: dầu bị thủy phân và oxyhóa do tiếp xúc với nước và oxy

nên dầu bị thủy phân và oxi hóa tạo thành axit béo, glyxerin, peroxit,

andehit, aceton có mùi ôi khét; acrolein là chất lỏng, độc, khi rán bay ra có

khói màu xanh.

3.4.3. Phương pháp thưc hiện

� Giai đoạn rán:

� Tiến hành đúng chế độ gián:

- Đối với rau: 120-160°C

- Đối với thịt, cá: 140-180°C

� Thời gian rán: tuỳ theo loại nguyên liệu, nhiệt độ lò, lượng nguyên liệu.

� Nguyên liệu phải ngập hẳn trong dầu: 5-10 cm.

� Thường xuyên kiểm tra chất lượng dầu (chỉ số acid ≤4).

� Giai đoạn làm nguội: Sau khi rán nguyên liệu cần được làm nguội nhanh

đến nhiệt độ 35-40°C

- Dùng quạt gió

- Làm nguội trong thiết bị chân không

- Nhúng trong dầu nguội

� Độ rán: Xác định thời điểm kết thúc quá trình rán bằng cảm quan: màu, mùi,

vị; hoặc bằng độ rán

- Độ rán biểu kiến : tỉ lệ phần giảm đi về khối lượng trước và sau khi rán so

với khối lượng ban đầu của nguyên liệu .

%,100.1

21

G

GGb

−=

Trong đó : G1, G2 : khối lượng ban đầu và sau khi rán.

- Độ rán thực tế : là tỉ lệ giữa lượng ẩm thực tế mất đi so với khối lượng ban

đầu với khối lượng nguyên liệu ban đầu.

Độ rán biểu kiến dùng để tính toán các chỉ tiêu, định mức kinh tế, kỹ thuật và năng

suất thiết bị.

Độ rán thực tế sử dụng trong các quá trình tính toán nhiệt.

77

Xử lý dầu sau khi rán

Dầu sau khi rán có nhiều cặn, chỉ số acid cao, màu tối, mùi hôi khét, vị đắng, độ

nhớt cao,...

• Tách cặn bằng lắng, lọc, li tâm (45,000 vòng/phút).

• Tẩy màu bằng chất hấp phụ màu như silicagen, than hoạt tính.

• Tẩy mùi bằng cách đun trong thiết bị chưng cất trong chân không, phun nước

trực tiếp vào dầu để kéo các tạp chất dễ bay hơi ra khỏi dầu.

• Tinh chế dầu bằng phương pháp hydrat hóa. Đun dầu trong thiết bị hở ở

nhiệt độ từ 60-90°C, phun nước hoặc nước muối loãng (2-10% so với dầu,

khuấy đều). Nước sẽ kết hợp với các chất háo nước có trong dầu như:

protein, peptide, glucid thành cặn lắng xuống. Dầu thu được đem trung hòa

bằng NaOH đến độ acid cho phép.

Thiết bị chiên, rán :

Trong thiết bị có hai lớp : lớp nước lót ở đáy, lớp dầu ở trên lớp nước. Lớp nước lót

có nhiệm vụ chứa các phần tử rơi xuống đáy, tránh bị cháy do nhiệt độ của nước rất

thấp và giảm lượng dầu sử dụng.

Trong lớp dầu, có đặt các thiết bị truyền nhiệt gián tiếp bằng ống hơi chứa hơi nước

bão hoà.

79

3.5. Quá trình sao rang :

là quá trình gia nhiệt bằng dẫn nhiệt và bức xạ kết hợp quá trình đảo trộn.


� Sao với vật liệu dạng sợi, lá

� Rang với vật liệu dạng hạt : đậu phộng, đậu nành, cà phê,...

� Mục đích:

� Chuẩn bị: giảm độ ẩm, tạo hương vị, tiêu diệt enzyme... ví dụ sao chè,

thuốc lá

� Chế biến: Làm chín hạt đậu phộng, làm thay đổi hình dạng của sản

phẩm trong quá trình sao chè.

� Bảo quản: do tác động của nhiệt độ

� Cảm quan : tạo hương, tạo màu sắc cho sản phẩm do các phản ứng

caramen hoá.


� Nguyên liệu dạng rắn, rời : Nhiệt phải đều trong toàn bộ quá trình

Quá trình sao rang được coi như là quá trình biến đổi về nguyên liệu --> bán thành

phẩm ---> biến dạng --> Sản phẩm, ví dụ như lá chè --> sao khô --> làm xoắn -->

sản phẩm.

� Biến đổi

� Vật lý: giảm trọng lượng, giảm thể tích

80

� Hóa học : tạo ra các phản ứng của hợp chất polyphenol do enzyme

polyphenoloxydaza làm biến đổi màu sắc của lá chè, phản ứng

caramen hoá của hạt càphê tạo ra mùi, màu đặc trưng của càphê.

� Vi sinh : bị tiêu diệt

� Cảm quan: biến đổi hoàn toàn về màu sắc, mùi, vị.


� Thiết bị và vật liệu cùng tăng nhiệt độ : áp dụng cho nguyên

liệu dạng hạt, có độ ẩm cao.

� Thiết bị tăng nhiệt độ trước: áp dụng cho các loại lá, lá tươi

nhằm đình chỉ ngay biến đổi của enzyme trong lá.


81

Chương 4 : QUÁ TRÌNH HOÁ LÝ

4.1 Quá trình cô đặc

Cô đặc là quá trình làm bay hơi một phần dung môi của dung dịch chứa chất

tan không bay hơi, ở nhiệt độ sôi với mục đích làm tăng nồng độ chất tan, tách chất

rắn hòa tan ở dạng tinh thể và thu dung môi ở dạng nguyên chất.

Hơi bay lên gọi là hơi thứ, hơi này còn mang một lượng nhiệt nhất định nên có thể

sử dụng lại để cấp nhiệt cho các qúa trình tiếp theo. Cô đặc thương tiến hành ở áp

suất chân không với hệ cô đặc một nồi hoặc nhiều nồi. Áp suất của từng nồi giảm

dần theo chiều đi của dung dịch.

Mục đích :

Chuẩn bị : cho quá trình kết tinh đường mía, mì chính...

Hoàn thiện : tạo ra các sản phẩm có độ sánh cao như nước cà chua, nước dứa cô

đặc, nước quả cô đặc khác.

Bảo quản : nồng độ tăng lên hạn chế sự phát triển của vi sinh vật.

Nguyên liệu và các biến đổi

- nguyên liệu: các loại dung dịch chứa các chất hoà tan được tách từ động vật, thực

vật.

Biến đổi

Vật lý :

-Nhiệt hoà tan

Khi hoà tan chất rắn vào chất lỏng (dung môi) xảy ra hai quá trình sau: i) quá trình

nóng chảy của tinh thể mạng lưới của các tinh thể của chất rắn bị phá vỡ, quá trình

này thu nhiệt của dùng môi. ii) quá trình solvat hoá: hình thành liên kết giữa các

phân tử của chất hoà tan và các phân tử của dung môi. quá trình này thường toả

nhiệt. Như vậy, khi hoà tan một chất rắn vào dung môi thì hai quá trình này có thể

thu nhiệt hoặc toả nhiệt. Quá trình cô đặc ngược lại với quá trình hoà tan, tuỳ vào

từng loại dung dịch cô đặc mà quá trình cô đặc là toả nhiệt hay thu nhiệt. Nhiệt hoà

tan bằng tổng hai lượng nhiệt trên, nhiệt hoà tan có thể dương hoặc âm. Chất tan

nào dễ dàng thực hiện quá trình solvat hoá thì nhiệt hoà tan là dương, còn chất rắn

82

nào khó thực hiện quá trình solvat hoá hoặc không thực hiện quá trình solvat hoá thì

nhiệt hoà tan dương.

13.1.2.2 Nhiệt độ sôi của dung dịch

Nhiệt độ sôi của dung dịch là một thông số quan trọng khi tính toán và thiết kế

truyền nhiệt cô đặc, căn cứ vào nhiệt độ sôi mà ta có thể được chất tải nhiệt với các

thông số kỹ thuật thích hợp và chọn được chế độ làm việc hợp lý của thiết bị. Khi

cô đặc ở một áp suất nhất định, nồng độ của dung dịch sẽ tăng lên, kèm với sự tăng

nồng độ thì nhiệt độ sôi cũng tăng theo. Nhiệt độ sôi của dung dịch phụ thuộc vào

dung môi và bản chất của nồng độ chất tan. Như vậy, khi cô đặc thì nhiệt độ sôi của

dung dịch sẽ tăng dần lên, do đó phải mất một lượng nhiệt để làm sôi dung dịch

Một yếu tố ảnh hưởng tới nhiệt độ sôi là sự chênh lệch về áp suất thuỷ tĩnh của cột

chất lỏng trong ống truyền nhiệt. Trên mặt thoáng, nhiệt độ sôi thấp nhất, càng

suống sâu thì nhiệt độ sôi càng tăng.

Do đó sự tăng nhiệt độ sôi của dung dịch và sự chênh lệch nhiệt độ sôi do độ sâu

của dung dịch đều làm cho nhiệt độ sôi trung bình của dung dịch tăng lên và làm

giảm hiệu số nhiệt độ dung dịch và hơi đốt, làm tăng bề mặt truyền nhiệt của dung

dịch.

Hoá học : thay đổi pH, các phản

ứng phân huỷ bởi nhiệt, ...

Sinh học và cảm quan: có sự gia

nhiệt nên vi sinh vật bị tiêu diệt và

màu sắc thay đổi do caramen hoá

đường.

Phương pháp thực hiện

13.1.2.3 Nguyên lý của thiết bị cô

đặc một nồi được thể hiện ở hình

13.1:

hỗn hợp đầu cần cô đặc được đun

nóng trong thiết bị đun nóng đến

nhiệt độ sôi. Thiết bị này được gia

nhiệt bằng hơi nước bão hoà. Sau

ThiÕt bÞ

ng−ng

ThiÕt bÞ ®un

ThiÕt bÞ c«

Hót ch©n kh«ng

H¬i

S¶n phÈm

H¬i n−íc

H¬i n−íc

Hçn hîp

N−íc ng−ng

Phßng bèc

N−íc ng−ng

H×nh 13. 1: S¬ ®å ho¹t ®éng cña thiÕt bÞ c« ®Æc mét nåi

N−íc

83

đó hỗn hợp này được đưa vào thiết bị cô đặc, thực hiện quá trình bốc hơi nước. Tại

phòng đốt, dung dịch tiếp tục sôi và tạo thành hỗn hợp lỏng-hơi và bay hơi lên

phòng bốc hơi, hơi thứ sẽ thoát ra ngoài và được ngưng tụ tại thiết bị ngưng tụ.

Thiết bị ngưng tụ có nhiệm vụ ngưng tụ hơi nước và khi ngưng tụ thiết bị này sẽ tạo

được độ chân không nhất định.

Quá trình cô đặc sẽ làm cho nồng độ dung dịch tăng lên, khi nồng độ tăng lên thì

làm cho nhiệt độ sôi cũng tăng theo đồng thời do có sự chênh lệch về chiều cao của

mức chất lỏng trong các ống truyền nhiệt, cho nên nhiệt độ sôi của dung dịch trong

các ống truyền nhiệt này cũng khác nhau, càng xuống sâu thì nhiệt độ càng tăng, do

đó cũng có sự chênh lệch giữa nhiệt độ sôi ở bề mặt thoáng của chất lỏng và trong

các ống truyền nhiệt. Vì thế cần tốn thêm một lượng hơi đốt để gia nhiệt cho các

tổn thất này.

3.1.3 Nguyên lý quá trình cô đặc nhiều nồi

Quá trình cô đặc một nồi chỉ thực hiện cô đặc ở một giới hạn nhất định và không tận

dụng được lượng nhiệt do hơi thứ mang ra. Nhiệt lượng do hơi thứ mang ra sẽ làm

tác nhân đun nóng ở nồi thứ hai. Người ta tính toán rằng cứ 1 kg hơi nước bão hoà

có thể làm bay hơi 1 kg hơi thứ, 1 kg hơi thứ đưa sang nồi thứ 2 cũng làm bay hơi 1

H×nh 13. 2: S¬ ®å ho¹t ®éng cña thiÕt bÞ c« ®Æc nhiÒu nåi xu«i chiÒu

ThiÕt bÞ ng−ng tô

Hót ch©n kh«ng

S¶n phÈm

H¬i thø

N−íc ng−ng

H¬i n−íc b·o hoµ

H¬i thø H¬i

thø

Hçn hîp ®Çu

N−íc l¹nh

84

kg hơi thứ nữa. Như vậy, nếu sử dụng hệ hai nồi cô đặc thì sử dụng 1 kg hơi đốt là

hơi nước bão hoà thì sẽ làm bay hơi 2 kg hơi thứ chưa tính đến các tổn thất nhiệt

cục bộ.

Muốn sử dụng được hệ cô đặc nhiều nồi thì phải có sự chênh lệch giữa nhiệt

độ giữa hơi đốt và dung dịch cô đặc, nghĩa là nhiệt độ sôi của nồi thứ 2 phải thấp

hơn hơn nhiệt độ của hơi thứ đi ra ở nồi thứ nhất. Như vậy để cho nhiệt độ sôi của

nồi thứ hai thấp hơn nhiệt độ của hơi thứ đi ra ở nồi thứ nhất thì áp suất của nồi thứ

hai phải nhỏ hơn áp suất ở nồi thứ nhất. Như vậy, hệ cô đặc nhiều nồi có áp suất của

nồi phía trước lớn hơn nồi sau. Trong thực tế sử dụng quá trình cô đặc ghép nối tiếp

3 nồi liên tục. Nồi thứ nhất cô đặc ở áp thường hoặc áp suất cao, nồi thứ hai hoạt

động ở áp suất thường hoặc áp suất chân không, nồi thứ ba hoạt động ở áp suất chân

không. Dịch cô đặc sẽ tự chảy từ thiết bị

cô đặc trước sang thiết bị cô đặc phía sau

do sự chênh lệch áp suất của hệ thống cô

đặc.

13.2 Thiết bị cô đặc tuần hoàn tự nhiên

13.2.1 Thiết bị cô đặc có ống tuần hoàn

ở tâm.

13.2.1.1 Cấu tạo

Thiết bị gồm hai phòng: phòng bốc hơi

và phòng đốt. Phòng đốt có các ống

truyền nhiệt bao gồm các ống thành phần

nhỏ và ống tuần hoàn ở tâm có đường

kính lớn. Cấu tạo của phòng đốt giống

thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm. Hơi

nước b•o hòa đi bên ngoài ống trao đổi

nhiệt với dung dịch cô đặc đi trong ống.

Phòng bốc hơi là không gian dùng để

bốc hơi nước. Trong phòng bốc hơi có

đặt các thiết bị tách bọt. H×nh 13. : ThiÕt bÞ c« ®Æc cã èng tuÇn hoµn ë

t©m Trong ®ã 1: phßng bèc h¬i 2: phßng ®èt 3: èng truyÒn nhiÖt 4: èng tuÇn hoµn 5: kh«ng gian bèc h¬i 6: thiÕt bÞ t¸ch bät

85

13.2.1.2 Nguyên lý hoạt động

Dung dịch cần cô đặc được đưa vào thiết bị ở nhiệt độ sôi, tại phòng đốt dung dịch

được tiếp tục trao đổi nhiệt với hơi nước b•o hòa, dung dịch nhận nhiệt và bốc hơi.

trong phòng đốt, do cấu tạo của phòng đốt có các ống thành phần và ống tuần hoàn

ở tâm. Dung dịch trong ống thành phần có sự trao đổi nhiệt lớn hơn sự trao đổi

nhiệt của dung dịch với ống tuần hoàn ở tâm. Dung dịch trong ống thành phần tạo

thành hỗn hợp lỏng-hơi sẽ chuyển động đi lên phía trên còn dung dịch trong ống

tuần hoàn ở tâm có sự trao đổi nhiệt thấp hơn chuyển động xuống phía dưới. Như

vậy dung dịch trong phòng đốt luôn chuyển động tuần hoàn theo một đường khép

kín. Dung dịch trên bề mặt thoáng của phòng bốc hơi sẽ bốc hơi và đi ra ngoài. Cứ

như vậy, dung dịch sẽ bốc hơi và nồng độ của dung dịch sẽ tăng lên.

13.2.2 thiết bị cô đặc có phòng đốt ngoài

13.2.2.1 Cấu tạo

Thiết bị cũng có hai phòng:

phòng đốt ngoài và phòng

bốc hơi. hai phòng này có

thể tách biệt nhau. Phòng

đốt ngoài gồm các ống

thành phần loại vỏ bọc ống

chùm, có thể dài đến 7 mét.

Phòng đốt được cung cấp

nhiệt nhờ vào hơi nước bão

hòa hoặc các loại hơi đốt

khác. Phòng bốc hơi được

đặt cố định, bên trong có bộ

phận tách bọt.

13.2.2.2 nguyên lý hoạt

động

Dung dịch đi vào phòng đốt được đun nóng lên nhiệt độ sôi tạo thành hỗn hợp lỏng

hơi đi qua ống nối vào phòng bốc hơi. Hơi thứ được tách ra lên phía trên, dung dịch

còn lại đi vào phòng đốt theo ống tuần hoàn.

H×nh 13. : thiÕt bÞ c« ®Æc cã phßng ®èt ngoµi

86

13.3 Thiết bị cô đặc tuần hoàn cưỡng bức

13.3.1 Cấu tạo

Thiết bị cô đặc tuần hoàn cưỡng bức bao gồm hai phòng: phòng đốt và phòng bay

hơi. trong phòng đốt cũng chứa các ống thành phần, được trao đổi nhiệt gián tiếp

bằng hơi đốt. Trong ống tuần hoàn có đặt một bơm tuần hoàn để đẩy dịch vào

phòng đốt. Phòng bay hơi được đặt phía trên phòng đốt, phía trong có đặt bộ phận

tách bọt.

13.3.2 Nguyên lý hoạt động

Dung dịch được đưa vào phòng đốt bằng bơm

tuần hoàn. tại đây,dung dịch nhận nhiệt và bay

hơi, dung dịch ở trạng thái lỏng hơi đi vào

phòng bốc hơi. vận tốc chuyển động của dung

dịch trong ống khoảng 1,5 m/s đến 3,5 m/s, do

đó hệ số cấp nhiệt trong phòng đốt cao hơn rất

nhiều so với các thiết bị khác. Động lực của quá

trình tuần hoàn dung dịch phụ thuộc vào năng

suất của bơm. Hỗn hợp lỏng hơi đi vào không

gian của phòng bốc hơi, nước sẽ bay hơi, dung

dịch trở nên đậm đặc hơn. một phần dụng dịch

cô đặc được lấy ra, một phần được trộn với hỗn

hợp đầu đi vào ống tuần hoàn được bơm tuần

hoàn vận chuyển vào phòng đốt.

Một ưu điểm của thiết bị này là tránh được sự

dính cặn trên thành ống truyền nhiệt và thiết bị

có thể sử dụng để cô đặc những dung dịch có độ

nhớt cao mà thiết bị cô đặc tự nhiên khó thực

hiện. Nhưng thiết bị phải trang bị thêm bơm để

vận chuyển.

H×nh 13.: thiÕt bÞ c« ®Æc tuÇn hoµn c−ìng bøc Trong ®ã 1: phßng ®èt 2:phßng bèc h¬i 3: èng tuÇn hoµn 4: guång b¬m ly t©m

87

4.4. Quá trình keo tụ

Keo tụ là quá trình làm đông kết các hạt keo nhỏ, làm tăng kích thước của hạt.

Quá trình keo tụ thực hiện bằng cách làm mất lớp vỏ hydrat hoá, đưa keo về điểm

đẳng điện khi đó keo sẽ đông tụ.


Mục đích: làm trong dịch và tạo ra các sản phẩm mới, tách casêin ra khỏi dung dịch

sữa.


Vật liệu : thuộc hệ dị thể không bền và có độ phân tán cao, có chất keo có tính chất

: tích điện, tính thuận nghịch dưới tác động của yếu tố bên ngoài, keo có lớp vỏ

solvat hoá, ưa nước hoặc kị nước.

Biến đổi vật liệu

� Hóa lý: Biến đổi pha từ lỏng sang rắn, Thay đổi tính chất của các chất,

giảm mức phân tán trong chất lỏng,thay đổi lớp điện tích,...

� Hóa học: Thay đổi pH, độ axit

� Cảm quan: Hương vị, màu sắc…

� Sinh hóa: do quá trình đông tụ prôtêin nên làm thay đổi cấu trúc

enzyme.


� Dùng chất điện ly : tạo ra các ion (+) và ion (-), làm trung hoà lớp điện tích

của hạt keo, đưa chúng về điểm đẳng điện pI, ví dụ để đông tụ axit glutamic

(một axit amin) đưa pH về 2,9 đến 3,2 bằng HCl, đông tụ casein trong sữa bị keo

tụ ở pH 4,6 đến 4,7

� Dùng chất keo để khử keo: dùng các keo có điện tích trái dấu để trung hoà

lớp điện tích của chúng. Keo pectin trong nươc quả có điện tích (-), muốn keo tụ

chúng dùng một loại keo mang điện tích (+) như gelatin hoà tan. Khi đó chúng

sẽ đông tụ và kết tủa.

� Dùng chất tạo đông : các chất như : sulfat canxi, sulfat magiê hoặc nước chua

để làm tạo ra các cầu Ca trong đậu phụ, làm đông chúng một cách nhanh chóng.

� Dùng Enzyme : emzyme pectinaza thuỷ phân pectin trong dịch quả

88

� Dùng phương pháp vật lý: Khuấy trộn, thay đổi nhiệt độ, pha loãng hoặc tăng

nồng độ


Cần trang bị thùng lắng và thiết bị khuấy trộn cho quá trình tách keo tụ

89

QUÁ TRÌNH TRÍCH LY

Bản chất

Tách chất hoà tan trong chất lỏng hoặc chất rắn bằng một chất hoà tan khác

(dung môi). Là một quá trình khuyếch tán. Có thể trích ly hệ rắn-lỏng hoặc lỏng-

lỏng.

Mục đích:

- Khai thác: thu nhận những thành phần có ích sử dụng cho thực phẩm, dược

phẩm (trích ly dầu cá, các hoạt chất sinh học từ vỏ cây, lá cây, rễ cây, rong biển,

động vật biển,…).

- Chuẩn bị: loại bỏ một số chất không mong muốn trước khi đi vào các quá

trình chế biến tiếp theo; ngâm tẩy thạch đông (agar-agar), loại bỏ các tạp chất vô cơ

hữu cơ, ngâm các loại hạt củ trước khi chế biến làm yếu liên kết trong vật liệu hoặc

trích ly một số phần tử vào dung dịch ngâm như hoà tan HCN trong sắn...

- nâng cao hiệu suất thu sản phẩm khi kết hợp với các quá trình khác như

ép+trích ly+ép

Nguyên liệu và biến đổi

� Vật liệu có thể là lỏng-lỏng; rắn-lỏng và dung môi (một hay hỗn hợp các

dung môi).

� Yêu cầu của dung môi trích ly (chiết):

- Dung môi phải có tính hòa tan chọn lọc.

- Không có tác dụng hóa học với các thành phần của nguyên liệu, cũng như

thiết bị sử dụng.

- Tính chất vật lý ổn định, có thể bốc hơi hoàn toàn trong phạm vi nhiệt độ

không cao.

- Không độc khi thao tác, không tạo hỗn hợp nổ với không khí và khó cháy.

- Rẻ tiền, dễ kiếm, thích hợp cho sản xuất quy mô công nghiệp.

- Dung môi phải dễ dàng được tách ra sau khi chiết.

Biến đổi vật liệu:

Vật lý

Hoá học

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly

90

Quá trình trích ly là quá trình khuyếch tán. Bao gồm hai quá trình:

- Khuyếch tán ngoại: là quá trình khuyếch tán chuyển dịch các chất từ bề mặt

nguyên liệu ra dung môi.

- Khuyếch tán nội: là quá trình khuyếch tán chuyển dịch các chất hòa tan trong

nguyên liệu ra bề mặt do sự chênh lệch nồng độ tạo chênh lệch áp suất giữa

các lớp của nguyên liệu.

� Vận tốc khuyếch tán tuân theo định luật khuyếch tán:

Dm/dt = -D.F.dc/dx

Dm/dt: vận tốc khuyếch tán

m: số mol chất khuyếch tán

dc/dx: gradien nồng độ chất khuyếch tán.

D = KT/N.1/6π.r.η

K: Hệ số Bozmal

T: Nhiệt độ tuyệt đối

N: Số avogadro

Các yếu tố ảnh hưởng:

- Chênh lệch nồng độ giữa hai pha.

- Nhiệt độ

- Diện tích tiếp xúc

- Thời gian

- Tính chất nguyên liệu.

Phương pháp thực hiện

� Dung môi chiết:

- xăng : sử dụng trong sản suất dầu để thu được dầu tinh khiết hơn xăng không hòa

tan nhựa các sản phẩm oxyhoá các chất béo

- Rượu : sử dụng trích ly dầu đậu tương nhiệt độ tách bằng 16 đến 20°C rượu sẽ

lắng xuống đáy

- Propan và butan : hoà tan một lượng rất nhỏ các chất không có đặc tính béo, ở

nhiệt độ t=25 đến 40°C dung dịch propan và butan sẽ phân ly ra khỏi dầu

- Benzen: hoà tan dầu và có khả năng hoà tan một số chất không béo, benzen có

tính độc

91

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết dầu

� Tính chất nguyên liệu

Sự vón cục

� Sự chênh lệch nồng độ dầu và dung môi phải đủ lớn

� Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết và tốc độ lưu động của dung môi.

Tăng nhiệt độ: tăng chuyển động nhiệt phân tử, giảm độ nhớt.

� Ảnh hưởng của hàm lượng nước có trong nguyên liệu

Chiết astaxanthin từ phế liệu vỏ giáp xác

� Một số tính chất của astaxanthin:

- Là một carotenoid, có công thức phân tử C40H52O4

- Tồn tại chủ yếu ở vỏ ngoài của giáp xác.

- Liên kết chặt chẽ với lớp vỏ calcium carbonat-chitin.

- Astaxanthin có màu đỏ, liên kết chặt chẽ với protein tạo thành phức

carotenoprotein (màu xanh).

- Không tan trong nước, tan trong các dung môi: aceton, metanol, etanol,

hexane,…

Ứng dụng:

� Là chất chống oxi hóa

� Tăng cường khả năng miễn dịch

� Ngăn ngừa tác nhân gây ung thư

� Cải thiện tổn thương võng mạc.

� Là thành phần quan trọng của thực ăn chăn nuôi, nhằm tạo màu đỏ hấp dẫn:

cá hồi.

� Là thành phần quan trọng của nhiều loại dược phẩm.

92

4.2. Quá trình chưng cất : Tách hỗn hợp chất lỏng dựa vào sự khác nhau về độ bay

hơi khác nhau


� Mục đích:

� Khai thác(Thu nhận tinh chất)

� Chuẩn bị(loại tạp chất)


� Hỗn hợp nhiều cấu tử có độ bay hơi khác nhau

� Lỏng: Rượu nồng độ thấp

� Rắn-lỏng: Dịch dấm chín; nguyên liệu trích tinh dầu

� Biến đổi:

� Hoá lý

� Thành phần hoá học

� Cảm quan màu sắc


Chưng đơn giản: dùng để tách các hỗn hợp gồm nhiều cấu tử có độ bay hơi rất khác

nhau.

Chưng bằng hơi nước trực tiếp: dùng để tách các hỗn hợp gồm các chất khó bay hơi

và tạp chất không bay hơi, thường được áp dụng tách các cấu tử không hoà tan vào

nước.

Chưng chân không : dùng trong trường hợp cần hạ thấp nhiệt độ sôi của toàn hỗn

hợp các cấu tử.

Chưng luyện: là phương pháp chưng phổ biến nhất hiện nay dùng để tách hoàn toàn

hỗn hợp các cấu tử dễ bay hơi có tính chất hoà tan một phần hoặc hoàn toàn vào

nhau.


3.2.1 Chưng đơn giản

Sơ đồ:

93

Cung cấp nhiệt cho dung dịch chưng đến nhiệt độ sôi và tiếp tục cung cấp nhiệt,

hỗn hợp hơi bay lên và được ngưng tụ ở thiết bị ngưng tụ, ta được nước chưng.

Thành phần trong nước chưng giầu cấu tử dễ bay hơi, chất lỏng còn lại trong nồi

nghèo cấu tử dễ bay hơi. Do quá trình chuyển khối chỉ thực hiện một lần nên nồng

độ của nước chưng giảm dần, cho nên người ta đựng hỗn hợp nước trong nhiều

bình khác nhau. Hỗn hợp chưng đến một thời điểm nồng độ xác định thì được tháo

ra ngoài và gọi là nước đáy.

Để hạn chế sự giảm nồng độ của nước chưng, người ta thường cho hồi lưu

một phần nước chưng đã ngưng tụ trở lại nồi chưng để làm giầu cấu tử dễ bay hơi

trong nồi, pha hơi trong nồi đi lên tiếp xúc pha với chất lỏng hồi lưu, thực hiên quá

trình chuyển khối làm giầu cấu tử dễ bay hơi trong pha hơi đi lên, khi đó hỗn hợp

nước chưng thu được vẫn đảm bảo giầu cấu tử dễ bay hơi.

cÊp nhiÖt

N−íc l¹nh

N−íc

94

Chưng đơn giản áp dụng cho các cấu tử sau đây:

- hai cấu tử có nhiệt độ sôi khác xa nhau

- khi không đòi hỏi độ tinh khiết của sản phẩm cao

- tách hỗn hợp lỏng ra khỏi tạp chất không bay hơi

- tách sơ bộ nhiều cấu tử.

cân bằng vật li ệu

F: là khối lượng dung dịch chưng ban đầu, kg

xf là nồng độ của dung dịch chưng ban đầu, phần mol

P : lượng sản phẩm đỉnh, kg

xp là nồng độ của sản phẩm đỉnh, phần mol

W: là lượng nước đáy, kg

x w là nồng độ của nước đáy, phần mol

Ta có phương trình cân bằng vật liệu sau:

F = W + P

xf.F = xw. W + xp.P

cÊp nhiÖt

N−íc l¹nh

95

Từ phương trình trên ta có tỷ số: fpwpwf xx

W

xx

F

xx

P

−=

−=

−

3.2.2 Chưng cuốn theo:

sử dụng cho hỗn hợp dung dịch không tan lẫn vào nhau, người ta sử dụng tác nhân

C không tan trong hỗn hợp A+B

VD: A: là cấu tử dễ bay hơi có Phơi lơn hơn

B: là cấu tử khó bay hơi

Khi sục khí C vào thì pC + pB (+pA) = p, thì

ta được hỗn hợp sôi ở nhiệt độ sôi thấp hơn

nhiệt độ sôi của A và B, do đó cho phép ta

tách hỗn hợp A và B.

Quá trình chưng cuốn theo này sử dụng trong

công nghiệp chế biến tinh dầu, các chất thơm

trong công nghiệp thực phẩm.

Tác nhân cuốn theo: dùng khí hoặc hơi nước.

Sơ đồ :

Dạng gián đoạn:

96

Dạng liên tục

Hoạt động:

Pha liên tục đi từ trên xuống tiếp xúc với hơi đi từ dưới lên, cấu tử A dễ bay hơi sẽ

chuyển từ pha lỏng sang pha hơi, như vậy trong pha hơi sẽ được làm giàu cấu tử A,

Thiết bị phân ly

Thiết bị phân ly

A + B

Hõi nýớc

Nýớc đáy

Thiết bị ngýng tụ

97

dung dịch chảy xuống phía dưới sẽ nghèo cấu tử B, cứ như vậy cấu tử A sẽ được

tách qua mỗi bậc, cấu tử B sẽ được làm giàu qua mỗi bậc từ trên xuống.

1.2.3 Chưng luyện hai cấu tử

1.2.3.1 sơ đồ nguyên lý

để thu được cấu tử ở sản phẩm đỉnhcó độ tinh khiết cao hơn, người ta tiến hành

chưng đơn giản nhiều lần.

Hoạt động : hỗn hợp đầu-->hơi-->ngtụ-->vào nồi 2-->hơi-->ngtụ-->nồi 3-->ngtụ--

>sản phẩm thể hiện trên sơ đồ:Nhiệt độ sôicủa nồi trước lớn hơn nhiệt độ sôi của

nồi sau

-có thể dùng hơi của nồi trước sục thẳng trực tiếp vào nồi sau hơi sẽ được ngưng tụ

ở nồi hai nhiệt ngưng tụ sẽ lam bay hơi chất lỏng trong nồi hai -->ta có thể bỏ được

thiết bị ngưng tụ và thiết bị truyền nhiệt ở các bậc trung gian --> chỉ còn một thiết bị

truyền nhiệt ở nồi đầu tiên

-nước đáy của thiết bị phía trên luôn giàu cấu tử dễ bay hơi so với nước đáy của nồi

dưới

do vậy người ta lấy sản phẩm đáy của nồi trên về chưng ở nồi dưới và tiếp tục làm

như vậy đểvắt kiệt cấu tử dễ bay hơi trong pha lỏng

sơ đồ này có thể chuyển thành sơ đồ dạng tháp công nghiệp như sau:

F I

A

B

C D

E

G

H

J

SP

x x x

98

Nước đáy

Hỗn hợp đầu

Thiết bị ngýng tụ

Hồi lưu

Thiết bị làm nguội

100

4.5. Quá trình kết tinh : Chuyển pha từ lỏng sang rắn dựa vào tính hòa tan của chất

rắn. Quá trình kèm theo tỏa nhiệt


Mục đích: Khai thác


Nguyên liệu : Dung dịch đậm đặc có độ bão hòa > 70%

Biến đổi

Hóa lý: chuyển pha lỏng sang rắn , xuất hiện các mầm tinh thể và mầm tinh thể sẽ

tự lớn lên thành tinh thể lớn. việc làm xuất hiện các mầm tinh thể cần tạo ra sự biến

đổi của các yếu tố bên ngoài như áp suất, nhiệt độ, điều kiện khuấy trôn,... Các phân

tử chất lỏng ở trạng thái bão hoà sẽ tụ tập cục bộ tạo thành các mầm tinh thể rất

nhỏ, mầm này có thể tan ra hoặc lớn lên. Sau khi đã có mầm tinh thể bền vững,

mầm bắt đầu lớn lên nhờ vào sự khuếch tán phân tử từ ngoài dung dịch quá bão hoà

vào bề mặt nhân nhân do sự chênh lệch nồng độ giữa dung dịch quá bão hoà và

dung dịch trên bề mặt của tinh thể.

Các phân tử tụ tập trên bề mặt tinh thể sẽ lập tức chuyển pha, kết tinh làm cho tinh

thể lớn lên và khi đó trên bề mặt tinh thể trở lại trạng thái gần bão hoà--> quá trình

khuếch tán lại tiếp tục


- gia nhiệt làm bay hơi một phần dung môi : ứng dụng cho chất rấn có độ hoà tan

tăng hoặc giảm không đáng kể khi giảm nhiệt độ. Phương pháp này cần tạo mầm

tinh thể bằng cách bỏ bột nghiền nhỏ vào trong dung dịch quá bão hoà tạo thành

mầm tinh thể.

- làm lạnh dung dịch bằng cách hạ nhiệt độ: ứng dụng cho chất rắn có độ hoà tan

tăng khi tăng nhiệt độ: phương pháp này thường áp dụng với quá trình hạ áp suất và

khuấy trộn dung dịch, các mầm tinh thể được thêm vào hoặc tự tạo thành trong quá

trình hạ nhiệt độ.

4.5.4. Vấn đề thiết bị (giới thiệu thiết bị kết tinh)

101

thiết bị kêt tinh

Thiết bị kết tinh tách một phần dung môi

- Tách dung môi bằng các phương pháp sau:

- Cô đặc ở P thường, P cao

- Bay hơi ở nhiệt độ nhỏ hơn nhiệt độ sôi của dung dịch

Dạng tháp:

Cấu tạo:

Dạng vít tải

Cấu tạo

Qúa trình này vừa vận chuyển vừa khuấy trộn, chất lỏng sẽ bay hơi, thực hiện quá

trình kêt tinh

Thiết bị kết tinh liên tục:

Vßi Vßi

Dµn gç

102

1.1 thiết bị kêt tinh tách một phần dung môi: thiết bị dạng này thường có bộ phận

làm lạnh và cánh khuấy

Phßng bèc h¬i

Phßng kÕt tinh

B¬m

Dung dÞch

S¶n phÈm

103

4.6. Quá trình sấy


Bốc hơi nước bằng nhiệt độ dựa vào chêng lệch áp suất hơi riêng phần ở bề mặt vật

liệu và môi trường xung quanh

Mục đích

Chuẩn bị: chuyên chở, tẩm

Khai thác: tăng hàm lượng chất khô

Chế biến: tăng độ giòn, dẻo

Bảo quản: giảm họat độ của nước


Nguyên liệu : từ động vật, thực vật ẩm, chất lỏng : Có 3 lọai ẩm:Ẩm tự do, Liên kết

vật lý (mao quản và thẩm thấu), liên kết hóa học.

Biến đổi

Vật lý : co thể tích, thay đổi khối lượng riêng, giảm khối lượng của vật liệu

Hóa lý : do quá trình khuyếch tán ẩm nên có thể làm tụ tập các chất hòa tan trên bề

mặt thực phẩm, làm tắc nghẽn các mao mạch trong quá trình sấy.

Quá trình chuyển nhiệt từ bên ngoài vào trong lòng thực phẩm cũng làm

giảm tốc độ khuếch tán ẩm từ trong lòng thực phẩm ra ngoài.

Nếu sự bay hơi ẩm trên bề mặt quá nhanh sẽ dẫn đến quá trình tạo ra một lớp

màng bao bọc xung quanh thực phẩm, ngăn cản quá trình khuếch tán ẩm ra

bề mặt của nó.

Ngoài sự khuếch tán ẩm còn có sự chuyển pha lỏng sang hơi, làm thay đổi hệ

keo trong thực phẩm, ảnh hưởng đến việc khuếch tán ẩm ra bề mặt. keo tụ có

thể tạo ra lớp màng làm ngăn cản quá trình khuếch tán ẩm và bay hơi.

Hóa học: nếu nhiệt độ tăng lên kéo theo tốc độ phản ứng tăng và nếu hàm lượng

nước giảm đi thì các phản ứng thủy phân giảm theo.

Sinh hóa : Họat động của Enzym tăng hoặc giảm, do các điều kiện tối ưu của

emzyme được hoạt hóa hoặc bị vô hoạt dần dần khi tăng nhiệt và giảm hoạt độ

nước. trong một số quá trình sấy, để tránh sự hoạt động của các enzyme thì công

104

đoạn làm vô hoạt enzyme trước khi sấy bằng các tác nhân nhiệt, ví dụ như quá trình

sấy chè : có các enzyme polyphenoloxydaza hoặc các loại peroxydaza.

Sinh học : Cấu tạo tế bào, Vi sinh vật khó phát triển do hoạt độ nước thấp, nhưng số

lượng trong 1 g sản phẩm thường cao hơn trong sản phẩm lỏng. bào tử không bị tiêu

diệt trong quá trình sấy. Do hiện tượng ẩm cục bộ trong vật liệu sấy nên vẫn có sự

phát triển của vi sinh vật, nhưng số lượng ít.

Cảm quan :

Màu sắc của sản phẩm sấy phụ thuộc vào nhiệt đô sấy, khi nhiệt tăng lên làm gia

tăng các phản ứng tạo màu, cố định màu cho sản phẩm

Mùi: quá trình làm bay hơi hợp chất thơm, tạo ra một số mùi ôi khét do oxyhoas

lipid

vị: tăng lên do nồng độ tăng lên

Trạng thái: kích thước của thực phẩm thường giảm đi do sự co lại của thực phẩm,

làm cho thực phẩm bị cong vênh, nứt nẻ bề mặt


Giai đoạn sấy : hai giai đoạn : khuếch tán nội (khuếch tán ẩm, nhiệt) và khuếch tán

ngoại (bay hơi lỏng trên bề mặt).

Các phương pháp sấy :

Sấy tự nhiên

Sấy nhân tạo

Sấy tiếp xúc

Sấy trực tiếp

Sấy bức xạ

Sấy bằng dòng điện cao tần

Sấy thăng hoa

Sấy ngược chiều

Sấy xuôi chiều

Sấy chéo dòng

Sấy tầng sôi…

4.6.4. Vấn đề thiết bị (giới thiệu thiết bị sấy)

105

4.6.4.1. Các thiết bị sấy ở điều kiện thường.

4.6.4.1.1. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của thiết bị sấy phòng.

-.Nguyên lý làm việc:

Vật liệu sấy được đặt trên các xe gòng sau đó được đưa vào phòng sấy.

Không khí ngoài trời được quạt gió hút và thổi qua calorifer, tại đây không khí được

nung nóng nhờ nhận nhiệt của hơi đốt. Không khí nóng sau khi ra khỏi calorifer

được đẩy trực tiếp vào phòng sấy. Trong phòng sấy, không khí nóng tiếp xúc trực

tiếp với vật liệu sấy, gia nhiệt cho vật liệu sấy đồng thời vận chuyển lượng ẩm tách

ra khỏi vật liệu sấy ra ngoài.

4.6.4.1.2. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của thiết bị sấy tầng sôi:

- Khái niệm về trạng thái tầng sôi:

Gọi chiều cao của lớp hạt là H0 và vận tốc không khí nóng thổi từ dười lên là w

(m/s).

H¬i ®èt

H×nh 14.1 : thiÕt bÞ sÊy ë ®iÒu kiÖn th−êng

w

H0

106

+ Nếu w nhỏ: Lớp hạt ở trạng thái đứng yên (H0 = const).

+ Nếu ta tăng dần w lên thì đến một giá trị nào đó lớp hạt bắt đầu nhấc lên ở trạng

thái lơ lửng (trạng thái tầng sôi). Thiết bị sấy ở chế độ đó được gọi là thiết bị sấy

tầng sôi.

+ Nếu ta tiếp tục tăng w thì đến một giá trị nào đó các hạt vật liệu sẽ bị cuốn theo

dòng khí. Thiết bị sấy ở chế độ đó được gọi là thiết bị sấy khí động.

- Sơ đồ cấu tạo:

1. Buồng sấy. 4. Xyclon.

2. Vít tải. 5. Calorifer.

H¬i ®èt

6

5

1

VL sấy

S¶n phÈm

S¶n phÈm

K2 thải

4

2

3

107

3. Lưới sấy. 6. Quạt li tâm.

-Nguyên lý làm việc:

Vật liệu sấy dạng hạt được đưa vào buồng sấy nhờ vít tải. Trong buồng sấy, vật liệu

sấy được không khí nóng thổi từ dưới lên ở trạng thái tầng sôi (trạng thái lơ lửng);

trong quá trình đó vật liệu sấy được gia nhiệt và sấy khô, sản phẩm được đưa ra

ngoài.

Không khí ngoài trời được quạt gió hút và thổi qua calorifer để thực hiện quá trình

nung nóng nhờ nhận nhiệt của hơi đốt. Không khí nóng sau khi ra khỏi calorifer

được đẩy trực tiếp vào buồng sấy với vận tốc đủ lớn để thổi lớp vật liệu sấy dạng

hạt ở trạng thái lơ lửng. Sau khi gia nhiệt cho vật liệu sấy, không khí thải và các hạt

sản phẩm có kích thước nhỏ được đưa qua xyclon để thực hiện quá trình phân riêng

(phân ly); sản phẩm được tách ra ở đáy của xyclon, không khí thải đi lên phía trên

ra ngoài.

4.6.4.1.3 Các thiết bị sấy khí động

-. Sơ đồ cấu tạo:

1. ống sấy. 3. Calorifer.

2. Xyclon. 4. Quạt gió.

H¬i ®èt

S¶n

VL sÊy

Kk«ng

1

3 4

2

108

- Nguyên lý làm việc:

Vật liệu sấy dạng hạt được đưa vào ống sấy từ phía dưới. Trong ống sấy, vật

liệu sấy được không khí nóng thổi từ dưới lên cuốn bay dọc theo ống sấy. Khi đó

vật liệu sấy được gia nhiệt và sấy khô.

Sau khi đi hết ống sấy, hỗn hợp không khí thải và sản phẩm được đưa vào

xyclon để thực hiện quá trình phân riêng (phân ly). Hỗn hợp không khí thải và sản

phẩm được đưa vào xyclon theo phương tiếp tuyến, dưới tác dụng của lực li tâm sản

phẩm được tách ra ở đáy của xyclon, không khí thải đi lên phía trên ra ngoài.

4.6.4.1.4. Thiết bị sấy dùng bơm nhiệt


VL sÊy

S¶n phÈm

1

2

3

4 5

109

1. Bơm nhiệt. 4. Quạt gió.

2. Dàn nóng. 5. Buồng sấy.

3. Dàn lạnh.


Máy nén thực hiện quá trình nén môi chất lên dàn ngưng, tại đây hơi môi

chất sẽ nhả nhiệt cho không khí thực hiện quá trình ngưng tụ. Môi chất lỏng đi qua

van tiết lưu thực hiện quá trình tiết lưu giảm áp, giảm nhiệt độ sau đó đi vào dàn

bay hơi. Tại đây, môi chất sẽ nhận nhiệt của không khí thải sau khi ra khỏi buồng

sấy để bay hơi và được máy nén hút về tiếp tục thực hiện quá trình ép nén.

Không khí đi qua dàn ngưng nhận nhiệt của môi chất nén thực hiện quá trình

nung nóng sau đó được quạt li tâm hút thổi vào buồng sấy. Tại buồng sấy, không

khí nóng nhả nhiệt cho vật liệu sấy trở thành không khí thải. Không khí thải mang

theo lượng ẩm tách ra khỏi vật liệu sấy được đi qua dàn lạnh để thực hiện quá trình

tách ẩm. Tại dàn lạnh, không khí nhả nhiệt cho môi chất thực hiện quá trình làm

lạnh, không khí được hạ nhiệt độ xuống dưới nhiệt độ điểm băng; khi đó hơi nước

sẽ ngưng tụ và được tách ra. Không khí khô được đưa qua dàn ngưng để thực hiện

quá trình nung nóng và được đưa vào buồng sấy tiếp tục thực hiện quá trình sấy.

110

4.6.4.15. Thiết bị sấy gỗ dùng bơm nhiệt:



Gỗ được đặt trên các giá đỡ sẽ nhận nhiệt của không khí nóng và thực hiện

quá trình sấy khô.

Không khí đi qua dàn ngưng nhận nhiệt của môi chất nén thực hiện quá trình

nung nóng sau đó được quạt li tâm hút thổi vào buồng sấy. Tại buồng sấy, không

khí nóng nhả nhiệt cho vật liệu sấy trở thành không khí thải. Không khí thải mang

theo lượng ẩm tách ra khỏi vật liệu sấy được đi qua dàn lạnh để thực hiện quá trình

tách ẩm. Tại dàn lạnh, không khí nhả nhiệt cho môi chất thực hiện quá trình làm

lạnh, không khí được hạ nhiệt độ xuống dưới nhiệt độ điểm băng; khi đó hơi nước

sẽ ngưng tụ và được tách ra. Không khí khô được đưa qua dàn ngưng để thực hiện

quá trình nung nóng và được đưa vào buồng sấy tiếp tục thực hiện quá trình sấy.

4.6.4.16. Thiết bị sấy phun

- Nguyên lý chung của phương pháp sấy phun:

Buång sÊy

Van TL

Dµn l¹nhDµn nãng

M¸y nÐnGi ̧®ì

NhiÖt bæ sung

Qu¹t giã

H×nh 14. : ThiÕt bÞ sÊy dïng b¬m nhiÖt

111

Phân tán dung dịch sấy thành các hạt có kích thước nhỏ ở dạng sương

mù sau đó cho tiếp xúc trực tiếp với không khí nóng. Khi đó các hạt vật liệu sấy

được gia nhiệt và sấy khô. Hỗn hợp không khí thải và sản phẩm khô dạng bột được

đưa qua xyclon để thực hiện quá trình phân riêng (phân ly).

- Sơ đồ nguyên lý của thiết bị sấy phun:

4.6.4.2. Các thiết bị sấy chân không:

4.6.4.2.1 Thiết bị sấy chân không tiếp xúc.


H¬i ®èt

N−íc l¹nh

Èm 5

2

1

3

4

H×nh 14. : s¬ ®å nguyªn lý lµm viÖc cña thiÕt bÞ sÊy ch©n kh«ng

112

1. Tủ sấy. 3. Tấm truyền nhiệt. 5. Máy hút chân không.

2. Cửa tủ. 4. Thiết bị ngưng tụ.


Vật liệu sấy được đặt trên các tấm truyền nhiệt sẽ nhận nhiệt từ hơi đốt đi

bên trong để thực hiện quá trình tách ẩm. ẩm tách ra từ vật liệu được đưa qua thiết

bị ngưng tụ, tại đây ẩm trao đổi nhiệt với nước làm lạnh thực hiện quá trình ngưng

tụ. Khí không ngưng được máy hút chân không đưa ra ngoài.

Hơi đốt được đi vào bên trong các tấm truyền nhiệt nhả nhiệt cho vật liệu sấy

đặt trên bề mặt và ngưng tụ được đưa ra ngoài.

4.6.4.2.2 Thiết bị sấy chân không thăng hoa (thiết bị đông - khô):

- Khái niệm về thăng hoa và điều kiện của quá trình thăng hoa:

a. Khái niệm: Thăng hoa là quá trình chuyển ẩm từ trạng thái rắn sang trạng thái hơi

không qua trạng thái lỏng. Qua khái niệm cho ta thấy, để thực hiện quá trình sấy

chân không thăng hoa thì trước tiên ta phải làm đông ẩm trong vật liệu sau đó ta

mới gia nhiệt để thực hiện quá trình thăng hoa ẩm. Vì vậy, thiết bị sấy chân không

thăng hoa còn được gọi là thiết bị “đông - khô”.

b. Điều kiện để thực hiện quá trình thăng hoa

113

Ta tiến hành xét đồ thị chuyển pha của nước:

Qua đồ thị chuyển pha của nước cho thấy, để ẩm chuyển từ trạng thái rắn sang trạng

thái hơi (thăng hoa) thì áp suất của thiết bị phải nhỏ hơn áp suất điểm ba và nhiệt độ

phải nhỏ hơn nhiệt độ điểm ba.

P < Pba = 4,58 mmHg

t < tba = 0,00980C

14.3.2.2. Các giai đoạn của quá

trình sấy chân không thăng hoa:

Được chia làm ba giai đoạn.

a. Giai đoạn làm đông ẩm trong vật

liệu sấy

Trong giai đoạn này ta tiến

hành hút chân không cho tủ khi đó

ẩm sẽ bay hơI (khoảng 10% -

15%). Việc bay hơi của ẩm sẽ làm

cho nhiệt độ trong tủ giảm xuống

dưới nhiệt độ điểm ba, tạo điều kiện cho ẩm trong vật liệu sấy đóng băng. Quá trình

làm đông ẩm trong vật liệu sấy có thể thực hiện trong các thiết bị làm đông riêng

biệt (các tủ cấp đông).

b. Giai đoạn thăng hoa ẩm

Láng

H¬i

R¾n

0,0098

4,58

t (0C)

P (mmHg)

H×nh 14. : ®å thÞ chuyÓn pha cña n−íc

114

1. Tủ sấy. 3. Tấm truyền nhiệt. 5. Máy hút chân không.

2. Cửa tủ. 4. Thiết bị ngưng tụ.

Sau khi điều kiện trong tủ đông đã đáp ứng được yêu cầu của quá trình thăng

hoa ẩm, ta tiến hành gia nhiệt để ẩm thực hiện quá trình thăng hoa (lượng nhiệt để

thăng hoa ẩm khoảng 672 - 677Kcal/kg ẩm). Nhiệt cấp cho quá trình thăng hoa thực

hiện bằng bức xạ nhờ các hộp kim loại dẹt đặt xen kẽ với các khay vật liệu, chất tải

nhiệt là nước được bơm vào trong các hộp kim loại hoặc bằng đèn bức xạ, gốm bức

xạ được đặt xung quanh tủ sấy.

ẩm thoát ra trong quá trình thăng hoa được đưa sang thiết bị ngưng tụ, tại đây

ẩm sẽ nhả nhiệt cho dung dịch làm lạnh và đóng băng bám vào bề mặt các ống

truyền nhiệt. Khí không ngưng sẽ được máy hút chân không đưa ra ngoài. Thông

thường người ta thường bố trí hai thiết bị ngưng tụ trong một hệ thống sấy để làm

việc xen kẽ nhau.

Máy hút chân không co nhiệm vụ tạo độ chân không ban đầu cần thiết cho tủ

để thực hiện quá trình thăng hoa đồng thời hút hết khí không ngưng ra để đảm bảo

cho tủ sấy làm việc liên tục.

c. Giai đoạn tách ẩm còn lại

H¬i ®èt

d2 lµm l¹nh

Èm 5

2

1

3

4

H×nh 14. : s¬ ®å nguyªn lý ho¹t ®éngcña thiÕt bÞ sÊy ch©n kh«ng th¨ng hoa

115

Trong giai đoạn này ta tiến hành cung cấp hơi đốt vào trong các tấm truyền

nhiệt để nâng nhiệt độ trong tủ lên 20 - 250C để tách ẩm còn lại.

116

Chương 5: CÁC QUÁ TRÌNH HÓA HỌC

5.1. Quá trình thủy phân

Là quá phân cắt một hợp chất cao phân tử thành các phần tử đơn giản dưới tác dụng

của chất xúc tác và có sự tham gia của nước


- thuỷ phân các nguồn chứa glucid như trong sản xuất bia, rượu, nước tương...

- thuỷ phân nguồn nguyên liệu chứa prôtêin : dịch đạm thuỷ phân, nước mắm, các

loại nước chấm khác, ...

- thuỷ phân lipid trong sản xuất dầu ăn

- thuỷ phân pectin trong sản xuất nước quả : làm trong nước quả


- Nguyên liệu: Động thực vật : rất đa dạng nhiều loại

- Biến đổi: làm thay đổi thành phần hóa học của nguyên liệu dẫn đến cấu trúc, hình

dạng và các tính chất vật lí khác cũng thay đổi.

Tác nhân xúc tác: các phản ứng thuỷ phân xảy ra khi có các tác nhân thuỷ phân

dạng hoá học hoặc sinh học.

- Hóa học : thường là các axit vô cơ như HCl, H2SO4, H3PO4, H2C2O4,

CH3COOH,...

- Sinh học : là các enzyme, đây là phương pháp dùng nhiều trong quá trình

thuỷ phân thực phẩm vì nó không sinh ra các hợp chất gây hại cho sức khoẻ,

dễ dàng thao tác trong chế biến, ...một số tính chất của enzyme khi thực hiện

thuỷ phân :

- Tính đặc hiệu của enzyme

- Họat độ enzyme

- Điều kiện tối ưu

- Sản phẩm: tuỳ vào mức độ thuỷ phân khác nhau cho ra các sản

phẩm khác nhau.


� Xúc tác hóa học

� Xúc tác sinh học

117

� Kết hợp hóa học và sinh học

� Các yếu tố ảnh hưởng

� Họat độ xúc tác

� Nồng độ và tính chất xúc tác

� Cơ chất

� Nhiệt độ

� Thời gian

5.1.4. Vấn đề thiết bị (giới thiệu thiết bị phản ứng)

5.2. Quá trình thay đổi màu : là quá trình biến đổi màu có sẵn trong thực phẩm hoặc

chuyển hóa màu của vật liệu dưới tác động của nhiều yếu tố (Vật lý, hóa học, hóa

lý, hóa sinh)


Mục đích

- Hạn chế sự biến đổi màu ở mức tối thiểu để giữ cho màu sắc tự nhiên của

nguyên liệu như quá trình chần rau quả, diệt men trong lá chè

- Khử màu : làm trong, làm trắng thực phẩm, nâng cao chất lượng của thực

phẩm. ví dụ như : quá trình làm trong dịch đường mía, quá trình làm trắng cơ

thịt cá tra philê, ...

- Bổ sung các chất màu vào thực phẩm, làm tăng giá trị cảm quan cho thực

phẩm như quá trình pha chế rượu, làm càphê, sản xuất mặt hàng khô thuỷ

sản,...lưu ý hàm lượng chất màu theo tiêu chuẩn của nhà nước


Vật liệu : các loại rau, quả, củ có thể có hoặc không màu

Quá trình biến đổi màu :

- Tác nhân vật lí : do tác động của nhiệt độ, ánh sáng làm cho các chất màu gia tăng

hoặc mất đi, tác dụng cơ học cũng làm ảnh hưởng đến màu sắc của thực phẩm.

Nhiệt độ cao làm mất màu xanh xám của tôm chuyển sang màu đỏ, làm sậm màu

của thuốc lá, tăng màu của chè đen khi sấy, làm tăng màu của malt đại mạch trong

khi sấy,...Qua đó, nhiệt độ đã tác động đến các phương diện sau: (i) phân huỷ chất

màu hoặc xúc tiến các phản ứng khử màu, (ii) xúc tiến các phản ứng tạo màu của

118

polyphenolamin, melanoidin, quinoamin, caramel và (iii) tăng cường oxy hoá chất

màu có sẵn trên nguyên liệu để làm biến đổi màu.

- Biến đổi do hóa học:

- phản ứng giữa đường khử và acid amin : phản ứng melanoidin tạo ra màu

nâu.

- phản ứng loại nước của các phân tử đường ở các nhiệt độ khác nhau :

caramen hoá.

-phản ứng quinoamin : giữa các polyphenol và acid amin

- phản ứng oxihoa giữa polyphenol với ion sắt tạo thành phức màu

- phản ứng oxihoa của polyphenol, phản ứng cháy của lipid

Phản ứng caramel hoá : Phản ứng caramen xảy ra ở nhiệt độ nóng chảy của đường:

glucose (146 – 150° C), fructose (95 – 100°C), saccarose ( 160-180°C), lactose

(223- 252°C). Nhưng còn tuỳ nồng độ đường, pH, thời gian đun nóng, caramen hoá

có thể xảy ra ở nhiệt độ thấp hơn, như saccarose có thể bắt đầu ở 135C.

- Với saccharose, phản ứng caramen hoá xảy ra theo sơ đồ phản ứng:

Tạo các anhydrit không màu:

C12H22O11 – H2O → C6H10O5 + C6H10O5

Saccharose glucozan levulozan

Đến 185-190°C sẽ tạo thành izosaccharozan:

Glucozan + levulozan → izosaccharozan

C6H10O5 + C6H10O5 → C12H20O10

Khi nhiệt độ cao hơn sẽ mất đi 10% nước và tạo thành caramelan

(C12H18O9 hoặc C24H36O18) có màu vàng:

2 C12H20O10 – 2H2O → (C12H18O9) hoặc C24H36O18

Izosaccharozan caramelan

Khi mất đi 14% nước sẽ tạo thành caramelen:

C12H20O10 + C24H36O18 – 3H2O → C36H48O24.H2O

Và khi mất đi 25% nước sẽ tạo thành caramelin có màu nâu đen. Hầu như tất

cả các sản phẩm caramen hoá đều có vị đắng.

119

Phân hủy, chuyển màu:

Hóa lý: Hấp phụ trao đổi ion

Sinh học: Các tính chất sinh hóa

Cảm quan: hình thức


a. quá trình tạo màu

- Sử dụng nhiệt : gia nhiệt tạo ra các phản ứng hoá học tạo màu cho thực phẩm, các

quá trình này thường xảy ra trong thiết bị có gia nhiệt như quá trình sấy, quá trình

đun nóng, quá trình thanh trùng dùng nhiệt, quá trình nướng bánh,...

- Phản ứng hoá học : các phản ứng oxyhoa khử do các hợp chất polyphenol,

quinon,... tạo ra các màu của thực phẩm: như màu đen của chè đen, ?????????

- Phương pháp enzyme : sự biến đổi các phản ứng tạo màu enzyme của các hợp chất

polyphenol tạo ra các màu của thực phẩm

b. quá trình tẩy màu

- tác nhân vật lí : lắng, lọc, khuấy trộn, tẩy màu đường, quật kẹo ... làm cho thực

phẩm trắng ra. Nhiệt độ tăng lên làm bất hoạt enzyme và ức chế quá trình xúc tác

tạo màu của chúng.

- hấp phụ và trao đổi ion : Quá trình tẩy trắng được thực hiện bằng các chất hấp

phụ màu và mùi, các hợp chất hấp phụ thường dùng trong công nghệ thực phẩm là

than hoạt tính các loại bột, thỏi và hạt, các loại hợp chất của zêôlit. Các hợp chất

trao đổi ion thì nhiều loại resin, wolfatit, decolorex, asmit,... Resin được tạo ra bởi

sự trùng ngưng từ styren và divinylbenzen (DVB). Phân tử styren tạo nên cấu trúc

cơ bản của Resin. DVB là những cầu nối giữa các polime có tính không hoà tan và

giai bền. Cầu nối trong Resin là cầu nối 3 chiều. Trong Resin có cấu trúc rỗng. Phân

loại : có 4 loại Resin

- Resin Cation acid mạnh

- Resin Cation acid yếu

- Resin Anion bazơ mạnh

- Resin Anion bazơ yếu

120


Chương 6 : QUÁ TRÌNH SINH HOÁ VÀ SINH HỌC

6.1. Quá trình ủ chín : Thúc đẩy sự biến đổi sinh hóa nhằm đạt độ chín trong thời

gian nhất định


Mục đích: tiếp tục làm tăng giá trị dinh dưỡng trong thực phẩm, biến đổi các

chất để tạo điều kiện cho quá trình chế biến tiếp theo.


Biến đổi

Sinh hóa : quá trình hô hấp vẫn tiếp tục được duy trì, rau quả sử dụng oxi giải

phóng CO2 và năng lượng, do vậy hàm lượng oxi và CO2 có ảnh hưởng đến quá

trình dấm chín rau quả.

Hóa học :

- Dưới xúc tác của các enzyme protopectinase chuyển hoá protopectin không

tan thành pectin hoà tan, làm cho quả chín mềm đi nhanh chóng.

- Hemiceluloza bị phân huỷ trong quá trình chín, hàm lượng giảm dần và làm

cho cấu trúc của rau quả giảm độ cứng.

- Tinh bột chuyển hoá dần thành đường sacaroza, rồi thành đường glucoza,

quá trình này xảy ra mạnh mẽ cao hơn nhiều so với quá trình hô hấp, vì thế

hàm lượng đường ngày càng tăng cao.

- Một số quá trình phân huỷ đường, pectin, ... thành các axit hữu cơ tạo ra mùi

vị riêng của rau quả.

- Mùi vị của rau quả khi dấm chín cũng do sự tạo thành các chất thơm, chất

màu, rượu bậc cao, etilen,...

Do đó, quá trình chín làm cho thành phần hoá học, trạng thái vật lí của rau quả bị

ảnh hưởng: độ cứng của rau quả giảm làm giảm độ bền cơ học, làm cho rau qủa khó

bảo quản và nhanh hư hỏng do vi sinh vật. hàm lượng chất khô và độ nhớt của dịch

quả tăng lên đáng kể, các giá trị cảm quan đều tăng lên.

Tùy theo yêu cầu công nghệ

121

Độ chín thu hoạch : tiến hành thu hái khi rau quả đạt độ phát triển cao và kích

thước lớn nhất nhưng chưa đạt được các chỉ tiêu màu sắc, mùi, vị,...các chỉ

tiêu này sẽ đạt giá trị cảm quan cao nhất sau khi quá trình dấm chín.

Độ chín kỹ thuật : là độ chín theo yêu cầu kỹ thuật của nhà sản xuất

Độ chín sử dụng : là độ chín khi rau quả đạt được chất lượng toàn diện cao

nhất về giá trị cảm quan và dinh dưỡng.

Độ chín sinh lý : được xác định bằng độ già của hạt, thường dùng để xác định

làm hạt giống,...


Các yếu tố ảnh hưởng

Nhiệt độ : thực hiện trong khoảng 18 đến 22°C

Độ ẩm không khí : khoảng 85 – 95%, kết hợp với lưu thông không khí nhẹ nhàng.

Thành phần không khí

Ủ chậm : quá trình tự chín bằng cách điều chỉnh nhiệt độ, nâng dần nhiệt độ

trong quá trình dấm chín.

Ủ nhanh : sử dụng các chất kích thích nhanh chín như êtilen, axetilen và một

số hợp chất H-C khác. Tiến hành duy trì nhiệt độ trong khoảng 18 – 22°C,

kết hợp với thông gió, độ ẩm khoảng 90%.

6.1.4. Vấn đề thiết bị (giới thiệu thiết bị)

6.2. Quá trình lên men : là quá trình biến đổi các hợp chất hữu cơ dưới tác dụng của

vi sinh vật


Lên men do nấm men: trong sản xuất bia, rượu, bánh mì,...

Lên men do nấm mốc : sản xuất acid citric, acêtic, sản xuất fomat,...

Lên men do vi khuẩn : sản xuất các sản phẩm muối chua do lên men tạo acid

lactic, lên men acêtic, sản xuất mì chính

Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của vi sinh vật

- Nhiệt độ

- pH

- Nồng độ chất tan

122

- Nguồn dinh dưỡng: N, C, vi lượng, khoáng.

- Các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật

- Vi sinh vật cạnh tranh

Mục đích:

Chuẩn bị : lên men giống vi sinh vật để thu hồi sinh khối, lên men hạt cà phê để

tách lớp vỏ ướt.

Chế biến: lên men dịch nho thành rượu vang, dịch đường thành rượu, dịch malt

đại mạch thành bia, ...

Khai thác : sản xuất mì chính là quá trình chuyển hoá đường thành acid

glutamic do vi khuẩn tạo ra.

Bảo quản : lên men lactic rau quả có tác dụng bảo quản thực phẩm.

Hoàn thiện : lên men malolactic trong sản xuất rượu vang để đạt được sản

phẩm rượu vang có vị tốt hơn, lên men phụ trong sản xuất bia, lên men nem

chua,...


Thành phần hóa học & môi trường dinh dưỡng

Quá trình hình thành các chất trong các qui trình : đường phân EMP, KREP,...

Cơ chất pyruvic biến thành những sản phẩm từ quá trình lên men do enzyme

tạo nên,


- Chuẩn bị (men giống và dịch lên men) : nhân giống cấp 1, cấp 2 tạo ra

lượng sinh khối phù hợp, chuẩn bị dịch lên men từ tinh bột, rỉ đường,....

- Lên men : thực hiện điều chỉnh các thông số về nhiệt độ, pH, nồng độ

đường,...

- Xử lý dịch lên men : thực hiện quá trình lọc tách nấm men, chưng cất

lấy rượu, trao đổi ion thu hồi sản phẩm,...

- Hoàn thiện và bảo quản sản phẩm : chiết chai, đóng thùng,...


123

- Tank lên men :

- thiết bị lên men có cánh khuấy:

6.2.4.1. Sơ đồ nguyên lý hoạt động

6.2.4.2. Cấu tạo

7.1. Quá trình tạo hình


Là QT cơ lý nhằm tạo cho sản phẩm hình dạng, kích thước, khối lượng nhất

định

Chuẩn bị: tạo hình trước khi nướng, chiên, sấy... ví dụ như các loại bánh quy,

bánh mì, bánh ngọt,...

Chế biến: tạo hình để đạt được yêu cầu chất lượng về hình dạng và kích thước.

Hòan thiện : tạo ra giá trị thẩm mỹ của sản phẩm


Nguyên liệu dạng bột nhuyễn, lỏng

Do chỉ là những quá trình cơ lý nên vật liệu chỉ biến đổi về vật lý (tăng khối lượng

riêng do giảm thể tích)


Ép nén : ép nguyên liệu rồi cắt thành miếng nhỏ

Dập hình : phương pháp ép theo hình mẫu

Rót khuôn : quá trình rót các sản phẩm lỏng, dẻo vào khuôn, sau đó tiến hành

làm lạnh làm cho thực phẩm bị đông cứng lại tạo hình dáng cho sản phẩm.

Cán cắt : phương pháp này dùng trục lăn cán mỏng, sau đó cắt thành sợi.


7.2.. Quá trình bao gói và trang trí : là quá trình chứa đựng sản phẩm và dán nhãn

sản phẩm.


- làm tăng khả năng vận chuyển sản phẩm một cách dễ dàng, tạo lớp bao bì bảo

vệ cho sản phẩm được lâu hơn, tránh sự tiếp xúc của thực phẩm với môi trường

bên ngoài.

124

- bao bì còn làm cho thực phẩm ít bị biến đổi của các yếu tố bên ngoài như oxi,

ánh sáng, độ ẩm, vi sinh vật,...

- thuận tiện trong tiêu dùng và phân phối hàng bán lẻ, thu hút người tiêu dùng

bằng nhãn hàng hoá nổi bật,...


Sản phẩm: lỏng; rắn; hỗn hợp…

Bao bì: bao bì vận chuyển; bao bì sử dụng

Vật liệu làm bao bì

Giấy

Gỗ

Thủy tinh

Sành sứ

Kim loai

Vải

Các yếu tố ảnh hưởng

Hàm lượng oxy không khí : sự có mặt của oxi làm tăng tính oxihoa của Lipid, các

Vitamin, tạo thuận lợi cho các phản ứng tạo màu, tạo điều kiện cho vi sinh vật hiếu

khí gây hại phát triển. oxi cũng góp phần làm tăng quá trình hô hấp của rau quả khi

bảo quản, làm thay đổi thành phần sinh hoá của rau quả.

Độ ẩm không khí : sự thấm các chất ẩm qua bề mặt của bao bì làm tăng hoạt độ

nước của thực phẩm, làm cho vi sinh vật phát triển nhanh hơn. Mặt khác, độ ẩm

giảm đi cũng làm cho thực phẩm bị khô hơn do quá trinh bay hơi.

Ánh sáng : ánh sáng chiếu vào thực phẩm làm tăng quá trình oxihoa các vitamin,

làm oxihoa lipid, tạo ra mùi ôi khét của lipid,... do đó cần phải lựa chọn bao bì thích

hợp cho từng loại sản phẩm.


Chuẩn bị bao bì : bao bì được chuẩn bị theo yêu cầu công nghệ bao gói, bao bì

phải đạt tiêu chuẩn vệ sinh. Các bao bì bằng thuỷ tinh, bằng kim loại cần phải

được rửa sạch, sấy khô trước khi chứa đựng.

125

Chuẩn bị và bao gói sản phẩm : thực phẩm được chế biến và đưa vào đóng gói

ngay sau khi kết thúc chế biến. Quá trình bao gói phải được định lượng theo

thể tích hoặc theo khối lượng. các sản phẩm lỏng cần được bài khí trước khi

rót vào chai, cần có quá trình rót nóng để hạn chế sự hoà tan khí vào chất

lỏng.

Trang trí bao bì : đây là một khâu rất quan trọng, nó không góp phần vào việc

tăng chất lượng của sản phẩm mà nó thu hút người tiêu dùng bằng các hình

ảnh nhằm thoả mãn yêu cầu thẩm mỹ, thị hiếu, khẩu vị, nhu cầu của khách

hàng. Cần chú ý đến các vấn đề sau

- vật liệu bao gói

- cấu tạo hình dáng bao bì

- trang trí bề mặt bao bì : tranh vẽ, biểu tượng, màu sắc, chữ viết, hình thức in

ấn,...


Hiện nay các quá trình sản xuất bai bì, bao gói, hoàn thiện bao bì…phần lớn đã được thực hiện bằng máy móc tự động, bán tự động hoặc thủ công. Yêu cầu cấu tạo

đối với từng loại máy móc thiết bị phụ thuộc vào trạng thái, tính chất hoá lý của từng đối tượng. Về nguyên tắc chung các loại máy móc dùng trong quá trình bao

gói cần đảm bảo độ chính xác cao đối với mọi chỉ tiêu kỹ thuật đã đề ra. Điều này rất quan trọng đối với máy móc thiết bị vào hộp ghép nắp, bopửi vì chúng ảnh

hưởng đến chất lượng và hiệu quả kinh tế.

Để đảm bảo chất lượng kinh tế, yêu cầu các máy móc thiết bị tiếp xúc nhiều

với sản phẩm phải cấu tạo bằng vật liệu không gây ảnh hưởng xấu; không gây ăn mòn, không tác dụng với thành phần hoá học của thực phẩm,…phải đảm bảo yêu

cầu vệ sinh trước khi làm việc.

Một số máy móc thiết bị phục vụ cho quá trình bao gói (tham khảo)

1.Thiết bị hàn xung nhiệt cầm tay

2. Máy hàn xung nhệt

3. Máy bao gói tự động dạng đứng (loại hai cuộn vật liệu)

126

Cạnh gấp

Bộ phận dán mí

Bộ phận cắt

Đường nạp liệu

127

4. Thiết bị tự động bao gói màng co giãn được (loại một cuộn vật

liệu)

5. Máy bao gói tự động nằm ngang (loại 1 cuộn vật liệu)

6. Thiết bị định hình bao gói hàn kín nằm ngang (loại 2 cuộn vật liệu)

Khía định hình

Cơ cấu cắt và dán mí

Sản phẩm

Nạp liệu

Gia nhiệt Ghép mí

Saûn phaåm Caét mí

Giữ nhiệt

Vật liệu thân bao bì

Vật liệu nắp bao bì

128

Với : 1 : Vật liệu thân hộp 2 : khuôn định hình 3: Nạp sản phẩm 4 : Vật liệu mí hộp 5 : bộ phận gia nhiêt 6 : Bộ phận cắt rời 7 : Thành phẩm 7. Máy bao gói chân không 8. Thiết bị đánh dây (cho bao bì vận chuyển).

nguyên lý công nghệ thực phẩm

Food