DUONGTANDAT DA CNCBTP

BỘ CÔNG THƯƠNGTRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM

TP.HỒ CHÍ MINHKHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

ĐỒ ÁNCÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM

QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC ÉPTÁO CÔ ĐẶC BẰNG PHƯƠNG PHÁPKẾT TINH LẠNH VỚI NĂNG SUẤT

5000 TẤN/NĂM

GVHD: ĐỖ VĨNH LONGSVTH: DƯƠNG TẤN ĐẠTMSSV: 2005110007LỚP O2DHTP2

TP.HCM – 20 – 12 - 2014

BỘ CÔNG THƯƠNGTRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM

TP.HỒ CHÍ MINHKHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

ĐỒ ÁNCÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM

QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC ÉPTÁO CÔ ĐẶC BẰNG PHƯƠNG PHÁPKẾT TINH LẠNH VỚI NĂNG SUẤT

5000 TẤN/NĂM

GVHD: ĐỖ VĨNH LONGSVTH: DƯƠNG TẤN ĐẠTMSSV: 2005110007LỚP : 02DHTP2

TP.HCM – 20 – 12 - 2014

MỤC LỤC

MỤC LỤC..............................................DANH MỤC BẢNG........................................LỜI MỞ ĐẦU...........................................CHƯƠNG 1..........................................1

NGUYÊN LIỆU.........................................11. Táo............................................12. Nước...........................................83. Enzyme........................................134. Bao bì lon nhôm...............................13

CHƯƠNG 2.........................................15QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC TÁO CÔ ĐẶC.......15

1. Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất nước ép táo152. Sơ đồ dây chuyền quy trình công nghệ sản xuất nước ép táo cô đặc..............................163. Thuyết minh quy trình công nghệ...............16

CHƯƠNG 3.........................................28CÂN BẰNG VẬT CHẤT CỦA QUY TRÌNH....................28CHƯƠNG 4.........................................30

MỘT SỐ THIẾT BỊ....................................304.1 Máy rửa băng chuyền.........................304.2 Thiết bị nghiền.............................314.3 Bồn ủ enzyme................................324.4 Thiết bị ép băng tải.......................324.5 Thiết bị lọc ép.............................324.6 Thiết bị chiết rót..........................33

CHƯƠNG 4.........................................35KHẮC PHỤC SỰ CỐ....................................35KẾT LUẬN...........................................36TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................37

DANH MỤC BẢNGBảng 1.1 Bảng phân loại táo 2Bảng 1.2 Thành phần hoá học các chất có trong 100g táo nguyên liệu

5

Bảng 1.3 Các hợp chất hương trong táo 7Bảng 1.4 Tiêu chuẩn của nước dùng trong sản xuất nước ép táo 9Bảng 1.5 Các loại enzyme sử dụng trong công nghệ sản xuất nước ép táo

13

DANH MỤC HÌNH ẢNHHình 1.2 Một số loại táo 4Hình 2.1 Sơ đồ thiết bị quy trình công nghệ sản xuất nước ép táo cô đặc

16

Hình 3.1 Nguyên lý hoạt động máy rửa xối dưới dạng băng tải 30Hình 3.2 Thiết bị nghiền hai đĩa 31Hình 3.3 Bồn ủ enzyme 32Hình 4.4 Thiết bị ép 32Hình 4.5 Thiết bị lọc ép sử dụng dĩa lọc 33Hình 4.6 Thiết bị chiết rót nước quả 34

LỜI MỞ ĐẦUNgày nay, những bước tiến mới trong ngành công nghệ

chế biến thực phẩm, đặc biệt là lĩnh vực đồ hộp thực

phẩm, đã đem lại cho chúng ta một cuộc sống tốt đẹp hơn,

thú vị hơn. Thực phẩm đóng hộp làm cho sản phẩm đa dạng,

an toàn hơn, đem lại những giá trị mới cho cuộc sống

chúng ta. Công nghệ chế biến rau quả nói chung – công

nghệ chế nước quả trong nói riêng là ngành công nghệ đang

có bước phát triển vượt bậc. Trái cây hiện đang là lựa

chọn hàng đầu của người dân. Một lý do đơn giản là trong

thành phần dinh dưỡng của rau trái, hàm lượng đường, xơ,

vitamin và muối khoáng rất cao. Đây là những thành phần

dinh dưỡng rất quan trọng đến sức khỏe của con người. Đa

dạng hóa sản phẩm, nâng cao giá trị dinh dưỡng … là những

xu hướng hiện đang được ứng dụng vào ngành công nghiệp

đầy tiềm năng này.

Trong công nghệ sản xuất nước quả thì sản phẩm nước

táo ép là một sản phẩm khá phổ biến do những giá trị về

dinh dưỡng của nước táo với sức khoẻ con người, ngoài ra

giá trị cảm quan của sản phẩm nước táo ép về mùi, vị, màu

sắc cũng phù hợp với thị hiếu của người Việt Nam. Trong

bài này “công nghệ sản xuất nước táo ép cô đặc” đề cập

đến giá trị cao về dinh dưỡng cũng như tiện lợi, ưa

chuộng đối với người tiêu dùng.

CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM

CHƯƠNG 1 NGUYÊN LIỆU

1. Táo 1.1 Giới thiệu chung

Hình 1.1 Quả táo

Táo là một loại thực vật vùng khí hậu ôn đới, đặc

biệt là vùng có khí hậu lạnh và rất lạnh. Từ lâu loài

người đã sử dụng táo như một nguồn thực phẩm cung cấp

dinh dưỡng quan trọng cho cơ thể. Loại táo đầu tiên được

tìm thấy thuộc vùng ven hồ ở Thụy Sĩ. Loại này có kích

thước nhỏ hơn so với các loại táo hiện nay, nhưng khi

nghiên cứu sâu về các đặc điểm sinh học thì các nhà khoa

học thấy chúng có rất nhiều đặc điểm giống nhau về mặt

sinh học. Loại táo này hiện diện ở rất nhiều vùng thuộc

các nước châu Âu. Ngay cả các vùng thấp như Drontheim

thuộc Na Uy. Loại táo Crab hay táo hoang dại có tên khoa

1

Lớp:

Magnoliopsida

Bộ: Rosels

Họ: Rosaceae.

Chi: Malus


học là Pyrus malus có nguồn gốc thuộc nước Anh là tổ tiên

của các loài táo hiện đang được trồng ở tất cả các vùng

khí hậu ôn đới trên thế giới. Trước thời đế chế Norman sự

đa dạng của các loài táo rất phong phú, mà đa số được đưa

vào nước Anh bởi người Romans. Hơn 22 loại táo khác nhau

đã được đề cập đến bởi nhà thực vật học Pliny. Trong một

bản thảo của Old Saxon cũng đã từng đề cập đến rất

nhiều loại táo và rượu táo khác nhau. Bartholomeus

Anglicus trong cuốn bách khoa toàn thư do ông biên

soạn năm 1470 có hơn một chương nói về các loại táo có

mặt trong thời gian đó. Sau quá trình di cư vầ thám hiểm

của loài người, các loài táo đã được trồng và thu hoạch ở

hầu hết các nước trên thế giới. Và hiện nay kết hợp với

những thành tựu khoa học, đặc biệt là các lĩnh vực công

nghệ sinh học đã tạo ra được rất nhiều giống với các khả

năng phát triển và tạo quả khác nhau phục vụ cho con

người.

Theo thống kê có hơn 7500 loài táo khác nhau được

trồng khắp nơi trên thế giới. Trong đó, chỉ có 1500 loài

là được trồng nhiều nhất. Táo chuyên sống ở vùng ôn đới,

do đó nhiệt độ thích hợp thường nhỏ hơn 10 oC, độ ẩm 70

%.

Các nước có sản lượng táo lớn trên thế giới là Trung

Quốc, Hoa Kỳ, Iran, Thổ Nhĩ Kỳ, Ý, Ấn Độ.

2GVHD: ĐỖ VĨNH LONG SVTH: DƯƠNG TẤN ĐẠT


1.2 Phân loại

Táo có rất nhiều loại khác nhau trên thế giới, tuy

nhiên hiện nay có một số loại táo thương phẩm được dùng

phổ biến như sau:

Bảng 1.1 Bảng phân loại táo

Loại táo Đặc điểm

Red

dilicious

Loại táo ngọt, giòn cứng, nhiều nước, hàm

lượng acid thấp, hay được dùng để ăn tươi.

Golden

dilicious

Táo giòn, cứng, có màu trắng, ngọt, có vị

ngọt dịu khi nấu, vỏ mỏng và mềm. Thường

ăn lạnh hoặc dùng với món salad.

FujiTáo cứng, giòn, ngọt. Có mùi rượu vang khi

bảo quản, thường dùng làm món khai vị.

Gala

Có mùi vị đặc trưng khi ăn. Có hình dạng

trái tim. Màu sắc vỏ thay đổi từ vàng đến

da cam

Braebrun Loại táo có hương vị rất tốt. Cứng, thơm,

có vị chua ngọt. Màu sắc thay đổi đỏ −

xanh – vàng.

Grany smith Loại táo này cứng, giòn, hơi chua. Có màu



xanh – vàng.

Jonagold Giống với loại Golden dilicious giòn, có

vị chua nhẹ. Thường dùng để ăn tươi.

Ginger Gold

Loại táo này mới phổ biến gần đây. Cứng,

giòn, hơi chua, độ ngọt nhẹ. Có màu vỏ

vàng óng.

Pink lady

Táo này thường được trồng ở Australia.

Cứng, giòn, có vị chua ngọt. Vỏ quả màu

hồng đôi khi có lẫn màu vàng nhạt.




Táo Pink lady

Táo Grany smith

Táo đỏ

Táo Fuji

Táo Golden dilicious

Táo Gala

Táo Ginger Gold


Hình 1.2 Một số loại táo

1.3 Thành phần hoá học của táo

Thành phần hóa học của táo được trình bày trong bảng

1.2

Bảng 1.2 Thành phần hoá học các chất có trong 100g táo nguyên

liệu

Vitamins Tyr 5 mg

Nước 85.3 g Carotene 45 µg Val 12 mg

Protein 0.3 g Vitamin E 490 µg

Lipids 0.4 g Vitamin K 0-5 µg Carbohydrates

Carbohydrate

11.8 gVitamin B1 35 µg Glucose 2210 mg

Acid hữu cơ 0.6

gVitamin B2 30 µg Fructose 6040 mg



Xơ 2.3 gNicotinamide 300

µgSucrose 2470 mg

Khoáng 0.3 gPantothenic acid

100 µgStarch 600 mg

Vitamin B6 45 µg Sorbit 510 mg

Khoáng Biotin 1-8 µg

Na 3 mg Folic acid 7 µg Lipids

K 145 mg Vitamin C 12 mgPalmitic acid 50

mg

Mg 6 mg Stearic acid 10

mg

Ca 7 mg Amino Acids Oleic acid 20 mg

Mn 65 µg Arg 8 mgLinolic acid 100

mg

Fe 480 µg His 6 mgLinoleic acid 20

mg

Cu 100 µg Ile 10 mg

Zn 120 µg Leu 16 mg Các thành phần

khác7

GVHD: ĐỖ VĨNH LONG SVTH: DƯƠNG TẤN ĐẠT


P 12 mg Lys 15 mgMalic acid 550

mg

Cl 2 mg Met 3 mgCitric acid 16

mg

F 7 µg Phe 9 mgOxalic acid 500

µg

Iod 2 µg Thr 8 mgSalicylic acid

310 µg

Sn 1-6 µg Trp 2 mg Purines 3 mg

Các hợp chất mùi, vị có trong táo:

Hexylacetate tạo nên mùi thơm của táo và 1-butanol sẽ

tạo nên cảm giác ngọt. Cunningham và những chất khác sẽ

tạo nên mùi thơm giống như mùi của hoa là beta-

damascenone, butylisomyl và hexylhexanoates cùng với

etyl, propyl và hexyl butanoates, là những chất quan

trọng nhất tạo nên mùi táo. Những hợp chất tạo nên mùi

táo gồm có : propyl acetate, butylbutyrate, t-butyl

propionate, 2-metylpropyl acetate, butyl acetate, etyl

butyrate, etyl 3-metylbutyrate, và hexyl butydrate.

Các mùi này này ít bị mất nếu như bảo quản bằng

phương pháp điều chỉnh không khí (CA). 8



Ngoài ra cũng có những mùi vị không mong muốn có thể

được tạo ra như acetylaldehite (vị cay), trans - 2 -

hexanal và butyl propionate tạo vị đắng, 3-

metylbutylbutyrate, butyl 3- metyl butarate tạo mùi thối

không nên có trong táo.

Các hợp chất hương trong táo được trình bày trong bảng

1.3

Bảng 1.3 Các hợp chất hương trong táo

Các hợp chất phenolic và tính năng chống oxy hóa:

Trong táo có rất nhiều hợp chất phenolic, là những

chất trao đổi bậc hai có hoạt tính chống oxy hóa. Các

loại táo khác nhau sẽ khác nhau về nồng độ của hợp chất

phenolic. Chẳng hạn táo Red Delicious chứa đựng khoảng

240 mg tổng lượng polyphenol trên 100g táo.



1.4 Yêu cầu lựa chọn nguyên liệu táo trong

nước ép táo

Nguyên liệu táo được dùng để làm nước ép nhóm chọn là

loại táo Fuji có các yêu cầu sau:

- Không có dư lượng thuốc trừ sâu, chất bảo quản,

kích thích sinh trưởng.

- Màu sắc của táo đồng đều có màu hồng, không chọn

những quả có màu sẫm quá hoặc có màu nhạt vì những quả

như vậy có độ chín không đạt yêu cầu.

- Quả nguyên vẹn.

- Khá tròn, đồng đều, lành lặn.

- Không có sự xâm nhập của vi sinh vật.

- Không có mùi lạ.

- Không bị bầm, dập, hư hỏng.

- Táo đạt khoảng 11 – 12oBx

2. Nước

Nước là thành phần nguyên liệu không thể thiếu trong

các loại thức uống, nó thường chiếm tỷ lệ cao hơn nhiều

so với các thành phần khác trong sản phẩm. Do đó, thành

phần hóa học của nước cũng sẽ ảnh hưởng đến tính chất cảm

quan và độ bền hóa lý của các sản phẩm thức uống. Hiện10



nay có 3 nguồn nước được đưa vào trong sản xuất là nguồn

nước bề mặt, nguồn nước ngầm và nguồn nước do thành phố

cung cấp. Ở nước ta, các công ty sản xuất thức uống

thường sử dụng nước ngầm và nước do thành phố cung cấp

làm nguyên liệu sản xuất.

Nước sử dụng trong quy trình công nghệ sản xuất nước

ép táo là được đạt TCVN 1329/2002/BYT/QÐ ngày 18/4/2002.

Bảng 1.4 Tiêu chuẩn của nước dùng trong sản xuất nước ép táo



3. Enzyme



Các loại enzyme sử dụng trong công nghệ sản xuất nước

ép táo được trình bày trong bảng 1.9

Bảng 1.5 Các loại enzyme sử dụng trong công nghệ sản xuất nước ép

táo

Tên

enzyme

Tên thương

phẩmNguồn gốc pHotp Totp Vai trò

Pectin

asePectinex

ultra SP-L

Aspergillus

aculeatus4,5

40-

500C

Hỗ trợ quá

trình ép

Cellul

ase

Celluclast

1.5L

Trichodema

reesei

4 -

650 -

650C

Hỗ trợ quá

trình ép

4. Bao bì lon nhômBao bì này khá nhẹ, thuận lợi cho vận chuyển. Tránh

ánh sang và các tác động cực tím cho sản phẩm.

Chúng ta sử dụng bao bì lon 2 mảnh: thân dính liền

với nắp và đáy.

Có thể tái sinh, than thiện với môi trường


Lonnhôm 2Nắp

Nước thải

Bã ép

Bã tinh

Bã thô

Nứơcrửa


CHƯƠNG 2QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC TÁO

CÔ ĐẶC1. SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC ÉP TÁO


Táo

Phân loại

Rửa

Nghiền

Xử lý enzyme

Ép

Lọc thô

Gia nhiệt

Lọc tinh

Cô đặc kết tinh

Rót sản phẩm

Ghép nắp

Thanh trùng

Enzyme pectinase, cellulase

Sản phẩm

Bảo ôn


2. SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC ÉP TÁO CÔ ĐẶC

Hình 2.1 Sơ đồ thiết bị quy trình công nghệ sản xuất nước ép táo cô đặc

3. THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ2.3.1 Phân loại, lựa chọn nguyên liệu

Mục đích công nghệ: chuẩn bị cho các quá trình gia

công tiếp theo:

- Quá trình lựa chọn, phân loại nguyên liệu nhằm loại bỏ

đi những trái hư dập, ảnh hưởng đến chất



lượng cảm quan của sản phẩm, chọn nguyên liệu có độ chín

phù hợp, kích thước đồng đều.

Các biến đổi của nguyên liệu:

- Nguyên liệu trở nên đồng đều về kích thước và độ chín.

Còn các biến đổi khác không đáng kể.

Phương pháp thực hiện:

- Tiến hành lựa chọn nguyên liệu bằng phương pháp thủ

công. Nguyên liệu được dàn mỏng trên các băng chuyền cao

su có bề rộng từ 60-80cm. Công nhân ở đây đứng hai bên

băng chuyền và thực hiện lựa chọn, phân loại nguyên liệu.

- Yêu cầu: táo lựa chọn đồng đều về kích thước, độ chín,

không lẫn trái bị hư, dập.

- Thông số công nghệ: Tốc độ của băng chuyền khá chậm,

khoảng 0.1 – 0.15m/s, chiều cao băng chuyền khoảng 0.8 –

1.2m để công nhân đứng hai bên làm việc thuận lợi.

2.3.2 Rửa

Mục đích công nghệ:

- Chuẩn bị cho quá trình gia công tiếp theo, loại bỏ đất

cát, tạp chất, vi sinh vật.




- Sau quá trình rửa bề mặt nguyên liệu được làm sạch,

giảm hàm lượng vi sinh vật. Còn các biến đổi khác biến đổi

không đáng kể.


- Táo từ xe chứa sau khi đã được kiểm tra phân loại sẽ

được cho vào buồng rửa nhờ băng tải. Dùng thiết bị rửa xối

tưới dạng băng tải để rửa, táo sẽ trải qua 2 giai đoạn

ngâm và rửa xối. Ngâm làm cho nước thấm ướt nguyên liệu,

làm chất bẩn mềm và bong ra. Thời gian ngâm tùy thuộc vào

mức độ bám bẩn của nguyên liệu và tác dụng của dung dịch

rửa, có thể từ vài phút đến vài chục phút. Rửa xối là dùng

tác dụng chảy của dòng nước để kéo chất bẩn còn lại trên

mặt nguyên liệu sau khi ngâm. Nước rửa phải là nước sạch.

Để nước rửa ít bị nhiễm bẩn người ta dùng nước chảy liên

tục trên các bể.

- Yêu cầu: Táo phải không bị dập, không bị dính quá nhiều

cát, bụi, lượng nước phải vừa đủ tránh bị làm dập táo.

Thời gian ngâm rửa không được kéo dài, nguyên liệu sau khi

rửa phải sạch, không bị dập, lượng nước tốn ít nhất.

- Thông số công nghệ:

Thường dùng tia nước phun (áp suất 2 – 3 at).

Thời gian rửa 2 – 3 phút

2.3.3 Nghiền21




- Chuẩn bị cho quá trình ép vì làm giảm kích thước của

táo, phá vỡ tế bào làm cho dịch chiết tiết ra nhiều hơn,

tăng hiệu suất ép. Càng nhiều tế bào bị tác động thì hiệu

quả quá trình nghiền càng cao.


- Vật lý: kích thước của nguyên liệu giảm, diện tích bề

mặt riêng tăng. Tăng diện tích bề mặt riêng làm tăng hiệu

quả truyền nhiệt và truyền khối. Trong quá trình nghiền,

dưới tác dụng của các lực đặc biệt là lực ma sát sẽ làm

nhiệt độ của nguyên liệu tăng lên.

- Hóa học: khi nghiền nguyên liệu cấu trúc nguyên liệu

bị phá vỡ các thành phần dễ bị oxy hóa bên trong nguyên

liệu như vitamin… sẽ có điều kiện tiếp xúc với oxy do đó

sẽ xảy ra các phản ứng hóa học. Trong quá trình nghiền có

thể làm tăng nhiệt độ nên một số phản ứng hóa học có thể

xảy ra.

- Hóa lý: do diện tích bề mặt riêng tăng lên nên tốc độ

bay hơi của các cấu tử dễ bay hơi tăng lên đặc biệt là có

sinh ra nhiệt trong quá trình nghiền, nên mùi của sản phẩm

sẽ bị giảm đi.

- Hóa sinh: phản ứng oxy hóa được xúc tác bởi enzyme

diễn ra nhanh hơn do cơ chất tiếp xúc với oxy nhiều hơn.



- Sinh học: khi nghiền có thể tiêu diệt vi sinh vật

nhưng không đáng kể. Tuy nhiên sau khi nghiền thì diện

tích bề mặt riêng tăng lên, chất dinh dưỡng được chiết ra

nhiều, nên đây là điều kiện để vi sinh vật phát triển.


- Do cấu trúc nguyên liệu táo khi chịu tác dụng của lực

vẫn chưa vỡ mà trên chúng đã xuất hiện nhiều vết nứt nên

lực nghiền chủ yếu là do lực ma sát. Vì vậy, trường hợp

này chọn thiết bị nghiền hai đĩa. Thiết bị nghiền hai đĩa

bao gồm hai đĩa quay ngược chiều nhau. Hai đĩa này quay

gắn với rotor, bề mặt đĩa có các rãnh. Khe hẹp giữa hai

đĩa quyết định kích thước sản phẩm. Khi thiết bị vận hành,

nguyên liệu sẽ đi qua khe hẹp này, chịu tác dụng của lực

ma sát và lực nén, nguyên liệu bị vỡ ra. Vì dịch bào có pH

trong vùng acid và chứa nhiều vitamin nên bộ phận tiếp xúc

với nguyên liệu phải được chế tạo bằng inox hay nhựa cứng,

tránh bị ăn mòn.

- Yêu cầu: nếu nghiền quá nhỏ hay quá lớn cũng sẽ ảnh

hưởng không tốt đến quá trình ép. Nếu kích thước quá lớn

thì hiệu suất sẽ không cao, còn quá mịn sẽ làm cho quá

trình ép khó hơn do mất đi tính xốp của vật liệu, không

tạo thành rãnh để thoát nước nên cũng làm giảm hiệu suất

quá trình ép.

- Thông số thiết bị:



o Đường kính đĩa nghiền: 800mm

o Công suất: 630kW

o Tốc độ quay: 1500 v/ phút

2.3.4 Xử lý enzyme


- Chuẩn bị cho quá trình ép:

o Bổ sung chế phẩm enzyme pectinex Ultra SPL sẽ có

tác dụng phá vỡ các mô quả bằng cách thủy phân protopectin

thành pectin hòa tan. Quá trình này làm giảm độ bền cơ học

của màng tế bào, dịch quả sẽ được giải phóng ra khỏi tế

bào dễ dàng hơn và hiệu suất nước ép thu được tăng lên

trung bình khoảng 15 – 30%, có khi tới 49% (tùy từng loại

quả). Ngoài protopectin, thành phần pectin trong nguyên

sinh chất của tế bào cũng ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly

dịch quả. Vì pectin như là một chất ciment gắn kết các tế

bào thực vật với nhau. Đồng thời, pectin làm cho dịch quả

keo hóa, khi ép khó thoát dịch ra ngoài, làm giảm hiệu

suất ép. Khi bổ sung enzyme pectinase sẽ thủy phân pectin,

làm giảm độ keo nhớt, giúp dịch quả thoát ra dễ dàng, nâng

cao hiệu suất ép.



o Thêm vào đó bổ sung cellulase góp phần phá vỡ lớp

cellulose ở thành tế bào làm cho hiệu suất quá trình ép

tăng lên đáng kể.

- Khai thác: Nhờ phản ứng thủy phân của enzyme

pectinase, cellulase làm tăng hàm lượng chất chiết trong

dịch quả.


- Hóa sinh: các phản ứng xúc tác bởi enzyme diễn ra như

phản ứng thủy phân pectin và cellulose thu được dịch ép

nhiều hơn.

- Hóa học: nhiệt độ tăng có thể làm mất mát một phần các

chất dinh dưỡng nhưng không đáng kể. Phản ứng thủy phân

bởi enzyme dịch ép thu được nhiều chất có trong dịch bào

như vitamin, pectin, đường, protein… và có khả năng những

sản phẩm thủy phân này có thể phản ứng với nhau.


- Cho nguyên liệu sau khi nghiền vào bồn ủ. Bồn ủ là một

bình hình trụ đứng, có vỏ áo, bên trong có cánh khấy, do

sản phẩm sau khi nghiền thì rất nhớt, do đó muốn gia nhiệt

ta cần sử dụng hơi nước sục khí vào bình kết hợp với lượng

nước đi bên ngoài vỏ áo để điều chỉnh nhiệt độ từ 40 –

500C.

- Yêu cầu: nhiệt độ phải vừa phải, đủ để hoạt hóa cho

enyme hoạt động, nhưng không làm thay đổi thành phần cũng



như là tính chất của các chất trong táo chẳng hạn như

không làm mất vitamin, bay hơi nước.

- Thông số công nghệ:

o Nhiệt độ:40 - 500C.

o Thời gian: 1.5 h.

o pH = 4.5

o Nồng độ Enzyme pectinase Ultra - SPL: 0.1% w/w.

o Nồng độ Enzyme cellulase: 0.05% w/w.

o Nhiệt độ bất hoạt enzyme 900C, thời gian 5 phút.

2.3.5 Ép


- Khai thác: Thu dịch ép từ quả táo.


- Vật lý: Nguyên liệu trong quá trình ép sẽ giảm thể

tích. Kích thước hạt nguyên liệu sẽ giảm vì dưới tác dụng

của lực ép thì hạt nguyên liệu sẽ bị vỡ ra và ép sẽ làm

các chất trong tế bào thoát ra nên làm thay đổi tỷ trọng

của dịch ép. Nhiệt độ nguyên liệu có thể tăng lên.

- Hóa học: Các thành phần dễ oxy hóa như vitamin,

polyphenol … có điều kiện tiếp xúc với oxy dễ dàng hơn nên



dễ xảy ra các phản ứng oxy hóa. Bên cạnh đó, các chất hòa

tan sẽ đi vào trong dịch chiết làm tăng nồng độ.

- Các biến đổi khác không đáng kể.


- Sử dụng thiết bị ép băng tải:

Thiết bị được cấu tạo gồm hai băng tải được lắp song

song với nhau, chuyển động cùng chiều với nhau. Giữa hai

băng tải có khe hẹp nhỏ. Trong hai băng tải, một băng tải

đóng vai trò nén và nằm ở phía trên, băng tải còn lại nằm

ở dưới đóng vai trò chịu lực, lọc và có các lỗ nhỏ để chất

lỏng thoát ra. Băng tải nén là băng tải đóng vai trò định

hướng và điều khiển tốc độ. Các băng tải này chuyển động

nhờ các trục truyền động

Khi hoạt động, nguyên liệu được đưa vào một đầu của

băng tải, có thể thay đổi độ dày mỏng của lớp nguyên liệu

bằng con lăn. Cho băng tải nén đè lên lớp nguyên liệu và

bắt đầu nén ép lên các trục truyền động, chất lỏng bắt đầu

thoát ra và thu hồi.- Yêu cầu: thu càng nhiều dịch quả càng tốt, sản phẩm

dịch có thể có lẫn với thịt quả. - Thông số công nghệ: áp lực 138 – 276 MN/m2

2.3.6 Lọc thô




- Hoàn thiện: quá trình lọc giúp cải thiện chỉ tiêu độ

trong của sản phẩm. Vì sau quá trình xử lý enzyme, mạch

pectin bị cắt nhỏ làm giảm độ nhớt, các cấu tử lơ lửng

trong dung dịch bị kết lắng xuống và tạo thành một lớp

cặn. Quá trình lọc giúp loại bỏ lớp cặn này, giúp nước táo

không bị đục trở lại khi bảo quản.


- Vật lý: độ trong dịch lọc tăng, độ nhớt dịch lọc giảm

do quá trình lọc đã phân riêng bã lọc và dịch lọc. Đồng

thời cũng làm thay đổi tỷ trọng của dịch lọc.

- Hóa lý: không xảy ra chuyển pha trong quá trình lọc.

- Các biển đổi khác không đáng kể


- Sử dụng thiết bị lọc là thiết bị lọc ép sử dụng dĩa

lọc – thiết bị làm việc gián đoạn. Việc nạp huyền phù vào

thiết bị và tháo dịch lọc ra khỏi thiết bị thực hiện liên

tục trong một khoảng thời gian. Tuy nhiên, việc tháo bã

lọc sẽ thực hiện theo chu kì.

2.3.7 Gia nhiệt

Mục đích công nghệ



Mục đích của quá trình gia nhiệt là làm kết tủa các thành phần không tan trong dịch quả làm ảnh hưởng đến tínhchất cảm quan của sản phẩm. Các thành phần này bao gồm protid, chất đắng. Có thể bổ sung chất trợ lắng để tăng hiệu quả của quá trình.

Các biến đổi nguyên liệu

- Vật lí : Quá trình này góp phần làm cho dung dịch

có độ đồng nhất cao và trong hơn. Giảm độ nhớt của dịch

làm tăng khả năng lọc.

- Hóa học : Nhiệt độ có thể làm protid bị biến tính

và tạo tủa. Kết tủa sẽ được lắng xuống đáy bồn và kéo theo

các hợp chất gây vị đắng.

Phương pháp thực hiện

Thiết bị: trao đổi nhiệt dạng tấm

Thông số công nghệ:

Nhiệt độ: 650C

Thời gian: 3 phút

2.3.8 Lọc tinh (thiết bị siêu lọc nước quả)

Mục đích công nghệ

- Bảo quản: tách bớt các tế bào vi sinh vật và các cấu

tử lơ lửng cũng như các cấu tử bị kết tủa trong quá trình

gia nhiệt29



Các biến đổi nguyên liệu

- Vật lý: độ nhớt và độ đục của dòng permeate giảm

- Sinh học: không xảy ra biến đổi sinh học nào. Tuy

nhiên, các vi sinh vật bị giữ lại trên màng membrane

- Các biến đổi khác không đáng kể


- Sử dụng thiết bị mô hình cuộn xoắn, vi lọc –

microfiltration MF, vật liệu của membrane - cellulose

acetate.

- Thiết bị gồm hai hình trụ đồng trục nhưng có kích

thước khác nhau và được đặt lồng vào nhau. Chế tạo bằng

thép không rỉ. Ống hình trụ đường kính nhỏ được đục lỗ

trên thân và là nơi tập trung dòng permeate.

o Khoảng không gian được giới hạn bởi mặt ngoài thân

trụ đường kính nhỏ và mặt trong thân trụ đường kính lớn là

một tấm đệm xốp được cuộn lại theo hình xoắn ốc. Tấm đệm

này được làm bằng vật liệu polypropylene. Hai bên tấm đệm

là hai tấm membrane với bề mặt hoạt động đều quay ra phía

ngoài.

o Dung dịch nước táo được bơm vào một đầu thân trụ

và di chuyển dọc theo thân trụ bởi một kênh dẫn có tiết

diện hình xoắn ốc. Dòng retentate sẽ tập trung thoát ra ở

đầu kia của thiết bị hình trụ theo kênh dẫn nói trên. Các

cấu tử trong dòng permeate sẽ chui qua mao dẫn của hai30



membrane để đi vào bên trong cấu trúc tấm đệm. Phần này

cũng có tiết diện hình xoắn ốc và liên thông với ống hình

trụ đường kính nhỏ. Dòng permeate – nước táo sẽ tập trung

tại ống hình trụ đường kính nhỏ tại vùng trục của thiết bị

rồi thoát ra bên ngoài.

Thiết bị lọc membrane

2.3.9 Cô đặc kết tinh


Tách bớt nước ra khỏi thực phẩm, do đó sản phẩm trở

nên nhẹ hơn và nồng độ chất dinh dưỡng gia tăng. Ngoài ra,

hàm lượng chất khô tăng, hoạt độ nước sau cô đặc sẽ giảm

đi, giúp ức chế hệ vi sinh vật trong sản phẩm góp phần kéo

dài thời gian bảo quản sản phẩm.




- Vật lí: hàm lượng chất khô tăng, độ nhớt tăng, tỷ

trọng tăng… Tuy nhiên khối lượng giảm và thể tích giảm,

hoạt độ nước giảm.


Thiết bị kết tinh lạnh

Nhiệt độ: lần 1: -1 ÷ -20C, 7 thùng kết tinh, 3m3/thùng

Lần 2: -2 ÷-60C, 3 thùng kết tinh, 3m3/thùng

Nước táo sau khi lọc tinh(300C) được làm lạnh sơ bộ

đến 30C, bắt đầu kết tinh ở -10C, ly tâm tách tinh thể

nứơc và dịch cái. Dịch cái tiếp tục được kết tinh lần 2 ở

-20C đến -60C. Ly tâm tách tinh thể nứơc thô lần 2 và dịch

cô đặc. Các tinh thể nước thô được đưa vào bồn rửa và đưa

lại quá trình làm lạnh sơ bộ.

Thông số công nghệ: thiết bị ly tâm lọc



Tỷ lệ cô đặc so với dịch ép lúc đầu: 0.286kg dịch cô

đặc/1kg dịch ép đầu (tham khảo từ đề tài quá trình và

thiết bị)

2.3.10 Rót sản phẩm


- Hoàn thiện sản phẩm

- Bảo quản: sau khi rót sản phẩm và đóng gói thì sản

phẩm được cách ly với điều kiện môi trường bên ngoài


- Được bảo quản trong bao bi để tránh ánh sang mặt trời

nên sản phẩm ít bị mất mùi, màu của sàn phẩm, giữ được

tính cảm quan của sản phẩm.


- Thiết bị sử dụng là dùng bơm định mức đưa sản phẩm vào

lon

2.3.11 Thanh trùng


Quá trình thanh trùng nhằm tiêu diệt hoàn toàn hay ức

chế các vi sinh vật gây hư hỏng và các nha bào của chúng.



Yêu cầu của kỹ thuật thanh trùng là vừa đảm bảo tiêu diệt

vi sinh vật có hại còn lại ít đến mức độ không thể phát

triển để làm hỏng và làm hại sức khoẻ người tiêu dùng, lại

vừa đảm bảo chất lượng tốt nhất về giá trị cảm quan và

dinh dưỡng.


- Hóa lí: sự tăng giảm nhiệt độ trong quá trình thanh

trùng gây ra biến đổi pha của một số chất dễ bay hơi như

hợp chất hương.

- Sinh học: nhiệt độ cao làm cho quá trình trao đổi chất

của tế bào sinh vật ngừng lại, các vi sinh vật trong thực

phẩm sẽ bị ức chế hoặc tiêu diệt.

- Hóa sinh: nhiệt độ cao làm biến tính bất thuận nghịch

các enzyme có mặt trong nước ép, do đó chúng sẽ bị vô

hoạt.


Thiết bị: thanh trùng đường hầm

Nhiệt độ: 85 – 910C

Thời gian giữ nhiệt: 3 phút

2.3.12 Hoàn thiện – Bảo ôn





- Do nước táo được đựng trong bao bì kín nên quá trình

hoàn thiện nói trên không gây ra những biến đổi trong sản

phẩm


Để sản phẩm bảo quản ở nhiệt độ lạnh (40C) hoặc nhiệt độ

thường (300C).



CHƯƠNG 3CÂN BẰNG VẬT CHẤT CỦA QUY TRÌNH

3.1 Năng suất thành phẩm

5000T/năm = 5000.103kg/(300ngày*16giờ/ngày) = 1041,7 kg/h

3.2 Năng suất thiết bị cô đặc:

Nếu tổn thất sau quá trình thanh trùng và rót chailà 1%

Gc = 1041,7/0,99 = 1052,2 kg/h

3.3 Năng suất nhập liệu vào thiết bị cô đặc

Tỷ lệ dịch cô thu được so với dịch đầu là 0,286

Gđ = 1052,2/0,286 = 3679,1 kg/h

3.4 Khối lượng nước ép vào lọc tinh

Chọn tổn thất là 0,5%

Gv(lọc tinh) = 3679,1/0,995 = 3697,6 kg/h

3.5 Khối lượng nước ép vào thiết bị gia nhiệt

Chọn tổn thất trong quá trình gia nhiệt là 0,5%

Gv(gia nhiệt) = 3697,6/0.995 = 3716,2 kg/h

3.6 Khối lượng nước ép vào thiết bị lọc thô

Chọn tổn thất là 1,0%

Gv(lọc thô) = 3753,7 kg/h

3.7 Khối lượng nguyên liệu vào máy ép

Biết hiệu suất ép là 85%



Cho tỷ lệ bã (bao gồm vỏ, hạt, …) và dịch tách ratrong quả là 5/3 = 1.667

Khối lượng dịch ép ra = 3753,7 kg/h

Khối lượng dịch ép có trong quả = 3753,7/0,85 =4416,1 kg/h

Khối lượng bã (bao gồm vỏ, hạt, tạp chất…) vào =1,667.4416,1 = 7360,2 kg/h

→ Khối lượng nguyên liệu vào máy ép = 4416,1 + 7360,1 =11776,3 kg/h

3.8 Khối lượng nguyên liệu đưa vào máy nghiền và xử lí enzyme

Quá trình ủ enzyme tăng khối lượng 0.3% = 11776.3*0.997= 11741kg/h

Quá trình nghiền tổn thất 0.3% = 11741/ 0.997 = 11776.3kg/h

3.9 Khối lượng nguyên liệu (G) vào

Quá trình rửa (tổn thất 0,5%) = 11776,3/0,995 =11835,5 kg/h

Quá trình chọn lọc, phân loại (tổn thất 3%) =11835,5/0,97 = 12201,6 kg/h

Quá trình

Tổnhao,thêm(%)

Đầuvào

(kg/h)

Đầura

(kg/h)

1 Nhập nguyên liệu -5.0% 12201.62 Chọn lọc, phân loại -3.0% 12201. 11835



6 .5

3 Rửa -0.5%11835.

511776.3

4 Nghiền -0.3%11776.

311741.0

5 Xử lí enzyme +0.3%11741.

011776.3

6Ép

Nguyênliệu

-15.0%

11776.3

11113.9

Bã 7360.27360.

2

Dịch ép 4416.13753.

7

7 Lọc thô -1.0% 3753.73716.

2

8 Gia nhiệt -0.5% 3716.23697.

6

9 Lọc tinh -0.5% 3697.63679.

1

12 Cô đặc -71.4% 3679.11052.

2

13Rót chai, đóng nắp, thanh

trùng, bảo quản-1.0% 1052.2

1041.7

14 Bảo quản 0.0% 1041.71041.

715 Thành phẩm 1041.7



CHƯƠNG 4MỘT SỐ THIẾT BỊ

4. 4.1 Máy rửa băng chuyền4.1.1 Cấu tạo

1: Máng dẫn nguyên liệu 3: Ống thổi khí

2: Băng tải 4: Vòi phun nước áp lực cao

Hình 4.1 Nguyên lý hoạt động máy rửa xối dưới dạng băng tải

4.1.2 Nguyên tắc hoạt động

- Quá trình rửa gồm hao giai đoạn: ngâm và xối

rửa. ngâm: thời gian, nhiệt độ, cơ học. xối rửa: rửa thô,

rửa sạch, rửa tinh.

- Máy được cấu tạo gồm: một băng tải bằng thép

không rỉ và thùng chứa nước rửa có thể tích tương đối lớn.39



Băng tải được chia làm 3 phần, phần nằm ngang ngập trong

nước, phần nghiêng có các ống phun nước mạnh và một phần

nằm ngang ở phía cao, dưới tác dụng của áp lực nước bơm

các vật có khối lượng nặng như: đất, cát, sỏi sẽ rơi vào

khe còn nguyên liệu tiếp tục đi qua một bồn nước lớn hơn.

Các phần nhẹ như: lá, rác… sẽ được 1 quạt gió thổi bay lên

trên và bay ra ngoài. Bên dưới băng tải phần ngập trong

nước có bố trí các ống thổi khí nhận không khí từ một quạt

đặt bên ngoài. Trong giai đoạn ngâm, nguyên liệu ở trên

phần băng nằm ngang ngập trong nước, các cặn bẩn bám trên

ngoài bề mặt nguyên liệu bị bong ra.

- Băng tải di chuyển sẽ mang nguyên liệu đi dần

về phía phần băng nghiêng. Hiệu quả của quá trình ngâm

được tăng cường nhờ thổi khí làm xáo trộn nước và nguyên

liệu trên mặt băng, làm tăng diện tích tiếp xúc của nguyên

liệu và nước nên thời gian ngâm được rút ngắn. Khi nguyên

liệu di chuyển đến phần nghiêng của băng, các vòi phun

nước với áp suất cao đến 2-3 at sẽ rửa sạch cặn bẩn. Ở

cuối quá trình rửa, nguyên

liệu di chuyển đến phần nằm

ngang phía trên để được

làm ráo nước.

5. 4.2 Thiết bị nghiền4.2.1 Cấu tạo



Hình 4.2 Thiết bị nghiền hai đĩa


Nguyên liệu sẽ được đưa vào phễu nhập liệu , động cơ

sẽ làm quay đĩa nghiền trong không gian hoạt động của

thiết bị, do đó sẽ làm giảm kích thước của nguyên liệu đến

kích thước yêu cầu. Kích thước của nguyên liệu sau khi

nghiền từ 10-20 mm.

6. 4.3 Bồn ủ enzyme

4.3.1 Cấu tạo



Hình 4.3 Bồn ủ enzyme


Thiết bị gồm một nồi hình trụ, có lắp cánh khuấy ở

đường tâm với mục đích để đảo trộn các nguyên liệu. Khi

cánh khuấy quay sẽ tạo ra động năng đẩy khối chất lỏng

chuyển động trong lòng thiết bị, giúp đảo trộn đồng đều

hỗn hợp .

4.4 Thiết bị ép băng tải

4.4.1 Cấu tạo

Gồm 2 băng tải. Băng tải trên dẫn truyền động và

ép,băng tải dưới giữ và cho chất lỏng đi qua

4.4.2 Nguyên lý hoạt động


Hình 4.4 Thiết bị ép


Nguyên liệu theo máng hứng được đưa vào một đầu của

băng tải, dưới tác dụng của lực ép của hai băng tải, chất

lỏng sẽ được thoát ra và thu hồi. Ở phần cuối của băng

tải, bã được tách ra nhờ một thanh dao cạo.

4.5 Thiết bị lọc ép4.5.1 Cấu tạo

Thiết bị có hình trụ đứng hoặc nằm ngang. Bộ phận

chính của thiết bị là các dĩa lọc (3) có tiết diện hình

tròn. Mỗi dĩa lọc có một hệ thống giá đỡ bằng lưới. Phía

bên ngoài giá đỡ được phủ một lớp vách ngăn. Phía bên

trong là kênh dẫn dịch lọc.

1: Cửa quan sát; 2: Thân thiết bị; 3: Dĩa lọc;

4: Ống trung tâm để thu hồi dịch lọc; 5:Động cơ

Hình 4.5 Thiết bị lọc ép sử dụng dĩa lọc


5Dịch lọc

Huyền phù

32

41



Đầu tiên bơm huyền phù vào thiết bị. Các cấu tử pha

rắn sẽ giữ lại trên bề mặt vách ngăn của các dĩa lọc.

Riêng pha lỏng sẽ chui qua vách ngăn để đi vào kênh dẫn ở

bên trong dĩa lọc rồi chảy tập trung vào ống thu hồi (4)

và các dĩa lọc có thể xoay được nhờ động cơ (5). Theo thời

gian sử dụng, các cấu tử pha rắn sẽ bám đầy lên bề mặt

vách ngăn trên dĩa lọc. Để vệ sinh dĩa lọc, người ta lần

lượt tháo thân trụ (2), sau đó tháo các dĩa ra khỏi ống

hình trụ (4).

4.6 Thiết bị chiết rót

4.6.1 Cấu tạo

Hình 4.6 Thiết bị chiết rót nước quả

4.6.2 Nguyên lý hoạt động



Nguyên liệu được bơm vào bể chiết rót và cân bằng với ống đongtrong thiết bị. Bao bì theo dây chuyền đi đến đựơc rót và đóngnắp. thiết bị rót là bơm cùng ống đong, đảm bảo lượng dịch trong bao bì sai số 1%.



CHƯƠNG 4 KHẮC PHỤC SỰ CỐ

Đây là dây chuyền sản xuất liên tục nên khi có một thiết

bị xảy ra hỏng hóc rất khó để sản xuất tiếp được. Vì vậy

cần phải có sự bảo trì mỗi 3 tháng vận hành: như là vệ

sinh thiết bị, băng tải, thay mới băng tải, kiểm tra bơm,

vòi phun(rửa).

Có thể áp dụng quy trình tẩy rửa cif trong các thiết bị.

Thiết bị ép cần được kiểm tra đảm bảo lực ép trong mức yêu

cầu, cần vệ sinh thiết bị thường xuyên.

Để cho quá trình vận hành được tốt, nên để thêm các bể ổn

định sau thiết bị lọc, tránh hao hụt làm giảm hiệu suất

bơm



KẾT LUẬN

Công nghệ sản xuất nước ép trái cây ngày càng phổ

biến và thông dụng bởi tính tiện dụng của nó. Bài báo cáo

này tìm hiểu về quy trình công nghệ sản xuất nước táo cô

đặc. Bắt đầu từ tìm hiểu nguyên liệu táo từ đó xây dựng

quy trình công nghệ, cách thức lựa chọn thiết bị đến các

thông số công nghệ và xây dựng tiêu chuẩn để đánh giá sản

phẩm. Bài báo cáo xây dựng quy trình công nghệ dùng enxyme

để xử lý nhằm tăng hiệu suất ép và dùng membrane MF để

loại vi sinh vật để kéo dài thời gian bảo quản của sản

phẩm . Điều này rất quan trọng vì sản phẩm nước ép trái

cây rất khó để bảo quản ở thời gian dài mà lại giữ đựơc

hương vị cũng như các tính chất cảm quan đặc trưng.

Ngoài ra, với sự kết hợp của kết tinh lạnh sẽ giữ được

những hương vị táo thuần khiết nhất. Vừa tăng tính cảm quan

lại vừa bảo quản lâu dài



TÀI LIỆU THAM KHẢO1. TCVN 1329/2002/BYT/QÐ ngày 18/4/2002

2. Ứng dụng công nghệ sinh học trong công nghệ thực

phẩm – Trường đại học công nghiệp thực phẩm thành phố hồ

chí minh(lưu hành nội bộ) - 2013

3. Giáo trình công nghệ đồ uống - Trường đại học công

nghiệp thành phố Hồ Chí Minh- 2008

4. Lê Văn Việt Mẫn, Công nghệ chế biến thực phẩm, Nhà xuất

bản đại học quốc gia Tp.HCM, 2011

5. Nguyễn Trọng Cẩn, Nguyễn Lệ Hà, Nguyên lý sản xuất đồ

hộp thực phẩm, Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật

6. Nguyễn Văn Tiếp, Quách Đỉnh, Kỹ thuật sản xuất đồ hộp rau

quả , Nhà xuất bản thanh niên


DUONGTANDAT DA CNCBTP

Documents

Transcript of DUONGTANDAT DA CNCBTP