Tài liệu Quy trình công nghệ thực phẩm pdf

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, c

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG………

Quy trình công nghệ thực phẩm

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

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

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

II Khái niệm về công nghệ thực phẩm

Quan niệm thông thường:

Quan niệm hiện đại:

Quan niệm thông thường:

Quan niệm hiện đại:

Công nghệ

( e hnolo y) ) =

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

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

- 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

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

y: các yếu tố bên ngoài

x: các yếu tố bên trong

NGUYÊN

Hệ thống phương pháp I

XỦ LÝ TÁCH

BỘT CÁ

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 t o

Quá trình bao gói, định hình

Mực khô

Rửa

Quá trình cơ lí, định hình Quá trình nhiệt

Quá trình cơ lí

học (b) Quá trình cơ lí

P ứ hoá học (c) Quá trình hóa lí

Quá trình lên men :

τ Thuỷ sản

Sản phẩm đặc (fish paste)

Quá trình tạo màu

Quá trình tạo mùi

Quá trình lên men lactic Axit lactic

Đýờng (Saccaroza)

VSV

Ngâm chín

to

τ Tiêu chuẩn hoá

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)

- 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:

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 (

).

(

d d

d c

a a

B a a E

−

−

=

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?

).

(

d d

d c

a a

B a a E

100

) 85 , 0 1 (

85 , 0 95 ) (

100

) 1

a a

a a

E

B

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

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

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

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

Mét cì

Trôc quay D©y c¸p

Puly

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

2.Băng tải nạp liệu 6 Máng hứng 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

CÊu t¹o cña m¸y ph©n lo¹i trôc l¨n

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

3.4.2 Cấu tạo và hoạt động: Cấu tạo của thiết bị phân loại dùng quang điện được miêu tả ở hình bên

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)

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

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

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

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)

7.1 Máy ép

7.1.1 Máy ép thủy lực làm việc gián đoạn

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

mỏng chứa và được vận chuyển ra ngoài Bó ộp tiếp tục được ộp trong khụng gian của vớt tải và dưới sức ộp của vớt tải, dịch trong tế bào tiếp tục được vắt kiệt cho đến khi bó đi đến đầu kia của mỏy lọc ộp Bó sẽ được đẩy ra ngoài theo chiều đẩy của vớt tải

Khai thỏc: Tỏch tinh bột khỏi dịch bào

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

2.3.2 Vật liệu và quỏ trỡnh biến đổi

Máy ép trục vít 1: mô tơ 2: trục vít 3: cửa nạp liệu 4: ổ đỡ 5: lưới sàng 6: máng chứa dịch 7: cửa tháo bã ép

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

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

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)

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

2.4.2 Vật liệu và quá trình biến đổi

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

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

2.4.3 Phương pháp thực hiện

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

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

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

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

v m

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

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

2.5.2 Vật liệu và quá trình biến đổi

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

• 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

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

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

2.6.1 Mục đích, yêu cầu

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

2.6.2 Vật liệu và quá trình biến đổi

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

) ( 100

=

+