SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ - THIẾT BỊ CÔ ĐẶC BẰNG PHƯƠNG PHÁP KẾT TINH DUNG MÔI NỘI DUNG... Khái niệm Cô đặc đông lạnh là một quá trình cô đặc các sản phẩm lỏng bằng cách đưa nhiệt độ dung dịch đế
Trang 1ĐỀ TÀI: CÔ ĐẶC NƯỚC QUẢ BẰNG PHƯƠNG PHÁP KẾT TINH DUNG MÔI
THỰC HIỆN: NHÓM 3 – GVHD: TS NGUYỄN THỊ HẠNH
Trang 3I TỔNG QUAN
II QTCN SẢN XUẤT NƯỚC
CAM, DỨA CÔ ĐẶC
III SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ - THIẾT
BỊ CÔ ĐẶC BẰNG PHƯƠNG PHÁP KẾT TINH DUNG MÔI
NỘI DUNG
Trang 4I Tổng quan
Trang 5I.1 Tổng quan về nông sản trái cây I.1.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ trái cây
❖ Việt Nam có khí hâu nhiệt đới và có điều kiện thổ nhưỡng thuận lợinên trái cây vô cùng phong phú và đa dạng với sản lượng lớn
❖ Trái cây Việt Nam đã có mặt ở nhiều nước trên thế giới, tuynhiên, có tới 90% sản lượng trái cây trông đợi vào thị trường tiêuthụ nội địa nên giá bán thấp, tỷ lệ trái cây xuất khẩu mới chỉ chiếm10% với 5 - 6% là trái cây tươi
❖ Dịch COVID-19 kéo dài và diễn biến phức tạp khiến quá trình xuấtkhẩu bị ách tắc,gây ra tình trạng ứ đọng rau quả
Yêu cầu: Giải quyết tình trạng ứ đọng đồng thời đảm bảogiá trị kinh tế, giữ được chất dinh dưỡng
Các sản phẩm được chế biến từ hoa quả rất đa dạng : nước
quả trong, nước quả đục, trái cây sấy khô, mứt quả,… nước
quả cô đặc là một trong số đó
Trang 6I.1.2 Nước quả cô đặc và các phương pháp chế
- Nước quả cô đặc được chiết xuất trực tiếp từ rau củ quả tự nhiên, với ưu điểm là giá trị dinh dưỡng
cao, không gây ô nhiễm Nó không chỉ có thể được pha loãng để uống mà còn được dùng làm nguyên
liệu cơ bản trong ngành chế biến thực phẩm Ứng dụng rộng rãi và tiềm năng thị trường mạnh mẽ khiến
nó trở thành một điểm đầu tư phổ biến
Trang 7I.2 Phương pháp kết tinh dung môi
I.2.1 Khái niệm
Cô đặc đông lạnh là một quá trình cô đặc các sản phẩm lỏng bằng cách đưa nhiệt độ dung dịch đến nhiệt độ kết tinh của dung môi trong dung dịch(ở
áp suất khí quyển thì nhiệt độ kết tinh của dung môi là nước trong dung dịch dưới 0o C), khi đó dung môi kết tinh trước chất tan và sau đó loại bỏ các tinh thể nước đá đã hình thành khỏi hệ thống thực phẩm Khi dung môi kết tinh tách ra khỏi dung dịch làm cho nồng độ dung dịch tăng lên.
Trang 8I.2 Phương pháp kết tinh dung môi
I.2.2 Ưu, nhược điểm
• Các đặc tính của sản phẩm: màu, mùi, vitamin,
các hợp chất sinh học được giữ nguyên hoàn
toàn
• Giá trị sản phẩm cao hơn
• Phương tiện làm mát thân thiện với môi trường
• Nhiệt độ hoạt động thấp
• Thiết kế quy trình hợp vệ sinh với CIP tự động
• Ngăn ngừa các vấn đề về vi sinh vật
• Hệ thống khép kín, ngăn ngừa quá trình oxi hóa
• Hoạt động liên tục và ổn định
• Thực phẩm được chế biến phải qua xử lýlạnh hoặc nhiệt để bảo quản
• Nếu một dung dịch có độ nhớt cao, thì khó
có thể tách chất tan ra khỏi dung môi
• Mất chất khô là không thể tránh khỏi khi côđặc đông lạnh
• Chi phí quá trình khá cao
Trang 9I.2 Phương pháp kết tinh dung môi
I.2.3 Ứng dụng
- Phương pháp này đặc biệt thích hợp với thực phẩm nhạy cảm với nhiệt Nó có thể tránh sự bay hơi củacác hợp chất thơm do đun nóng Đối với thực phẩm có chất bay hơi, nồng độ đông lạnh vượt trội hơn so với nồng độ chân không và cô đặc màng
- Tại Việt Nam: KHPTO – Nhóm nghiên cứu thuộc Trường đại học sư phạm kỹ thuật TP.HCM đã chế tạothành công máy cô đặc lạnh, là lần đầu tiên Việt Nam đã chế tạo thành công máy cô đặc lạnh
- Trên thế giới, phương pháp này đã được ứng dụng rộng rãi
http://www.juicemakingmachine.com/faq/fruit-juice-concentrate.html
Trang 10QUY TRÌNH SẢN XUẤT
NƯỚC CAM CÔ ĐẶC
Trang 11Sơ đồ tổng quát các bước trong nhà máy sản xuất cam
Trang 12SƠ ĐỒ QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC CAM CÔ ĐẶC
Trang 13Nguyên liệu được lựa chọn nhằm loại trừ những quảkhông đạt tiêu chuẩn như sâu bệnh, thối hỏng chochế biến nước cam cô đặc.
Sau khi chọn lựa, ta tiến hành phân loại nhằm phânchia thành nguyên liệu đồng đều về kích thước, hìnhdạng ,màu sắc và độ chín
LỰA CHỌN
PHÂN LOẠI
QUY TRÌNH
SẢN XUẤT
Trang 14Rửa có thể tiến hành trước hoặc sau khi phân loại nhằmloại trừ tạp chất cơ học như đất ,cát bụi và giảm lượng visinh vật ở ngoài vỏ nguyên liệu.
Trang 15Mục đích:
Thu càng nhiều nước càng tốt, đồng thời ngăn chăncác phần xơ của quả, tinh dầu và các thành phầnkhác lẫn vào nước ép
Nâng cao hiệu suất ép:
Phân loại theo kích cỡ của máy ép
Trang 16CÁC THIẾT BỊ ÉP
Trang 19Sau khi ép phần dịch quả và thịt quả có kích thước nhỏ hơn các lỗ lọc trên ống lọc thô, sẽ được đẩy ra vàchảy vào ống góp ở phía dưới Nước quả sẽ được dẫn ra ở thiết bị kế tiếp.Phần bã còn nằm bên trong ốnglọc sẽ được hút ra ngoài thông qua một lỗ ở piston.
Sau quá trình ép, tinh dầu tập trung trên bề mặt vỏ Bộ phận phun nước rửa trôi tinh dầu, tạo thành hệ nhũtương và chảy ra ngoài Phần nhũ tương đi qua thiết bị lọc để tách cặn, sau đó sẽ được ly tâm để tách dầu rakhỏi nước Phần dầu sẽ tiếp tục được tinh chế còn phần nước sẽ được tiếp tục sử dụng làm nước rửa tinhdầu
LỌC THÔ
QUY TRÌNH
SẢN XUẤT
Trang 21LY TÂM
Mục đích
Tách bã và các chất keo đã kết tủa sau quá trình gia
nhiệt, loại bỏ tạp chất, tăng độ đồng nhất, giảm ảnh
hưởng xấu đến sản phẩm
Máy ly tâm
Ưu điểm
Rút ngắn thời gian, năng lượng tiêu hao ít, không
phải dừng máy để cạo bã, quá trình hoàn toàn tự
động Bã sẽ bị nát, tuy nhiên điều này không ảnh
hưởng lắm vì bã sẽ được sử dụng chế biến thức ăn
chăn nuôi
QUY TRÌNH
SẢN XUẤT
Trang 22Sử dụng kỹ thuật kết tinh dung môi để cô đặc
Để đảm bảo hiệu suất cô đặc cao có thể tiến hành cô đặc nhiều cấp
to
dung dịch ≤ to
đóng băng ,dung môi sẽ đóng băngtrước,đường, axit, cấu tử hương… vẫn ở dạng dungdịch
Tách pha lỏng bằng cách ly tâm kết hợp với dao cạonước đá, to
cô đặc ≈ -15oC -10oC, dịch quả thu đượcnước cam cô đặc
QUY TRÌNH
SẢN XUẤT
Trang 23RÓT CHAI GHÉP NẮP
Dùng chai thủy tinh tối màu và bảo quản ở nhiệt độ từ
0oC đến 5oC
Sau khi rót xong cần ghép nắp, đảm bảo sản phẩmcách ly hoàn toàn với môi trường không khí và vi sinhvật gây hư hỏng, làm giảm chất lượng sản phẩm
Nắp chai phải được ghép thật kín và chắc chắn đảmbảo trong quá trình không bị bật nắp hay hở mối ghép.QUY TRÌNH
SẢN XUẤT
Trang 24THANH TRÙNG
Nhiệt độ cực cao (UHT) không cần thiết
QUY TRÌNH
SẢN XUẤT
Trang 25Bổ sung tinh dầu, duy trì to
thùng lưu trữ = -20 đến -30oC.QUY TRÌNH
SẢN XUẤT
Trang 26Ciảm tổn thất chất khô, giữ được màu
sắc, hương vị tự nhiên của nguyên liệu dứa so với các phương pháp chế biến khác
Trang 27Nướcdứa cô đặcDứa quả
Làm trong
Xử lý enzyme
Trang 28Thuyết minh quy trình
Lựa chọn phân loại
Mục đích
Chọn và phân loại dứa theo kích thước,
độ chín; loại bỏ những quả không đạt
tiêu chuẩn như bị sâu bệnh, dập nát,
hư hỏng quá mức trước khi đưa vào
sản xuất để nguyên liệu có độ đồng
đều cao về các chỉ tiêu cảm quan, dễ
cơ giới hoá
Rửa
Mục đích
Loại bỏ bụi bẩn, tạp chất, đất cát dínhtrên vỏ quả, côn trùng và một phần visinh vật, hóa chất bám trên bề mặt vỏquả
lựa chọn bằng tay trên băng tải
Trang 29Thuyết minh quy trình
Cắt, gọt
Mục đích
Loại bỏ những phần không sử dụng được
như vỏ, mắt; loại bỏ những phần bị hư hỏng
Nghiền, chà
Mục đích
Làm nhỏ nguyên liệu, phá vỡ lớp tếbào, hỗ trợ và làm tăng hiệu suất cho quá trình chà
Dùng máy để cắt bỏ 2 đầu và gọt bỏ phần vỏ
Mỗi đầu quả cắt khoảng 1-1,5cm với tỉ lệ phế
liệu là 15-20% Tỷ lệ vỏ dứa khoảng 25-27%
so với khối lượng quả
Cách thực hiện
Biến đổi hình dạng, kích thước, khối lượng
giảm
Dịch bào tiết ra trên bề mặt quả, phản ứng
oxy hóa khiến quả bị thâm nếu để lâu trong
không khí
Biến đổi
Dứa sau khi nghiền sẽ có kích thước nhỏmịn, kích thước tối đa của mảnh thịt quảnhỏ hơn 5mm
Cách thực hiện
Màng tế bào bị phá vỡ, dịch bào vàenzyme nội bào thoát ra, các phản ứngsinh hóa dễ dàng diễn ra
Biến đổi
Trang 30Thuyết minh quy trình
Xử lý enzyme
Mục đích
Thủy phân pectin không hòa tan, giúp giảm
độ nhớt, tăng hiệu xuất dịch chiết
Ép
Mục đích
Khai thác, tách tối đa dịch bào ra khỏinguyên liệu
Bán thành phẩm sau giai đoạn nghiền xé
được bổ sung vào đó chế phẩm enzyme
pectinase, trộn đều rồi ủ trong 1,5h ở nhiệt độ
phòng, thỉnh thoảng cần đảo trộn khối ủ
Cách thực hiện
Nhờ xúc tác của endopolygalacturonas,
phân tử pectin bị thủy phân và hòa tan, giải
phóng dịch bào và giảm độ nhớt dịch chiết
Biến đổi
Sử dụng thiết bị ép trục vít vận hành vớitốc độ trục vít 150–200rpm, áp lực 138 –150MN/m2
Cách thực hiện
Một số liên kết trong quả bị phá vỡ do tác động của lực cơ học, cấu trúc tếbào bị phá vỡ, dịch bào thoát ra ngoài
Biến đổi
Trang 31Thuyết minh quy trình
Gia nhiệt
Mục đích
Vô hoạt enzyme, tiêu diệt hoặc ức chế hệ vi
sinh vật làm chậm quá trình oxy hóa, gây
kết tủa một số chất keo tạo điều kiện cho
Thiết bị gia nhiệt dạng bản mỏng (nhiệt độ 75
– 80oC, thời gian 3 – 5 phút) Cuối quá trình
gia nhiệt có bổ sung chất trợ lọc Diatomit
Biến đổi
Trang 32Thuyết minh quy trình
Cô đặc
Mục đích
Giảm hoạt độ nước, tăng nồng độ chất khô, tăng thời gian bảo quản
của sản phẩm
Cô đặc bằng phương pháp kết tinh dung môi Quá trình cô đặc bằng
phương pháp này gồm 2 giai đoạn chủ yếu là kết tinh và phân riêng
Dịch quả sau khi qua 3 cấp cô đặc, kết quả thu được dịch có nồng độ
45% từ dịch ép có nồng độ chất khô 10-15%
Cách thực hiện
Làm kết tinh nước, tăng nồng độ chất khô
Đông tụ các chất hữu cơ như pectin, protein, Dịch quả trong hơn
Tổn thất chất khô ít, giữ được màu sắc, hương tự nhiên của nguyên
liệu
Biến đổi
Dịch quả
Trang 33Thuyết minh quy trình
Chiết rót
Mục đích
Hoàn thiện, nước dứa cô đặc được phân
phối vào các chai lọ để chưa đựng, bảo
Chiết rót vào bao bì thủy tinh và đóng nắp
bằng máy ghép nắp chân không để tránh ảnh
hưởng xấu của nhiệt độ đến chất lượng sản
phẩm
Cách thực hiện
Dịch dứa được phân phối vào các đơn vị
bao bì đồng nhất về thể tích, khối lượng
Trang 34Thuyết minh quy trình
Bảo ôn
Mục đích
Để phát hiện sai sót trong quá trình công
nghệ, thanh trùng chưa đạt nếu hộp sau bảo
ôn có hiện tượng phồng, chảy dịch,
Sản phẩm nước dứa cô đặc
Để sản phẩm trong điều kiện nhiệt độ
30-37℃, thời gian 14 ngày
Cách thực hiện
Không đáng kể
Biến đổi
Cảmquan
Trạng thái đồng nhất, không vóncục, thơm, màu vàng sáng tựnhiên khi pha loãng trở lại
Lý hóa
Brix ≥ 60,65 %Hàm lượng axit 2 - 4%
Thịt quả ≤ 12%
Vi sinh vật
TSVSVHK < 1000/mlBào tử nấm men, nấm mốc < 100/ml
E.Coli - không
Vi sinh vật gây bệnh - Không
Trang 35III Sơ đồ công nghệ
cô đặc nước trái cây bằng phương pháp kết tinh dung môi
Trang 36Một số thiết bị cô đặc bằng phương pháp kết tinh
dung môi
Trang 393 Cô đặc lạnh bằng bức xạ siêu
âm
Trang 404 Thiết bị cô đặc lạnh hướng tâm
4 Xi lanh bên ngoài
5 Động cơ biến thiên
Trang 415 Thiết bị cô đặc lạnh hình ống
Trang 42TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 J Sánchez, Y Ruiz, J M Auleda, E Hernandez, M Ranvetos, “Review
Freeze Concentration in the Fruit Juices Industry” in the book “Food Science and Technology International”, 15-10-2019
2 Shafirah Samsuri, Nurul Aini Amran, Norshafika Yahya & Mazura Jusoh,
“Review on Progressive Freeze Concentration Designs” in the book
“Chemical Engineering Communications”, Taylor & Francis, 20.12.2015
3 Fulvia Chiampo, “Performance of a Freeze Concentration Pilot Plant
during the Start-Up Phase” in the book “Food Technology and Economy, Engineering and Physical Properties”, Politecnico Di Torino, Torino, Italy, 11/2018
4 Hà Văn Thuyết (chủ biên), C H (2013) Công nghệ rau quả NXB Bách
Khoa - Hà Nội
5 Tiêu chuẩn ngành 10TCN 612:2005 Quy trình chế biến nước dứa cô đặc
6 Nguyễn Thị Lan Hương (2004) Cô đặc nước dứa bằng phương pháp kết
tinh dung môi Luận văn thạc sỹ-trường ĐHBKHN
Trang 43THANK YOU