thiết kế phân xưởng sản xuất cà chua cô đặc

Cà chua cô đặc là một trong những sản phẩm chínhcủa công nghiệp đồ hộp rau quả, được coi là bán chế phẩm vì nó được dùng để chếbiến các loại đồ hộp khác như đồ hộp xốt các loại, nước xốt

Đồ án công nghệ 2 1

Thiết Kế Phân

Xưởng Sản Xuất Cà Chua

Cô Đặc

SVTH: Đỗ Thị Hoan

Đồ án công nghệ 2 2

M ỤC LỤC C L C ỤC LỤC

Lời Mở Đầu 1

Danh mục bảng 2

Danh mục hình 2

Chương 1 TỔNG QUAN 4

1.1 Tổng quan về nguyên liệu sản xuất đồ hộp cà chua cô đặc 4

1.1.1 Nguyên liệu cà chua 4

- Glucid : hàm lượng glucid trong cà chua phụ thuộc vào loại nguyên liệu và điều kiện trồng trọt, chiếm khoảng 4 – 8% Trong thành phần glucid bao gồm các chất: 5

1.1.2 Nguyên liệu phụ 8

1.1.3 Bao bì đồ hộp cà chua cô đặc 9

1 2 Tổng quan về sản phẩm đồ hộp cà chua cô đặc 10

1.2.1 Giới thiệu chung về sản phẩm đồ hộp cà chua cô đặc[3,p324-325] 10

1.2.2 Sản phẩm thị trên thị trường 11

1.2.3 Giá trị dinh dưỡng của sản phẩm[4] 12

1.2.4 Tiêu chuẩn đồ hộp[2] 13

1.3 Phương án thiết kế 13

Chương 2 Thuyết minh quy trình 15

2.1 Sơ đồ tổng quát 15

2.2 Thuyết minh quy trình 16

2.2.2 Lựa chọn [3, p89 -90] 16

2.2.3 Rửa[4, p71] 17

2.2.4 Xé tơi [3, p 327] 19

2.2.5 Đun nóng[3, p 327] 19

2.2.6 Chà [2,p13] 20

2.2.7 Cô đặc[4, p 111-113] 22

2.2.8 Xử lý bao bì 25

2.2.9 Rót hộp 25

2.2.9 Ghép nắp 26

2.2.10 Thanh trùng, làm nguội 27

2.2.11 Dán nhãn 28

2.2.12 Bảo ôn, thành phẩm 28

Chương 3 TÍNH CÂN BẰNG VẬT LIỆU 30

3.1 Chọn các số liệu ban đầu 30

3.2 Tính cân bằng sản phẩm cho 100 kg nguyên liệu ban đầu( 100kg/h) 30

3.2.1 Lựa chọn 30

3.2.2 Rửa 31

3.2.3 Xé tơi 31

3.2.4 Đun nóng 31

3.2.5 Chà 31

3.2.6 Cô đặc 31

3.2.7 Rót hộp, ghép mí 31

3.2.8 Thanh trùng, làm nguội 31

3.2.9 Thành phẩm 32

3.3 Tính cân bằng sản phẩm cho một ngày 32

3.3.1 Lượng nguyên liệu ban đầu cho một ngày 32

3.3.2 Chọn lựa 33

3.3.3 Rửa 33

3.3.5 Xé tơi 33

3.3.6 Đun nóng 33

SVTH: Đỗ Thị Hoan

Đồ án công nghệ 2 3

3.3.7 Chà 33

3.3.8 Cô đặc 34

3.3.9 Rót hộp, ghép nắp, 34

3.3.10 Thanh trùng, làm nguội 34

3.3.11 Thành phẩm 34

3.3.12 Chi phí hộp, nắp, nhãn 34

Chương 4: Tính Chọn Thiết Bị 38

4.1 Băng tải vận chuyển và lựa chọn nguyên liệu: 38

4.2 Máy rửa thổi khí[6,p-317] 39

4.3 Máy xé tơi 40

4.4 Thiết bị đun nóng 40

4.5 Máy chà 42

4.6 Thiết bị cô đặc[10] 44

4.7 Thiết bị rót 45

4.8 Máy ghép mí chân không[7] 46

4.9 Nồi thanh trùng 47

4.10 Thiết bị dán nhãn[8] 50

KẾT LUẬN 52

Tài liệu tham khảo 53

Lời Mở Đầu Trong những năm gần đây ngành công nghệ thực phẩm phát triển rất mạnh, với SVTH: Đỗ Thị Hoan

Đồ án công nghệ 2 4

sự đa dạng và phong phú về nhiều loại sản phẩm Sự phát triển không chỉ thể hiện vềmặt số lượng mà cả chất lượng Mặc dù hiện tại nền kinh tế toàn cầu đang khủnghoảng, nhưng không vì thế mà ngành công nghệ thực phẩm ngưng lại Cũng như,không vì lẽ đó mà nhu cầu của con người thay đổi

Ngành công nghiệp đồ hộp thực phẩm phát triển mạnh có ý nghĩa to lớn cảithiện được đời sống của nhân dân, giảm nhẹ việc nấu nướng hàng ngày Giảiquyết nhu cầu thực phẩm các vùng công nghiệp, các thành phố, địa phương thiếuthực phẩm, cho các đoàn du lịch, thám hiểm và cung cấp cho quốc phòng Góp phầnđiều hòa nguồn thực phẩm trong cả nước Tăng nguồn hàng xuất khẩu, trao đổi hànghóa với nước ngoài

Hiện nay nhờ các ngành cơ khí, điện lực, chất dẻo, v.v phát triển mạnh,

đã làm cho công nghiệp đồ hộp được cơ khí, tự động hóa ở nhiều dây chuyền sảnxuất Các ngành khoa học cơ bản như: hóa học, vi sinh vật học, công nghệ sinhhọc đang trên đà phát triển: Đã được ứng dụng nhiều trong công nghiệp thực phẩmnói chung và đồ hộp nói riêng, làm cho giá trị dinh dưỡng của thực phẩm được nângcao và cất giữ được lâu hơn Cà chua cô đặc là một trong những sản phẩm chínhcủa công nghiệp đồ hộp rau quả, được coi là bán chế phẩm vì nó được dùng để chếbiến các loại đồ hộp khác như đồ hộp xốt các loại, nước xốt của đồ hộp thịt, cá, rau,

để làm nguyên liệu nấu nướng Cà chua cô đặc được chế biến bằng cách cô đặc thịt

cà chua (theo mức độ khác nhau) sau khi đã nghiền nhỏ và loại bỏ hạt, vỏ Quả càchua được chế biến thành nhiều dạng khác nhau và được dùng trong các bữa ănhàng ngày của người Việt Nam nhằm mục đích làm tăng thêm giá trị dinh dưỡng vàtạo nên vẻ đẹp bắt mắt trong việc trình bày các món ăn

Trong bài đồ àn này Tôi thiết kể phân xưởng sản xuất cà chua cô đặc năngsuất 30 tấn sản phẩm/ ngày và nồng độ chất khô theo thành phẩm là 55% Nội dungtrong bài đồ án này là:

- Chương 1: Tổng quan(nguyên liệu, sản phẩm, chọn phương án thiết kế)

- Chương 2: Chọn và thuyết minh quy trình

- Chương 3 : Tính cân bằng vật liệu

- Chương 4 : Chọn và tính thiết bị

Danh mục bảng

SVTH: Đỗ Thị Hoan

Đồ án công nghệ 2 5

1 1.1 Hàm lượng chất khoáng trong 100g cà

chua

6

2 1.2 Số lượng solanin theo độ chín của cà chua 6

3 1.3 Các sắc tố trong cà chua theo độ chín 6

4 1.4 Tiêu chuẩn nước dùng trong công nghiệp

thực phẩm

8

5 2.1 Quan hệ giữa độ chân không và nhiệt độ

sôi của nước

23

6 2.2 Quan hệ giữa nồng độ chất khô và nhiệt

độ sôi ở 760 mmHg

24

7 3.1 Tỷ lệ hao hụt và lượng nguyên liệu vào,

ra qua các công đoạn chế biến tính cho

100 kg nguyên liệu

32

8 3.2 Tỷ lệ hao hụt và lượng nguyên liệu vào,

ra qua các công đoạn chế biến tính theo nguyên liệu cho một ngày

36

9 3.3 Tổng kết tỷ lệ hao hụt và lượng nguyên

liệu vào ra qua các công đoạn chế biến

37

10 3.4 Thống kê các thiết bị chính cho dây

chuyền sản xuất cà chua cô đặc

51

Danh mục hình

Đồ án công nghệ 2 6

1.1 Tổng quan về nguyên liệu sản xuất đồ hộp cà chua cô đặc

1.1.1 Nguyên liệu cà chua

1.1.1.1 Giới thiệu chung về cây cà chua

Cây cà chua có tên khoa học là Lycopesium esculentum, có nguồn gốc từ Nam

Mỹ, là loại rau ăn quả, họ Cà (Solanaceae) Cây cà chua có 2 loại hình sinh trưởng:

có hạn và vô hạn Cà chua là cây dài ngày, tự thụ phấn

Cây cà chua có thể sinh trưởng trên nhiều loại đất khác nhau như đất sét, đất cát,đất pha cát,có độ pH= 6 – 6,5 Đất có độ ẩm cao và ngập nước kéo dài sẽ làm giảmkhả năng sinh trưởng của cây cà chua Nhiệt độ thích hợp cho cà chua để đạt năngsuất cao, chất lượng tốt là khoảng 21 – 24 độ C và thời tiết khô

Ở Việt Nam, cây cà chua được xếp vào các loại rau có giá trị kinh tế cao, diệntích trồng cà chua lên đến chục ngàn ha, tập trung chủ yếu ở đồng bằng và trung duphía Bắc Hiện nay có một số giống chịu nhiệt mới lai tạo chọn lọc có thể trồng tạimiền Trung, Tây Nguyên và Nam Bộ nên diện tích ngày càng được mở rộng Nhiềugiống cà chua lai ghép chất lượng tốt được phát triển mạnh ở Đà Lạt, Lâm Đồng.Một số giống cà chua chất lượng đã được xuất khẩu ra thị trường thế giới

Thời vụ :một năm có thể trồng 4 vụ cà chua:

- Vụ sớm, gieo hạt vào cuối tháng 7 đầu tháng 8

- Vụ chính gieo cuối tháng 9 đến đầu tháng 10

- Vụ muộn gieo từ tháng 11 đến giữa tháng 12

- Vụ xuân gieo từ tháng 1 – 2 năm sau

Có nhiều giống cà chua đang được trồng ở Việt Nam Có thể chia cà chua thành 3loại dựa vào hình dạng:

- Cà chua hồng: quả có hình dạng quả hồng, không chia múi Thịt quả đặc, nhiềubột, lượng đường trong quả cao Năng suất thường đạt 25 – 30 tấn/ha Các giốngthường gặp: Ba Lan, hồng lan của Viện cây lương thực; giống 214; HP5; HP1 củaHải Phòng…

- Cà chua múi: quả to, nhiều ngăn tạo thành múi, là giống cây sinh trưởng vô hạn,thời gian sinh trưởng dài, năng suất và khả năng chống chịu khá nhưng chất lượngkhông bằng cà chua hồng

SVTH: Đỗ Thị Hoan

- Tinh bột: chỉ có ở dạng vết khoảng 0.07% – 0.26% Trong quá trình chín, tinhbột sẽ chuyển thành đường.

- Cellulose: có nhiều trong quả xanh, càng chín thì hàm lượng càng giảm dần

- Pecin: có nhiều khi quả chín (pectin có khả năng tạo nhớt cao, góp phần tạo độ

paste cho sản phẩm vì vậy cần chú ý nhiệt độ khi chế biến tránh phá hủy cấu trúcpectin)

- Acid hữu cơ

Hàm lượng acid chung của cà chua chín trung bình khoảng 0.4% (theo acidmalic), pH = 3.1 – 4.1, ngoài ra còn có acid citric và lượng nhỏ acid tatric

Khi còn xanh, acid ở dạng tự do Khi chín nó có dạng muối acid

Môi trường chua làm môi trường tốt cho sự phát triển của các loại nấm men, nấmmốc nhưng các vi khuẩn ưa nhiệt lại rất kỵ môi trường này Bởi vì các nấm men, nấmmốc dễ dàng bị tiêu diệt khi gia nhiệt nên đồ hộp sản xuất từ cà chua thường chỉ cầnthanh trùng ở nhiệt độ 80 – 100oC

Đồ án công nghệ 2 8 Lysine: 180

Ở cà chua thường có vị đắng, hăng đó là do có chứa glucosid solanin

Bảng 1.2.: Số lượng solanin theo độ chín của cà chua[4,p17]

Bảng 1.3.: Các sắc tố trong cà chua theo độ chín[4,p17]

Mặt khác công đoạn xé tơi để phục vụ cho công đoạn đun nóng cũng làm chohàm lượng caroten bị tổn thất

Màu sắc của cà chua bị biến đổi chính là do các phản ứng hóa học giữa các sắc tố

có trong cà chua và ion kim loại như các lưỡi dao dùng để xé nhỏ hay các dụng cụchứa đựng làm bằng đồng, sắt

SVTH: Đỗ Thị Hoan

Cà chua chứa pectinase, khi càng chín enzyme này càng nhiều.

1.1.1.3 Yêu cầu nguyên liệu và đặc điểm cần chú ý

Quả cà chua gồm có vỏ, thịt quả, dịch quả và hạt Sát vỏ quả là thành ngoài, bêntrong quả chia thành nhiều buồng hạt (2 – 20 buồng hạt) được ngăn cách bởi nhữngthành trong Giữa buồng hạt là khoảng trống chứa đầy dịch quả và hạt Lượng hạttrong quả ít buồng hạt nhiều hơn quả có nhiều buồng hạt Thành quả nhất là thànhtrong có hàm lượng chất khô cao

Khi chế biến cà chua cô đặc, vỏ và hạt trở thành phế liệu, do đó cần chọn giống

có ít vỏ và hạt (chiếm 2 – 3% khối lượng quả) Hàm lượng chất khô trong cà chua làchỉ tiêu phẩm chất quan trọng nhất, vì độ khô cao và độ khô cao và ít tốn nguyênliệu, nâng cao năng suất của thiết bị cô đặc, hàm lượng chất khô của cà chua ViệtNam là 5-7%

Cà chua thu hái khi vừa chín tới, vỏ đỏ đều, không quan trọng kích thước Thờigian chờ đợi chế biến không quá 48 giờ

SVTH: Đỗ Thị Hoan

Đồ án công nghệ 2 10

1.1.2 Nguyên liệu phụ

Nước là nguyên phụ rất quan trọng trong quá trình sản xuất đồ hộp cà chua cô đặcnói riêng cũng như đồ hộp thực phẩm nói chung Ở đây, phần lớn nước được dùng đểrửa nguyên liệu, làm vệ sinh dụng cụ máy móc, thiết bị, dùng để thanh trùng và làmnguội đồ hộp…

Yêu cầu nước được dùng trong sản xuất đồ hộp thực phẩm rất cao, ít nhất phải đạtđược các yêu cầu của nước dùng để ăn uống Nước phải trong sạch, không có màusắc và mùi vị khác thường, không có cặn bẩn và các kim loại nặng

Bảng 1.4.: Tiêu chuẩn nước dùng trong công nghiệp thực phẩm [1, p7]

Chỉ tiêu Tiêu chuẩn

100 ml

5o 6,0 – 7,8 SVTH: Đỗ Thị Hoan

Đồ án công nghệ 2 11 pH

Chỉ số Coli (Số Coli/1lít nước)

Chuẩn số Coli (Số ml nước có 1 Coli)

Vi sinh vật gây bệnh

50 – 100 mg/l

50 mg/l0,3 mg/l0.2 mg/l1,2 – 2,5 mg/l0.5 mg/l0,1- 0,3 mg/lkhông

không0,1 mg/l0,05 mg/l2,0 mg/l5,0 mg/l0,3 – 0,5 mg/l < 100 cfu/ ml

< 20

> 50không có

1.1.3 Bao bì đồ hộp cà chua cô đặc

1.1.3.1 Vai trò của bao bì[4,p39]

- Bảo vệ tốt sản phẩm

- Kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm

- Nâng cao giá trị của nguyên liệu hoặc thành phẩm

- Làm cho sản phẩm hấp dẫn hơn

- Có nhiều mẫu mã để khách hàng lựa chọn theo thị hiếu

- Dễ phân phối và trưng bày

- Phù hợp với loại sản phẩm ăn liền hay làm sẵn để chế biến tiếp

- Cung cấp những thông tin cần thiết về sản phẩm

Đồ hộp thực phẩm bảo quản được lâu là do nó đã ứng dụng tốt nguyên lý bịt kín.Thực phẩm sau khi cho vào hộp đem ghép kín rồi thanh trùng xong nó không còn SVTH: Đỗ Thị Hoan

Đồ án công nghệ 2 12 tiếp xúc với môi trường bên ngoài do đó ít chịu sự ảnh hưởng của các điều kiện xungquanh Vi sinh vật và không khí bên ngoài không xâm nhập vào trong hộp được nữa

vì vậy thực phẩm không bị hư hỏng

1.1.3.2 Bao bì sắt tây

Đối với dòng sản phẩm đồ hộp cà chua cô đặc, ta lựa chọn bao bì sắt tây vì những

ưu điểm sau:

- Lớp tráng thiếc của sắt tây có thể tránh được sự ăn mòn của thực phẩm và vảoquản thực phẩm được lâu ngày

- Trong thời gian thực phẩm đựng trong hộp lâu, có thể lớp thiếc bị thực phẩm ănmòn hòa tan trong hộp nhưng không gây hại tới sức khỏe người

- Tính đóng kín và cách ly tốt hơn so với các loại bao bì khác như tính chất chốngthấm khí và hơi ẩm rất tốt, ngăn cách được ánh sáng, có khả năng chịu được sự thayđổi lớn của nhiệt độ và áp suất…

- Chịu được quá trình thanh trùng mà không biến dạng, tiện lợi cho việc vậnchuyển và bảo quản thực phẩm được lâu hơn

- Có màu sáng bóng, có thể in và tréc véc ni hoặc in các màu sắc hấp dẫn để nângcao giá trị hàng hóa của sản phẩm

- Dễ dàng cơ giới hóa tự động hóa trong quá trình sản xuất

Lựa chọn kích thước bao bì sắt tây cho sản phẩm, chọn 3 loại kích thước tươngứng với các thể tích sau: 1 lít (thể tích này phù hợp với nhu cầu của người tiêu dùngtrong nước), 5 lít và 10 lít (đối với thể tích lớn này chúng ta có thể xuất khẩu sangnước ngoài, hoặc dùng cho một số nhà hàng lớn tại Việt Nam)

1 2 Tổng quan về sản phẩm đồ hộp cà chua cô đặc

1.2.1 Giới thiệu chung về sản phẩm đồ hộp cà chua cô đặc[3,p324-325]

Cà chua cô đặc là một trong những sản phẩm chính của công nghiệp đồ hộp rauquả, được coi là bán chế phẩm vì nó được dùng để chế biến các loại đồ hộp khác như

đồ hộp xốt các loại, nước xốt của đồ hộp thịt, cá, rau, để làm nguyên liệu nấu nướng

Cà chua cô đặc được chế biến bằng cách cô đặc thịt cà chua (theo mức độ khác nhau)sau khi đã nghiền nhỏ và loại bỏ hạt, vỏ

Phân loại cà chua cô đặc như sau:

- Pure cà chua: có độ khô 12, 15 và 20%

- Cà chua cô đặc loại độ khô 30, 35 và 40%

SVTH: Đỗ Thị Hoan

Đồ án công nghệ 2 13

- Cà chua cô đặc loại độ khô 50 – 70%

- Bột cà chua: độ khô 88 – 95%

Dạng cà chua cô đặc có độ khô 30% được chế biến nhiều hơn cả

Ở Mỹ, cà chua cô đặc được phân loại như sau:

- Pure cà chua: cà chua chà mịn qua rây để loại bỏ vỏ, hạt

- Pure cà chua miếng: cà chua xé tơi, qua sàng để loại bỏ vỏ, hạt

- Cà chua cô đặc loại có độ khô 25 – 29%

- Cà chua cô đặc có độ khô 29 – 33%

- Cà chua cô đặc có độ khô trên 33%

- Cà chua miếng cô đặc: cà chua xé tơi, loại bỏ vỏ và hạt, rồi cô đặc

1.2.2 Sản phẩm thị trên thị trường

1.2.3 Giá trị dinh dưỡng của sản phẩm[4]

Quả cà chua được chế biến thành nhiều dạng khác nhau và được dùng trong cácbữa ăn hàng ngày của người Việt Nam nhằm mục đích làm tăng thêm giá trị dinhdưỡng và tạo nên vẻ đẹp bắt mắt trong việc trình bày các món ăn

Hàm lượng sinh tố: khi cà chua chín màu đỏ tươi của cà chua tạo nên vẻ đẹp rấtbắt mắt trong việc trình bày các món ăn Màu đỏ của cà chua cũng cho thấy hàm SVTH: Đỗ Thị Hoan

Đồ án công nghệ 2 14 lượng Vitamin A thiên nhiên trong cà chua cao, trung bình 100g cà chua chín tươi sẽđáp ứng được 13% nhu cầu hằng ngày về Vitamin A, Vitamin C, ngoài ra còn cóVitamin B1, B2 Sắc tố hồng có trong quả cà chua có thể làm giảm chỉ số thương tổn

da xuống 40% đặc biệt là những quả cà chua chín đỏ

Cà chua cung cấp ít năng lượng do vậy thích hợp với người sợ mập

Khoáng vi lượng: Canxi, sắt, kali, phospho, lưu huỳnh, niken, iot, các axit hữu cơdưới dạng muối citrat, malat và tuỳ môi trường trồng mà cà chua còn có đồng,molibden

Hợp chất caroten trong quả cà chua là chất có khả năng chống oxi hoá phổ biến.Ngoài tác dụng làm tiền chất tạo ra vitamin A giúp cho sự đổi mới tế bào, hợp chấtcaroten còn có tác dụng bảo vệ mạnh mẽ tế bào, bảo vệ niêm mạc, miệng, mũi,đường hô hấp…

Hàm lượng Vitamin C có tác dụng ngăn ngừa nhiễm trùng, giảm nhẹ dị ứng docác nguyên nhân như khói bụi Ngoài ra Vitamin C còn có tác dụng chống oxi hoá,còn giúp cho cơ thể hấp thụ tốt các chất vi lượng cần thiết cho cơ thể như: Cu, ZnNgoài ra, cà chua còn chứa nhiều hợp chất hóa thực vật khác và chất xơ giúp cho

cơ thể bài xuất cholesterol, giảm cục máu đông, đề phòng các tai biến của bệnh timmạch, bệnh béo phì

Cà chua rất giàu lycopen có khả năng Lycopene là chất chống oxy hoá rất tíchcực, nó có khả năng ngăn ngừa sự hình thành oxy hoá LDL, cholesterol có hại trongmáu, từ đó sẽ ngăn chặn được chứng xơ vữa động mạch và các nguy cơ dẫn tới độtquỵ Lycopene được coi là có khả năng ngăn ngừa sự hình thành các gốc tự do gâyung thư như ung thư vú, tuyến tiền liệt, tuyến tụy và đại tràng Cơ thể chúng ta không

có khả năng tự tổng hợp chất lycopene, chính bởi thế bạn phải “thu nhận” nó từ bênngoài qua chế độ ăn uống hàng ngày Và trong các loại thực phẩm cà chua giữ” ngôi

vị quán quân”có chứa rất nhiều lycopene

Theo y học cổ truyền, cà chua vị ngọt chua, tính mát, có công dụng thanh nhiệt,chỉ khát, dưỡng âm và lương huyết, thường được dùng để chữa các chứng bệnh nhưnhiệt bệnh phiền khát, môi khô hang khát do vị nhiệt, can âm bất túc, hay hoa mắtchóng mặt, âm hư huyết nhiệt, chảy máu cam, chảy máu chân răng, tiêu hoá kém,loét dạ dày, huyết áp cao…

1.2.4 Tiêu chuẩn đồ hộp[2]

SVTH: Đỗ Thị Hoan

Đồ án công nghệ 2 15 Khi đưa ra thị trường để cung cấp cho người tiêu dùng phải đạt các yêu cầu:

-Về hình thức bên ngoài

Đồ hộp phải có nhãn hiệu nguyên vẹn, ngay ngắn, sạch sẽ, ghi rõ các mục : cơquan quản lý, cơ sở chế biến, tên mặt hàng, phẩm cấp, ngày sản xuất, khối lượngtịnh và khối lượng cả bì

Hộp sắt hay các hộp kim loại khác không bị rỉ, nắp hộp không bị phồng dướimọi hình thức

Đồ án công nghệ 2 16 Thiếc : 100 - 200 mg/kg sản phẩm

Đồng : 5 - 80 mg/kg sản phẩm

Kẽm : vết

Chì : không có

SVTH: Đỗ Thị Hoan

Đồ án công nghệ 2 17Đảm bảo các chỉ tiêu về thành phần hóa học, chủ yếu như nồng độ đường, acid,muối

- Về cảm quan Lớp vecni phải nguyên vẹn, phải đảm bảo hình thái, hương vị,

màu sắc đặc trưng của sản phẩm theo những qui định của từng loại sản phẩm

1.3 Phương án thiết kế

Sản phẩm cô đặc có nồng độ chất khô cao nên giá trị dinh dưỡng cao, thời gian cất giữ lâu, chi phí bao gói, vận chuyển và bảo quản giảm đồng thời tạo ra sản phẩm đặc trưng cho nhà máy

Cô đặc là phương pháp được dùng để tăng nồng độ một cấu tử nào đó trong

dung dịch 2 hay nhiều cấu tử Tùy theo tính chất của cấu tử dể bay hơi hay khó bayhơi ta có thể tách một phần dung môi( cấu tử dể bay hơi) bầng phương pháp nhiệt

độ (đun nóng) hay bằng phương pháp làm lạnhkết tinh

Trong bài đồ àn này nhiệm vụ được đặt ra là thiết kể phân xưởng sản xuất càchua cô đặc năng suất 30 tấn sản phẩm/ ngày và nồng độ chất khô theo thành phẩm

là 55% Sử dụng phương pháp nhiệt để nâng cao nồng độ, dưới tác dụng của nhiệt(đun nóng) dung môi chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái hơi khi áp suất riêngphần của nó bằng áp suất bên ngoài tác dụng lên mặt thoáng của dung dịch( khidung dịch sôi) Để cô đặc các dung dịch không chịu được nhiệt độ cao, các thànhphần dể bị biến đổi( như dịch cà chua) thì phải cô đặc ở nhiệt độ thấp

Mục tiêu cuả quá trình là đảm bảo nồng độ chất khô dung dịch ra khỏi hệ thống đạt yêu cầu, chất lượng không thay đổi sau khi cô đặc, đặc biệt là các cấu tử quan trọng của thành phẩm không bị mất và tổn thất là nhỏ nhất Do vậy sử dụng thiết bị

cô đặc chân không là thích hợp nhất, sử dụng loại nhiều nồi có ưu điểm hơn loại một nồi:

- Tiết kiệm hơi vì dùng được hơi thứ và tổn thất ít hơi

- Chất lượng sản phẩm tốt vì cô đặc liên tục, nhiệt độ sôi thấp, thời gian cônhanh

Quá trình cô đặc được đặc trung bởi 3 thông số cơ bản nhiệt độ sôi, thời gian côđặc, cường độ bốc hơi Trong quá trình cô đặc để đảm bảo được nồng độ dung dịch

ra và chất lượng sản phẩm cần phaỉ theo dõi và điều chỉnh các thông số đó cho phùhợp Nội dung chính trong bài đồ án này là tính được cân bằng vật liệu cho từng

GVHD: Trần Thế Truyền SVTH: Đỗ Thị Hoan Lớp 09H2LT

Đồ án công nghệ 2 18công đoạn, cho cả quy trình sản xuất trong 1 ngày, chọn và tính được thiết bị đểđảm bảo sản xuất được lượng sản phẩm theo yêu cầu.

GVHD: Trần Thế Truyền SVTH: Đỗ Thị Hoan Lớp 09H2LT

Đồ án công nghệ 2 19

Chương 2 Thuyết minh quy trình

2.1 Sơ đồ tổng quát

GVHD: Trần Thế Truyền SVTH: Đỗ Thị Hoan Lớp 09H2LT Thanh trùng

Lựa chọn, phân loại

Phế liệu

Bảo ôn

-Cà chua đưa vào sản xuất phải đạt độ chín kĩ thuật Khi chế biến cà chua côđặc, vỏ và hạt trở thành phế liệu, do đó cần chọn giống có ít vỏ và hạt (tỷ lệ vỏ vàhạt chiếm tỷ lệ 23% khối lượng quả) Đối với quả to (trên 100g), hình cầu, màu

đỏ đều có tỷ lệ phế liệu thấp Hàm lượng chất khô trong cà chua là chỉ tiêu phẩmchất quan trọng nhất, vì độ khô cao thì ít tốn nguyên liệu và nâng cao năng suất củathiết bị cô đặc Hàm lượng chất khô của cà chua Việt Nam là 57% Không sửdụng những quả còn xanh hoặc quá chín vì sẽ gây ảnh hưởng đến chất lượng sảnphẩm

-Cà chua sau khi thu hái được vận chuyển về nhà máy, sử dụng sọt tre để đựng

cà chua Khi bốc xếp cà chua phải nhẹ nhàng, tránh làm xay xát, dập nát, quá trìnhvận chuyển phải nhanh chóng

Đồ án công nghệ 2 22

2.2.3 Rửa[4, p71]

Đây là công đoạn không thể bỏ qua với tất cả các quy trình sản xuất chế biếnrau quả.Trong quá trình chế biến thực phẩm, nước có tầm quan trọng hàng đầu, làyếu tố quyết định hiệu quả của quá trình độ sạch của nguyên liệu.Vì thế nước rửaphải đủ tiêu chuẩn nước sạch.Sau nước là kĩ thuật rửa Rửa đúng kĩ thuật chấtlượng sản phẩm sẽ tốt hơn Thông thường tùy theo độ nhiễm bẩn nguyên liệu cóthể rửa một lần hay nhiều lần.Trước khi chế biến quả phải được rửa sạch Trên bềmặt quả thường có bụi bẩn, bùn đất, thuốc trừ sâu và bào tử của vi sinh vật, đặc biệt

là bào tử nấm,những thứ có hại cho sức khỏe, vì thế cần loại bỏ trước khi chế biến

2.2.3.1 Nguyên lý của quá trình rửa

Quá trình rửa nhằm đảm bảo 2 giai đoạn:

- Ngâm cho bở các cáu bẩn: ngâm là quá trình làm cho nước thấm ướt cà chua,

các chất bẩn hút nước trương lên, làm giảm lực bám của chúng lên quả cà chua

- Xối nước cho sạch hết bẩn: dùng tác dụng của dòng chảy để kéo các chất bẩncòn lại trên mặt cà chua sau khi ngâm

Thời gian rửa phụ thuộc vào giai đoạn đầu tức là phụ thuộc vào tính chất hóa lýcủa chất bẩn, sức bám chặt của nó vào cà chua rửa và khả năng tác dụng của dungdịch rửa

2.2.3.2 Mục đích:

- Loại trừ các tạp chất, bụi, đất cát bám xung quanh cà chua

GVHD: Trần Thế Truyền SVTH: Đỗ Thị Hoan Lớp 09H2LT

Đồ án công nghệ 2 23

- Làm giảm một lượng lớn vi sinh vật ở cà chua

- Tẩy sạch một số chất hóa học gây độc hại được dùng trong kỹ thuật nôngnghiệp như thuốc trừ sâu, thuốc bảo vệ thực vật còn lưu lại

- Đồng thời các vật nhẹ như lá, rác… sẽ nổi lên trên mặt nước

Yêu cầu:

- Cà chua rửa xong phải sạch, không bị dập nát nếu không sẽ tạo điều kiện chocác vi sinh vật xâm nhập và phát triển sau này

-Cà chua ít bị tổn thất chất dinh dưỡng, hạn chế mất mát vitamin C…do chúng

là thành phần dễ hòa tan trong nước sẽ khuếch tán vào trong nước rửa

- Ngoài ra muốn đạt chất lượng của công đoạn rửa cao thì nước rửa phải cóphẩm chất tốt, đạt tiêu chuẩn nước uống

Nguyên liệu sẽ được làm nhỏ, xé tơi phần thịt quả, hỗ trợ cho công đoạn đunnóng.

Nguyên lý hoạt động : nguyên liệu sau khi rửa sạch, thái miếng thích hợp được

đưa đến cửa vào phía trên của thiết bị nghiền Nhờ động cơ có cánh nghiền, nguyênliệu được băm và ép vào má nghiền Qua các lỗ nhỏ trên má nghiền, nguyên liệu rangoài theo cửa ra ở phía dưới vào phễu của thiết bị đun

- Vô hoạt enzyme pectinase để giữ cho sản phẩm không bị tách nước, bên cạnh

đó enzyme oxy hóa cũng bị vô hoạt

GVHD: Trần Thế Truyền SVTH: Đỗ Thị Hoan Lớp 09H2LT

Đồ án công nghệ 2 25

- Tiêu diệt vi sinh vật Nếu cà chua đã xé tơi và không đun nóng trong 10 phút,

cơ chất men phân hủy tới 70% pectin trong nguyên liệu

- Phần nhỏ mềm chui qua lỗ ra ngoài, còn phần cứng nằm lại bên trong và sau

đó ra ngoài theo một đường khác rồi đi ra khỏi máy

- Kích thước lỗ rây có thể thay đổi theo yêu cầu chế biến

- Khi chà cánh đập quay nhanh (700 vòng/phút) cuốn nhiều không khí vào máy,tác hại đến sản phẩm, nên người ta phun hơi nước vào máy

Lưu ý:

Trong khi chà, công nhân vận hành phải thường xuyên kiểm tra bã chà (khôngquá ướt hay quá khô) để điều chỉnh thông số làm việc của máy cho thích hợp

- Trong công đoạn chà mịn cà chua thì ta nên chú ý đến các vấn đề sau, các vấn

đề này có khả năng làm biến đổi màu sắc của sản phẩm:

GVHD: Trần Thế Truyền SVTH: Đỗ Thị Hoan Lớp 09H2LT

Đồ án công nghệ 2 26 + Kích thước lỗ rây không phù hợp với yêu cầu, khi đó dung dịch cà chua thuđược sẽ không đồng nhất, dẫn đến thời gian cô đặc kéo dài làm biến màu của sảnphẩm

+ Sự tiếp xúc giữa cánh chà và dung dịch, nếu cánh chà không được bao bọcbằng cao su hay không được chế tạo bằng loại thép không rỉ thì sẽ xảy ra hiệntượng oxi hóa => làm biến màu của sản phẩm, do vậy ta phải chọn thiết bị chà phùhợp

Đồ án công nghệ 2 27

- Giảm được khối lượng vận chuyển

2.2.7.2 Cách tiến hành:

- Cà chua sau khi được chà sẽ chuyển qua thiết bị cô đặc chân không

- Quá trình cô đặc được thực hiện trong điều kiện chân không khoảng 600 – 650mmHg Trong điều kiện chân không này nhiệt độ sôi của dung dịch rất thấp khoảng

Chú ý:

- Bề mặt truyền nhiệt càng sạch, không có nguyên liệu cháy bám vào cản trở sựtruyền nhiệt thì hệ số truyền nhiệt càng cao Vì vậy trong quá trình cô đặc cà chuanày chúng ta phải thường xuyên cọ rửa các cặn cháy bám ở bề mặt truyền nhiệt

- Trong quá trình cô đặc chân không, do cà chua có hàm lượng pectin nhiều nên

sẽ tạo ra sức căng bề mặt lớn và tạo lớp bọt trên bề mặt sản phẩm Hiện tượng tạobọt này làm cản trở quá trình bốc hơi và có thể làm tổn thất sản phẩm đi theo ốngthoát hơi (để khắc phục hiện tượng này người ta dùng bộ phận khử bọt đặt gần ốngthoát hơi)

2.2.7.3 Các yếu tố kỹ thuật của quá trình cô đặc thực phẩm

Quá trình cô đặc thực phẩm có 3 thông số cơ bản: nhiệt độ sôi, thời gian sảnphẩm lưu lại trong thiết bị (thời gian cô đặc) và cường độ bốc hơi

*Nhiệt độ sôi

Khi tiến hành một quá trình cô đặc thực phẩm người ta đun nóng khối sản phẩmtới nhiệt độ sôi Nước trong sản phẩm bốc hơi cho đến khi nồng độ chất khô đã đếnnồng độ yêu cầu thì ngừng quá trình cô đặc và cho sản phẩm ra khỏi thiết bị

Nhiệt độ sôi của sản phẩm phụ thuộc áp suất hơi ở trên bề mặt, nồng độ chấtkhô và tính chất vật lý, hóa học của sản phẩm

Khi áp suất hơi trên bề mặt của sản phẩm càng thấp thì nhiệt độ sôi của sảnphẩm càng thấp Vì vậy việc tạo độ chân không trong thiết bị cô đặc sẽ giảmGVHD: Trần Thế Truyền SVTH: Đỗ Thị Hoan Lớp 09H2LT

Đồ án công nghệ 2 28được nhiệt độ sôi của sản phẩm Hay nói cách khác là điều chỉnh nhiệt độ sôi bằngcách thay đổi độ chân không.

Bảng 2.1 Quan hệ giữa độ chân không và nhiệt độ sôi của nước[3]

Độ chân không (mmHg) Nhiệt độ sôi (0C)

Bảng 2.2 Quan hệ giữa nồng độ chất khô và nhiệt độ sôi ở 760 mmHg[3]

Đồ án công nghệ 2 29thất, màu sắc ít bị biến đổi, mùi thơm cũng ít bị bay hơi Nhiệt độ sôi thấp cònlàm giảm tốc độ ăn mòn và kéo dài thời gian bền của vật liệu làm thiết bị cô đặc.

* Thời gian cô đặc

- Là thời gian lưu lại của sản phẩm trong thiết bị cô đặc cho sự bốc hơi nước

ra khỏi nguyên liệu để đạt đến độ khô yêu cầu

Thời gian cô đặc phụ thuộc vào phương pháp làm việc của thiết bị vàcường độ bốc hơi của sản phẩm Các thiết bị cho nguyên liệu vào, sản phẩm raliên tục và sản phẩm có cường độ bốc hơi lớn thì thời gian lưu lại của sản phẩmtrong thiết bị càng ngắn

* Cường độ bốc hơi

Cường độ bốc hơi của sản phẩm phụ thuộc cường độ trao đổi nhiệt giữa hơi nóng và sản phẩm bốc hơi Cường độ trao đổi nhiệt được đặc trưng bằng hệ số truyền nhiệt của quá trình cô đặc Hệ số truyền nhiệt càng lớn, cường độ bốc hơi càng cao

2.2.7.4 Các biến đổi trong quá trình cô đặc

Dung dịch cà chua là một hệ của nhiều chất hòa tan như đường, acid, còn chứa

cả các chất không tan như tinh bột, cellulose ở trạng thái huyền phù Khi cô đặc,dung môi bay hơi, nồng độ chất hòa tan tăng dần, nhiệt độ sôi, độ nhớt, khối lượngriêng tăng, và hệ số truyền nhiệt giảm, hàm lượng không khí còn lại trong gian bào

và hòa tan trong sản phẩm cũng giảm

Phản ứng caramel xảy ra ít do quá trình cô đặc được thực hiện trong nồi chânkhông với nhiệt độ thấp (50 – 60 0C)

Đồng thời với nhiệt độ thấp này thì cấu trúc pectin không bị phá vỡ nên giữđược độ sệt của tương cà chua Ngoài ra các thành phần khác cũng ít bị biến đổinhất là vitamin C

Sắc tố của cà chua chủ yếu thuộc họ carotenoid (licopen) nên ít bị biến đổi (bềnnhiệt)

Sản phẩm có thể xám đen do phản ứng giữa tannin với kim loại là do phản ứngoxy hóa tannin dưới tác dụng của men peroxydase và polifenolxydase, điều kiệncủa phản ứng này là nhiệt độ tăng từ từ và tiếp xúc nhiều với không khí Nhưng dosản phẩm đã được đun nóng à đã vô hoạt enzyme Và do được cô đặc trong môitrường chân không

GVHD: Trần Thế Truyền SVTH: Đỗ Thị Hoan Lớp 09H2LT

Đồ án công nghệ 2 30

2.2.8 Xử lý bao bì

2.2.8.1 Kiểm tra chất lượng bao bì

Loại trừ các hộp bị lỗi như xước trên mặt thiếc, xước lớp vecni, vecni bị nổ…Chọn hộp theo xác xuất để kiểm tra độ kín Phương pháp đơn giản nhất là chovào hộp một lượng nhỏ chất lỏng (khoảng 0.5 – 1.5 ml) có nhiệt độ sôi thấp như etechẳng hạn, rồi ghép mí kín Khi cho hộp vào nước nóng có nhiệt độ khoảng 85 –

90oC, ete sẽ sôi và chuyển sang trạng thái hơi, trong hộp sẽ xuất hiện áp suất lớn.Nếu hộp không kín thì ở các mí ghép sẽ có các bóng khí nhỏ sủi ra trong nước

2.2.8.2 Xử lý

Các hộp đủ tiêu chuẩn được vận chuyển từ nơi gia công hay bảo quản trong khobao bì Chúng sẽ được ngâm trong nước, rồi xối lại lại bằng tia nước nóng hayphun hơi nóng, cũng có thể rửa lại hai lần bằng nước nóng

Việc dùng nước nóng hay hơi nóng để vệ sinh hộp vừa dễ dàng, vừa có tác dụnglàm lượng nước còn đọng lại ở bao bì bay hơi nhanh chóng

GVHD: Trần Thế Truyền SVTH: Đỗ Thị Hoan Lớp 09H2LT

Thiết kế phân xưởng sản xuất cà chua cô đặc GVHD:Ths.Trần Thế TruyềnHộp N 0 8 trước khi đưa vào máy rót phải đảm bảo vệ sinh và chất lượng qui định.Bên trong có sơn phủ vecni chống ăn mòn, hộp được rửa sạch bằng dung dịch kiềmnóng loãng, sau đó tráng lại bằng nước sạch và được phun hơi nóng tiệt trùng.

- Khi cho sản phẩm vào hộp phải đảm bảo các yêu cầu sau:

+ Đảm bảo khối lượng tịnh và các thành phần của hộp theo tỷ lệ qui định

- Cách ly thực phẩm với môi trường không khí và vi sinh vật bên ngoài.

- Có tác dụng rất quan trọng đến thời gian bảo quản và chất lượng sản phẩm

2.2.9.1 Yêu cầu

- Nắp hộp cần phải ghép thật kín và chắc chắn để khi thanh trùng áp suất chênh

lệch giữa bên trong và bên ngoài hộp không làm bung mí ghép hay bật nắp ra khỏithân hộp

2.2.9.3 Cách tiến hành

- Ghép mí là một quá trình quan trọng nhằm làm cho thực phẩm cách ly hoàn toànvới môi trường không khí và vi sinh vật bên ngoài, có tác dụng rất quan trọng đến thờigian bảo quản thực phẩm và chất lượng của nó

-Việc ghép mí được tiến hành trên máy ghép chân không Máy này ngoài ghép míhộp còn có nhiệm vụ hút không khí trong hộp ra và tạo độ chân không trong hộp đến400÷600 mmHg Với độ chân không này không khí được hút hết ra khỏi hộp màkhông làm sản phẩm trào ra Yêu cầu nắp trước khi ghép phải được rửa sạch vô trùng,không có vết xướt

SVTH: Đỗ Thị Hoan Lớp 09H2LT Trang 31