(TIỂU LUẬN) TIỂU LUẬN tìm hiểu về dây chuyền sản xuất nước ép dứa

LỜI MỞ ĐẦUDứa Ananas comosus thuộc họ Bromeliaceae, là một trong những cây ăn quả thương mại quan trọng nhất với nhiều lợi ích về sức khỏe con người.Nhờ hương và vị tuyệt vời nên dứa đượ

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

TIỂU LUẬN

Tìm hiểu về dây chuyền sản xuất nước ép dứa

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trường Giang

Giảng viên: Phan Thị Quyên

Học phần: Máy và thiết bị chế biến thực phẩm

Lớp: CNTP 01 – K14

Khoa: Công nghệ Hóa

Hà Nội, 2021

MỤC LỤC

Mục lục 2

Danh mục bảng 4

Danh mục hình 5

Lời mở đầu 6

Chương 1: TỔNG QUAN 7

I Kiến thức chung về dứa 7

1 Nguồn gốc và phân loại 7

2 Đặc điểm sinh học 8

3 Giá trị dinh dưỡng 9

II Tình hình sản xuất dứa trong nước và thế giới 10

1 Trong nước 10

2 Thế giới 10

III Một số loại nước dứa trên thị trường 11

Chương 2: Quy trình công nghệ sản xuất nước ép dứa 12

I Quy trình công nghệ 12

II Thuyết minh quy trình công nghệ 13

1 Phân loại 13

2 Rửa 14

3 Bỏ hoa, cuống, đục lõi, gọt vỏ và chích mắt 15

4 Ép dứa lần 1 17

5 Ủ enzyme 18

6 Ép lần 2 19

7 Gia nhiệt nhanh 20

8 Lọc 22

9 Pha trộn 23

10 Chiết chai, ren nắp + Thanh trùng 24

11 Bảo ôn 25

Chương 3: Kết luận 26

Tài liệu tham khảo 27

DANH MỤC BẢNG

Bảng I.1 – Thành phần dinh dưỡng chứa trong 100g dứa 7

DANH MỤC HÌNH

Hình I.1 - Quả dứa 6

Hình I.2 – 3 nhóm dứa chính 7

Hình I.3 – Sản phẩm nước ép dứa 10

Hình II.1 – Sơ đồ quy trình công nghệ 11

Hình II.2 Cấu tạo băng tải 12

Hình II.3 – Máy rửa sục khí 13

Hình II.4 – Máy đột lõi và gọt vỏ 15

Hình II.5 – Máy ép trục vít ( hình a) 16

Hình II.6– Máy ép trục vít ( hình b) 16

Hình II.7 – Nồi nấu 2 vỏ 18

Hình II.8 – Máy ép thủy lực 19

Hình II.9 – Thiết bị trao đổi nhiệt dạng khung bản 20

Hình II.10 – Thiết bị lọc ống 21

Hình II.11 – Nồi nấu 2 vỏ 22

Hình II.12 – Dây chuyền chiết rót chai 3 in 1 23

LỜI MỞ ĐẦU

Dứa (Ananas comosus) thuộc họ Bromeliaceae, là một trong những cây

ăn quả thương mại quan trọng nhất với nhiều lợi ích về sức khỏe con người.Nhờ hương và vị tuyệt vời nên dứa được mệnh danh là nữ hoàng của các loạitrái cây Quả dứa tươi chứa 60% phần ăn được và hàm lượng nước chiếm 80-85% Trái dứa chứa đường 12-15%, axit 0,6%, protein 0,4%, tro 0,5% (chủ yếu

là K), chất béo, chất xơ, vitamin A, C và β-carotene 0,1%, chất chống oxy hóachủ yếu là flavonoid, axit citric, axit ascorbic Trái dứa trưởng thành còn chứabromelin - một loại enzyme thủy phân protein thành các axit amin [1]

Dứa được biết đến và sử dụng làm nguồn nguyên liệu để chế biến nhiềuloại thực phẩm quen thuộc với người tiêu dùng như: dứa đóng hộp, nước dứa ép,dứa ngâm đường, dứa sấy, mứt dứa, dứa lạnh đông,.v.v Thực phẩm từ dứa làthức uống giúp thanh nhiệt, giải khát tốt Đồng thời nghiên cứu về công nghiệpsản xuất nước giải khát đóng một vai trò rất quan trọng trong nền kinh tế quốcdân cũng như các loại sản phẩm chế biến khác, nó góp phần điều hoà thực phẩmgiữa các vùng, tăng nguồn hàng xuất khẩu trong nước

Tại Tam Điệp – Ninh Bình, dứa được trồng chủ yếu ở các vùng đồi và bắtđầu được trồng từ năm 1972 với 2 giống chính là Queen và Cayen Nhờ điềukiện tự nhiên độc đáo là vùng đất bán sơn địa, trong đất có hàm lượng chất sétcao, tầng mặt đất tơi xốp, và biên độ nhiệt ngày đêm lớn, bức xạ cao đã cho rađời loại với cái tên dứa Đồng Dao ngày càng vang danh và vang xa Nhận thấytiềm năng này, một số doanh nghiệp chế biến dứa xuất khẩu và các sản phẩm từdứa, đã góp phần đẩy mạnh nghề trồng dứa phát triển Đặc biệt, Công ty cổ phầnTPXK Đồng Giao (DOVECO) - một trong 6 trung tâm chế biến thực phẩm quy

mô nhất cả nước, mỗi năm tiêu thụ hàng chục nghìn tấn rau, hoa quả các loại,trong đó có sản phẩm nước ép từ dứa

Vì vậy, em đã chọn đề tài: “ Công nghệ sản xuất nước ép dứa” để tìm hiểu

rõ về giá trị cũng như cách thức sản xuất

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

I Kiến thức chung về dứa

1 Nguồn gốc và phân loại

Hình I.1 - Quả dứa

Dứa là một loại trái cây nhiệt đới tên khoa học là Ananas comosus, thuộcBromeliaceae, rất được ưa chuộng và cùng với xoài, dứa được mệnh danh là

“vua hoa quả” Dứa có đủ những đặc tính của một loài trái ngon theo tiêu chuẩncủa người phương Tây, mùi dứa mạnh, hấp dẫn, độ ngọt cao và luôn đi đôi vớimột độ chua nhất định

Ngày nay, dứa được trồng phổ biến ở tất cả các nước nhiệt đới và một sốnước á nhiệt đới có mùa đông ấm, tập trung nhất là Hawai (33% sản lượng thếgiới), Thái Lan (16%), Braxin (10%), và Mehico (9%) Ở Việt Nam, dứa đượctrồng khá phổ biến, phân bố từ Phú Thọ đến Kiên Giang Tiền Giang là tỉnh cósản lượng dứa đứng đầu cả nước Năm 2007, sản lượng dứa của tỉnh Tiền Giangđạt 161.300 tấn Tiếp theo là Kiên Giang (85.000 tấn), Ninh Bình (47.400 tấn),Nghệ An (30.600 tấn), Long An (27.000 tấn) Tổng sản lượng cả nước năm

2007 đạt 529.100 tấn Tính đến 2021, HTX Việt Nam khảo sát có 45.997 hatrồng dứa Nhiều địa phương xây dựng thương hiệu đặc sản quả dứa như dứaĐồng Giao (Tam Điệp – Ninh Bình), hoặc ở Kiên Giang, Tiền Giang đều cónhững nhà máy chuyên sản xuất, chế biến các thực phẩm từ quả dứa [2]

Dứa được chia làm 3 nhóm chính:

- Dứa hoàng hậu (Queen): Thịt quả có màu vàng đậm, giòn, mùithơm tự nhiên, vị ngọt Dứa Queen có kích thước nhỏ, khối lượng quả trung

bình, mắt quả lồi Dứa hoa (dứa Tây) ở nước ta thuộc loại này Đây là loại dứa

có chất lượng cao nhất và hiện nay đang là nguồn nguyên liệu chính cho chếbiến ở nước ta

- Dứa Độc Bình (Cayenne): Thịt quả có màu vàng ngà, nhiều nước,

ít thơm và vị kém ngọt hơn dứa hoa Cây có kích thước quả lớn có thể nặng tới3kg Ở Hawaii trồng chủ yếu loại Cayenne Liss để làm đồ hộp Ở Việt Namtrước đây ít trồng loại dứa này, tập trung ở Phủ Quỳ (Nghệ An) và Cầu Hai(Vĩnh Phú) Tuy chất lượng không tốt như dứa hoa nhưng do sản lượng cao nênhiện nay loại dứa này có ý nghĩa lớn trong sản xuất

- Dứa Tây Ban Nha (Spanish): Kích thước ở dạng trung bình, thịtquả có màu vàng nhạt có chỗ trắng, mắt dứa sâu, vị chua, hương kém thơm vànhiều nước hơn so với dứa Queen Dứa mật ở nước ta thuộc loại này Ở ViệtNam trước đây, loại này được trồng nhiều nhiều ở phía Bắc, tập trung chủ yếu ởhuyện Tam Dương (Vĩnh Phúc), chiếm tỷ lệ 60 – 70% sản lượng của toàn miềnBắc

Hình I.2 – 3 nhóm dứa chính

2 Đặc điểm sinh học

Cây dứa có các lá gai mọc thành cụm hình hoa thị Các lá dài và có hìnhdạng giống mũi mác và có mép lá với răng cưa hay gai Hoa mọc từ phần trungtâm của cụm lá hình hoa thị, mỗi hoa có các đài hoa riêng của nó Chúng mọcthành cụm hình đầu rắn chắc trên thân cây ngắn và mập Các đài hoa trở thànhmập và chứa nhiều nước và phát triển thành một dạng phức hợp được biết đếnnhư là quả dứa (quả giả), mọc ở phía trên cụm lá hình hoa thị [2]

Quả dứa là loại quả kép, gồm nhiều quả nhỏ hợp lại (mỗi mắt dứa là mộtquả đơn) phần thịt quả mà chúng ta ăn được là do sự phát triển của các mô ở gốc

lá bắc, lá đài và gốc vòi nhụy tạo thành Quả dứa có dạng bầu dục, hình trụ hay

tháp, môi trường sống và quá trình chăm sóc cũng góp phần tạo hình thái củaquả Vị của dứa phụ thuộc vào lượng đường, chủ yếu là đường sacarose vàlượng acid hữu cơ chủ yếu là acid citric và maleic Hương thơm của quả dựa vào

2 thành phần etyl butyrat và amyl butyrat

3 Giá trị dinh dưỡng

Dứa chứa các thành phần dinh dưỡng tốt cho sức khỏe, là nguồn dinhdưỡng phong phú, cung cấp nhiều năng lượng cho cơ thể

Bảng I.1 – Thành phần dinh dưỡng chứa trong 100g dứa (Theo phân tích của Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ)

Các thành phần có trong dứa còn biến đổi theo từng giống, độ chín và cácđiều kiện khác

Ngoài ra, trong dứa còn chứa enzyme Bromelain phân hủy protein cótrong thịt và có tác dụng chống viêm, hỗ trợ chữa trị vết thương niêm mạc dạdày.

II Tình hình sản xuất dứa trong nước và thế giới

1 Trong nước

Việt Nam là có khí hậu nhiệt đới, thổ nhưỡng thích hợp cho việc trồngdứa Do dễ trồng và phù hợp trên nhiều loại đất kết hợp với giá trị kinh tế caonên dứa được trồng phổ ở nhiều vùng trên cả nước

Theo PGS.TS Mai Thành Phụng, Trưởng Bộ phận Thường trực phía Nam

- Trung tâm khuyến nông quốc gia: “ Tại Việt Nam, dứa được trồng khắp từ Bắcđến Nam, trên diện tích khoảng 40.000 ha, với sản lượng trên 500.000 tấn/năm,90% diện tích tập trung ở phía Nam Các tỉnh có diện tích trồng dứa lớn gồm:Tiền Giang (14.800 ha), Kiên Giang (10.000ha), Hậu Giang (gần 1.600 ha),Long An (1.000 ha)…” [3]

Tại tỉnh Kon Tum hiện đang phát triển mô hình trồng dứa hiệu quả, dựkiến năng suất bình quân mô hình đạt từ 40-50 tấn/1 ha (2021), với giá sản phẩmCông ty Doveco Đồng Giao thu mua hiện tại loại 1 là 4.000 đồng, dứa loại 2 là2.800 đồng/kg, ước tính mỗi năm 1 ha dứa cho thu thấp nhất 160 triệu đồng, trừchi phí còn lãi khoảng 60 triệu đồng, cao hơn nhiều so với một số loại cây trồngkhác trên cùng diện tích [4]

2 Thế giới

Năm 2004 tổng côṇg có gần 130 quốc gia xuất khẩu dứa, 10 nước sảnxuất chính chiếm tới 75% sản lượng dứa của thế giới Trong đó Ấn Độ, Ecuado,Braxin, Trung ̣Quốc, Philipin chiếm tới một nửa của toàn thế giới

Theo số liệu thống kê cho thấy ở các nước châu Âu, doanh số bán dứađang diễn ra tốt Nhiều quốc gia vẫn thiếu hụt do nhu cầu từ ngành khách sạn,nhưng nguồn cung hạn chế đang giữ cho thị trường cân bằng Thị trường dứa ởNam Phi và Hoa Kỳ cũng có một diễn biến tích cực Costa Rica sản xuất dứaquanh năm và nhu cầu đã tăng lên Tại Australia, tình hình thị trường kém hơn

do thiếu lao động nên nhiều nơi dứa không thu hoạch được và tồn trên ruộng.Đài Loan cũng đang gặp khó khăn bởi Trung Quốc đã áp dụng lệnh cấm nhập

khẩu đối với dứa Đài Loan, vì vậy nước này đang tìm kiếm những người muathay thế [5]

III Một số loại nước dứa trên thị trường

Hình I.3 – Sản phẩm nước ép dứa.

CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

NƯỚC ÉP DỨA

I Quy trình công nghệ

Hình II.4 – Sơ đồ quy trình công nghệ.

II Thuyết minh quy trình công nghệ

1 Phân loại

Mục đích: Chuẩn bị cho công đoạn tiếp theo, lựa chọn những quả có độ

chín và kích thước theo tiêu chuẩn kỹ thuật Loại bỏ nguyên liệu hỏng, sâubệnh, thối hoặc nấm mốc Sắp xếp nguyên liệu đồng đều về cảm quan như:kích thước, hình dáng, màu sắc

Thực hiện: Phân loại trực tiếp bằng phương pháp thủ công Trước khi

đưa về xưởng, dứa được người nông dân phân loại và đánh giá theo kích thước

và độ chín sau đó mới thu hoạch Nguyên liệu sau khi được vận chuyển đếnnhà máy được dàn mỏng trên băng chuyền 50 – 80cm, tốc độ vận chuyểnkhoảng 0,2m/s Công nhân sẽ dựa theo các tiêu chí cảm quan để phân loại, lựachọn

Kết quả: Nguyên liệu đồng đều kích thước và độ chín, phần hỏng bị loại

bỏ

Thiết bị sử dụng: Băng tải

Hình II.5 Cấu tạo băng tải

- Băng tải gồm các bộ phận sau:

1 - Cửa nạp liệu 6 - Trục bị động

2 - Băng dẫn 7 - Động cơ

3 - Con lăn 8 - Bộ truyền động

4 - Trục dẫn 9 - Cơ cấu làm căng băng

5 - Cửa dỡ liệu 10 - Khung

- Nguyên lý hoạt động: Động cơ truyền chuyển động và làm quay trụcdẫn khiến trục bị động quay theo và băng dẫn hoạt động mang theo nguyên liệu

từ cửa nạp đến cuối cửa dỡ liệu bỏ đi sản phẩm không đạt yêu cầu

- Ưu điểm: Đơn giản, bền Năng suất cao, giá thành rẻ, dễ sửa chữa Hệthống an toàn, dễ sử dụng, không gây quá nhiều tiếng ồn và tiêu hao ít nănglượng

- Nhược điểm: Tốn diện tích, không vận chuyển với độ dốc cao

2 Rửa

Mục đích: Loại bỏ các tạp chất, bụi bẩn, đất và một phần vi sinh vật bám

trên các kẽ lá, kẽ mắt có trên dứa

Thực hiện: Phân loại trực tiếp bằng phương pháp thủ công Trước khi

đưa về xưởng, dứa được người nông dân phân loại và đánh giá theo kích thước

và độ chín sau đó mới thu hoạch Nguyên liệu sau khi được vận chuyển đếnnhà máy được dàn mỏng trên băng chuyền 50 – 80cm, tốc độ vận chuyểnkhoảng 0,2m/s Công nhân sẽ dựa theo các tiêu chí cảm quan để phân loại, lựachọn

Kết quả: Nguyên liệu đồng đều kích thước và độ chín, phần hỏng bị loại

bỏ

Thiết bị sử dụng: Máy rửa sục khí

Hình II.6 – Máy rửa sục khí

- Máy rửa sục khí gồm các bộ phận sau:

1 - Cửa nạp liệu 3 - Ống thổi khí 5 - Cửa thoát

2 - Băng tải 4 – Vòi phun nước

-+ Các cặn bẩn lắng ở đáy thùng sửa được tháo ra định kỳ theo thờigian nghỉ của dây chuyền sản xuất Lá cây, rác, nổi trên bề mặt sẽ theodòng nước luôn tràn ra ngoài thùng chứa

- Ưu điểm: Đơn giản, dễ sửa chữa Hệ thống an toàn, dễ sử dụng, nguyênliệu ít bị dập

- Nhược điểm: Tốn nước và năng lượng Năng suất bị hạn chế bởi kíchthước của thùng chứa Khu vực xung quanh luôn ẩm ướt và cần có nhân côngdọn dẹp

3 Bỏ hoa, cuống, đục lõi, gọt vỏ và chích mắt

Mục đích: Loại bỏ các thành phần không có tác dụng của nguyên liệu,

tránh tạo vị khó chịu cho sản phẩm

Thực hiện: Hoa và cuống của dứa được công nhân loại bỏ thủ công bằng

dao Tiếp đó, dứa được đặt vào máy dập lõi bán thủ công và chuyển sang chodây chuyền tiếp theo sẵn sàng gọt vỏ và chích mắt

Kết quả: Dứa nguyên liệu được loại bỏ hoa, cuống, lõi, vỏ.

Thiết bị sử dụng: Máy đột lõi và gọt vỏ [6]

5 – Khung hình vành khăn 11 – Khung đỡ

- Nhược điểm: Nguy hiểm khi đến gần máy Làm việc gián đoạn, cầnngười điều khiển, lưỡi dao bị bào mòn.

Hình II.8 – Máy ép trục vít ( hình a).

1 – Moto dẫn động 2 – Đầu nạp nguyên liệu 3 – Trục vít

Hình II.9– Máy ép trục vít ( hình b).

4 - Ổ đỡ 5 – Van tháo dịch 6 – Cửa tháo bã ép

7 – Máng hứng dung dịch

- Nguyên lý hoạt động:

+ Động cơ hoạt động và truyền động cho trục vít quay

+ Lồng ép của máy có cấu trúc gồm 3 bộ phận như trong hình Khitrục vít quay, cánh vít và nguyên liệu tiếp xúc với đĩa di động tạo chuyểnđộng tạo khe hở cho dịch quả chảy xuống đồng thời đẩy các cặn bã nhỏ rangoài

+ Dứa được cho vào máy đang hoạt động Trục vít đẩy dứa dichuyển dần dần qua đầu bên kia trục Dưới sức ép của vít tải, cấu trúc củadứa bị nén, bẹp làm dịch chảy ra ngoài và xuống máng hứng Thịt quả cònxót lại tiếp tục bị ép cho đến khi đi ra khỏi máy qua khe nhỏ ở cửa tháo bã

ép, thu hồi lại cho quá trình ủ tiếp theo

- Ưu điểm: Làm việc liên tục, không bị tắc nghẽn khi làm việc, năng suấtcao

- Nhược điểm: Cấu tạo phức tạp, khi bảo dưỡng cần có kĩ thuật, tốn diệntích và gây tiếng ồn

Kết quả: Nhờ xúc tác của endopolygalacturonas, phân tử pectin bị giảm

kích thước dịch bào giảm độ nhớt, tăng hiệu suất giúp cho quá trình ép đạt hiệuquả cao hơn

Thiết bị sử dụng: Nồi nấu 2 vỏ

Cấu tạo của nồi nấu:

1 – Đường vào nguyên liệu 4 – Nắp thiết bị 7 – Cánh đảo

2 – Đầu vào hơi nóng 5 - Cửa tháo

- Ưu điểm: Cấu tạo đơn giản, dễ sửa chữa, có thể làm việc tự động nhờbảng điều khiển

- Nhược điểm: Làm việc gián đoạn, năng suất dựa vào kích cỡ của bồnchứa

6 Ép lần 2

Mục đích: Tận dụng tối đa nguồn phần thịt sau khi đã ép ở lần 1, giảm

lượng dịch quả hao hụt

Thực hiện: Phần thịt quả sau ủ enzyme được cho vào trong thiết bị ép

chiết lấy dịch

Kết quả: Thu được dịch quả sau ép.

Thiết bị sử dụng: Máy ép thủy lực

Hình II.11 – Máy ép thủy lực

Thiết bị gồm có các phần chính sau:

1 – Bảng điều khiển 4 – Lưới lọc 7 – Bể dầu

2 – Bàn ép/ Nắp máy 5 – Piston nén 8 – Vỏ máy

3 – Đầu ra sản phẩm 6 – Van 9 – Piston đẩy

- Nguyên lý hoạt động: Hai piston 5 và 9 tác động qua lại lẫn nhau nhờdầu thủy lực được đổ đầy trong khoang dẫn Khi piston 9 đẩy dầu, piston 5 sẽđẩy lên phía bàn ép tác dụng lực ép lên thịt quả Dịch quả chảy qua lưới lọc vàxuống máng chứa

- Ưu điểm: Năng suất cao, tốn ít năng lượng

- Nhược điểm: Cấu tạo phức tạp, làm việc gián đoạn

7 Gia nhiệt nhanh

Mục đích: Chuẩn bị cho quá trình lọc Vô hoạt enzyme, tiêu diệt hoặc ức

chế hệ vi sinh vật, gây kết tủa một số chất keo tạo điều kiện cho quá trình lọctrong

Cách thực hiện: trộn lẫn dịch quả sau ép lần 1 và lần 2 sau đó sử dụng

thiết bị gia nhiệt dạng bản mỏng Thông số kỹ thuật: nhiệt độ gia nhiệt: 75 –