CƠ sở kỹ THUẬT THỰC PHẨM

*Ép có quá trình hỗ trợ: có quá trình tiền xử lí để làm nhỏ, thay đổi hình dáng, lk hóa học, độ nhớt của nguyên liệu, nâng cao chất lượng sản phẩm, dùng cho nguyên liệu cứng, ẩm thấp vd:

Tác dụng lực cơ học vào khối nguyên

liệu ban đầu nhằm phân chia nguyên

liệu thành các cấu tử nhỏ hơn

Tác dụng lực cơ học lên ngl nhằm mục đích phân chia fa L-R trong ngl hay biến dạng định hình

Là quá trình kết hợp giữa phối chế và đảo trộn

1 Phối chế là pha trộn 2 hay nhiều cấu tử khác nhau để thu được hỗn hợptheo yêu cầu nhằm đa dạng hóa sản phẩm, đáp ứng nhu cầu tiêu dùng

2 Đảo trộn là phân phối đều các cấu tử trong hỗn hợp sau khi phối chế

Lực chủ đạo cơ bản

Dạng nguyênliệuChà xát Ép

trượt

Ma sát Mềm,

có dạng

xơ, sợi,

…Cắt

nghiền

Chẻ,

bẻ, cắt,xẻ

*Nghiền thô và trung bình: chế biến hạt,

rau quả sấy khô

*Nghiền nhỏ: sx đường từ củ cải, bột

khô các loại,

*Nghiền mịn: sx bột mì, tinh bột,…

1 Ép phân chia fa L-R.

*Ép có quá trình hỗ trợ: có quá trình tiền xử lí

để làm nhỏ, thay đổi hình dáng, lk hóa học, độ nhớt của nguyên liệu, nâng cao chất lượng sản phẩm, dùng cho nguyên liệu cứng, ẩm thấp (vd: qt ép mía có qt băm)

*Ép ko có quá trình hỗ trợ: quá trình phá vỡ tế bào và ép thực hiện cùng lúc, dùng cho nguyênliệu mềm và độ ẩm cao (vd: ép trái cây, rau quả)

2 Ép định hình.

*Ép đùn là dùng áp lực tác dụng lên khối nguyên liệu làm nó dịch chuyển qua lỗ nhỏ tạohình dạng nhất định Có 2 loại:

+Ép đùn ở nhiệt độ thường: ko có sự hỗ trợ nhiệt, nguyên liệu di chuyển qua lỗ nhỏ nhờ áplực, nguyên liệu ở dạng hỗn hợp đặc

+ Ép đùn ở nhiệt độ cao: thực hiện áp lực lên khối ngl có sự hỗ trợ của nhiệt độ cao (hồ hóa tinh bột, biến tính pro, ) ngl ra khỏi lỗ ở dạng lỏng, áp suất giảm đột ngột

*Ép tạo hình là dùng lực cơ học tác dụng lên khối nguyên liệu nhằm mục đích biến dạng định hình, tạo sản phẩm có khối lượng và hình dạng nhất định

3.Mục

đích 1 Chuẩn bị cho quá trình tiếp theo: trong sx socola, đường được

nghiền mịn để chuẩn bị cho qt

phối trộn các nguyên liệu vs nhau

2 Chế biến: trong sx bột ngũ cốc,

qt nghiền làm giảm kt nguyên liệu

và làm biến đổi TPHH của sản

phẩm do tách bỏ lớp vỏ thóc, vỏ

cám của hạt

3 Hoàn thiện: trong sx café xay

rang, sau khi rang, café đc nghiền

trc khi bao gói

1 Chuẩn bị cho qt tiếp theo: ép tách

nước trong chế biếnchè trc khi sấy

2 Khai thác: tách

và thu nhận các chất có giá trị (tách dầu ra khỏi hạt đậu phộng, loại bã)

3 Biến dạng định hình, tạo hình cho

ngl và hoàn thiện

sp (vd: ép đường

1 Chế biến:

đùn áp lực cao, làm chín

sp như hồ hóa tinh bột, biến tính pro

2 Hoàn thiện: tạo

hình cho sản phẩm

3 Bảo quản:

nhiệt độ cao làm vô hoạt

1 Chuẩn bị cho qt tiếp theo (vd: tạo

hình sợi mì ăn liền giúp qt hấp, chiên diễn

ra tốt)

2 Hoàn thiện:

làm tăng giá trịcảm quan và chất lượng sp (vd: ép định hình đậu

1 Chuẩn bị: tạo hỗn hợp

nguyên liệu ban đầu để chuản bị qt tiếp theo (sx rượu)

2 Hoàn thiện: bổ sung 1

số thành phần nhằm nâng cao chất lượng, đa dạng hóa sp (các vitamin đc bsung vào sữa làm tăng giá trị dinh dưỡng)

thành viên) enzyme, tiêu

1 Phương pháp nén: tác dụng lực cơ học vào

khối nguyên liệu ban đầu thu được sp có hình dạng nhất định or nén ép thành tấm lớn rồi cắt định hình Ud: tạo hình hầu hết các sản phẩm bánh, sx đậu khuôn

2 Phương pháp dập hình: các khuôn dập

xuống khối nguyên liệu tạo sp có hình dạng nhấtđịnh Ud: sx bánh quy, kẹo

3 Phương pháp rót khuôn: nguyên liệu dạng

sệt or lỏng đc rót khuôn sau đó hóa rắn rồi tách khuôn Vật liệu làm khuôn bằng KL, nhựa PVC, Ud: làm kẹo

4 Phương pháp cắt: nguyên liệu được cán

thành tấm phẳng với bề dày xác định rồi cắt thành sợi Ud: sx mì ăn liền, spagheti

*Kt nguyên liệu giảm, diện tích bề

mặt riêng tăng làm tăng hiệu quả qt

truyền nhiệt và truyền khối

*Tốc độ phản ứng OXH tăng do tx

nhiều O2, mật độ VSV trên vật liệu

tăng và các phản ứng xt bởi enzyme

dễ dàng hơn

*Tốc độ bay hơi của các cấu tử dễ bay

hơi tăng

*Dưới tác dụng của lực cơ học, nhiệt

độ của vật liệu tăng làm thay đổi pha

or 1 số phản ứng hóa học (Maillard

trong sx ca cao) ảnh hưởng qt nghiền

và tính chất của sản phẩm

2 Hóa lí

*Qt nghiền sinh ra nhiệt làm chuyển

fa vật liệu, biến tính pro

*Diện tích bề mặt riêng tăng làm tăng

tốc độ bay hơi của cấu tử dễ bay hơi

gây tổn thất mùi, hương của sp

*Sp nghiền có tính hút ẩm thì sau

nghiền tốc độ hút ẩm tăng lên làm vật

liệu bị vón cục và dính vào thiết bị

3 Hóa học

*Nhiệt sinh ra thúc đẩy phản ứng HH

xảy ra (nhiệt tăng 100C thì tốc độ tăng

2 lần)

*Khi nghiền cấu trúc vật liệu bị phá

vỡ: acid béo, vitamin tx vs O2 gây ra

phản ứng OXH

4 Hóa sinh: dễ xảy ra các phản ứng

OXH xt bởi enzyme

5 Sinh học

*Dưới tác dụng của lực cơ học, VSV

bj tiêu diệt nhưng ko đáng kể

*Diện tích bề mặt riêng tăng làm tăng

mật độ VSV tạo mùi xấu và giảm chất

*Chất lỏng thu đc thay đổi thành phần hóa, lý đáng kể với nguyên liệu ban đầu

4 Hóa sinh: phản ứng xt bởi enzyme gây hiện

tượng hóa nâu của nguyên liệu->xử lí nhiệt nguyên liệu để vô hoạt enzyme

5 Vi sinh: thành phần HH trong dịch ép thích

hợp cho VSV phát triển nên cần đem dịch ép đi chế biến ngay

1 Phối trộn dạng vật liệu rời: qt phối trộn

thường không tạo ra biến đổi nào đáng kể

2 Phối trộn 2 chất lỏng:

có sự thay đổi độ nhớt, thể tích, tỉ trọng, tính chấtquang học của sp Sự thayđổi này phụ thuộc vào sự tương tác của các cấu tử

có trong thành phần ng.liệu ban đầu Ngoài ra còn có sự thay đổi nhiệt

độ do ht hydrat hóa

3 Phối trộn bột vào chất lỏng: hỗn hợp chuyển từ

trạng thái rắn lỏng phân biệt sang dạng paste đồng nhất Ngoài ra còn tạo cấutrúc và tính chất cảm quancho sp cuối

+Xác định kích thước nguyên liệu và

kt yêu cầu sản phẩm giúp lựa chọn

thiết bị phù hợp Kt nguyên liệu càng

lớn thì càng dễ vỡ ra khi chịu cùng 1

lực cơ học, mức độ đồng nhất thấp Kt

nguyên liệu nhỏ sẽ sinh bụi, tắc nghẽn

bộ phận nghiền

+Nguyên liệu có dạng hình cầu hay

đối xứng thì dễ nghiền hơn dạng bất

đối xứng do lực tác dụng lan đều khối

nguyên liệu

*Độ bền và độ cứng: đặc trưng cho

khả năng chịu nhiệt của ngliệu

Ngliệu có độ bền và độ cứng cao

thì lực tác động cơ học lên ngliệu

lớn, năng lượng tiêu tốn lớn, thời

gian nghiền dài.

*Độ nhớt: đặc trưng cho khả năng

chịu biến dạng của ngliệu Ngliệu có

độ nhớt cao thì khó phá vỡ khi nghiền

và nglại

*Độ ẩm: nguyên liệu có độ ẩm cao dễ

nghiền nhưng chúng kết chum lại, bám

vào thiết bị làm giảm hiệu quả nghiền,

để thu đường tốt hơn)

*Khả năng đàn hồi: ngliệu có độ đàn hồi cao

*Kích thước: để tăng hiệu quả ép ngl đc

nghiền để giảm kt nhưng ko đc quá nhỏ tạo cặn cho sp

2 Thông số công nghệ

*Tiền xử lí: để tăng hiệu quả ép, ngl đc xử lí

nhiệt trc khi ép để làm yếu các lk giữa các cấu

tử, giảm độ nhớt, tăng khả năng khuếch tán của chất lỏng trong nguyên liệu

*Áp lực ép: áp lực là động lực chính của qt ép,

nó phải tăng từ từ ko đc đột ngột nhằm mục đíchgiúp chất lỏng thoát ra triệt để, tránh hiện tượng tắc lỗ mao quản

1 Tính chất nguyên liệu:

*Phối trộn 2 chất lỏng với nhau: phụ thuộc ρ, độ

nhớt, tính chất lưu biến của nguyên liệu Những ng.liệu có độ nhớt cao thì

qt phối trộn khó khăn, mức độ đồng đều giảm

∆ρ giữa 2 chất lỏng >> khả năng phân phối đều các cấu tử trong hỗn hợp giảm

*Phối trộn 1 chất rắn vào trong chất lỏng: chú

ý đến khả năng hòa tan của chất rắn vào chất lỏng

và tính chất dd tạo thành Những chất rắn có độ hòa tan thấp thì khả năng phânphối vào chất lỏng kém (phải gia nhiệt) Độ nhớt của ngliệu dạng lỏng lớn thì khả năng phân phối các cấu tử rắn vào nó kém(gia nhiệt để giảm độ nhớt)

*Phối trộn 2 chất rắn với nhau: chú ý đến sự ∆

về kích thước và tỉ trọng, nếu ∆ >> thì qt phối trộn càng khó thực hiện và khi

hh đã đồng nhất, nếu không dừng đúng thời điểm thì hh này có thể bị tách riêng ra

2 Thông số công nghệ:

*Vận tốc khuấy trộn >>

thì hiệu quả qt phối trộn

>> Tuy nhiên v>> thì yêucầu hoạt động, năng lượng cung cấp cho cánh khuấy>>, sp phụ sinh ra càng nhiều

*Nhiệt độ >> các cấu tử

dễ phân bố đều vào nhau, tăng khả năng hòa tan củachất rắn và giảm độ nhớt của c.lỏng -> qt phối trộn

dễ thực hiện nhưng phải chú ý đến tính chất của ng.liệu (hồ hóa tinh bột, biến tính pro, tạo gel…)

Lắng Lọc Lọc membrance Ly tâm 1.Bản

Vật liệu lọc có vai trò giữ toàn bộ or 1 phần pha phân tán và cho pha liên tục đi qua

Là qt phân riêng hỗn hợp không đồng nhất ở mức độ phân tử or ion Đường kính lỗ mao quản của membrance nhỏ hơn nhiều so với lọc thường Động lực chính của

qt chính là áp suất

Là qt phân riêng hỗn hợp không đồng nhất dựa trên sự tác dụng của lực ly tâm Động lực của qt là lực ly tâm và yếu tố khác biệt để phân riêng là khối lượng riêng.

ko thay đổi kích thước, khối

lượng riêng; tốc độ lắng ko thay

đổi or rất chậm (vd: lắng bụi)

*Lắng các phần tử có khả

năng lk: các phần tử tạo ‘bông

keo’ nên tăng kt và khối lượng

2 Lọc bề sâu: kích thước

hạt pha phân tán nhỏ hơn đường kính mao dẫn trên vách ngăn, lớp bã lọc nằmsâu bên trong lỗ mao quảnvật liệu lọc gây trở lực cản trở khi lọc

3 Lọc kết hợp: là sự kết

hợp của lọc bề mặt và lọc

bề sâu

۩Yêu cầu đ/v lớp vật liệu lọc :

*Khả năng phân riêng hệ

ko đồng nhất cao nhất *Trở lực đ/v pha liên tục thấp

*Độ bền hóa học cao để các hạt pha phân tán ko tương tác or lk nhằm ko biến đổi t/c hóa học; độ bền cơ cao để chịu đc t/d của áp lực trong qt lọc *Có khả năng tái sử dụngcao, dễ tìm, giá thành thấp

Các dạng lớp vật liệu lọc: dạng hạt (cát, than

hoạt tính, ) dạng tấm (lưới lọc bằng thép ko gỉ, ) dạng vật xốp (ceramic,…)

1 Vi lọc (MF)(thanh trùng) Đường kính mao dẫn 0,01-2 µm

sẽ giữ lại các cấu tử lơ lửng như

vi khuẩn, VSV và cho các cấu tử hòa tan trong dung dịch đi qua

Áp lực là động lực quá trình

2 Siêu lọc (UF)(thu nhận pro)

Màng siêu lọc sẽ giữ lại các đại phân tử hòa tan như protein, dextrin, Áp lực

3 Lọc nano (NF)(thu nhận muối

khoáng) Màng nano sẽ giữ lại acid phân

li, muối hóa trị II, phân tử nhỏ và cho ion đơn hóa trị, acid ko phân

li đi qua Áp lực

4 Thẩm thấu ngược (RO)

(sx nước tinh khiết or cô đặc) màng thẩm thấu ngược sẽ giữ lại các hợp chất hòa tan và chỉ cho nước đi qua Áp lực là động lực qt

۩Phương pháp nạp liệu

Vuông góc membrance

Song songmembrance -Bề dày của

pha giữ lại tăng theo thờigian

-Lưu lượng dòng qua giảm dần-Ứng dụng:

quy mô PTN,

sx thử nghiệm quy

mô pilot

-Bề dày của pha giữ lại và lưu lượng cđ của dòng qua membrance ổn định theo thời gian

-Ứng dụng: quy

mô CN để đảm bảo tính liên tục của dây chuyền

CN và sx

1 Dựa vào đối tượng phân riêng

*Phân riêng 2 chất lỏng ko tan vào nhau (nhũ tương)

*Phân riêng hệ huyền phù *Ly tâm lọc *Ly tâm tách cấu tử trong pha khí (tách bụi)

2 Dựa vào thiết bị ly tâm (làm việc gián

đoạn hay liên tục, năng suất cao hay thấp)

3.Mục

đích

1 Chuẩn bị cho qt tiếp theo

(dịch củ cải đường đc xử lí vs

vôi và CO2 để kết tủa tạp chất)

2 Khai thác: thu nhận các cấu

3 Hoàn thiện: loại bỏ

1 Chuẩn bị cho qt tiếp theo (lọc

VSV trong sx yogurt)

2 Khai thác: loại bớt các cấu tử

không mong muốn có trong dung dịch ngliệu ban đầu (sx pro từ đậunành, thực hiện qt siêu lọc để loại chất béo, tách bớt đường, nước…

làm tăng hàm lượng pro so vs ng.liệu ban đầu)

1 Chuẩn bị cho qt tiếp theo (ly tâm tách

cặn trong CNSX nướcquả)

lắng giúp loại bỏ đất, cát cải

thiện độ trong của nước nguyên

liệu)

các yếu tố ảh chất lượng

sp (lọc loại bỏ cặn, cải thiện độ trong của rượu vang)

3 Bảo quản: tách bớt tb VSV kéo

dài thời gian bảo quản (thanh trùng nước trái cây, bia…)

tinh bột, tách nấm men trong bia…)

lớp vật liệu lọc tăng theo thời gian, tốc độ lọc giảm,quá trình lọc ko ổn định

Áp dụng bã bị nén ép

2 Lọc với tốc độ ko đổi:

lọc tĩnh, trong qt lọc cần tăng áp suất lọc nhằm thắng trở lực do lớp bã ngày càng tăng để duy trì tốc độ lọc Áp dụng bã ko

bị nén ép

3 Lọc ở nhiệt độ thấp:

áp dụng cho các loại thực phẩm có các thành phần

dễ bị biến đổi do nhiệt độ cao (lọc bia ở -40C)

4 Lọc ở nhiệt độ thường: áp dụng cho các

thực phẩm dễ lọc, độ nhớt

ko cao (lọc dầu thực vật)

5 Lọc ở nhiệt độ cao: áp

dụng cho thực phẩm khó lọc, nhiệt độ cao nhằm giảm độ nhớt của dung dịch (lọc xiro đường ở 60-700C)

6 Lọc gián đoạn: gồm

chuẩn bị lọc, lọc, rửa bã

và cạo bã Áp dụng thủ công, bán công nghiệp

7 Lọc liên tục: ko bị gián

đoạn giữa các giai đoạn lọc Áp dụng trong công nghiệp

1 Ly tâm lắng *Thường dùng phân riêng hỗn hợp có chênh lệch khối lượng riêng nhỏ

*Sau ly tâm lắng phải có qt gạn để phân riêng

2 Ly tâm lọc *Ứng dụng phổ biến trong sx

*Thùng quay có đục lỗ, được bọc lớp lưới or vải Phalỏng thoát qua lỗ còn pha rắn

thành phần hóa học của 2 pha,

so vs hệ nguyên liệu ban đầu

Chất lượng sp tăng do loại đc

tạp chất Ít có sự biến đổi hóa

học, hóa lí, hóa sinh

1 Vật lí: dịch lọc thay đổi

tỉ trọng, độ trong, so vs ngl ban đầu

2 Hóa lí: một số cấu tử

dễ bay hơi (mùi) trong dịch lọc bị tổn thất

3 Hóa học: ít biến đổi,

nhưng lọc ở nhiệt độ cao

or trong đk có oxi thì các cấu tử ngl bị biến đổi or tương tác vs nhau tạo hợpchất hóa học mới

4 Hóa sinh: ko có sự

biến đổi

5 Sinh học: thời gian lọc

kéo dài hệ vsv trong ngl

và từ môi trường sx nhiễm vào dịch lọc phát triển

1 Vật lí: sự thay đổi về tỉ

trọng, độ nhớt, độ đục, nhiệt độ sôi… của 2 dòng permeate và retenate

2 Hóa lí: không gây ra

những biến đổi về pha đối

vs những ngliệu dạng lỏng trong CNTP

3 Hóa học: không xảy ra

các pư HH nhưng nồng độ chất khô và nồng độ của 1

số cấu tử thay đổi so vs dung dịch ngliệu

4 Không làm biến đổi các

pư sinh học và hóa sinh

1 Yêu cầu về ngliệu:

*Tính dễ phân ly cao nhằm nâng cao hiệu quả qt ly tâm *Độ nhớt của dd không quálớn giúp phần tử của pha phân tán di chuyển dưới td của lực ly tâm, nâng cao hiệusuất qt

2 Trong qt ly tâm, yếu tố

chủ yếu tác động lên ngliệu

là lực ly tâm, hỗn hợp đc tách thành hai phần là L và

R, do đó thay đổi chủ yếu là trạng thái Không có biến đổi

về hóa lí, hóa học và sinh học nhưng chất lượng tăng do:

*Tách đc các tạp chất hòa tan, đặc biệt là tách đc các chất màu làm sp có màu tốt

hơn *Trong qt ly tâm có kết hợp

vs qt rửa nên chất lượng sp tốt

1 Sự chênh lệch về khối lượng

riêng của 2 pha: đây là động

lực qt lắng, sự chênh lệch này

càng lớn thì qt lắng càng dễ thực

hiện và hiệu quả phân riêng 2

pha càng cao, phụ thuộc bản

chất ngl

2 Khối lượng của pha phân

tán >> thì tốc độ lắng càng cao

Ngoài ra dung chất trợ lắng để

tăng kích thước hạt thuộc pha

phân tán or tăng khối lượng pha

bằng cách tạo lk giữa các phân

xuất hiện các tập hợp của những

cấu tử thuộc pha phân tán, từ đó

làm tăng kích thước các hạt

phân tán trong hệ 2 pha giúp qt

lắng diễn ra dễ dàng và triệt để

hơn Cơ chế: trung hòa điện tích

or tạo cầu nối (vật lí) or tạo lk

tĩnh điện (hóa học)

1 Điều kiện lọc:

*Áp suất lọc: chênh lệch

áp suất ở 2 bên bề mặt vách ngăn là động lực qt lọc, tăng sự chênh lệch này thì tốc độ lọc tăng theo, tuy nhiên chỉ áp dụng cho bã ko bị nén ép

và lớp vật liệu lọc có độ bền cơ cao

*Nhiệt độ >> độ nhớt

giảm, khả năng khuếch tán của cấu tử pha lỏng tăng nên tốc độ lọc tăng nhưng tăng chi phí năng lượng cho qt lọc, tổn thất các cấu tử mẫn cảm vs nhiệt, xảy ra phản ứng hóa học ko mong muốn

(vd: trong sx bia, lọc ở 76-78C để bỏ bã malt, saukhi lên men phụ lọc bia ở 2-4C để loại bỏ cặn men

và tạp chất lơ lửng dạng keo)

2 Tính chất hệ ko đồng nhất:

*Pha phân tán: mức độ

đồng nhất càng cao thì hiệu quả lọc càng lớn

*Pha liên tục: độ nhớt

càng cao gây khó khăn cho qt lọc, phải gia nhiệt (đ/v rau quả giảm độ nhớt

=li tâm)

3 Tính chất lớp vật liệu lọc:

*Khả năng giữ pha phân tán: xđ bởi tỉ lệ % lượng

rắn bị giữ lại so vs tổng lượng pha rắn ban đầu, giá trị này nói lên hiệu quả qt phân riêng Khả năng giữ pha phân tán càng cao thì hiệu quả phân riêng cao

*Khả năng phân chia pha liên tục: xđ bởi tốc độ

dòng của dịch lọc từ đó

dự đoán time thực hiện qt lọc

→2 khả năng này phụ thuộc thành phần hóa học

và cấu trúc hình học của lớp vật liệu lọc

1 Tính chất của nguyên liệu:

*Nồng độ chất khô: khi nồng độ

>> ASTT >>, áp lực qua membrance giảm Ngoài ra, khi nồng độ chất khô cao xảy ra ht tập trung nồng độ trên bề mặt hđcủa membrance và tăng độ nhớt của ngliệu

*Thành phần hóa học: các hợp

chất HH có trong ngliệu sẽ có những ảnh hưởng khác nhau đến

qt, do đó cần phải chọn membrance có bản chất HH phù hợp vs ngliệu

*pH: ảnh hưởng đến sự tích

điện và sự phân ly của 1 số cấu

tử trong dòng nhập liệu, do đó cần phải điều chỉnh pH thích hợp

2 Đặc điểm membrance:

*Vật liệu membrance: chia làm

2 nhóm ưa nước và kỵ nước

trong CNTP thường chọn vật liệu mang tính ưa nước vì ta thường phân riêng dd vs dung môi là nước, nếu dùng vật liệu mang tính kỵ nước thì các thành phần kỵ nước trong dd cần phân riêng sẽ tương tác vs

membrance gây tắc nghẽn

*Cấu trúc bề mặt: có thể là

phẳng, lồi, lõm, gồ ghề…tùy theo vật liệu và pp sx

*Đường kính mao dẫn: nếu

chọn membrance vs đkính quá nhỏ so vs kt cấu tử thì lượng dòng qua sẽ thấp, thời gian dài, còn nếu đkính lớn hơn kt cấu tử thì chúng sẽ dễ khuếch tán vào trong gây tắc nghẽn Do đó cần lựa chọn membrance có đkính phù hợp vs các cấu tử cần phân riêng

3 Các thông số kỹ thuật:

*Nhiệt độ >> độ nhớt giảm, cđ

của cấu tử tăng, hạn chế ht tập trung nồng độ, lượng dòng qua tăng Nếu nhiệt độ tăng cao, chi phí NL lớn, cấu tử hương or cấu

tử dinh dưỡng dễ tổn thất, pro bịbiến tính

*Tốc độ dòng ngliệu >> xuất

hiện những dòng chảy rối trên

bề mặt, hạn chế ht tập trung nồng độ, lưu lượng dòng qua ổn định, mao dẫn ít bị tắc nghẽn

1 Độ nhớt của pha lỏng >> thì tốc độ ly

tâm giảm, hiệu quả qt phân riêng giảm

2 Sự chênh lệch ∆ρ giữa ppt và plt >> thì

lực ly tâm tác dụng lên vật liệu càng nhiều, qt diễn ra càng dễ ∆ρ

4 Vận tốc ly tâm >>

thì F ly tâm >>, hiệu quả càng tăng nhưng tốc độ >> thì yêu cầu

về độ bền cơ học cao, chi phí lớn, giảm hiệu quả kinh tế

5 Bán kính ly tâm >>

thì F ly tâm>>, hiệu quả

>>

6 Thời gian lưu >> thì

hiệu quả >> nhưng giảm năng suất của thiếtbị

*Áp lực qua membrance (P): để

tăng P thì phải tăng áp lực bơm

dd nguyên liệu và giảm áp lực từphía dòng qua

1.Bản

chất

Là quá trình tách các chất hòa

tan trong nguyên liệu nhờ sự

chênh lệnh nồng độ giữa nguyên

liệu và dung môi Sự chênh lệch

này là động lực của qt trích li

Tiêu chí chọn dung môi

1.Hòa tan chọn lọc và có chênh

lệch klr giữa dung môi và

nguyên liệu lớn (tạo đk thuận lợi

cho qt tách dung môi, thu nhận

sp, nâng cao chất lượng; ∆ρ lớn

để tách được ngliệu rơi vào sp)

2.Không ăn mòn thiết bị

3.Dễ tách sau qt trích ly, giá

áp suất bay hơi) Sự khác nhau về nhiệt độ sôi là động học cảu qt chưng cất

Yêu cầu về ngliệu:

1 Các chất lỏng có nhiệt

độ sôi khác nhau để qt tách dễ, nâng cao chất lượng sp

2 Các cấu tử cần chưng cất trong hh ban đầu có nồng độ cao nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế

3 Độ tinh sạch của ngliệu phải tốt nhằm nângcao c.lượng sp

Là quá trình tách chất rắn dạng tinh thể ra khỏi nguyên liệu dựa trên tính hòa tan hạnchế của chất rắn trong dung môi Qt này kèm theo sự tỏa nhiệt Mỗi chất rắn, chất hòa tan có độ hòa tan nhất định đ/v mỗi dung môi nhất định

Là quá trình làm mất tính bền của hệ keo, tập hợp cáccấu tử hòa tan của hệ keo

và hình thành nên những khối hạt

3 Hoàn thiện: nâng cao chất

lượng sp (trích ly cafein trong

CNSX trà or café để làm giảm

cafein)

1 Thu nhận các sản phẩmthô: cồn thô, tinh dầu thô

2 Khai thác: thu nhận

các cấu tử có giá trị (chưng cất cồn, thu hồi tinh dầu)

3 Hoàn thiện: nâng cao

chất lượng sản phẩm (tinhchế rượu)

1 Chuẩn bị cho qt tiếp theo

(trong sx café, qt kết tinh ứngdụng để cô đặc dịch trích café đạt nồng độ chất khô theo yêu cầu để chuẩn bị cho

qt sấy)

2 Khai thác: thu hồi các cấu

tử hòa tan trong dung dịch (kết tinh trong sx bột ngọt)

3 Hoàn thiện: nâng cao chất

lượng, tinh thể không tách ra

mà vẫn tồn tại trong sp (kết tinh trong sx chocolate)

1 Chuẩn bị cho qt tiếp theo (đông tụ các hợp chất

keo trong nước mía trc khi kết tinh đường nhằm loại

bỏ tạp chất)

2 Khai thác: thu nhận các

cấu tử hòa tan có phân tử lượng lớn và tách chúng ra khỏi dd keo (tách pro trongđậu nành -> đậu khuôn)

3 Hoàn thiện: làm tăng độ

trong, giảm độ nhớt của sp

4 Bảo quản: tách các hợp

chất keo ra khỏi sp trc khi rót sp vào bao bì ( trong sp như bia rượu, nước trái cây…)

thì nồng độ giảm dần dù kéo dài

thời gian trích li hoặc tăng lượng

dung môi

-Thiết bị cồng kềnh, lớn và ko

kinh tế

*Ứng dụng: qui mô nhỏ, sx

nước uống từ thảo mộc, trà hòa

tan, dầu béo

2 Trích li gián đoạn nhiều bậc

*Ưu: tiết kiệm được dung môi,

nồng độ cấu tử cần trích li cao

*Nhược: thiết bị cồng kềnh,

chiếm nhiều diện tích, năng suất

nhỏ, khó cơ giới hóa

*Ứng dụng: Qui mô vừa, sx

café hòa tan, trà hòa tan,

3 Trích li liên tục trong 1 thiết

bị

*Phân loại:

-Thiết bị nằm đứng or ngang

-Hướng chuyển động của dung

môi và nguyên liệu cùng chiều

or ngược chiều

*Ưu: giảm sức lao động, tăng

năng suất Tự động hóa dễ dàng,

giảm các chi phí khác

*Nhược: Kinh phí lớn, đắt tiền

*Ứng dụng: use rộng rãi trong

công nghiệp

1 Chưng cất đơn giản:

tách sơ bộ các hh phức tạp và làm sạch các hh lỏng khỏi tạp chất ít bay hơi, cặn bẩn

a) Chưng cất có hồi lưu:

sp sau khi ngưng tụ, cho quay 1 phần về thiết bị nhằm nâng cao chất lượng

và tăng hiệu suất thu hồi

*Ưu: nâng cao hiệu suất thu hồi sp

*Nhược: làm giảm năng suất thiết bị

b) Chưng cất bằng hơi

nước lôi cuốn trực tiếp: ápdụng cho 2 chất lỏng ko tan vào nhau Dùng hơi nước or nước để lôi cuốn các cấu tử dễ bay hơi trong nguyên liệu

2 Tinh luyện trong 1 nhóm thiết bị: Chưng

nhiều lần đơn giản nhằm tách triệt để các chất lỏng

vs nhau, thu sp tinh khiết

Nhiệt độ qua mỗi nồi giảm dần, mức độ tinh khiết của sản phẩm tăng dần Gồm các dạng:

a) Chưng luyện nhiều lần b) Tháp tinh luyện làm việc gián đoạn

c) Tháp tinh luyện làm việc liên tục

1 Tạo dung dịch quá bão hòa

*Cô đặc: làm bay hơi dung

môi, tăng nồng độ chất tan

*Giảm nhiệt độ: độ hòa tan

giảm, dd chuyển sang nồng

độ bão hòa rồi tới quá bão hòa

2 Tạo mầm tinh thể

*Tạo mầm tự nhiên: mầm

tinh thể tự xuất hiện khi đưa

dd đến nồng độ quá bão hòa

có hệ số quá bão hòa S > 1,3 -Ưu: đơn giản dễ thực hiện -Nhược: thời gian kết tinh dài, số lượng và kt tinh thể

ko đồng đều, chất lượng tinh thể xấu, ảnh hưởng đến chất lượng sp, qui mô thủ công

-Ứng dụng: kết tinh chất béo trong sp giàu béo

*Tạo mầm bằng kích thích:

đưa dd tới nồng độ có hệ số quá bão hòa S = 1,2-1,3 Tác động bằng sóng siêu âm, khuấy trộn or áp lực mầm tinh thể sẽ xuất hiện.Nhược điểm của pp này là khó, chất lượng sp ko cao nên ít thực hiện

*Bổ sung mầm tinh thể từ bên ngoài: dd ko cần đạt hệ

số quá bão hòa cao S = 1-1,2

Ưu điểm của pp này là khốngchế được số lượng mầm tinh thể, kt hình dạng tinh thể đồng đều, chất lượng sp cao, qui mô công nghiệp

3 Phát triển tinh thể

Nguyên liệu bổ sung liên tục

or gián đoạn, nhiệt độ ban đầu của nguyên liệu bổ sung cao hơn 2-30C so với nhiệt

độ sôi của dd nhằm bảo đảm cường độ bốc hơi Nguyên liệu có độ tinh khiết cao cho vào nuôi trc nhằm đảm bảo chất lượng tinh thể

1 Phương pháp vật lí

*Khuấy trộn: làm mất lớp

nước bọc bên ngoài hạt keo, tăng khả năng tx làm các hạt kết tụ (Sx bơ bằng

pp đảo trộn)

*Thay đổi nhiệt độ: khi

tăng nhiệt độ làm tăng chuyển động nhiệt giảm độbền của keo or các keo đại phân tử bị trải mỏng làm mất nước

*Keo tụ do pha loãng nồng

độ or tăng nồng độ

2 Phương pháp hóa lí

*Chất điện li: tạo ion

ngược dấu vs hạt keo, hạt keo trung hòa và ngưng kết

*Chất tạo kết tủa: tạo kết

tủa vs keo or chuyển keo từháo nước sang kị

nước(gelatin lk vs tannin trong nước quả)

*Chất tạo đông: CaSO4,

MgSO4, trong sx đậu phụ

3 Phương pháp hóa học

*Keo tụ pro = tannin *Keo tụ pro = ion KL *Dùng hóa chất đưa về điểm đẳng điện pI

4 Phương pháp enzyme

*Bổ sung enzyme làm hạt keo mất ổn định tạo kết tủa(làm trong bia = enzyme proteinase chuyển hóa pro thành aa tan trong bia) *Hạt keo tự keo tụ dưới tác dụng enzyme có sẵn

các phân tử dung môi tử bên

ngoài vào bên trong các mao

dẫn của nguyên liệu để chiết rút

các cấu tử cần trích li vào dung

môi

2 Hóa lí:

*Sự hòa tan của các cấu tử từ

nguyên liệu vào dung môi

*Xảy ra sự biến đổi pha như

bay hơi, kết tủa (trong sx café

hòa tan, sự trích li làm tổn thất

các cấu tử hương)

3 Hóa học: có thể xảy ra phản

ứng giữa các cấu tử trong

nguyên liệu ở nhiệt độ cao (trích

li triglyxerit từ đậu nành ở nhiệt

độ cao có thể bị OXH)

4 Hóa sinh, sinh học: Ở nhiệt

độ phòng, enzyme và VSV sẽ

hoạt động Ở nhiệt độ cao các

biến đổi xảy ra ko đáng kể

1 Biến đổi về trạng thái R-L-H (thay đổi về pha)

2 Hóa lí: tỉ trọng, độ

nhớt, khả năng truyền nhiệt, các tính chất về nhiệt động lực học thay đổi do sự thay đổi về thành phần hóa học, nhiệt

độ sôi hh đầu khác nhiệt

độ sôi chất lỏng sau khi chưng

3 Hóa học: thành phần

hóa học trong pha lỏng vàkhí thay đổi: trong pha lỏng càng giàu các cấu tử khó bay hơi, pha khí giàu các cấu tử dễ bay hơi Có thể xảy ra các pư HH ở nhiệt độ cao

4 Cảm quan: màu sáng

hơn, mùi thơm hơn, vị tốt hơn

1 Hóa lí: hình thành pha rắn

do hiện tượng kết tinh, nồng

độ chất khô của pha lỏng sẽ thay đổi, độ nhớt, tỉ trọng, tính chất quang học, tính chấtnhiệt,… thay đổi

2 Hóa học: xảy ra một số pư

hh như caramen, maillard…

khi kết tinh bằng pp bốc hơi

Do đó dd khi kết tinh có độ tinh sạch >> thì càng hạn chếcác pư không mong muốn xảy ra

3 Sinh học: có 1 số VSV tồn

tại và phát triển trong 1 số qt như kết tinh đường

4 Biến đổi khác: xảy ra ht

kết tinh kép or ht hòa tan trở lại của tinh thể và sự phát triển tinh thể lần 2

1 Vật lí: kích thước khối

hạt tăng dần đến khi kết thúc qt đông tụ (phụ thuộc vào nguồn gốc pro) Tỉ trọng pha lỏng, thể tích, nhiệt độ sôi cũng thay đổi

2 Hóa lí: xảy ra qt chuyển

pha Các hợp chất keo trong dd như pro, pectin…

sẽ chuyển sang pha rắn ở dạng hạt or dạng khối

3 Hóa học: xảy ra các pư

HH và phụ thuộc vào thànhphần dd keo

4 Sinh học và hóa sinh:

nếu mật độ VSV và hoạt tính enzyme trong dd keo

là không đáng kể thì biến đổi sinh học và hóa sinh là không đáng kể Tuy nhiên trong sx phomai, người ta thường cấy VK lactic và bổsung chế phẩm chymosin vào sữa để đông tụ casein làm xảy ra biến đổi sinh học và hóa sinh như trao đổi chất, phát triển của VK

or sự thủy phân pro…

diện tích bề mặt tiếp xúc giữa

nguyên liệu và dung môi càng

lớn, việc trích li các cấu tử từ

nguyên liệu vào dung môi dễ

dàng hơn Tuy nhiên kt nhỏ quá

gây khó khan cho việc phân

riêng pha lỏng-rắn và để lại cặn

sau trích li

2 Tỉ lệ khối lượng giữa

nguyên liệu và dung môi

Với cùng 1 lượng nguyên liệu,

nếu tăng lượng dung môi thì

hiệu quả trích li tăng nhưng tốn

NL cho qt tách dung môi và làm

loãng dịch trích li.Nếu lượng

dung môi thấp thì hiệu quả trích

li thấp vì ảnh hưởng đến giới

hạn hòa tan của chất tan

3 Nhiệt độ trích li

Khi tăng nhiệt độ, sự hòa tan

của cấu tử từ nguyên liệu vào

dung môi tăng, độ nhớt dung

môi giảm làm tăng diện tích bề

mặt tiếp xúc giữa nguyên liệu và

dung môi Tuy nhiên tăng nhiệt

độ sẽ làm tăng chi phí quá trình,

1 Nguyên liệu: nồng độ

các cấu tử cần tinh sạch càng thấp thì qt diễn ra càng phức tạp, năng lượng càng lớn

2 ∆ nhiệt độ của các cấu

tử >> các chất lỏng dễ

tách, độ tinh khiết sp cao

3 Các tính chất nhiệt động của ngliệu: độ nhớt

>> nhiệt lượng cung cấp cho hh >>, độ nhớt << thì

dễ chuyển ngliệu từ lỏng sang hơi C >> nhiệt lượng cung cấp cho qt chưng >>

4 Thông số công nghệ:

P>>nhiệt độ >> ->nhiệt lượng cung cấp lớn

1 Độ nhớt: là yếu tố quan

trọng, ảnh hưởng đến qt cô đặc, tạo mầm tinh thể tự nhiên và sự phát triển của mầm tinh thể Độ nhớt>>

nhiệt độ sôi >> thì cô đặc lâu, tốn nhiều năng lượng, mầm tinh thể hình thành khó khăn và phát triển chậm

2 Nồng độ chất tan: là động

lực qt kết tinh -> quyết định bản chất qt kết tinh và vận tốc tạo mầm tinh thể

3 Độ tinh sạch của dd: các

tạp chất ảnh hưởng đến độ hòa tan của các cấu tử làm thay đổi độ bão hòa của dd

Ngoài ra, tạp chất có thể kíchthích qt tạo mầm dị thể, tạo

ht đồng kết tinh, giảm độ tinhsạch của sp

4 Sự hiện diện các bọt khí:

thúc đẩy qt tạo mầm dị thể, giảm chất lượng của sp

5 Nhiệt độ: ảnh hưởng đến

qt phát triển tinh thể và hình dạng tinh thể do khi nhiệt độ thay đổi thì độ bão hòa và độnhớt thay đổi Ngoài ra nhiệt

độ còn tạo ra sự cđ đối lưu,

1 Hàm lượng chất khô trong dd sữa đậu nành >>

hiệu suất tách càng cao, phụ thuộc vào giống và pp chuẩn bị dịch sữa đậu Để tăng hàm lượng này, cần giảm thể tích nước use trong qt trích ly chất chiết

từ hạt đậu nành vào dung môi để tăng hàm lượng pro, tăng hàm lượng chất khô, tăng độ mịn, độ dẻo…

2 Tác nhân đông tụ: như

CaSO4, CaCl2, (CH3COO)2Ca… để đông

tụ pro trong dịch sữa đậu nành Thường dùng CaSO4

vì giá rẻ, hiệu suất thu hồi

sp cao, chất lượng sp tốt

3 Nhiệt độ << làm giảm

hiệu suất đông tụ pro, nhiệt

độ >> ảnh hưởng đến cấu trúc sp, tốn chi phí năng lượng Ngoài ra chế độ gia nhiệt cũng ảnh hưởng, nếu kéo dài tg gia nhiệt trong 1 khoảng nhất định thì gel pro thu được có nhiều lỗ xốp hơn, hàm lượng pro trong khối đông tăng

xảy ra những pư HH ko mong

muốn, tổn thất các cấu tử hương

4 Áp suất

Áp dụng trích li dung môi siêu

tới hạn Trích li tinh dầu bằng

CO2 áp suất cao nhằm duy trì

trạng thái CO2 để trích li hiệu

quả nhưng yêu cầu tbi phức tạp

5 Tốc độ dòng dung môi chảy

qua lớp nguyên liệu tỉ lệ thuận

với thời gian trích li

Tốc độ chậm làm tăng hiệu quả

trích li vì thời gian tiếp xúc giữa

nguyên liệu và dung môi dài

Thời gian trích li dài hiệu quả

trích li lớn vì tăng lượng chất

tan khuếch tán vào dung môi

nhưng hiệu suất trích li kém Do

6 Sự khuấy trộn: thúc đẩy

qt tạo mầm tinh thể, tăng v -> tạo mầm thứ cấp, ảnh hưởng đến qt phát triển tinh thể và hình dạng tinh thể

7 Kết cấu thiết bị: quyết

định diện tích tiếp xúc giữa

dd và bề mặt thiết bị ảnh hưởng sự tạo mầm tinh thể

Ngoài ra còn ảnh hưởng đến

sự cđ của dd, qt tạo mầm và phát triển tinh thể

4 Sự khuấy trộn: khuấy

trộn vs 1 tốc độ thích hợp trong giai đoạn bổ sung tácnhân gây đông tụ giúp phân bố đều Ca2+ đảm bảo

sự đồng nhất về nhiệt độ

5 Thời gian đông tụ <<

hiệu suất thu hồi pro giảm nếu thời gian >> giảm năngsuất hđ cua thiết bị

1.Bản

chất

Là quá trình cho một hỗn hợp khí

tiếp xúc với một mẫu lỏng nhằm

mục đích hòa tan một hay nhiều

cấu tử của hỗn hợp khí vào trong

mẫu lỏng đó (vd Nạp khí CO2 vào

Thực chất là một quá trình hấp thụ Cho một dòng khí tx vs một mẫu lỏng có chứa nhiều cấu tử khác nhau Khi đó, một số cấu tử trong mẫu lỏng sẽ được hấp thụ vào dòng khí Động lực qt là sự chênh lệch nồng độ các cấu tử cần tách trong pha khí và pha lỏng (vd Khử mùi thực phẩm lỏng = hơi quá nhiệt)

-Các tạp chất trong mẫu lỏng tương tác thuận nghịch với chất hấp phụ

-Dùng phổ biến trong công nghiệpthực phẩm với cácchất hấp phụ thường gặp là thanhoạt tính, đất hoạt tính (Al2O3.nSiO2)

-Các tạp chất trong mẫu lỏng tạo liên kết hóa học với chất hấp phụ

-Dùng trong công nghệ HH để xt pư

HH Không dùng trong công nghiệpthực phẩm

3.Mục

đích

Hiệu chỉnh hàm lượng CO2 trong

bia, 1 số loại rượu vang có gas,

nhằm hoàn thiện chất lượng sp

Được sử dụng trong công nghiệp thực phẩm với mục đích hoàn thiện như:

-Xử lí nước công nghệ tại nhà máy -cải thiện độ trong thức uống

Khử mùi trong sx dầu tinh luyện Qt sẽ tách các acid béo tự do, peroxide, alcohol, và các chất mùi để cải thiện giá trị cảm quan và dinh dưỡng của sp