Bài tập Cơ sở kỹ thuật thực phẩm

Café sau khi rang đạt đến độ chín sẽ được chuyển vào thùng làm nguội, tại đây có không khí vào làm nguội để hạ thấp nhiệt độ của hạt.. Sản phẩm sẽ được cho vào khoảng không gian giữa 2 b

Trang 1

MỤC LỤC

Trang 2

Chương 1: CÁC QUÁ TRÌNH NHIỆT

1.1.1. Cấu tạo

1-café

2-không khí nóng để rang café; 3-trống rang và cánh đảo; 4-café rang đã làm nguội; 5-không khí vào làm nguội; 6-thùng làm nguội

Hình 1.1 Thiết bị rang café dạng trống đứng có cánh khuấy

Máy gồm trống rang là một khối kim loại hình trụ bịt kín, bộ phận cấp nhiệt, bộ phận làm nguội, ngoài ra còn có bộ phận tách buội Nhiệt cấp cho quá trình rang có thể sử dụng từ nhiều nhiên liệu: than, củi, dầu, gas, điện…

1.1.2. Nguyên tắc hoạt động

Nhiệt độ rang thường khống chế trong khoảng 200-240°C Quá trình

này gồm 3 giai đoạn:

- Ở nhiệt độ < 50°C bốc ra nhiều khói trắng, chủ yếu là hơi nước và hơi dung môi, thể tích hạt không biến đổi Cuối giai đoạn này ta thấy ngừng sinh khí, đây là dấu hiệu chuyển sang giai đoạn sau

- Khi nhiệt độ tăng lên 150°C thì trong hạt xảy ra quá trình tích khí nên thể tích của hạt tăng lên đột ngột, thấy những tiếng nổ, hạt chuyển sang màu đen nhưng chưa bóng Trong giai đoạn này ta thấy khí màu xanh thoát ra, chủ yếu là acrolein

- Khi nhiệt độ lên 220°C, giữ ở nhiệt độ này trong vòng 10 ÷ 15 phút, lúc này thể tích hạt không biến đổi nữa, sự sinh khí rất yếu ớt hoặc ngừng hẳn, hạt chuyển sang màu đen bóng, bên trong có màu cánh gián, mùi thơm nhẹ, vị đắng chát

1

Trang 3

Café sống được chuyển vào trống rang, qua máng nguyên liệu sẽ được

quạt hút làm sạch sơ bộ vỏ lụa và các tạp chất nhẹ Trong quá trình rang, café sẽ được đảo trộn liên tục nhờ cánh đảo bên trong ống Nhiệt cung cấp cho quá trình được ổn định bằng hệ thống gas (hay củi, dầu…) phía dưới và tạo ra không khí nóng để rang café Café sau khi rang đạt đến độ chín sẽ được chuyển vào thùng làm nguội, tại đây có không khí vào làm nguội để hạ thấp nhiệt độ của hạt Cuối cùng café sẽ ra ngoài qua cửa tháo sản phẩm

1.1.3. Ứng dụng

Thiết bị rang café dạng trống đứng có cánh khuấy dùng để rang café, làm cho café có màu sắc và hương thơm đặc trưng cho sản phẩm

1.2.1. Cấu tạo

1-cửa nạp dung dịch 2-bộ phận gia nhiệt 3-buồng tách sản phẩm và hơi thứ

4-tấm chắn để hạn chế tổn thất sản phẩm theo hơi thứ

5-cửa nạp hơi 6-cửa tháo nước ngưng 7-cửa thoát hơi thứ

8-cửa tháo sản phẩm

Hình 1.2 Nồi cô đặc với thiết bị gia nhiệt bên ngoài

Trong thiết bị này, bộ phận gia nhiệt và bộ phận tách hơi thứ ra khỏi

dung dịch cần cô đặc được bố trí riêng lẻ

Dung dịch được đưa vào nồi cô đặc qua cửa nạp rồi chạy theo ống chảy

sản phẩm Tại đây, dung dịch có khối lượng riêng lớn do ống không bị đốt nóng Sau đó dung dịch đi vào ống nhỏ của bộ phận gia nhiệt để đun nóng, nhận nhiệt tạo ra hơi bão hòa ẩm nên có khối lượng riêng nhỏ và chuyển động lên phía trên Cuối cùng dung dịch đi vào buồng 3 để tách hơi thứ, có tấm chắn với chức năng tách các giọt chất lỏng bị lẫn trong hơi thứ nhằm hạn chế tổn thất chất khô trong quá trình cô đặc Hơi thứ thoát ra ngoài qua của 7

Trang 4

Hơi đốt được cấp vào, sau khi truyền nhiệt, nước ngưng tụ sẽ thoát ra qua cửa 6, sản phẩm theo cửa số 8 đi ra ngoài

Nồi cô đặc với bộ phận gia nhiệt bên ngoài thường được dùng trong quá trình sản xuất nước trái cây (cô đặc nước trái cây), và quá trình sản xuất sản phẩm thịt đóng hộp (cô đặc nước thịt)…

1.3. Quá trình tiệt trùng

1.3.1. Cấu tạo

Trang 5

1-khối hình trụ chuyển động xoay quanh trục của nó; 2-bao bì chứa thực phẩm; 3-rảnh trên khối hình trụ không chuyển động xoay

Hình 1.3 Thiết bị tiệt trùng dạng thùng quay

Thiết bị gồm có 2 ống hình trụ đồng trục, có đường kính khác nhau và

được lồng vào nhau Sản phẩm sẽ được cho vào khoảng không gian giữa 2 bên thân trụ như hình vẽ, có đường xoắn ốc trong khoảng không gian này và chia làm

3 khu vực: gia nhiệt, giữ nhiệt và làm nguội

Các hộp sản phẩm được nạp vào thiết bị theo đường xoắn ốc và lần lượt

đi từ khu vực gia nhiệt đến khu vực giữ nhiệt, làm nguội rồi thoát ra khỏi thiết bị

Trong quá trình làm việc, thiết bị hình trụ sẽ xoay xung quanh trục của

nó (ống hình trụ đường kính nhỏ) Như vậy mỗi hộp sản phẩm, ngoài chuyển động theo quỹ đạo của đường dẫn xoắn ốc thì còn có thể tự xoay xung quanh trục của nó Hiện tượng này giúp đảo trộn sản phẩm trong bao bì, cải thiện quá trình truyền nhiệt

Thiết bị tiệt trùng dạng thùng quay thường sử dụng trong công nghệ sản

xuất đồ hộp và thủy sản, để tiệt trùng sản phẩm, loại bỏ tất cả các vi sinh vật trong các sản phẩm nhằm tăng thời gian bảo quản, chất lượng sản phẩm và đảm bảo giá trị cảm quan: màu sắc, mùi vị…

1.4.1. Cấu tạo

t3

Hình 1.4 Sơ đồ làm việc của thiết bị thanh trùng bản mỏng

Cấu tạo chủ yếu là các bản mỏng bằng thép không gỉ, lượn sóng hoặc phẳng nhưng có vạch định hướng khi xếp hoặc ép các bản mỏng lại, các lỗ tạo thành lỗ thông kín, có các khoang chứa sản phẩm và các khoang chứa chất tải nhiệt hoặc nước làm nguội được xen kẽ

Trang 6

Nâng nhiệt sơ bộ của dịch mới vào bằng nhiệt tỏa ra của dịch đã thanh

trùng (từ nhiệt độ t1 đến t2) tại ngăn nâng nhiệt sơ bộ I Sau đó dịch được nâng nhiệt độ từ t2 đến nhiệt độ thanh trùng t3 và được duy trì ở nhiệt độ thanh trùng trong khoảng thời gian nhất định tại ngăn thanh trùng II Tiếp tục được làm nguội

sơ bộ bằng cách truyền nhiệt cho dịch mới vào và hạ nhiệt độ từ t3 xuống t4 tại ngăn làm nguội sơ bộ III và cuối cùng dịch được làm nguội hằn bằng chất tải lạnh (nước hoạc nước muối) hạ nhiệt đội từ t4 xuống t5 tại ngăn làm nguội IV

Thiết bị thanh trùng bản mỏng được sử dụng để thanh trùng nước quản,

bia, sữa…trước khi cho vào bao bì Nước quả chảy trong khoang kín thành lớp mỏng và được truyền nhiệt từ 2 mặt bên nên thời gian thanh trùng nhanh, ít làm biến đổi chất lượng sản phẩm

Trang 7

Chương 2: CÁC QUÁ TRÌNH HÓA HỌC

2.1.1. Cấu tạo

1-thân thiết bị 2-cánh khuấy 3-động cơ 4-vỏ áo gia nhiệt 5-cửa nạp nguyên liệu 6-cửa tháo syrup

Hình 2.1 Thiết bị thủy

Thiết bị được làm bằng

gia nhiệt Bên trong thiết bị có cánh khuấy Motor làm quay cánh khuấy được đặt phía trên đỉnh của thiết bị Ngoài ra người ta còn đặt cảm biến quang và pH trong thiết bị

Nguyên liệu theo của nạp nguyên liệu đi vào bên trong thân của thiết bị.

Tại đây, quá trình thủy phân được diễn ra nhờ cánh khuấy Động cơ quay truyền

Trang 8

động làm cho cánh khuấy quay theo Nhiệt cung cấp cho quá trình thủy phân qua lớp vỏ áo truyền nhiệt Sản phẩm được tháo ra ngoài qua cửa tháo syrup Cảm biến quang và pH dùng để theo dõi nhiệt độ và pH trong suốt quá trình thủy phân

Thiết bị thủy phân hoạt động ở áp suất thường thường được dùng trong sản xuất đương nghịch đảo

2.2.1. Cấu tạo

2-ống trung tâm 3-máng phân phối 4-ống tháo sản phẩm 5-hệ thống siphon 6-vỏ áo để điều nhiệt

Hình 2.2 Thiết bị trung

Thiết bị có hình trụ

Đầu thiên sẽ bơm dung dịch NaOH vào trong thiết bị Nồng độ của dung dịch dao động trong khoảng 8-15g/lít Dầu thô cần trung hòa sẽ được bơm vào thiết bị theo cửa đáy và dâng lên đến mặt đáy được đục lỗ số 1 Do cấu tạo của mặt đáy nên khi dầu đi qua đây sẽ tạo thành những hạt hình cầu với đường kính 2mm Những giọt dầu này sẽ được phân tán trong pha liên tục và dung dịch NaOH và được dâng lên trong thiết theo hướng chuyển động lên phía trên do tỷ trọng của dầu nhỏ hơn tỷ trong của NaOH Cuối cùng dầu sẽ nổi lên bề mặt hỗn hợp trong thiết bị rồi theo cửa tháo sản phẩm đi ra ngoài

Trang 9

Nhiệt độ của hỗn hợp trong quá trình xử lí dầu thô dao động từ 68-75°C

và được cung cấp qua vỏ áo điều nhiệt số 6

Thiết bị trung hòa này được dùng để trung hòa acid béo tự do trong dầu thô để sản xuất dầu tinh luyện

2.3.1. Cấu tạo

1-lưu lượng kế; 2-thiết bị đun nóng; 3-thiết bị khử khí; 4-thiết bị khuấy trộn; 5-thùng chứa đất than tẩy màu; 6-vít tải; 7-tuy-e chân không; 8-bơm; 9-thiết bị tẩy màu; 10-thiết bị lọc; 11-thiết bị làm nguội

Hình 2.3 Hệ thống tẩy màu dầu tinh luyện theo phương pháp liên tục

Dầu đem tẩy màu được lấy từ bể chứa hoặc trực tiếp từ thiết bị sấy liên tục bằng bơm ly tâm qua lưu lượng kế, vào thiết bị đun nóng rồi vào thiết bị khử khí Một lượng nhỏ dầu qua lưu lượng kế vào thiết bị khuấy trộn để trộn với đất tẩy trắng và theo liều lượng chỉ định cũng được chuyển vào thiết bị khử khí

Đất tẩy trắng được chứa trong hai bình, trong mỗi bình chứa mỗi kiểu chất hấp phụ, có thể là đất hoặc than hoạt tính

Nhờ lưu lượng kế có thể đưa vào một lúc đồng thời hai loại chất hấp phụ khác nhau Vít tải làm nhiệm vụ đưa than, đất hấp phụ xuống thiết bị khuấy trộn với liều lượng nhất định, tùy thuộc vào việc điều chỉnh tần số quay của trục vít

7

1

11 5

3

Dâ`u

6

2

9

Dâ`u 4

10

8

Trang 10

theo phương án nào, ứng với số lượng dầu cần tẩy màu và cường độ màu của dầu

đó

Độ chân không của thiết bị khử khí do tuy-e tạo ra Trong thiết bị khử khí, cánh khuấy khuấy trộn đều dầu với chất hấp phụ Việc khuấy trộn được thực hiện ở nhiệt độ thấp, không khí do dầu và hỗn hợp đất tải mang theo được loại ra hoàn toàn Do vậy, ngăn ngừa được sự oxy hóa của oxy không khí với dầu trong điều kiện có mặt chất hấp phụ khi tẩy màu

Hỗn hợp đầu và chất tẩy trắng được chuyển từ thiết bị khử khí sang thiết

bị đun nóng, rồi vào thiết bị tẩy màu nhờ bơm Trong thiết bị tẩy màu có các dàn phun để phun đều hỗn hợp lên các mặt lá thép dựng đứng Dầu trong thiết bị sẽ được tạo thành những lớp màng mỏng trên mặt các lá thép, do đó việc bốc hơi xảy ra rất thuận lợi Bơm chuyển hỗn hợp từ thiết bị tẩy màu sang máy lọc Dầu lọc sáng màu ra khỏi máy lọc, chảy xuống thiết bị làm nguội từ đây với nhiệt độ

40 – 60°C được chuyển vào bảo quản

Hệ thống này dùng để tẩy màu dầu trong sản xuất dầu tinh luyện vì sự

có mặt của các chất màu trong dầu làm cho dầu có màu sắc, ngoài ra, trong quá trình chế biến cũng làm cho dầu có màu sắc (màu của phản ứng caramen và melanoidin) Do đó, để đảm bảo cho các sản phẩm thực phẩm (có dùng dầu để chế biến) có màu sắc đẹp thì tẩy màu dầu là điều cần thiết Do các chất hấp phụ màu không có khả năng liên kết các dạng chất màu lên bề mặt của nó là như nhau nên việc tẩy màu chỉ có hiệu quả một khi chất hấp phụ sử dụng là một hỗn hợp các chất Các chất hấp phụ thường được sử dụng trong công nghệ tinh chế dầu là silicagen, than (than gỗ hoặc than xương) hoạt tính và đất hoạt tính

Trang 11

Chương 3: CÁC QUÁ TRÌNH HÓA SINH – SINH HỌC

3.1.1. Cấu tạo

5

2 3

6

C2H2

2

Scrubber

1-phòng giấm chín; 2-các thùng chứa rau quả nguyên liệu; 3-quạt thông khí; 4-bộ phận lọc CO2; 5-quạt phân phối khí C2H2; 6-bình chứa C2H2 cung cấp cho phòng dấm chín; 7-bảng điều khiển phân phối khí C2H2

Hình 3.1 Hệ thống phòng dấm chín rau quả

Hệ thống phòng dấm chín có cấu tạo tương đối đơn giản Phương pháp được ứng dụng ở đây là dấm nhiệt – ethylene Khi sử dụng ethylene thì nguyên liệu chín đồng loạt, nhanh hơn và cho chất lượng ổn định Phòng giấm bằng ethylene phải kín, có đặt quạt trộn khí ở giữa Trên tường có quạt dẫn phân phối khí ethylene từ bình chứa bên ngoài đi qua bộ kiểm soát lưu lượng để vào phòng,

có cửa ngó để quan sát nhiệt độ, độ ẩm theo ẩm kế bên trong

Tiến hành xếp nguyên liệu vào các thùng chứa đơn vị rồi đặt vào phòng dấm lên trên các giá lớn Sau đó, đóng cửa (nếu cần dán giấy kín mép cửa), bật quạt và mở van cho ethylene vào phòng chứa theo lưu lượng kỹ thuật qua ống dẫn Tùy vào loại nguyên liệu và lượng nguyên liệu mà điều chỉnh áp suất khí ethylene và tỉ lệ của ethylene với không khí trong phòng dấm cho phù hợp Khi

đủ khí thì đóng van và duy trì nhiệt độ, độ ẩm trong phòng ở điều kiện thích hợp Việc nạp ethylene và thông gió cần được quan sát và thực hiện theo từng giai đoạn chín của nguyên liệu

Trang 12

Hàm lượng CO2 trong môi trường bảo quản thường tăng do quá trình hô hấp giải phóng ra Nếu khi nồng độ CO2 lớn hơn 10% thì bắt đầu diễn ra hô hấp hiếu khí, ảnh hường xấu đến chất lượng sản phẩm (làm cho ruột táo, lê bị thâm đen, vỏ bị chấm nâu, gây rối loạn đáng kể quá trình sinh hóa của rau quả, ức chế enzyme, giảm thành phần chất thơm, ) Do vậy mà bộ lọc CO2 có vai trò là điều hòa lượng CO2 trong phòng dấm ở mức thích hợp, luôn luôn duy trì một lượng

O2 để có thể duy trì hô hấp hiếu khí ở mức tối thiểu nhằm hạn chế hô hấp yếm khí, không cung cấp oxy quá nhiều làm tăng cường độ hô hấp

Hệ thống này có thể áp dụng cho quá trình dấm chín nhiều loại rau quả như chuối, xoài, đu đủ, chúng đều cần được dấm chín sau khi thu hoạch Bên cạnh đó phương pháp sử dụng khí ethylene cũng là phương pháp an toàn cho thực phẩm và được các nhà khoa học chấp nhận

3.2.1. Cấu tạo

1-ống dẫn khí vào hoặc ra khỏi thiết bị; 2,3-tấm chặn tạo nên không khí bên trong thiết bị; 4-bánh vis; 5-vành bánh; 6-cửa nạp nguyên liệu và tháo sản phẩm; 7-thân hình trụ; 8-cửa thoát cho dòng khí ra khỏi thiết bị; 9-con lăn; 10-sàng lưới; 11-trục vis

Hình 3.2 Thiết bị ươm mầm dạng thùng quay Thiết bị được chế tạo bằng thép không gỉ, thân thiết bị có dạng hình trụ

nằm ngang và được đặt trên con lăn Bên trong thiết bị có sàng lưới và được chia thành hai khoang lớn và nhỏ

Trang 13

Khối hạt được cho vào bên trong khoang lớn của thiết bị qua cửa nạp nguyên liệu và được nằm trên sàng lưới Không khí sẽ được thổi vào thiết bị qua ống dẫn khí ở đầu hình trụ bên trái, đi qua kênh dẫn giữa hai tấm chặn rồi đi vào khoang bên dưới sàng lưới Tại đây, không khí sẽ lần lượt đi qua sàng lưới và khối hạt trên bề mặt sàng rồi theo cửa thoát khí tiếp tục theo kênh dẫn giữa hai tấm chặn thoát ra ngoài thiết bị qua ống dẫn nằm ở đầu hình trụ bên phải

Thể tích của khối hạt chiếm 50% thể tích của thiết bị Để đảo trộn khối hạt trong quá trình ươm mầm, thiết bị hình trụ sẽ quay xung quanh trục vis Thời gian quay 1 vòng khoảng 25-45 phút Năng suất hoạt động của thiết bị thường từ 15-25 tấn/mẻ

Thiết bị ươm mầm dạng thùng quay thường được sử dụng để sản xuất

malt, có thể đảo trộn các khối hạt trong điều kiện nhẹ nhàng và không làm tổn thương phần rể mầm của hạt

3.3. Quá trình nhân giống vi sinh vật

3.3.1. Cấu tạo

Trang 14

1-bộ trao đổi nhiệt; 2-xilanh hướng; 3,6,8,11,13-khớp nối; 4,18-đoạn ống định vị; 5,7,14,16-ống góp; 9-bộ tách khí; 12-máy khử bọt cơ học; 15-đĩa nón; 17-xilanh; 19-phòng nuôi cấy canh trường; 20-phòng tận dụng bổ sung năng lượng ban đầu; 21-ống đột lỗ

Hình 3.3 Thiết bị nuôi cấy trao đổi khối mạnh

Thiết bị là một dung lượng xilanh 17, bên trong lắp xilanh hướng 2, hai đoạn ống 4 và 18 định vị cho xi lanh hướng trong dung dịch Đoạn ống 18 được lắp chặt trên đáy và chia dung lượng làm hai phòng: phòng 19 dùng để nuôi cấy canh trường và phòng 20 tận dụng, bổ sung nguyên liệu ban đầu Đoạn ống định

vị 4 được lắp cách mặt đáy của dung lượng Bên trong xilanh định hướng 2 và trong không gian giữa tường dung lượng và trong đoạn ống 4 được bố trí các ống góp 16 Các ống góp được lắp chặt bởi các ống đột lỗ 21

Trong không gian giữa xilanh hướng 2 và các đoạn ống 18 và 4 có các

bộ trao đổi nhiệt 1,để nạp không khí đến các ống trong phòng 19 và 20 ta lần lượt dùng các ống góp phân phối 7 và 5 Ở phần trên của dung lượng có ống góp 14

để thu nhận và làm khô bọt, bên trong được lắp các đĩa hình nón 15 Không khí thoát ra từ phòng 19 qua bộ tách khí 9 Máy khử bằng cơ học 12 với bộ dẫn hướng được lắp đặt trên các đĩa 15 Môi trường dinh dưỡng được đẩy vào thiết bị qua khớp 6 Sinh khối được tháo ra khỏi thiết bị qua khớp 11, còn không khí qua khớp 8 và 13

Định dạng
Số trang	18
Dung lượng	472,15 KB