quy trình san xuat cam ep

MỞ ĐẦUTrên thế giới, nước giải khát được chia thành các loại: nước giải khát có gas,nước giải khát không có gas, nước giải khát pha chế từ hương liệu, chất tạo màu, nướcgiải khát từ trái

MỞ ĐẦU

Trên thế giới, nước giải khát được chia thành các loại: nước giải khát có gas,nước giải khát không có gas, nước giải khát pha chế từ hương liệu, chất tạo màu, nướcgiải khát từ trái cây, nước giải khát từ thảo mộc, nước giải khát vitamin và khoángchất, nước tinh khiết, nước khoáng… Điều đáng chú ý là trong những năm gần đây xuthế chung của thị trường nước giải khát là sự sụt giảm mạnh mẽ của nước giải khát cógas và sự tăng trưởng của các loại nước không có gas Theo khảo sát của một công ty nghiên cứu thị trường hàng năm, thị trường nướcgiải khát không có gas tăng 10% trong khi đó nước có gas giảm 5% Điều này chothấy cùng với xu thế chung trên thế giới, người tiêu dùng Việt Nam đã chú ý lựa chọndùng các loại nước giải khát có nguồn gốc thiên nhiên, giàu vitamin và khoáng chất, ít

có hóa chất kể cả các hóa chất tạo hương vị màu sắc Chính vì thế, các công ty sảnxuất kinh doanh nước giải khát tích cực đầu tư dây chuyền, thiết bị, công nghệ theohướng khai thác nguồn trái cây, trà xanh, thảo mộc và nước khoáng rất phong phú đadạng trong nước,chế biến thành những đồ uống hợp khẩu vị, giàu sinh tố bổ dưỡngcho sức khỏe… đáp ứng thị hiếu của người tiêu dùng Và nước cam ép là một trongnhững sản phẩm ví dụ cho điều đó

Nước cam hay nước cam ép, nước cam vắt là một loại thức uống phổ biến đượclàm từ cam bằng cách chiết xuất nước từ trái cam tươi bằng việc vắt hay ép đó là mộtloại nước cam tươi Nước cam có chứa flavonoid có lợi cho sức khỏe và là một nguồncung cấp các chất chống oxy hóa hesperidin Đồng thời trong nước cam có chứanhiều vitamin C, có tác dụng tăng cường đề kháng, chống mệt mỏi Nước cam thường

có sự thay đổi giữa màu cam và màu vàng, mặc dù một số màu đỏ ruby hoặc màu camgiống màu đỏ cam hoặc thậm chí hơi hồng

Trong sản xuất công nghiệp, nước cam được chế biến theo quy trình quy mô,

cam giúp ngăn ngừa tình trạng loãng xương.

Flavonoid có trong nước cam sẽ kết hợp với vitamin C, giúp tăng cường hệ miễndịch và bảo vệ mao mạch

Nước cam tươi còn là nguồn cung cấp phong phú thiamine và folate Thiaminetham gia vào quá trình tổng hợp năng lượng, còn folate ngăn ngừa những khiếmkhuyết như bệnh nứt đốt sống ở bào thai

 Giá trị kinh tế:

Giá cam nguyên liệu trên thị trường dao động phụ thuộc vào sản lượng, chất lượng

và tính thời vụ Nhìn chung cam nguyên liệu đưa vào sản xuất có giá trị thương phẩmkhông cao, không xuất khẩu được Giá cam nguyên liệu dao động trong khoảng 3000-

8000 đồng/kg Với giá tiêu thụ này, giá trị kinh tế đối với cam chưa được khai tháctriệt để Việc chế biến nước cam ép từ quả cam là một giải pháp hữu hiệu để nâng caogiá trị kinh tế của nó

 Yêu cầu đối với nguyên liệu:

- Cam phải đạt độ chín kỹ thuật với màu sắc của vỏ quả ngả vàng Vỏ quả nênbóng, láng, các túi dầu trên vỏ quả trở nên căng

đầy

- Kích thước quả trung bình với đường kính

khoảng 50-70mm, khối lượng khoảng 150-200g

quả

- Quả cam nguyên vẹn, không có vết trầy

xướt, không bị sâu, không bị nhiễm bệnh trên

vỏ quả, không bị dập nát, không mùi hôi thối

- Tỷ lệ chưa đạt yêu cầu về màu sắc, kích thước không quá 5% khối lượng tổng nguyênliệu, quả bị dập, bị sâu không quá 2% khối lượng tổng nguyên liệu.

- Tạp chất không quá 3% khối lượng tổng nguyên liệu

 Acid citric:

Trong công nghiệp sản xuất nước uống, người ta thường sử dụng các acid hữu cơnhư acid citric, acid malic,… xúc tác phản ứng thủy phân đường saccharose để tạodung dịch syrup đường nghịch đảo Trong đó, acid citric được dùng phổ biến nhất, doacid citric có nhiều trong rau quả tự nhiên, nhất là trong quả có múi Trước đây, acidcitric được sản xuất từ chanh Ngày nay được sản xuất từ mật rỉ theo phương pháp lênmen bằng chủng nấm mốc Aspergillus niger

Tiêu chuẩn của acid citric nguyên liệu dùng trong sản xuất thực phẩm được quy

Cấu trúc Rời và khô

Tạp chất cơ học Không cho phép

+ Chỉ tiêu hóa lý:

Thượng hạng Hạng 1Hàm lương acid citric tính ra

- acid benzoic và muối benzoate:

Acid benzoic và muối benzoate của nó từ lâu đã được sử dụng để ức chế sự pháttriển của nấm men và vi khuẩn

+ Tính chất:

Muối sodium benzoate ở dạng hạt trắng, không mùi và khó bị phân hủy hay ở dạngbột tinh thể có vị ngọt; tan được trong nước và ethanol Acid benzoic có dạng tinh thể

không màu, dễ tan trong rượu, ít tan trong nước hơn muối benzoate Do tính chất nàymuối benzoate được sử dụng nhiều hơn.

+ Hoạt tính chống vi sinh vật:

Các muối benzoate có tác dụng chống nấm men và vi khuẩn Nồng độ benzoatetrong sản phẩm bảo quản là 0.07-0.1 %; các nồng độ này trong nước quả không hạiđến sức khỏe con người và có tác dụng tốt nhất ở Ph = 2,5-4 và giảm khi pH > 4,5

- acid sorbic và muối sorbate :

Acid sorbic và các muối odium, calcium hay potaasium được biết chung là cácmuối sorbate

Potassium sorbate có tác dụng ức chế mạnh nấm mốc và nấm men Ít tác dụng đến

vi khuẩn Hiệu quả chống vi sinh vật của muối sorbate phụ thuộc vào các yếu tố như:

pH, các phụ gia khác, sự nhiễm bẩn, quá trình chế biến, đóng gói, bảo quản, thời gianbảo quản và điều kiện vệ sinh

- Enzym pectinase:

Sự có mặt của pectin trong dịch quả thu được sẽ tạo độ nhớt cho sản phẩm Hơnnữa, pectin trong nước quả thường tồn tại ở dạng keo không bền, dễ kết lắng, nên gây

Chất màu :Chất màu là một trong những yếu tố quan trọng làm tăng giá trị cảm quan của sảnphẩm nhưng nó không có ý nghĩa nhiều về mặt dinh dưỡng.

Dựa vào quá trình hình thành có thể chia chất màu thành hai loại:

+ Chất màu tự nhiên: là loại màu được tách chiết từ động vật, thực vật hoặc từchất khoáng Đa số các chất màu có nguồn gốc tự nhiên không bền bằng các chất màutổng hợp

+ Chất màu tổng hợp: chiếm số lượng rất lớn trên thị trường và có nhiều tính chấtrất khác nhau Do đó, việc sử dụng chúng trong thực phẩm cần phải được nghiên cứuhết sức nghiêm ngặt và phải có những quy định chặt chẽ nhằm đảm bảo an toàn chongười sử dụng

Bất kỳ một loại màu hữu cơ tổng hợp nào cũng phải tuân theo các yêu cầu sau:Chất màu hữu cơ tổng hợp phải là những chất không có độc tính

Những sản phẩm chuyển hóa (nếu có) của các chất màu không phải là những chất

có độc tính

Các chất màu phải có tính đồng nhất cao

Phẩm màu hữu cơ tổng hợp phải là chất không chứa các tạp chất sau: crom, urani,thủy ngân, asen, chì, các kim loại nặng và một số chất có độc tính khác

Hợp chất màu thường sử dụng là tartarzine( vàng chanh) ,β-caroten, astaxantine(da cam)

 Hiện nay có rất nhiều hãng sản xuất nước cam ép với các dòng sản phẩm khác nhaunhưng được sử dụng nhiều nhất là các dòng sản phẩm sau:

Có các dòng sản phẩm chính :

- Orangina là nhãn hiệu đầu tiên có tép cam, điểm hạn chế của Oranggina chính

là giá quá cao do đó thị phần bị hạn chế

- Minute Maid Teppy

Với nguồn cam nguyên liệu chất lượng của Minute Maid, nước cam Teppy cóhương vị cam tự nhiên, sảng khoái và tràn đầy năng lượng phù hợp với nhu cầu bổsung nguồn dưỡng chất dồi dào trong các hoạt động hằng ngày

Nước cam Teppy xuất hiện trên thị trường Việt Nam với 3 kiểu chai: thủy tinhtruyền thống, chai nhựa PET 330ml di động và chai nhựa PET 1 lít

- Fanta

Được người tiêu dùng trên khắp thế giới, đặc biệt là thanh thiếu niên ưa chuộngnhờ hương vị tuyệt vời của nó

 Vfresh của hãng Vinamik:

Được chế biến từ 100% cam tươi nguyên chất, nước cam Vfresh cung cấp lượng Vitamin C dồi dào, thêm canxi, kali và axit Folic giúp cơ thể khoẻ mạnh, tăng sức đề kháng

CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CAM ÉP

2.2. THUYẾT MINH QUY TRÌNH

 Mục đích:

- Nhằm loại bỏ bụi bặm, đất cát theo nguyên liệu và dây chuyền, giảm lượng vi sinh vậttrên bề mặt nguyên liệu

- Rửa còn nhằm mục đích tẩy sạch một số chất hóa học gây độc hại được dùng trong kỹthuật nông nghiệp như thuốc trừ sâu…

 Thiết bị : máy rửa chấn động

- Nguyên tắc hoạt động:

Cam nguyên liệu được di chuyển trên băng chuyền với tốc độ thích hợp Nước từcác vòi phun từ trên xuống để rửa đồng thời băng chuyền có độ rung thích hợp đểnguyên liệu có thể xoay và được rửa sạch hơn

Do đó trước khi đưa vào sản xuất nguyên liệu cần phải qua quá trình kiểm tra Quátrình này được thực hiện bằng phương pháp thủ công

Hình 2.2: Lựa chọn trên băng tải

Cam được di chuyển trên băng tải, công nhân được bố trí hai bên băng tải để thựchiện quá trình kiểm tra, loại bỏ những quả cam chưa đạt yêu cầu: quả bị dập, quả hưhỏng… Nguyên liệu phải được dát mỏng trên băng tải thì quá trình kiểm tra sẽ đạthiệu quả cao hơn

 Mục đích:

Thu chất dịch trong quả cam Trong quá trình này hạn chế tối đa sự trích ly tinhdầu và các hợp chất glycoside có trong vỏ quả nhằm nâng cao chất lượng cảm quancho sản phẩm nước ép quả

 Thiết bị ép

Hìn 2.3: Thiết bị ép

Nguyên liệu sẽ được đưa vào lỗ trống của những thanh nằm ngang, dưới tác dụngcủa bộ phận dập ở phía trên sẽ tiến hành ép nguyên liệu Phần nước và phần bã sẽ đưaqua thiết bị tách lọc thịt quả

Sử dụng enzym pectinase.

 Mục đích:

- Cắt mạch pectin nên giảm cấu trúc phân tử pectin

- Giảm độ nhớt của dịch quả

- Hỗ trợ quá trình lọc membrane, giảm hiện tượng nghẽn hệ thống lọc

- Tăng hiệu suất thu hồi trong quá trình lọc

- Ổn định cấu trúc sản phẩm, giảm hiện tượng kết lắng trong quá trình bảo quản sảnphẩm

 Thiết bị:

Hình 2.5: Hệ thống thuỷ phân bằng enzim

Thiết bị hình trụ, đáy nón, có lớp vỏ áo để ổn định nhiệt độ, có cánh khuấy, nắpphẳng

- Nguyên tắc hoạt động:

đầu tiên dịch quả sẽ được nâng nhiệt độ lên 40- 45 0C trong thiết bị trao đổi nhiệt.Sau đó dịch quả được đưa đến thiết bị ủ, đồng thời tiến hành bổ sung enzympectinase Để tăng khả năng tiếp xúc enzym và cơ chất, ta tiến hành khuấy dịch quả

Khi đó nước và cấu tử sẽ được chuyển sang dạng lỏng rồi tự chảy xuống phía đáythiết bị bài khí Khí và các cấu tử không ngưng tụ sẽ được bơm chân không hút thải rangoài Các khí phân tán và một phần hơi thoát ra khỏi dịch quả sẽ làm tăng tốc độdòng chuyển động của dịch quả theo các vòng xoáy đi xuống phía đáy thiết bị và thoát

ra ngoài theo cửa thoát sản phẩm

 Thiết bị :

Hình 2.8: Hệ thống tách dịch quả và tách chất đắng

- Tách phân tử có kích thước trong khoảng 0,1-1µm :bằng hệ thống màng membrame

Dịch quả qua hệ thống lọc UF phân thành hai dòng :thịt quả trên màng, dòng dịchqua màng

- Tách chất đắng : bằng thiết bị trao đổi ion

Dòng dịch sau quá trình tách thịt quả tiếp tục được đưa qua thiết bị hấp phụ chấtđắng bằng phương pháp trao đổi ion ( limonin, narrigin, polyphenols…)

 Ưu điểm của dung dịch đường nghịch đảo:

- Tăng hàm lượng chất khô cho syrup

- Tăng độ ngọt cho syrup

- Ổn định chất lượng syrup , ngăn hiện tượng tái kết tinh đường,

- Tăng cường khả năng ức chế hệ vi sinh vật có trong syrup

Hình 2.9: Thiết bị nấu nồi 2 vỏ

Để thu được syrup không màu và trong suốt, ta sẽ thực hiện đồng thời quá trìnhnghịch đảo dường và quá trình tẩy màu trong thiết bị nấu

 Mục đích: cải thiện chất lượng sản phẩm, làm cho nước ép có vị hài hòa hơn

Thời gian phối trộn là 15 phút

 Thiết bị:

Hình trụ, đáy nón, có cánh khuấy, nắp phẳng

Hình 2.11: Hệ thống phối trộn

Dịch quả sau quá trình tách đắng, được đưa đến thiết bị phối trộn với dịch đườngsyrup Để tăng mức độ đồng nhất của sản phẩm, ta tiến hành khuấy đảo hỗn hợp dịchquả và đường

2.2.11. Bao gói

 Mục đích :

- Bảo quản và hoàn thiện

- Thuận tiện chi quá trình bảo quản

2.2.11.1. Chiết rót

Hình 2.12: Máy chiết rót

2.2.11.2. Dán nhãn

T: tỉ lệ tổn thất của mỗi quá trình (%).

Tỷ lệ các thành phần của quả cam:

Vỏ chiếm 26% khối lượng quả camHạt chiếm 4% khối lượng quả camMúi cam (múi và vỏ múi) chiếm 70% khối lượng quả cam

Trong múi cam có các thành phần gồm 85,92% nước; 6,08% chất khô hòa tan;8% chất khô không hòa tan

Khi đem múi cam tiến hành ép ta thu được:

Dịch ép gồm 91,5% nước; 7% chất khô hòa tan; 1,5% chất khô khônghòa tan (tạp)

Bã ép gồm 40% nước; 2,85% chất khô hòa tan; 57,15% chất khô khônghòa tan

Khối lượng múi cam:

GV,3 = 0,94525 (tấn)GR,3,= m = GV,3 * 0,7 = 0,661675 (tấn)Gọi m, m1, m2 là khối lượng của múi cam, dịch quả ép và bã ép

a, a1, a2 là % hàm lượng chất khô không hòa tan trong múi cam, dịch quả ép

Khối lượng syrup đường là: 0,628604 - 0,546886 = 0,081718 (tấn)

 Tính hàm lượng đường và nước cần nấu 1m3 syrup đường nghịch đảo có nồng

độ 30% khối lượng:

Khối lượng riêng của syrup đường nghịch đảo 30% là: 1,13kg/l

Khối lượng của 1m3 syrup: 1000 * 1,13 =1130 (kg)

Trong quá trình nấu đường nghịch đảo, khối lượng đường tăng 5% so vớinguyên liệu saccharose ban đầu, hàm lượng saccharose cần nấu syrup:

0,3 * 1130 * (1-0,05) = 322,05 (kg)

Hàm lượng saccharose trong nguyên liệu đường ban đầu là 99,8%

Như vậy hàm lượng đường cần sử dụng trong quá trình nấu syrup là:

= 322,7 (kg)

Lượng nước cần nấu syrup: 1130 – 322,7 = 807,3 (kg)

Trong quá trình nấu syrup, tổn thất khoảng 5% lượng nước

Lượng nước cần sử dụng: 807,3 * 1,05 = 847,67 (kg)

 Như vậy, với 81,7 kg syrup thì cần:

Khối lượng đường cần là 23,34 kg

Khối lượng acid citric cần là 175,05 g

Khối lượng than hoạt tính cần là 46,68 gKhối lượng nước cần là 61,29 kg

Bảng 3.2: Tổng kết cân bằng vật chất cho 1 tấn nguyên liệu cam

Quá trình Đơn vị Nguyên liệu vào Nguyên liệu ra

Quá trình lựa chọn, phân

Khối lượng than hoạt tính cần là 46,68 gKhối lượng nước cần là 61,29 kg.

Hàm lượng enzyme pectinase cần là 555,172 g

Hàm lượng chất bảo quản cần là 273,443 g

Hàm lượng chất màu cần là 82,03 g

Hàm lượng hương liệu cần là 82,03 g

Với dung tích 1000 ml (chai có đường kính 70 mm, chiều cao 270 mm),

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ

4.1 RỬA

 Thiết bị: máy rửa chấn động

 Thông số kĩ thuật:

Năng suất: 2,2 – 2,5 tấn/hCông suất động cơ: 3 – 3,5 kW/h

Áp lực nước từ các vòi phun: 2 -3atChiều dài: 5 - 6m

Chiều rộng: 1,2 – 1,5mVận tốc băng tải: 0,14 – 0,15m/s

 Năng suất thực tế của thiết bị làm việc trong 1h: 1 tấn

 Số lượng thiết bị cần dùng: n =

=> n = = 0,4 => Ta chọn 1 thiết bị rửa

 Năng suất thực tế của thiết bị làm việc trong 1h: 0,995 tấn = 995 kg

 Số lượng thiết bị cần dùng: n = = 0,16

Chiều rộng: 0,7 – 0,8mChiều cao: 1 –1,2m

 Năng suất thực tế của thiết bị làm việc trong 1h: 0,584391 tấn

Công suất động cơ: 6,2 kW/h

Áp lực chân không: 0,064 - 0,087MpaChiều dài: 1,185m

Chiều rộng: 0,8mChiều cao: 3,14m

 Năng suất thực tế của thiết bị làm việc trong 1h: 0,555172 tấn

 Năng suất thực tế của thiết bị làm việc trong 1h: 0,552396 tấn

 Năng suất thực tế của thiết bị làm việc trong 1h: 0,549634tấn

 Số lượng thiết bị cần dùng: n = = 1,1

=> Ta chọn 2 thiết bị tách chất đắng

 Năng suất thực tế của thiết bị làm việc trong 1h: 596 chai

 Số lượng thiết bị cần dùng: n = = 0,1

=> Ta chọn 1 thiết bị chiết rót

Bảng 4.1: Bảng tổng kết thiết bị của nhà máy

Quá trình Tên thiết bị Số lượng Năng suất và kích thước thiết bị

Rửa Máy rửa chấn động 1

Năng suất: 2,2 – 2,5 tấn/hChiều dài:5 – 6m

Chiều rộng: 1,2 – 1,5mCông suất: 3 – 3,5 kW/h

Năng suất: 6000 kg/hChiều dài: 10mChiều rộng: 0,8 – 0,9mCông suất: 2 – 2,5 kW/h

Năng suất: 2 – 2,5 tấn/hChiều dài: 2,4 – 2,5mChiều rộng: 1 – 1,2mCông suất: 2– 2,25 kW/h

Lọc Hệ thống lọc dưới tác

dụng lực ly tâm 1

Năng suất: 1,5 tấn/hChiều dài:1,9 – 2mChiều rộng: 0,7 – 0,8mCông suất: 3 – 3,25 kW/h

Xử lý enzim Hệ thống xử lý enzim 3 Thể tích: 0,6 m3

có cánh khuấy

Chiều cao: 2,3mĐường kính: 1mCông suất: 0,75kW/h

Bài khí Hệ thống bài khí 1

Năng suất: 3tấn/hChiều dài:1,185 mChiều rộng: 0,8mCông suất: 6,2kW/h

Tách vi sinh vật Hệ thống màng

Năng suất: 1tấn/hChiều dài:2,4 – 2,5mChiều rộng:0,5mCông suất: 5 kW/h

Tách chất đắng Hệ thống trao đổi ion 2

Năng suất:0,5 tấn/hChiều cao: 3mĐường kính:0,5mCông suất: 2,25 kW/h

Phối trộn Hệ thống phối trộn có

Thể tích:0,6 m3 Chiều cao: 1,2mĐường kính:0,75mCông suất: 0,75 kW/h

Chiết rót Hệ thống chiết rót vô

Công suất: 5000 chai/hChiều dài:2,5 m

Chiều rộng: 1,5mCông suất động cơ: 3,13 kW/h