ĐỒ ÁN THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG ĐỒ HỘP NƯỚC DỨA ÉP TRONG

Trong đó, dứa là loại trái cây được trồng khá dễ dàng và là một trong những sản phẩm được xuất khẩu khá nhiều, đặc biệt được ưa chuộng ở các nước công nghiệp phát triển.. Dứa cũng được s

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 5

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 6

1.1 Nguyên liệu 6

1.1.1 Dứa 6

1.1.1.1 Nguồn gốc 6

1.1.1.2 Phân loại 6

1.1.1.3 Đặc tính sinh học 7

1.1.1.4 Yêu cầu về nguyên liệu 10

1.1.1.5 Bảo quản 10

1.1.2 Nước 11

1.1.3 Chất tạo vị ngọt 12

1.1.4 Phụ gia 14

1.1.5 Enzym pectinase 16

1.1.6 Tình hình sản xuất và xuất khẩu dứa trong nước và trên thế giới 16

1.1.6.1 Tình hình sản xuất và xuất khẩu dứa trong nước 16

1.1.6.2 Tình hình sản xuất và xuất khẩu dứa trên thế giới 17

1.2 Sản phẩm 18

1.2.1 Một số sản phẩm sản xuất từ dứa 18

1.2.2 Các chỉ tiêu chất lượng sản phẩm 19

1.3 Chọn phương án thiết kế 20

CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 22

1.3 Sơ đồ quy trình công nghệ[1] 22

1.4 Thuyết minh quy trình công nghệ 23

1.4.1 Nguyên liệu dứa 23

1.4.2 Bảo quản tạm 23

1.4.3 Lựa chọn và phân loại 24

1.4.4 Cắt cuống, chồi ngọn 24

1.4.5 Ngâm, rửa 25

1.4.6 Tách lõi, vỏ 25

1.4.7 Nghiền xé 26

1.4.8 Ủ enzyme 27

1.4.9 Ép 27

1.4.10 Gia nhiệt 28

1.4.11 Lọc 29

1.4.12 Phối trộn 29

1.4.13 Rót hộp, ghép nắp 30

1.4.14 Thanh trùng 31

1.4.15 Bảo ôn, hoàn thiện sản phẩm 31

CHƯƠNG 3: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 33

3.1 Các thông số kỹ thuật ban đầu 33

3.2 Tính cân bằng vật chất 34

3.2.1 Bảo quản tạm 35

3.2.2 Phân loại, lựa chọn 35

3.2.3 Bỏ cuống, chồi 35

3.2.4 Ngâm rửa 35

3.2.5 Gọt vỏ, đột lõi 35

3.2.6 Nghiền xé 35

3.2.7 Ép 35

3.2.8 Gia nhiệt 36

3.2.9 Lọc 36

3.2.10 Phối trộn 36

3.2.11 Rót hộp, ghép nắp 36

3.2.12 Thanh trùng, làm nguội 37

3.2.13 Bảo ôn, hoàn thiện sản phẩm 37

3.3 Chi phí hộp 37

CHƯƠNG 4: TÍNH CHỌN THIẾT BỊ 39

4.1 Băng tải con lăn 39

4.2 Bể ngâm 40

4.3 Máy rửa kiểu bàn chải 41

4.4 Máy gọt vỏ dứa 41

4.5 Máy nghiền xé 42

4.6 Thiết bị ủ enzym 42

4.7 Máy ép trục vít 43

4.8 Thùng chứa dịch quả sau khi ép 44

4.9 Thiết bị gia nhiệt 45

4.10 Thùng chứa dịch quả sau gia nhiệt 46

4.11 Thiết bị lọc nước dứa 46

4.12 Thùng chứa dịch quả sau khi lọc 47

4.13 Thiết bị nấu xirô 48

4.14 Thùng chứa xirô 48

4.15 Thiết bị phối trộn 49

4.16 Thùng chờ rót 49

4.17 Máy rửa hộp trước khi rót hộp 50

4.18 Thiết bị chiết rót và ghép nắp 51

4.19 Máy rửa hộp sau khi ghép nắp 51

4.20 Thiết bị thanh trùng 51

4.21 Bể làm nguội 53

4.22 Thiết bị dán nhãn 53

4.23 Tính và chọn bơm 54

4.24 Bunke chứa đường 55

4.25 Bồn chứa nước để pha nước đường 56

4.26 Thiết bị làm lạnh dịch đường 57

4.27 Thiết bị lọc nước nước đường 57

4.28 Phân xưởng sản xuất chính 59

KẾT LUẬN 61

TÀI LIỆU THAM KHẢO 62

MỞ ĐẦU

Đối với sự ngày càng phát triển về kinh tế và xã hội trên thế giới cũng như trong nước, mức sống của con người đang ngày càng được nâng cao dẫn đến nhu cầu của con người trên mọi mặt càng đa dạng và với yêu cầu cao, đặc biệt là trong vấn đề thực phẩm Do đó, hiện nay có nhiều công ty, xí nghiệp thực phẩm được hình thành nhằm đáp ứng nhu cầu của con người

Rau quả đóng một vai trò rất quan trọng trong khẩu phần ăn hàng ngày của con người, nó

có tác dụng bổ sung nhiều chất dinh dưỡng cho cơ thể như các loại chất khoáng, chất xơ, vitamin và đặc biệt hơn là nó làm tăng sức đề kháng của cơ thể con người Do đó ngành công nghiệp chế biến rau quả rất được chú trọng

Nước ta có điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng rất thuận lợi cho sự phát triển của thực vật nói chung và rau quả nói riêng Tận dụng những điều kiện thuận lợi đó, trong những năm gần đây, nhiều nhà máy chế biến rau quả ra đời và phát triển, chúng đem lại hiệu quả kinh tế cao, góp phần tiêu thụ nguồn nguyên liệu và tăng nguồn thu nhập cho người nông dân Trong đó, dứa là loại trái cây được trồng khá dễ dàng và là một trong những sản phẩm được xuất khẩu khá nhiều, đặc biệt được ưa chuộng ở các nước công nghiệp phát triển Dứa cũng được sự dụng làm nguồn nguyên liệu để chế biến nhiều loại thực phẩm quen thuộc với người tiêu dung như: mứt dứa, nước ép dứa, dứa ngâm đường, dứa đóng hộp… Thực phẩm từ dứa không chỉ là nguồn bể sung các vitamin và một số chất khoáng đa lượng, vi lượng cần thiết mà còn là thức uống giúp thanh nhiệt, giải khát tốt Đồng thời ngành công nghiệp sản xuất nước giải khát đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, nó tăng nguồn hang xuất khẩu trong nước Với ý nghĩa đó, em đã được giao đề

tài: “Thiết kế phân xưởng chế biến rau quả sản xuất đồ hộp nước dứa ép có năng

suất là 35 tấn nguyên liệu/ ca”

Dứa là trái cây của miền nhiệt đới, có nguồn gốc từ các quốc gia Brazil, Paraduay

ở Trung và Nam Mỹ Khi Chistopher Columbus(1451- 1506) thám hiểm Mỹ châu, thấy dứa trồng ở quần đảo Guadeloup rất ngon, bèn đem về triều cống cho nữ hoàng Tây Ban Nha Isabella Đệ nhất Từ đó, dứa được đem trồng ở các thuộc địa của Tây Ban Nha, nhất

là các quốc gia thuộc khu vực Thái Bình Dương

Tiếng Anh của dứa là Pinapple Các nhà thám hiểm ở Tây Ban Nha thấy trái dứa giống như cái chóp quả thông, bèn đặt tên là “Pina” Người Anh thêm chữ “Apple” Tiếng Việt còn gọi dứa là trái thơm, có lẽ vì hương thơm dìu dịu từ trái dứa vừa chín tới Tại Việt Nam, dứa được trồng khá phổ biến, phân bố từ Phú Thọ đến Kiên Giang Tiền Giang là tỉnh có sản lượng dứa đứng đầu cả nước Năm 2007, sản lượng dứa của tỉnh Tiền Giang đạt 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), Hà Nam(23.400 tấn), Thanh

Hóa(20.500 tấn) Tổng sản lượng của cả nước năm 2007 đạt 529.100 tấn Nhiều địa phương xây dựng thương hiệu đặc sản dứa như dứa Đồng Giao(Tam Điệp - Ninh Bình), hoặc ở Kiên Giang, Tiền Giang đều có những nhà mấy chuyên sản xuất, chế biến các thực phẩm từ quả dứa

1.1.1.2 Phân loại

Dứa được chia thành 3 loại chính:

 Dứa Hoàng Hậu(dứa Queen)

Có kích thước trung bình, mắt quả lồi, thịt quả vàng đậm, thơm ngọt, chịu vận chuyển, là loại dứa có chất lượng tốt nhất

 Dứa Cayene

Kích thước quả to, thịt quả màu vàng ngà, nhiều nước nhưng ít thơm hơn dứa Queen Vì vậy được dùng để chế biến nhiều Loại này còn có tên khác là dứa Độc Bình, được trồng nhiều ở Hawaii, dùng cho chế biến đồ hộp Ở Việt Nam có chủ yếu ở Phủ Quỳ, Phú Thọ

 Dứa Tây Ban Nha

Kích thước quả trung bình giữa dứa Queen và dứa Cayene Thịt quả màu vàng nhạt, hơi trắng, ít thơm và có vị chua, mắt sâu Dứa ta, Dứa mật thuộc loại dứa này Loại này được trồng nhiều ở châu Mỹ La Tinh

1.1.1.3 Đặc tính sinh học

Dứa có các lá gai mọc thành cụm hình hoa thị Các lá dài và có hình dạng giống mũi mác và có mép lá với răng cưa hay gai Hoa mọc từ phần trung tâm của cụm lá hình hoa thị, mỗi hoa có các đài hoa riêng của nó Chúng mọc thành cụm hình đầu rắn chắc trên thân cây ngắn và mập Các đài hoa chứa nhiều nước và phát triển thành một dạng phức hợp được biết đến như là quả dứa, mọc ở phía trên cụm lá hình hoa thị

Kích thước và trọng lượng quả: Tùy thuộc vào giống mật độ và lượng phân bón Trồng càng thưa, bón phân càng nhiều thì quả càng nặng cân

Hình dạng quả: dạng quả lê, hình trị hay tháp tùy thuộc vào giống và kỹ thuật canh tác, chăm sóc Trong thời gian hình thành và phát triển quả, chăm sóc kém quả sẽ bị thóp đầu, bẻ cong ngọn trong thời gian quả đang tăng trưởng sẽ làm tăng trọng lượng quả và quả có dạng hình trụ

Màu sắc thịt quả: Tùy thuộc vào giống, các sắc tố Carotenoit quyết định màu vàng của thịt quả dứa

Hương vị: Vị chua ngọt phụ thuộc vào lượng đường, chủ yếu là đường sacarose và lượng acid hữa cơ chủ yếu là acid citric và maleic Hương thơm của quả dựa vào 2 thành phần etyl butyrat và amyl butyrat Quả dứa ngọt nhất khi trọng lượng đường tổng số trong quả khoảng 12% và lượng acid khoảng 0,6 - 0,7%

 Thành phần hóa học

Thành phần hóa học của dứa biến động nhiều tùy thuộc theo giống, theo độ chín, ngoài ra còn phụ thuộc vào điều kiện canh tác, theo vùng phát triển Trong dứa có chứa Enzym Bromelin Đây là loại enzym được ứng dụng nhiều trong sản xuất chế biến thực phẩm

Hàm lượng Bromelain tăng dần từ ngoài vào trong và từ dưới gốc lên đến ngọn Bromelain được sản xuất bằng cách trích ly từ vỏ và cùi dứa

Bảng 1.1: Thành phần hóa học của dứa[5]

Đường 8-18,5, trong đó 70% là đường saccharose,

còn lại là glucose Acid 0,3-0,8, trong đó 65% acid citric, 20% acid

malic, 10% acid tatric, 3% acid sucnimic

Enzym Bromelain Vitamin Khoảng 15 - 55mg% Vitamin C, 0,06 mg%

dạ dày chống thành sẹo Ngoài ra nó còn có tác dụng chống viêm và chống giun đũa Trong dứa không có cholesterol, giàu chất xơ, các enzym tiêu hóa, vitamin C, canxi và kali Dứa có tác dụng kích thích tiêu hóa, tăng quá trình phát triển xương sụn, răng lợi, tăng cường sức đề kháng cơ thể Trong y học, dứa được làm thuốc trong các trường hợp thiếu máu, thiếu khoáng chất Nó giúp sự sinh trưởng và dưỡng sức, dùng khi

ăn uống không tiêu, khi bị ngộ độc, sỏi thận và trị chứng béo phì

Bảng 1.3: Thành phần dinh dưỡng trên 100g dứa chín tươi[6]

Giá trị dinh dưỡng trên 100g dứa chín tươi

Tỷ lệ % so với khuyến nghị cho nhu cầu hàng ngày của người lớn tại Hoa Kỳ

Nguồn: USDA Cơ sở dữ liệu dinh dưỡng

1.1.1.4 Yêu cầu về nguyên liệu

Nguyên liệu phải tươi, không sâu bệnh, không bầm dập, đạt độ chín theo yêu cầu Kích thước và hình dạng quả không ảnh hưởng nhiều đến phẩm chất của nước quả Không thu mua các loại dứa không rõ nguồn gốc, bị sâu bệnh, dính tạp chất và dầu nhớt trong quá trình thu hoạch và vận chuyển Đặc biệt không mua dứa chín hoàn toàn vì trong quá trình vận chuyển dứa về công ty sẽ bị dập dẫn đến hao hụt trong sản xuất

1.1.1.5 Bảo quản

 Bảo quản ở nơi sản xuất: không để trực tiếp dưới nắng hoặc mưa , bảo quản nơi râm, mát, sạch

 Bảo quản quả tươi xuất khẩu: chọn quả lành, không bị dập, cắt bằng cuống cách gốc 2cm Phân loại, đóng gói và đưa vào kho mát, vận chuyển bằng xe lạnh có nhiệt độ 7 - 80C, ẩm độ 85 - 90%

 Bảo quản dứa chế biến công nghiệp: thu hoạch xong, phân loại sơ bộ, chọn quả lành lặn đưa vào kho mát có nhiệt độ 10 - 120C đối với dứa còn xanh, 7

- 80C đối với dứa bắt đầu chín, độ ẩm trong kho 85 - 90%, có thể bảo quản được 2 - 3 tuần

1.1.2 Nước

Nước là thành phần nguyên liệu không thể thiếu trong nước ép dứa, nó thường chiếm tỷ lệ cao hơn so với các thành phần khác trong sản phẩm, nước sử dụng phải là nước mềm, có độ cứng tạm thời khoảng 0,7 mg đương lượng canxi/lit và độ cứng vĩnh cửu khoảng 0,4 - 0,7 đương lượng canxi/lit Vì thế, chất lượng nước có ảnh hưởng rất lướn đến chất lượng sản phẩm

Bảng 1.4: Các chỉ tiêu của nước dùng trong thực phẩm[4]

1.1.3 Chất tạo vị ngọt

Trong công nghệ sản xuất nước ép dứa, đường là chất phụ gia tạo vị và thường được nấu thành syrup để bổ sung vào sản phẩm Syrup là một dung dịch đường có nồng

độ chất khô cao và thường dao động trong khoảng 63 - 65% (khối lượng)

Có tác dụng làm tăng độ Bx, tăng giá trị dinh dưỡng của sản phẩm và kích thích dịch vị, điều chỉnh hài hòa độ ngọt, vị chua của dứa, tăng hàm lượng chất khô, ổn định chất lượng syrup, ngăn ngừa hiện tượng tái kết tinh đường, tăng khả năng ức chế vi sinh vật có trong syrup, và còn để bảo quản sản phẩm Ngoài ra, đường sacarose còn có tác dụng cung cấp năng lượng cho cơ thể (4,1kcal/1g đường)

Sử dụng đường saccharose được chế biến từ mía

Hình 1.2: Công thức hóa học của saccharose

 Tính chất vật lý: Tinh thể trong suốt, tỷ trọng 1,5897 g/cm3, t0

nc = 186 -1880C

 Công thức phân tử:C12H22O11

 Khối lượng phân tử: 324

 Độ quay cực: quay phải góc quay +66.50

 Tính chất hóa học: Không có tính khử Caramel hóa ở nhiệt độ 2000C Bị chuyển thành đường nghịch đảo trong điều kiện nhiệt độ và acid, bị phân hủy trong môi trường kiềm

Bảng 1.5 : Các chỉ tiêu cảm quan của đường saccharose[3]

Ngoại hình Tinh thể màu trắng, kích thước tương đối đồng đều, tơi khô không vón

cục Mùi, vị Tinh thể đường hoặc dung dịch đường trong nước có vị ngọt, không có

mùi vị lạ

Màu sắc Tinh thể trắng óng ánh Khi pha vào nước cất cho dung dịch trong suốt

Bảng 1.6: Các chỉ tiêu lý - hóa của đường saccharose[3]

2 Hàm lượng đường khử, % khối lượng (m/m), không

lớn hơn

0,03

3 Tro dẫn điện, % khối lượng (m/m), không lớn hơn 0,03

4 Sự giảm khối lượng khi sấy ở 105oC trong 3 h, % khối

lượng (m/m), không lớn hơn

0,05

5 Độ màu, đơn vị ICUMSA, không lớn hơn 30

Bảng 1.7: Chỉ tiêu vi sinh vật ccuar đường saccharose[3]

Tổng số VSV hiếu khí, CFU/10g ≤ 200

Mục đích : làm giảm vị ngọt gắt của đường, đồng thời làm tăng vị chua hài hòa cho sản phẩm, kích thích tiêu hóa, hạn chế sự phát triển của vi khuẩn, nấm sợi và nấm men, làm tăng thêm mùi vị sản phẩm

Bảng 1.8 : Các chỉ tiêu cảm quan của acid citric dùng trong thực phẩm[2]

Bảng 1.9 : Tiêu chuẩn acid sử dụng trong nước giải khát[2]

Chì mg/kg < 10

Bảng 1.10 : Các chỉ tiêu lý - hóa của acid citric[2]

Độ hòa tan Rất dễ tan trong etanol, dễ tan

trong nước, ít tan trong ete Phép thử xitrat Đạt yêu cầu phép thử Hàm lượng nước

+ Dạng khan, % khối lượng, không lớn hơn

+ Dạng ngậm một phân tử nước, % khối lượng

0,5

Từ 7,5 đến 8,8 Hàm lượng tro sunfat, % khối lượng, không

lớn hơn

0,05

Hàm lượng oxalat, mg/kg, không lớn hơn 100

Hàm lượng sunfat, mg/kg, không lớn hơn 150

Các chất dễ cacbon hóa Đạt yêu cầu phép thử Hàm lượng chì, mg/kg, không lớn hơn 0,5

 Chất bảo quản : Acid Sorbic và Kali sorbate

Acid sorbic là trans - trans acid béo monocacborcylic không no và chúng có công thức : CH3-CH=CH-CH=CH-COOH

Acid sorbic là chất bột kết tinh màu trắng, ít tan trong nước (0,16g/100ml nước ở

200C) Tuy nhiên, sorbaet kali ở dạng hạt lại tan tốt trong nước (58,2g/100ml nước ở

200C), chúng ít tan trong dầu

 Hoạt tính chống khuẩn

Acid sorbic và muối sorbate có tác dụng chống nấm men, vi khuẩn, nấm mốc, đặc biệt chúng có khả năng tốt đối với nấm mốc ở pH = 6 Chúng hoạt động tốt hơn benzoate

ở pH = 4,0 - 6,0 Ở pH= 3 chúng hoạt động kém hơn propionate cũng như benzoate

 Cơ chế tác dụng

Sự ức chế của sorbate đối với nấm mốc do chúng làm enzym của vi sinh vật mất hoạt tính, đặc biệt là enzym dehydrogenate Sorbate ngăn cản sự phát triển của tế bào sinh dưỡng và ngăn cản sự tạo thành bào tử theo cơ chế lực vận chuyển ion Theo đó acid sorbic làm giảm gradient proton ở màng tế bào, giảm lực vận chuyển ion(PMF) kéo theo ngăn cản sự vận chuyển acid amin Kết quả là sẽ gây ra sự ức chế trên nhiều hệ thống enzym của tế bào chất(Ronning and Frank, 1987)

 Độc tính Acid sorbic được xem là chất bảo quản kém độc tính nhất, ngay cả khi ở mức vượt trội so với mức thường sử dụng.(Lueck, 1980, Sofos and Busia, 1981) Mức LD50 là 7,4 - 10,5 g/kg thể trọng

Enzym pectinase góp phần chiết rút chất màu, tanin và những chất hòa tan do đó làm tăng thêm chất lượng của thành phẩm Như vậy, Enzym pectinase đã góp phần quan trọng trong việc làm tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm

1.1.6 Tình hình sản xuất và xuất khẩu dứa trong nước và trên thế giới

1.1.6.1 Tình hình sản xuất và xuất khẩu dứa trong nước

Việt Nam là nước có khí hậu nhiệt đới, đất đai thích hợp để trồng dứa Với đặc tính

dễ trồng phù hợp với nhiều loại đất, và có giá trị kinh tế cao nên dứa được trồng phổ biến

ở nhiều vùng trên cả nước như: Phú Thọ, Tuyên Quang, Bắc Giang, Hà Tĩnh, Nghệ An, đặc biệt là đồng bằng sông Cửu Long Hiện nay diện tích dứa cả nước khoảng 320000 ha,

và sẽ phát triển lên khoảng 500000 ha trong năm 2010, trong đó đồng bằng sông Cửu Long hiện có 22000 ha

Bảng 1.11: Tình hình trồng dứa tại Việt Nam

Giống

dứa, nơi

trồng

Khối lượng trái,

g

Chiều cao,

cm

Đường kính trái,

cm Dứa hoa

1.1.6.2 Tình hình sản xuất và xuất khẩu dứa trên thế giới

Theo Tổ chức FAO khoảng 90% sản lượng dứa trên thế giới được trồng ở các nước đang phát triển và xuất khẩu tới các nước phát triển: EU( Anh, Bỉ, Đức ), Mỹ, Nhật Bản Năm 2004 tổng cộng có gần 130 quốc gia xuất khẩu dứa, 10 nước sản xuất chính chiếm tới 75% sản lượng dứa của thế giới Trong đó, Ấn Độ, Ecuado, Brazil, Trung Quốc, Philipin chiếm tới một nửa của toàn thế giới Số liệu thống kê cho thấy, kim ngạch xuất khẩu dứa trong tháng 11 năm 2011 đạt 38,3 triệu USD, tăng 65,8% so với cùng kỳ năm

2010 và tăng 53,8% so với năm cùng kỳ năm 2009

Bảng 1.12: Các chỉ tiêu cảm quan dành cho dứa tươi xuất khẩu

Các chỉ tiêu Yêu cầu kỹ thuật

Trạng thái bên ngoài Trái dứa phải có hình dáng phát triển tự nhiên, còn nguyên vẹn

chồi ngọn( trừ dứa ta) và cuống Chồi ngọn chiếm 25% so với khối

lượng toàn trái Cuống trái cân bằng, dài 2 - 3cm Không được làm dập, xước và gãy cuống

Trái dứa phải tươi sạch, không bị ướt, không bầm dập, không có vết thối

Trạng thái bên trong Thịt trái phải cứng chắc, không còn nhớt, không được úng hoặc

khô nước, không bị thâm lõi Mùi vị Trái dứa bắt đầu có mùi thơm nhẹ, vị hơi ngọt, không được phép

có mùi úng, mùi rượu

Độ chín thu hoạch Độ chín 1: vỏ trái đã chuyển sang xanh nhạt, hai hàng mắt phía

gốc đã kẽ vàng Thịt trái không còn nhớt và có màu phớt vàng, chiếm diện tích so với mặt cắt ngang không nhỏ hơn 1/3 đối với dứa mùa hè, không nhỏ hơn 1/2 đối với dứa mùa đông

Độ chín 2: vỏ trái đã có 1 - 3 hàng mátt, phía gốc chuyển sang màu vàng, thịt trái có màu vàng trên mặt cắt ngang

Độ chín 3: Các hàng mắt từ gốc đến ngang nửa trái đã chuyển sang màu vàng, thịt trái đã có màu vàng

Độ chín 4: Các hàng mắt từ gốc đến quá nửa trái( 2/3 trái) có màu vàng, thịt trái có màu vàng

Hình 1.4 Một số sản phẩm nước ép dứa

+ Ép thủy lực: áp lực ép được tạo ra nhờ thủy lực (áp lực dầu), làm việc gián đoạn

Thường dùng trong sản xuất rượu vang Thích hợp cho các loại quả mềm

+ Ép khí: lực tác dụng lên nguyên liệu là không khí nén Phương pháp ép này dùng để ép các loại trái cây mềm tránh sự vò nát, được dùng nhiều trong dây chuyền sản xuất nước quả trong cho các nguyên liệu không cứng như cam, quýt [4]

Do đặc điểm của nguyên liệu là dứa và năng suất của nhà máy lớn rất phù hợp với những đặc tính của máy ép trục vít, đặc biệt trong sản xuất ta cần chọn các thiết bị làm việc liên tục để nâng cao năng suất của nhà máy, vì vậy ta chọn phương pháp ép trục vít

cho dây chuyền Ta có thể điều chỉnh áp lực ép, vận tốc ép để quá trình ép đạt hiệu quả cao nhất

CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

1.3 Sơ đồ quy trình công nghệ[1]

Lựa chọn

Cắt cuống, chồi Dứa

Tách lõi, vỏ

Nghiền xé

Ủ enzym Enzym

Ép

Gia nhiệt

Lọc Diatomit

Phối trộn Nguyên liệu

phụ

Rót lon, ghép mí Lon

Thanh trùng

Bảo quản tạm

1.4 Thuyết minh quy trình công nghệ

1.4.1 Nguyên liệu dứa

Sử dụng dứa tươi, có độ chín thích hợp (2/3 mắt mở ) Nếu quả chưa đủ chín thì

màng tế bào cứng, dịch bào ít nên nhiều phế liệu, và do hàm lượng đường thấp, hàm

lượng axit cao nên độ chua cao Nhưng quá chín thì mô quả mềm và bở, khi ép thịt

quả liên kết lại không cho dịch quả thoát ra, dịch quả có nhiều bọt và khó lắng, lọc

Dứa có độ lớn thích hợp để sản phẩm đạt chất lượng tốt, ít hao hụt Loại dứa được sử

dụng phổ biến là giống dứa Queen và phải đạt được các tiêu chuẩn quy định

1.4.2 Bảo quản tạm

Dứa nguyên liệu sau khi thu mua được bảo quản tạm thời trong kho Trước khi đem

vào kho bảo quản tạm thời dứa phải được phân loại theo độ chín, kích thước, loại bỏ

những quả hư hỏng, sâu bệnh, bầm dập Dứa bảo quản cả hoa, cuống (để dài 2cm) Sau khi phân loại dứa được xếp vào các sọt khoảng 20 kg, tiến hành bảo quản

ngắn ngày trong kho ở nhiệt độ bình thường, yêu cầu kho bảo quản phải thông

thoáng Nếu lượng nguyên liệu nhập về nhà máy nhiều, sản xuất không kịp thì ta

phải tiến hành bảo quản lạnh, tránh giảm chất lượng nguyên liệu Tuỳ theo mức độ

chín mà ta có chế độ bảo quản khác nhau

+ Đối với dứa xanh: nhiệt độ bảo quản 10 - 110C, độ ẩm 85 - 90%

+ Đối với dứa chín: nhiệt độ bảo quản 5 - 70C, độ ẩm 85 - 90%.[6]

Thời gian bảo quản: 2 - 3 tuần

Bảo ôn

Sản phẩm

1.4.3 Lựa chọn và phân loại

 Các biến đổi của nguyên liệu

Nguyên liệu trở nên đồng đều về kích thước và độ chín, những phần hư hỏng được loại bỏ

1.4.4 Cắt cuống, chồi ngọn

 Mục đích

Khai thác: loại bỏ những phần không sử dụng được và làm gọn quả dứa để chuẩn

bị cho quá trình sau

 Phương pháp thực hiện

Thực hiện bằng phương pháp thủ công Các quả dứa sau khi rửa được đưa lên băng tải, chuyển động chậm để công nhân cắt, tỉa ngay trên băng tải

 Các biến đổi của nguyên liệu

Nguyên liệu thay đổi về hình dáng và kích thước

Dịch bào tiết ra trên bề mặt là nguyên nhân chính gây ra phản ứng oxy hóa làm thâm bề mặt quả và cững là môi trường tốt cho vi sinh vật hoạt động

Vì vậy, sau khi cắt, gọt, nguyên liệu phải được nhanh chóng đưa qua quá trình xử

lý tiếp theo nhằm tránh hư hỏng sản phẩm

1.4.5 Ngâm, rửa

 Mục đích: nhằm loại bỏ tạp chất, đất, cát, vi sinh vật … bám trên các khe,mắt

của quả dứa

 Cách thực hiện: dứa được ngâm trong dung dịch CaCl2 nồng độ 5 mg/l trong, thời gian 5 phút để làm bở các cáu bẩn, rồi được rửa lại bằng máy rửa bàn chải để tách tạp chất Dứa sau đó được rửa lại bằng nước sạch

 Yêu cầu: dứa sau khi rửa phải sạch, không bị dập nát, các chất dinh dưỡng ít bị tổn thất, thời gian rửa ngắn và ít tốn nước

1.4.6 Tách lõi, vỏ

 Mục đích

Chuẩn bị cho quá trình nghiền và ép

 Phương pháp thực hiện

Dùng máy tách lõi và vỏ bán cơ khí

 Yêu cầu: Vết cắt phải sắc nét, không bị dập, ít phần thải bỏ, vì vậy, bộ phận dao cắt là quan trọng nhất, dao phải bén, làm bằng inox không gỉ

Máy đột lõi gồm có giá đỡ, bàn đạp, hệ thống đòn bẩy, bàn đỡ, ánh gạt và dao đột Dao đột là ống hình trụ rỗng làm bằng thép không gỉ, có đường kính 18 - 22nm (tùy theo

độ lớn của lõi dứa mà sử dụng dao đột có đường kính tương ứng) lắp thẳng đứng váo giá

đỡ Đặt thẳng đứng quá dứa đã cắt đầu vào bàn đỡ, sao cho dao đột hướng đúng tâm quả dứa Dậm chân vào bàn đạp và hệ đòn bẩy, bàn đỡ đưa quả dứa lên phía dao đột Khi thả chân khỏi bàn đạp, bàn đỡ hạ xuống kéo theo cánh gạt quả dứa khỏi dai dao dột Cần đặt quả dứa chính xác để khi đột khỏi lệch tâm Ống dao đột phải sắc đề vết cắt được nhẵn Năng suất của máy khoảng 15-20 quả/phút Tỷ lệ phế liệu 3-6%

Máy gọt vỏ dứa gồm có cơ cấu gọt, hệ thống chuyển động và bệ máy Cơ cấu gọt gồm 3 lưỡi mỏng phẳng đặt cố định trên 1 vòng đỡ, và ống dao hình trụ rỗng bằng thép không gỉ có đường kính 65-80mm (tùy theo đường kính quả dứa to hay nhỏ) Ống dao này quay với tốc độ khoảng 1000 vòng/phút nhờ một động cơ điện Hệ thống chuyển động gồm một con xỏ gắn vào một trục chuyển dịch nhờ con lăn và rãnh trượt Đặt quả dứa đã đọt lõi vào con xỏ Khi trục chuyển dịch, con xỏ kéo theo quả dứa lao về phía cơ cấu gọt Khi qua cơ cấu gọt, 3 lưỡi dao phẳng khía trên vỏ dứa 3 rãnh theo chiều dọc quả

có độ sâu bằng chiều dày lớp vỏ cần gọt, sau đó ống dao tách vỏ thành 3 mảnh Quả dứa

đã gọt vỏ đi ra cuối máy Năng suất của máy khoảng 20 quả/phút

Tỷ lệ vỏ: 25 - 27%

 Các biến đổi của nguyên liệu

Nguyên liệu thay đổi hình dạng, kích thước, khối lượng giảm đáng kể Bị mất lớp

vỏ bảo vệ nên tốc độ hô hấp của dứa tăng nhanh, quả sẽ mau bị nhũn Dịch bào tiết ra trên bề mặt là môi trường tốt cho vi sinh vật hoạt động Nên quá trình này phải được thực hiện trong thời gian ngắn và mau chóng đưa qua quá trình xử lý tiếp theo, nhằm tránh hư hỏng sản phẩm

1.4.7 Nghiền xé

 Mục đích

Chuẩn bị cho quá trình ép, giảm kích thước nguyên liệu, phá vỡ tế bào làm cho dịch bào thoát ra dễ dàng, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình ép, tăng hiệu suất cho quá trình ép

 Phương pháp thực hiện

Sử dụng thiết bị nghiền xé

 Các biến đổi của nguyên liệu

 Vật lý: Kích thước nguyên liệu sẽ giảm, diện tích bề mặt tăng

 Hóa học: Cấu trúc bị phá vỡ làm các phản ứng oxy hóa xảy ra nên vần phải bảo quản nghiêm ngặt sai khi nghiền

 Hóa lý: Tăng tốc độ bay hơi của các chất dễ bay hơi

 Hóa sinh: Các phản ứng oxy hóa dưới xúc tác của enzym xảy ra mạnh

 Sinh học: Thành phần dinh dưỡng thoát ra ngoài và làm cho mật độ vi sinh vật tăng làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm

 Yêu cầu

Kích thước xé càng nhỏ càng thu được nhiều dịch ép

Tạo điều kiện tốt cho quá trình truyền nhiệt vào nguyên liệu (tăng hệ số truyền nhiệt) Tuy nhiên, nếu nghiền quá nhỏ khi ép sẽ không tạo thành rãnh thoát nước quả, cũng làm giảm hiệu suất ép

1.4.8 Ủ enzyme

 Mục đích

Chuẩn bị cho quá trình ép Thực tế cho thấy trong dịch quả thường có chứa 1 hàm lượng pectin nhất định Các hợp chất pectin tham gia tạo nên cấu trúc mô thực vật, liên kết tế bào rau quả lại với nhau Khi pectin bị phân giải trong quá trình nghiền xé nguyên liệu, một phần sẽ bị hòa tan vào dịch quả, dung dịch chứa pectin có độ nhớt cao và đậy là nguyên nhân gây khó khăn cho quá trình ép thu nhận dịch quả Do đó, các nhà sản xuất

đã bổ sung chế phẩm enzym pectinase vào khối nguyên liệu đã qua nghiền xé

 Phương pháp thực hiện

Bán thành phẩm sau giai đoạn nghiền xé được đưa vào bồn chứa, bổ sung vào đó 0,05% enzym pectinase, trộn đều rồi ủ trong 1,5h ở nhiệt độ phòng, thỉnh thoảng cần trộn khối ủ

 Các biến đổi của nguyên liệu

Nhờ xúc tác của enztm pectinase, phân tử pectin bị giảm kích thước, dịch bào giảm

độ nhớt, giúp cho quá trình ép đạt hiệu quả cao hơn

1.4.9 Ép

 Mục đích

Khai thác: tách tối đa dịch bào ra khỏi nguyên liệu Hiệu suất ép phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như nguyên liệu, phương pháp sơ chế, cấu tạo, chiều dày, độ chắc của lớp nguyên liệu ép và áp suất ép

 Phương pháp thực hiện

Sử dụng thiết bị ép trục vis vận hành với tốc độ trục vis 150 - 200rpm, áp lực 138 -

150 N/m2 Nguyên liệu theo máng hứng được đưa vào trong lòng ép, tại đây trục vít vừa đẩy nguyên liệu đi tới đồng thời cũng tạo một lực ép làm dịch bào thoát ra Nhờ tấm thép đục lỗ mà bã được giữ lại, dịch bào thoát ra có kèm theo thịt quả, đến cuối trục vis thì bả được đầy ra ngoài

Thiết bị trục vis bao gồm buồng ép hình trụ dài, bên trong có trục vis bằng thép không gỉ Độ cao của gen trên trục vis thường giảm dần từ đầu vào đến đầu ra của thiết

bị Đồng thời, đường kính của buồng ép và trục vis cũng giảm theo hướng trên sao cho phần không gian để nguyên liệu chiếm chỗ trong buồng ép(giữa trục và buồng ép) cũng nhỏ dần khi gần đầu ra của thiết bị Khi đó áp lực tác dụng lên nguyên liệu càng tăng Trên buồng ép có các lỗ nhỏ để dịch ép thoát ra, bã ép sẽ thoát ra ở cuối thiết bị thông qua lỗ thoát liệu và có thể hiệu chỉnh áp lực thông qua việc thay đổi kích thước lỗ tháo liệu này Lực ép cũng có thể thay đổi bằng tốc độ trục vis

 Các biến đổi của nguyên liệu

 Vật lý Nguyên liệu trong quá trình ép sẽ giảm thể tích Kích thước hạt nguyên liệu sẽ giảm vì dưới tác dụng của lực ép thì hạt nguyên liệu sẽ bị vỡ ra và ép sẽ làm các chất trong tế bào thoát ra nên làm thay đổi tỷ trọng của dịch ép Nhiệt độ nguyên liệu có thể tăng lên

 Hóa học Các thành phần dễ oxy hóa như vitamin, polyphenol có điều kiện tiếp xúc với không khí dễ dàng hơn nên dễ xảy ra các phản ứng oxy hóa Bên cạnh đó, các chất hòa tan sẽ đi vào trong dịch chiết làm tăng nồng độ

Các biến đổi khác không đáng kể

1.4.10 Gia nhiệt

 Mục đích

Chuẩn bị cho quá trình lọc

Vô hoạt enzym, tiêu diệt hoặc ức chế hệ vi sinh vật, gây kết tủa một số chất keo tạo điều kiện cho quá trình lọc trong

 Phương pháp thực hiện

Sử dụng thiết bị gia nhiệt dạng bản mỏng

Thông số kỹ thuật: Nhiệt độ gia nhiệt 75 - 800C, thời gian gia nhiệt 3 - 5 phút Cuối quá trình gia nhiệt có bổ sung chất trợ lọc Diatomit

 Các biến đổi của nguyên liệu

Có thể tổn thất một số hợp chất mẫn cảm với nhiệt độ như protein, các hợp chất thơm, chất màu, hay tạo ra một số hợp chất hóa học khác ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm

Một số loài vi sinh vật bị ức chế, hệ enzym của quả bị vô hoạt, có sự tách pha giữa protein kết tủa và dịch quả

1.4.11 Lọc

 Mục đích

Chuẩn bị: Chuẩn bị cho quá trình phối chế

Hoàn thiện: Qua trình lọc giúp cải thiện chỉ tiêu độ trong của sản phẩm Vì sau quá trình xử lý enzym, mạch pectin bị cắt nhỏ làm giảm độ nhớt, các cấu tử lơ lửng trong dung dịch bị kết lắng xuống và tạo thành một lớp căn Quá trình lọc giúp loại bỏ lớp cặn này, giúp nước dứa không bị đục trở lại khi bảo quản

Cho nước dứa đã lọc vào thiết bị phối chế có cánh khuấy, thêm xirô theo đúng tỉ lệ, sau đó trộn đều nhờ cánh khuấy Ngoài ra còn bổ sung thêm màu thực phẩm để tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm, đồng thời giúp sản phẩm không bị nhạt màu trong quá trình

bảo quản Sau khi phối trộn sản phẩm phải có hương rõ rệt của nguyên liệu, vị chua thích hợp Sản phẩm có nồng độ chất khô vào khoảng 20%, chỉnh pH về 3,2 - 4

1.4.13 Rót hộp, ghép nắp

 Mục đích:

+ Rót hộp: đảm bảo khối lượng tịnh và các thành phần của hộp đúng theo tỷ lệ quy định,

dễ phân phối sản phẩm, có hình thức trình bày đẹp, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình

thanh trùng và bảo quản

+ Ghép nắp: cách ly thực phẩm với môi trường không khí và vi sinh vật bên ngoài nhằm

kéo dài thời gian bảo quản

 Phương pháp thực hiện:

Rót hộp, ghép nắp bằng máy rót tự động định lượng thể tích và tự động hút chân không để tách khí Nắp được rửa sạch, đúng kích thước, yêu cầu nắp hộp phải được kín hoàn toàn nhằm cho sản phẩm cách ly với môi trường bên ngoài, tránh vi sinh vật xâm nhập vào Máy này ngoài ghép mí hộp còn có nhiệm vụ hút không khí trong hộp ra và tạo

độ chân không trong hộp đến 400 - 600 mmHg Với độ chân không này không khí được hút hết ra khỏi hộp mà không làm sản phẩm trào ra

 Các biến đổi của nguyên liệu

 Vật lý: Có sự thay đổi thể tích, khối lượng, tỷ trọng và xuất hiện gradient nhiệt độ

 Hóa học: Thay đổi tốc độ các phản ứng hóa học

 Hóa lý: Sự bốc hơi và đông tụ protein

 Sinh học: Vi sinh vật bị ức chế, tiêu diệt

 Hóa sinh: Enzym bị vô hoạt

 Màu sắc: Hơi đậm

 Độ trong tăng, mùi vị có thể bị giảm do bị phân hủy và bay hơi

1.4.14 Thanh trùng

 Mục đích: tiêu diệt vi sinh vật và nha bào của chúng có trong nguyên liệu, hay xâm nhập vào sản phẩm trong quá trình chế biến, vô hoạt enzym, kéo dài thời gian bảo quản

 Phương pháp thực hiện: đóng hộp số N0- 08 và nhúng giỏ chứa hộp vào nồi thanh trùng bằng nước nóng Công thức thanh trùng nước dứa đóng hộp số N0- 08 :

C

0100

1020

 Thời gian gia nhiệt: 10 phút

 Thời gian thanh trùng: 10 phút

1.4.15 Bảo ôn, hoàn thiện sản phẩm

 Mục đích: đánh giá sản phẩm và loại bỏ những sản phẩm không đạt yêu cầu

 Phương pháp thực hiện: trước khi dán nhãn ta phải bảo ôn sản phẩm Ở công đoạn này ta phải lau khô, kiểm tra, đánh giá sản phẩm đồ hộp sau một thời gian bảo quản

Ngoài ra, người ta thường lau dầu chống rỉ rét trên hộp như AK - 15, DP - 14 để đảm bảo hộp không bị hư hỏng Sau khi đồ hộp được lau dầu xong thì được xếp vào kho bảo

ôn theo từng lô, từng ca và để trong khoảng thời gian từ 7 - 10 ngày về mùa hè hoặc từ 10

- 15 ngày về mùa đông, sản phẩm được tiến hành kiểm tra nhằm loại bỏ những hộp

không đạt tiêu chuẩn như phồng hở, méo mó để từ đó xử lý kịp thời ở các công đoạn nhằm làm cho sản phẩm đạt yêu cầu Sau thời gian bảo ôn, các hộp đạt yêu cầu thì đem đi dán nhãn, đóng thùng

Sau khi bảo ôn ta tiến hành dán nhãn:

+ Mục đích: cung cấp thông tin cần thiết của sản phẩm