MÁY VÀ THIẾT BỊ TRONG QUY TRÌNH SẢN XUẤT CHOCOLATE

BÁO CÁO THUYẾT TRÌNH MÁY VÀ THIẾT BỊ TRONG QUY TRÌNH SẢN XUẤT CHOCOLATE. MỤC LỤC: 1. Nguyên liệu. 2. Quy trình sản xuất chocolate. a. Sơ đồ quy trình. b. Thuyết minh quy trình máy và thiết bị trong quy trình sản xuất. Máy phối trộn( mục đích, thiết bị: cấu tạo, thông số và nguyên lý hoạt động) Máy nghiền( mục đích, thiết bị: cấu tạo, thông số và nguyên lý hoạt động) Đảo trộn nhiệt( mục đích, thiết bị: cấu tạo, thông số và nguyên lý hoạt động) Xử lý nhiệt( mục đích, thiết bị: cấu tạo, thông số và nguyên lý hoạt động) Rót khuôn( mục đích, thiết bị: cấu tạo, thông số và nguyên lý hoạt động) Làm mát( mục đích, thiết bị: cấu tạo, thông số và nguyên lý hoạt động) Đóng gói( mục đích, thiết bị: cấu tạo, thông số và nguyên lý hoạt động)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

BỘ MÔN MÁY VÀ THIẾT BỊ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM

o0o -MÁY VÀ THIẾT BỊ TRONG QUY TRÌNH SẢN XUẤT CHOCOLATE

GVHD:

Nhóm:

Lớp:

, tháng năm 20

I. Nguyên liệu.

− Trong công nghệ sản xuất chocolate, ta sử dụng các nguyên liệu chính sau: Bột cacao, bơ cacao ( lấy từ hạt cacao), sữa( dạng bột hoặc dạng lỏng), đường Tùy vào sự phối trộn của các nguyên liệu đó ta sẽ có được nhiều loại chocolate khác nhau

− Ngoài các nguyên liệu chính trên người ta còn sử dụng các chất phụ gia như: chất tạo nhũ, chất tạo hương, chất tạo màu, chất tạo mùi, chất ổn định và chất bảo quản( trong giới hạn cho phép)

II. Quy trình công nghệ sản xuất Chocolate

1. Sơ đồ quy trình công nghệ

2. Thuyết minh quy trình.

2.1 Máy phối trộn.

Nghiền mịn

(1) Phiễu nhập liệu

(2) Máy trộn

(3) Trục vít

(4) Ống tháo liệu

 Mục đích: chuẩn bị.

Trộn các nguyên liệu lại với nhau theo một tỉ lệ thích hợp để hình thành nên hỗn hợp huyền phù đồng nhất sử dụng cho các quá trình tiếp theo

 Thiết bị: máy phối trộn( năng suất: 30-40 kg/mẻ)

Thiết bị được cấu tạo bằng thép không rỉ Máy gồm có thùng nhào chứa nguyên liệu (2) nằm ngang Phía trên có các phễu nhập nguyên liệu(1) Trong máy trộn có tấm chắn bao ngoài để đảm bảo tay của công nhân thao tác trên máy và tránh cho các vật lạ từ bên ngoài không rơi vào và làm hỏng cánh đảo cũng như ảnh hưởng sản phẩm Sản phẩm sau khi nhào được qua cửa (4) ống tháo nguyên liệu nhờ cánh khuấy đẩy ra ngoài Trục vít được chế tạo dạng rỗng và được lắp trên 2 ổ đỡ Các cánh đảo thường là tấm kim loại

và có hình vành khăn, cánh được uốn cong và hàn chặt vào trục

 Thông số:

Tốc độ trục vít: 60 vòng/phút

Thời gian: 30 phút

 Nguyên lý hoạt động:

Chủ yếu là kiểu làm việc gián đoạn Khởi động máy, cho bơ ca cao và trước sau đó cho từ từ bột ca cao, đường, sữa vào Nguyên liệu sẽ được đưa vào máy phối trộn qua phễu nhập nguyên liệu(1) Mỗi cylon nhập liệu đều có bộ phận điều chỉnh lưu lượng Nguyên tắc phối trộn bằng trục vít(3) Bộ phận tháo liệu(4) nằm phía dưới máy

Sau thời gian đảo trộn, ta tháo sản phẩm cho vào thùng chứa, chuẩn bị cho giai đoạn nghiền Chú ý cho trục vít hoạt động trong suốt quá trình

Máy làm việc gián đoạn Sau mỗi thời gian nhất định, cần rửa máy, có thể mở nắp một cách dễ dàng nhờ các bulong

2.2 Máy nghiền.

 Mục đích: chuẩn bị

Giảm kích thước các cấu tử, tạo thuận lợi cho các quá trình sử lý nhiệt tiếp theo sau

 Thiết bị:

 Cấu tạo: thiết bị nghiền trục gồm 5 trục bằng thép không rỉ, được đặt nằm ngang và xếp chồng lên nhau Nhập liệu từ trục cuối tạo thành dòng liên tục, bộ phận tháo liệu ở phía trên và có 1 dao cạo sắt để cạo phản phẩm ra khỏi trục

Trong quá trình nghiền, do ma sát giữa các trục và giữa trục với nguyên liệu sẽ sinh nhiệt làm các trục nóng lên rất nhiều, gây ảnh hưởng đến công suất nghiền Do

đó, ta cần phải làm nguội thiết bị bằng cách cho nước luân chuyển trong long các trục

 Thông số kỹ thuật:

Vận tốc trục các trục này quay với vận tốc tăng dần từ trên xuống dưới Trục cuối cùng có thể quay 200 vòng/ phút

Công suất truyền động ứng với chiều dài 1m: 20kW

Áp lực trên một trục ứng với chiều dài 1m: 28000 N

Kích thước trục: DxL 40cm x 140- 180cm

 Nguyên lý hoạt động

Sau quá trình phối trộn ở trên, khối Chocolate được cho vào phễu nạp Tạo thành

1 màng mỏng chảy vào khe hẹp giữa trục( nhờ vào tấm chắn (1)) bối trí ở trục 2 phân đều lên khe giữa 2 trục Ra khỏi khe trục thứ nhất, rơi trên tấm chắn 2 bố trí ở trục 3, sau đó

bị trục 2 cuối vào đẩy vào khe Tương tự như vậy qua các khe còn lại Tác dụng nghiền được tạo ra do sức ép của trục Kết quả khối Chocolate được nghiền mịn và chảy vào máng hứng

2.3 Đảo trộn nhiệt.

 Mục đích:

Làm chính hỗn hợp sau khi nghiền min, tạo kết cấu và hương vị đặc trưng cho chocolate

 Thiết bị: The Frisse Conche( năng suất 100-2000kg/mẻ)

 Cấu tạo: thiết bị gồm cánh khuấy có tác dụng nhào trộn và các nạo dao cạo có tác dụng trượt lên thành thiết bị ma sát và tăng nhiệt độ Bên ngoai

là lớp vở áo thuận tiện cho việc điều khiển nhiệt độ

 Thông số kỹ thuật:

Các cánh khuấy quay với vận tốc và chiều khác nhau

Thời gian đảo trộn nhanh 14-16h

 Nhiệt độ của quá trình đảo trộn nhiệt giữ ở 45-60 độ C

 Nguyên lý hoạt động :

 Vận hành máy, thiết lâp chế độ vận hành trên bộ điều khiển

 Nguyên liệu đưa vào máy qua phễu nhập liệu (3), sau đó được các cánh khuấy dảo trộn, các dao nạo trên cánh khuấy có tác dụng cắt nhỏ khối chocolate và nạo sạch phần chocolate dính trên thành Khi đảo trộn xong, chocolate sẽ chảy xuống bên dưới, được trục vít(5) đẩy ra cửa tháo liệu (6)

ra ngoài Thu được thành phẩm

2.4 Xử lý nhiệt.

 Mục đích:

Ổn định tinh thể bơ ca cao từ dạng không bền sang dạng bền hơn, tránh hiện tượng

bề mặt sản phẩm chocolate bị xám hoặc nở hoa Ngoài ra, các tinh thể bơ ca cao phân phối đồng đều sẽ giúp cho chocolate dễ dàng kết rắn trong quá trình làm mát

Sau khi tinh thể chocolate hình thành, nâng nhiệt độ lên 32oC-33oC tạo điều kiện thuận lợi cho việc rót khuôn

 Thiết bị:

 Cấu tạo: thiết bị gồm 3 khu vực được gắn các bộ phận trao đổi nhiệt riêng

Chocolate sẽ được bơm vào và di chuyển theo dạng xoắn ốc xuyên qua các phần trao đổi nhiệt Nhiệt độ làm mát và mức độ dòng chảy chocolate có thể được cài đặt chính xác để đạt lượng nhiệt trao đổi theo yêu cầu Các đầu dò nhiệt độ được đặt sau mỗi khu vực trong thiết bị để có thể đo nhiệt độ của cả khối chocolate

Đối với Chocolate dạng thanh, thời gian lưu là 10-2 phút, còn Chocolate có nhân thường 20-30 phút

Nhiệt độ càng cao thì độ nhớt Chocolate giảm, lớp Chocolate càng mỏng càng dễ đóng khuôn Nhưng cao quá thì dễ làm tan chảy các tinh thể

 Nguyên lý máy làm việc.

Đầu tiên sau khi quá trình đảo trộn nhiệt chocolate được đưa vào thùng chứa (1dưới tác động của máy bơm bộ phận truyền động và hệ thống điều khiển sẽ đưa chocolate qua các giai đoạn làm dịu thông qua vít tải

- Giai đoạn 1: là giai đoạn nâng nhiệt để phá vỡ các tinh thể kém bền

- Giai đoạn 2: là quán trình giảm nhiệt để kết tinh các tinh thể bơ

- Giai đoạn 3 là thời gian để giữ nhiệt để các tinh thể hình thành (ủ chín) Xong giai đoạn 3 thì chocolate đã được làm dịu xong sẽ được lấy ra Thời gian của mỗi giai đoạn càng dài thì lượng tinh thể bơ càng kết tinh nhiều ở dạng bền

2.5 Rót khuôn.

(1) Bộ phận điều khiển

(2) Miệng rót sản phẩm

(3) Bộ phận điều khiển lưu lượng

(4) Cơ cấu treo

(5) Bộ phận điều khiển vận tốc của motor

(6) Bộ phận điều chỉnh hệ thống rót khuôn

(7) Bộ phận điều khiển rót

(8) Van Solenoid

(9) Hệ thống khuôn

 Mục đích:

Quá trình này nhằm mục đích hoàn thiện, tạo hình cho sản phẩm có giá trị thương mại và đa dạng hóa sản phẩm

 Thiết bị:

Khuôn rót chocolate làm bằng nhựa hay thép không gỉ, bề mặt khuôn nhẵn bóng để

có thể lấy sản phẩm ra dễ dàng cho sản phẩm có bề mặt bóng đẹp( đây là một trong những chỉ tiêu quan trọng đối với sản phẩm) Kích thước và hình dạng của khuôn thay đổi sẽ làm cho sản phẩm càng phong phú

Giai đoạn rót khuôn hiện nay hầu hết được thực hiện tự động bằng các máy rót khuôn tự động hoạt động liên tục năng suất cao

Sau khi nhập nguyên liệu vào máy rót, chocolate được phân phối vào các miệng rót riêng lẻ qua miệng rót sản phẩm (2) và được điều chỉnh lưu lượng chocolate theo ý muốn bằng bộ phận điều khiển lưu lượng (3) sau đó bộ phận điều khiển rót(7) sẽ điều khiển chế độ chảy của các miệng rót, các miệng ống có thể chuyển động tròn hay chuyển động rung tương ứng với từng loại sản phẩm, sau đó chocolate được rót vào hệ thống

khuôn(9) bộ phận(5) điều khiển vận tốc hoạt động của máy rót nhanh hay chậm theo từng loại sản phẩm Cơ cấu treo(4) có tác dụng chống rung cho máy rót khi hoạt

động sau khi hoạt động xong vệ sinh máy rót bằng nước qua hệ thống van solenoid(8)

2.6 Làm mát.

 Mục đích

Tạo cấu trúc hoàn thiện cho sản phẩm, làm đóng rắn chocolate để lấy ra khỏi khuôn dễ dàng hơn và chuẩn bị cho quá trình đóng gói thành phẩm

 Thiết bị: thiết bị dạng hầm

Thiết bị dạng hầm( có 2 dạng: hầm dùng cho rót khuôn và hầm dung cho tạo lớp

vỏ bọc cho chocolate) có thể hoạt động liên tục hay gián đoạn

Hầm có cấu tạo dạng băng chuyền để vận chuyển sản phẩm theo suốt chiều dài của hầm Tốc độ và kích thước hầm sẽ tính toán theo thực nghiệm

Đây là thiết bị hầm làm mát.Thiết bị có hệ thống điều chỉnh nhiệt độ tự động, có thể áp dụng cho sản phẩm rót khuôn và sản phẩm tạo lớp vỏ bọc Các thiết bị dạng hầm thường chiếm một khoảng không gian lớn

Chức năng các bộ phận:

• Cách nhiệt: cách nhiệt bên trong buồng làm mát và môi trường ngoài

• Buồng thông gió: lưu thông không khí trong thiết bị làm mát

• Phiến đá lạnh: thu nhiệt từ chocolate để làm mát nó

• Ống dẫn khí: cho khí nóng đi qua

• Vành đai hồi: két thúc quá trình làm mát đưa nhóm chocolate đã được làm mát ra ngoài và tiếp nhận nhóm chocolate mới để tiếp tục làm mát

• Thải nước ngưng: cho hơi nước ngưng tụ ra ngoài

• Quạt gió: thổi khí vào phiến đá lạnh

 Nguyên lí hoạt động:

Băng chuyền đưa chocolate vào thiết bị làm mát, khi thiết bị làm mát hoạt động, thì

hệ thống thổi khí hoạt động sẽ làm cho phiến đá lạnh thu nhiệt từ chocolate để làm mát chúng Đồng thời hệ thống buồng thông gió hoạt động để lưu thông không khí trong buồng làm mát Trong lúc làm mát thì hơi nước thoát ra từ chocolate sẽ được ngưng tụ và thải ra theo hệ thống thải nước ngưng, còn khí nóng được hấp thụ bởi tấm hấp thụ rồi theo ống dẫn khí thoát ra ngoài Trước khi thoát ra ngoài thì khí nóng và nước ngưng sẽ được lọc bởi bộ phận lọc và làm mát bởi cuộn dây làm mát Kết thúc 1 chu trình làm mát, vành đai hồi sẽ đưa nhóm chocolate đã được làm mát ra ngoài và tiếp nhận nhóm chocolate mới vào để tiếp tục làm mát

2.7 Đóng gói.

 Mục đích:

Tạo sự ngăn cách giữa sản phẩm với môi trường bên ngoài, hạn chế các biến đổi gây hư hỏng, kéo dài thời gian bảo quản (chống thấm chất béo, chống lại sự xâm nhập của oxy, vi sinh vật … )

Làm tăng giá trị cảm quan của sản phẩm

 Thiết bị:

Model: QR – 500

Bề rộng sản phẩm chocolate: < 50 mm

Tốc độ đóng gói: 50 – 500 thanh/giây (4 dao cắt)

50 – 300 thanh/giây (3 dao cắt)

50 – 200 thanh/giây (2 dao cắt)

Kích thước tổng thể: L6150 x W960 x H1700 (mm)

 Nguyên lý hoạt động:

Nguyên liệu đưa vào băng chuyền định hướng (11) để chạy đúng thứ tự Sau đó nguyên liệu chạy trong khe đóng nạp (10) để đóng nạp sản phẩm Sau đó thanh đẩy (4) đẩy sản phẩm (5) vào bao bì đã tráng bào quang điện (2) Sản phẩm sẽ được đo độ dài bằng thước chép hình (3) để hàn đúng kích thước chọn sẵn và bánh đã được niêm phong (6) Sau khi hàn xong thì kết thúc quá trình niêm phong hàn (7) và thành sản phẩm hoàn thiện Sau đó chúng di chuyển đến vị trí xã băng tải (8) và kết thúc quá trinh đóng gói