cong nghe che bien ruou vang

- Như vậy, sản phẩm đỉnh tháp sẽ là một cấu tử trong hỗn hợp có độ bay hơi cao hơn ở dạng nguyên chất, sản phẩm đáy tháp là hỗn hợp cấu tử phân ly và cấu tử còn lại trong hỗn hợp cần[r]

HỌC PHẦN: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN

THỰC PHẨM CHƯNG CẤT

GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN

NHÓM 34 : NGUYỄN THÙY AN LƯƠNG THỊ THANH THÚY NGUYỄN THỊ DIỄM XUÂN

CHƯNG CẤT

BẢN CHẤT, CƠ SỞ KHOA HỌC

MỤC ĐÍCH CÔNG NGHỆ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG

BIẾN ĐỔI NGUYÊN LIỆU PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN

THIẾT BỊ MÁY MÓC HẠN CHẾ, KHUYẾT ĐIỂM

1/Bản chất, cơ sở khoa học:

Chưng cất là phương pháp tách hỗn hợp chất lỏng thành các cấu tử riêng biệt dựa vào sự khác nhau về độ bay hơi của chúng bằng cách lặp đi lặp lại quá trình

bay hơi và ngưng tụ.

2/ Mục đích công nghệ :

-Quá trình chưng cất được

thực hiện với mục đích thô

3/ BIẾN ĐỔI VẬT LIỆU

Vật liệu và bán chế phẩm thực phẩm đưa vào

có thể là hỗn hợp nhiều cấu tử có nhiệt độ sôi khác nhau.

- Hỗn hợp rắn-lỏng : vật liệu chứa tinh dầu, hỗn hợp lên men rượu…

- Hỗn hợp lỏng-lỏng : cồn etylic, hóa chất…

Sau khi chưng cất :hỗn hợp được tách ra

thành nhiều cấu tử riêng biệt hoặc là tập hợp của một số các cấu tử, bản thân chúng có biến đổi về pha, cấu trúc , nồng độ và tăng khả năng bay hơi.

4/ Các yếu tố ảnh hưởng :

- Các chất lỏng có áp suất hơi

khác nhau tại cùng một nhiệt độ

- Chất có áp suất hơi cao hơn

(nhiệt độ sôi thấp hơn) sẽ bốc hơi

b) Thời gian – công suất

Khi chưng cất ở mức năng lượng cao thì thời gian cần chưng cất ngắn Nếu kéo dài thời gian chưng cất thì nguyên liệu bị khô,

bị khét và có mùi lạ

Tuy nhiên, ở công suất cao, khi tiếp tục gia nhiệt nữa thì vận tốc bốc hơi lớn nên

một phần hơi có lẫn tinh dầu bị thoát ra

ngoài Do đó, để hạn chế sự thất thoát tinh dầu khi chưng cất ở mức năng lượng cao, cần thời gian chưng cất phù hợp

.

Những cấu phần ester trong tinh

dầu thường dễ bị thủy giải cho ra

acid và alcol khi đun nóng trong một thời gian dài với nước

Do đó, để hạn chế hiện tượng này,

sự chưng cất hơi nước phải được

thực hiện trong một thời gian càng

ngắn càng tốt.

c) Sự thủy giải:

Nguyên liệu được làm vỡ vụn thì chỉ có một số mô chứa tinh dầu bị

vỡ và cho tinh dầu thoát tự do ra

ngoài theo hơi nước lôi cuốn đi.

Phần lớn tinh dầu còn lại trong các mô thực vật sẽ tiến dần ra

ngoài bề mặt nguyên liệu bằng sự hòa tan và thẩm thấu.

d) Sự khuếch tán:

d) Sự hỗ trợ của vi sóng

Nếu quá trình chưng cất có sử dụng các thiết bị hỗ trợ thì sẽ có hiệu quả cao.

Phương pháp thực hiện

Chưng cất đơn giản

Là đun nóng một lần hỗn hợp lỏng đến khi sôi có đưa hơi nước ra và làm nó

ngưng tụ thường gặp trong chưng cất

tinh dầu, cất cồn thủ công

Vật liệu được nạp vào các nồi chưng, được đun nóng đến nhiệt độ bay hơi (bộ phận cấp nhiệt thường là củi, than hoặc gián tiếp trong các bộ phận truyền nhiệt) hơi bốc lên được ngưng tụ trong các

thiết bị làm sạch, thường là các ống ruột gà.

Chưng cất đơn giản

Chưng cất trong chân không

Dùng trong trường hợp cần hạ thấp

nhiệt độ sôi của cấu tử

Để tách hỗn hợp gồm những chất

lỏng sôi ở nhiệt độ cao khó bay hơi và

và tạp chất của chất lỏng khác hầu như không bay hơi.

Dùng chân không cho phép tiến hành

ở nhiệt độ thấp hơn khi chưng cất dưới

áp suất khí quyển, vì thế thường dùng

cho hỗn hợp có độ sôi cao

Để nâng cao khả năng phân chia hỗn hợp lỏng, Sản phẩm sau khi

ngưng tụ, cho quay một phần tử về

thiết bị chưng với mục đích nâng cao chất lương và tăng hiệu suất thu hồi Nhờ sự tiếp xúc thêm một lần

giữa pha lỏng (hồi lưu) và pha hơi

trong tháp được làm giàu thêm cấu tử nhẹ nhờ đó mà độ phân chia cao hơn

Chưng cất có hồi lưu

Tinh luyện (chưng luyện)

Để có sản phẩm tinh khiết, ta chưng nhiều lần trong một nhóm thiết bị.

Dựa vào quá trình trao đổi chất nhiều lần giữa

pha lỏng và hơi nhờ vào các đĩa hay đệm, sẽ có độ phân chia cao hơn nếu kết hợp với hồi lưu

- Chưng luyện ở áp suất thấp dùng cho hỗn

hợp dễ phân hủy ở nhiệt độ cao và hỗn hợp có nhiệt

độ sôi quá cao

- Chưng luyện ở áp suất cao dùng cho hỗn hợp không hóa lỏng ở áp suất thường.

Nhưng phương pháp này không kinh tế và thiết bị

cồng kềnh, để đơn giản người ta thường thay bằng tháp chưng luyện

Sơ đồ chưng cất tinh luyện có hồi lưu

Tháp chưng luyện cồn

- Để tách các hỗn hợp các chất khó bay hơi Ban đầu hỗn hợp ở trạng thái rắn chuyển sang hơi không qua pha lỏng

- Các tinh thể nước đá chuyển trực tiếp thành hơi từ trạng thái rắn.

Chưng cất thăng hoa

- Theo phương pháp này, có bộ phận phun

sẽ phun hơi nước (bão hòa hay quá nhiệt) qua pha lỏng Trong quá trình tiếp xúc, các cấu tử cần chưng sẽ khuếch tán vào trong hơi nước Điều kiện bắt buộc là cấu tử của hỗn hợp ban đầu không hoà tan trong nước

- Ưu điểm là giảm được nhiều nhiệt độ sôi của cấu tử Để tách ra khỏi hỗn hợp các cấu

tử có nhiệt độ sôi rất cao Những thành phần còn lại phải có độ bay hơi gần bằng không.

- Yêu cầu hơi nước không quá nóng và

quá ẩm

Chưng lôi cuốn theo hơi nước

- Để tách hỗn hợp đẳng phí,ta cho

thêm vào hỗn hợp một chất mới, chất

này phải có độ bay lớn hơn cấu tử

trong hỗn hợp, nó tạo với cấu tử dễ bay hơi thành dung dịch đẳng phí có độ

bay hơi lớn hơn.

- Kết quả thu được, sản phẩm đỉnh

tháp là dung dịch đẳng phí mới và sản phẩm đáy tháp là cấu tử nguyên chất

Chưng cất đẳng phí

Sơ đồ chưng cất đẳng phí

Chưng cất trích ly

- Tương tự như chưng cất đẳng phí, dựa trên cơ sở thêm và một cấu tử mới làm thay đổi độ bay hơi của các cấu tử khác trong

hỗn hợp, nhưng cấu tử này có độ bay hơi

thấp hơn Điểm đẳng phí sẽ mất đi khi thêm cấu tử phân li vào

- Như vậy, sản phẩm đỉnh tháp sẽ là một cấu tử trong hỗn hợp có độ bay hơi cao hơn

ở dạng nguyên chất, sản phẩm đáy tháp là hỗn hợp cấu tử phân ly và cấu tử còn lại

trong hỗn hợp cần chưng

“Cơm rượu” được đưa vào một nồi đồng to, đổ nước vào và đun lên (gọi là chưng cất) để tách rượu ra khỏi nước và cơm rượu Nồi đồng để

nấu rượu có cấu tạo đặc biệt, trên nắp có một lỗ

hở duy nhất dẫn hơi rượu vào hệ thống ống

nhúng trong bể nước lạnh Hơi rượu (gồm hơi

cồn - C 2 H 5 OH và hơi nước kéo theo) bị làm lanh

và ngưng chảy vào bình chứa Với chưng cất thủ công, độ cồn (C 2 H 5 OH) trong rượu sẽ không cao, chỉ khoảng 35-40 oC o

Các thiết bị chưng cất

a)Thiết bị chưng cất thủ công

a)Thiết bị chưng cất thủ công

Có 3 loại tháp chưng cất thường gặp:

Tháp chêm :tháp hình trụ, gồm

nhiều bậc nối với nhau bằng mặt

bích hay hàn Vật chêm được cho

vào tháp theo một trong hai phương pháp: xếp ngẫu nhiên hay xếp thứ tự

Tháp mâm :thân tháp hình trụ, thẳng

đứng, phía trong có gắn các mâm có cấu tạo khác nhau, trên đò pha lỏng và pha hơi được tiếp xúc với nhau Tùy theo cấu tạo đĩa ta có

- Tháp mâm chóp :trên mâm bố trí có chóp dạng tròn, xupap, chữ s…

- Tháp mâm xuyên lỗ : trên mâm có

nhiều lỗ hay rãnh

Tháp mâm xuyên lỗ và mâm lỗ

- Hiệu suất cao

- Hoạt động ổn định

Nhược

điểm

- Hiệu suất thấp

- Độ ổn định kém

- Khó tăng năng suất

- Trở lực khá cao

- Yêu cầu lắp đặt khắt khe

- Cấu tạo phức tạp

- Trở lực lớn

- Không làm việc với chất lỏng bẩn

các loại tháp chưng cất

- Không có lợi đối với những nguyên liệu

có hàm lượng tinh dầu thấp.

- Chất lượng tinh dầu có thể bị ảnh hưởng nếu trong tinh dầu có những cấu phần dễ bị phân hủy.

- Không lấy được các loại nhựa và sáp có trong nguyên liệu (đó là những chất định

hương thiên nhiên rất có giá trị).

- Trong nước chưng luôn luôn có một

lượng tinh dầu tương đối lớn.

- Nhưng tinh dầu có nhiệt độ sôi cao

thường cho hiệu suất rất kém.