Quá trình rửa trứng

Dịch trứng sẽ rơi xuống một chén có rãnh, lòng đỏ được giữ trên chén còn lòng trắng sẽ chảy qua rãnh đi xuống chén chứa lòng trắng bên dưới.. Thiết bị máy đập trứng: Cấu tạo: nhìn chung

III THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ:

QUÁ TRÌNH RỬA TRỨNG:

Mục đích: quá trình rửa trứng nhằm mục đích chuẩn bị cho quá trình đập trứng Qúa trình này giúp loại bỏ các tạp chất bám dính và các vi sinh vật trên bề mặt vỏ trứng Nguyên tắc: trứng tươi được vận chuyển theo băng chuyền bởi các con lăn vào trong buồng rửa trứng Tại đây, các lông bàn chải chuyển động qua lại với vận tốc thích hợp tiếp xúc trực tiếp lên vỏ trứng kết hợp với nước rửa được phun trực tiếp lên trứng đang chuyển động trên các con lăn sẽ giúp rửa trôi tạp chất và vi sinh vật trên vỏ trứng Các biến đổi:

Hoá lý: hàm ẩm vỏ trứng tăng lên đôi chút, không ảnh hưởng đến các thành phần của trứng bên trong

Vật lý: do nhiệt độ nước rửa khoảng 480C, thời gian tiếp xúc khoảng 1 phút nên nhiệt

độ bề mặt vỏ trứng tăng lên đôi chút nhưng hầu như không ảnh hưởng đến chất lượng trứng bên trong Lông bàn chải có độ mềm và sự tiếp xúc thích hợp không làm tổn thương hay nứt vỡ trứng

Sinh học: phần lớn các vi sinh vật trên bề mặt vỏ trứng bị rửa trôi

Thiết bị rửa trứng:

Hình : Cấu tạo máy rửa trứng

(1): Lông bàn chải

(2): Vòi phun nước rửa

Cấu tạo:

Lông bàn chải (1) được làm bằng nhựa tổng hợp, có chiều dài khoảng 400cm, đầu long được mài nhọn giúp tiếp xúc tốt Lông được đặt nằm xiên, sắp xếp theo từng hàng kề nhau Khi hoạt động chúng sẽ chuyển động theo phương song song với hàng lông và

độ tiếp xúc được điều chỉnh thích hợp để việc rửa sạch là tối ưu Nước rửa cũng được cho chảy dọc theo long bàn chải trong quá trình cọ xát

Hình: Lông bàn chải rửa trứng

Vòi phun (2)

Vòi phun được đặt xen kẻ phía trên giữa hai hàng trứng Khi nước rửa được phun ra,

nó sẽ được xối tưới đều lên cả hai đầu của quả trứng giúp rửa sạch mọi bề mặt

Nước rửa được bổ sung chất tẩy rửa (xà phòng) giúp cho việc tẩy rửa đạt hiệu quả, được chứa trong bồn có bơm tạo áp lực đẩy qua vòi phun Nước rửa được gia nhiệt trước gián tiếp hay trực tiếp lên tới 480C Sau quá trình rửa, nước thải sẽ đi qua máy lọc rồi được bơm hồi lưu trở lại vào bồn chứa

Hình: Hệ thống tái sử dụng nước rửa

Các con lăn xoay chuyển: trong quá trình rửa, các con lăn này vừa có tác dụng vận chuyển vừa có tác dụng xoay tròn quả trứng giúp rửa sạch mọi bề mặt Băng chuyền này có thể được điều chỉnh độ cao phù hợp cho việc tiếp xúc giữa trứng và long bàn chải

Hình: Các con lăn xoay chuyển

Thông số công nghệ:

Các máy rửa trứng này có nhiều loại có năng suất khác nhau Ưu điểm của các máy này là có năng suất cao và tiết kiệm được năng lượng, nước rửa

Bảng: Các thông số công nghệ của máy rửa trứng

Năng suất (trứng/giờ) 10.800 – 162.000

Số dòng trứng vào máy 6 – 16 Thời gian rửa (s) 48 - 58 Nhiệt độ nước rửa 480C QUÁ TRÌNH ĐẬP VỎ VÀ TÁCH LẤY LÒNG ĐỎ:

Mục đích: khai thác lòng đỏ từ trứng để chuẩn bị cho các quá trình sau

Nguyên tắc: trứng được vận chuyển lên bộ phận chứa trứng, tại đây vỏ trứng được phá

vỡ bằng lực cơ học Dịch trứng sẽ rơi xuống một chén có rãnh, lòng đỏ được giữ trên chén còn lòng trắng sẽ chảy qua rãnh đi xuống chén chứa lòng trắng bên dưới

Các biến đổi:

Hoá học: oxy không khí có thể tiếp xúc với các thành phần của lòng trắng và lòng đỏ,

có thể gây ra các phản ứng oxy hoá chất béo Tuy nhiên quá trình này cũng chỉ xảy ra đối với các lòng đỏ bị rách màng ngoài, do lòng đỏ trứng được bảo vệ bởi màng ngoài nên oxy khó tiếp xúc với các chất béo

Vật lý: dưới tác động cơ học trứng vỡ, dịch trứng được phân riêng thành hai phần: lòng đỏ và lòng trắng Trong quá trình phá trứng vỡ có thể xảy ra sự phá vỡ cấu trúc màng lòng đỏ làm lòng đỏ khuếch tán vào trong lòng trắng

Sinh học và hoá sinh: các phản ứng sinh học và hoá sinh bên trong trứng bị ngừng trệ như các phản ứng trao đổi chất, quá trình hô hấp của trứng… Do quá trình đập và tách lòng đỏ là một quá trình hở nên các vi sinh vật từ không khí có thể nhiễm vào lòng đỏ Mặt khác một số vỏ trứng nhỏ có thể rơi vào trong lòng đỏ mang theo một số vi sinh vật

Thiết bị máy đập trứng:

Cấu tạo: nhìn chung máy đập trứng gồm các bộ phận sau:

Hình : Máy đập trứng và tách lòng đỏ

Bộ phận chứa trứng: Bộ phận chứa trứng được lắp ghép từ hai phần giống nhau được nối với trục chính, khoảng cách giữa hai phần này có thể thay đổi được cho phép dịch trứng rơi xuống dưới

Dao đập trứng: dao được gắn vào một trục truyền động mà lực truyền được điều chỉnh sao cho thích hợp với từng loại trứng khác nhau Dao là một mảnh thép hình cung, ở giữa có một rãnh nhô ra Khi dao được tì lên bề mặt vỏ trứng, rãnh này sẻ tì mạnh lên

vỏ tạo vết nứt, đồng thời mặt dưới vỏ sẽ tì lên hai phần của bộ phận chứa trứng giúp tạo vết nứt đều dọc theo trứng Khi trứng đã vỡ, do lòng trắng có độ nhớt thấp và cấu trúc không chặt chẽ bằng lòng đỏ nên nó sẽ có xu hướng chảy qua khe hở xuống bên dưới trước, lòng đỏ từ từ mới rơi xuống chén bên dưới

Hình : Bộ phận chứa trứng.

Chén lòng đỏ: chén được đặt bên dưới bộ phận chứa trứng, được cấu tạo từ hai mảnh ghép lại với nhau, có khe hở ở giữa, khoảng cách khe có thể điều chỉnh được Khi lòng trắng rơi vào chén nó sẽ tiếp tục trượt qua khe đi vào chén chứa lòng trắng, còn lòng

đỏ vẫn được giữ lại trên chén

Chén lòng trắng: có hình dạng tương tự như chén lòng đỏ nhưng không có khe hở để chứa lòng trắng

Hình : Chén lòng đỏ và chén lòng trắng

Hệ thống đầu dò lòng đỏ tự động: trong quá trình đập trứng, màng lòng đỏ có thể bị phá vỡ làm cho lòng đỏ chảy lẫn vào lòng trắng ảnh hưởng không tốt đến sản phẩm bột lòng trắng sau này Để phát hiện các trường hợp này, người ta sử dụng hệ thống dò ánh sáng tự động Máy quét truyền ánh sáng từ đèn đến chén lòng trắng Một đầu dò quang học sẽ đo ánh sáng phản xạ từ chén lòng trắng Khi đầu dò phát hiện có lòng đỏ lẫn trong lòng trắng thì nó sẽ tự động điều khiển để loại chén này xuống khay chứa bên dưới và chén này vẫn tiếp tục được sử dụng lại bình thường

Hình : Thiết bị đầu dò lòng đỏ tự động.

Trong quá trình vận hành, vận tốc chuyển động của bộ phận chứa trứng, chén lòng đỏ, chén lòng trắng bằng nhau để đảm bảo sự đồng bộ Thời gian trứng đi một vòng được tính toán hợp lí sao cho thời gian nhỏ giọt của dịch trứng xuống các chén là dài nhất để tận thu dịch trứng Trong quá trình vận chuyển, động cơ của máy tạo sự rung lắc thích hợp để đảm bảm cho lòng trắng tách hoàn toàn khỏi lòng đỏ rơi xuống chén lòng trắng

Cuối cùng, lòng đỏ và lòng trắng sẽ được chứa vào các thùng chứa riêng biệt Vỏ trứng nằm trên các bộ phận chứa trứng sẽ được một thiết bị thổi khí nén thổi rơi xuống băng chuyền di đến máy li tâm, rồi được chế biến thành bột vỏ trứng Tất cả các chén sẽ được rửa sạch trước khi nhận thêm trứng mới

Thông số công nghệ:

Bảng : Các thông số công nghệ của máy đập trứng

Năng suất(trứng/giờ) 10.800 – 32.400

Số chén máy quét kiểm tra trong 1s 10 - 45 QÚA TRÌNH PHỐI TRỘN VỚI NƯỚC:

Mục đích: chuẩn bị cho quá trình lọc được tiến hành dễ dàng, đồng thời đồng hoá sơ

bộ dịch lòng đỏ

Nguyên tắc: lòng đỏ trứng được phối trộn với nước trong thiết bị có cánh khuấy với ty

lệ thể tích 4 lòng đỏ và 1 nước

Các biến đổi:

Hoá học: trong quá trình khuấy, dịch trứng có thể tiếp xúc với không khí nên các phản ứng oxy hoá chất béo có thể xảy ra Tuy nhiên do tốc độ khuấy nhẹ nhàng, các chất béo cũng ít bị biến đổi

Hoá lý: do sự va đập của lòng đỏ vào cánh khuấy và thành thiết bị làm màng lòng đỏ

bị phá vỡ hoàn toàn, các hạt phân tán, dịch protein và huyết tương một phần hoà tan

vào nước một phần bị phân tán vào nước tạo hệ nhũ tương dầu trong nước (có chứa các chất khác như protein và vitamin) Mức độ đồng đều của hệ này chưa cao

Vật lý: nhiệt độ của hệ tăng lên đôi chút (khoảng 1- 20C), độ nhớt giảm: độ nhớt ban đầu của trứng từ 0.2 – 0.25 N/s.m2 sau khi phối trộn độ nhớt có thể giảm xuống còn 0.18 – 0.22 N/s.m2 Độ nhớt này sẽ giúp cho quá trình lọc và đồng hoá đạt hiệu quả cao hơn Các mảnh vỏ trứng nhỏ do có khối lượng riêng lớn hơn nên có xu hướng lắng xuống đáy thiết bị

Sinh học: các vi sinh vật nhiễm ở các giai đoạn trước có thể sẽ phân bố đều hơn trong

hệ nhũ tương Tuy nhiên thời gian của quá trình này là không dài nên vi sinh vật cũng

ít có cơ hội phát triển

Hoá sinh: hầu hết các enzyme trong lòng đỏ trứng là các enzyme xúc tác cho các phản ứng trao đổi chất, và chỉ được tổng hợp trong quá trình phát triển của phôi nên ở điều kiện bình thường hầu như chúng không được tổng hợp hay không có hoạt tính Do đó các phản ứng hoá sinh không xảy ra trong quá trình chế biến lòng đỏ trứng

Thiết bị phối trộn: thiết bị hình trụ đứng, đáy cầu

Bảng: Thông số công nghệ thiết bị phối trộn

Tốc độ cánh khuấy (vòng/phút) 120 – 150 Thời gian khuấy (phút) 3-5

QUÁ TRÌNH LỌC:

Mục đích: loại bỏ các tạp chất, chủ yếu là các vỏ trứng nhỏ chuẩn bị cho quá trình đồng hoá áp lực cao

Nguyên tắc: dịch lòng đỏ được bơm qua màng lọc, các vỏ trứng sẽ được giữ lại trên màng lọc

Các biến đổi:

Khi dịch lòng đỏ được bơm qua màng lọc, sự chảy rối và áp lực qua màng sẽ làm cho

hệ nhũ tương đồng nhất hơn

Máy lọc: thiết bị có dạng hình trụ như hình vẽ, cao 2.5m, rộng 0.51m Dịch trứng được bơm vào đầu vào của thiết bị, đi qua màng lọc có kích thước lỗ lọc 0.1mm rồi đi ra ngoài Phía trên là bộ phận dẫn động vỏ trứng bả lọc xuống bồn chứa bả bên dưới Phía dưới là hệ thống piston, khi vỏ trứng lắp đầy lỗ lọc, piston sẽ di chuyển lên trên tạo dòng khí nén đẩy các vỏ trứng khỏi lỗ lọc và theo hệ thống dẫn động xuống bên dưới

Thông số công nghệ:

Bảng : Thông số công nghệ của máy lọc

Năng suất (l/h) 8.000 – 12.000 Kích thước lỗ lọc (mm) 0.1

Hình: Máy lọc

Sau quá trình lọc, dịch lòng đỏ được làm lạnh bằng thiết bị ống lòng ống xuống còn

40C rồi được chứa vào các thiết bị chứa để chuẩn bị cho quá trình đồng hoá

QUÁ TRÌNH ĐỒNG HOÁ:

Mục đích: tạo hệ nhũ tương có độ đồng nhất cao chuẩn bị cho quá trình sấy phun Nguyên tắc:

Dịch lòng đỏ trước khi vào máy đồng hoá được gia nhiệt lên khoảng 500C tránh sự hoá rắn của các acid béo no ở nhiệt độ thấp (hàm lượng các acid béo này trong lòng đỏ khoảng 11%, còn hàm lượng chúng trong dịch đã phối trộn với nước khoảng 9%) Sau

đó dịch sẽ được đồng hoá trong thiết bị đồng hoá áp lực cao ở áp suất 100 - 150bar Dịch trứng vào đồng hoá ở dạng nhũ tương dầu trong nước, hàm lượng dầu khoảng 27%, độ nhớt khoảng 0.2N/s.m2, hàm lượng chất khô khoảng 40%

Dịch lòng đỏ ban đầu chứa các hạt cầu béo:

+ Hạt cầu chứa các hạt vi cầu gồm: hạt cầu lòng đỏ trắng (4-75µm) và hạt cầu lòng đỏ vàng (25-150µm)

+ Các giọt chất béo ở dạng tự do( khoảng 2µm)

Các biến đổi:

Hoá học: do quá trình đồng hoá tiến hành ở nhiệt độ không cao nên các biến đổi về thành phần hoá học cũng không xảy ra

Hoá lý: áp lực cao trong quá trình đồng hoá sẽ làm nhiệt độ của hệ gia tăng thêm khoảng 4- 60C, tức nhiệt độ của hệ khoảng 560C Ở nhiệt độ này protein trong lòng đỏ không bị kết tủa do các protein này chỉ bị biến tính ở nhiệt độ lớn hơn 650C Sự va đập mạnh của các hạt cầu béo khi đi qua khe hẹp của thiết bị đồng hoá làm vỡ cấu trúc, phân tán chúng thành các hạt có kích thước nhỏ hơn vào pha phân tán Kích thước các hạt sau đồng hoá nhỏ hơn 30µm

Đặc biệt thành phần lecithin và một số protein có trong lòng đỏ (8-10%) đóng vai trò

là chất nhũ hoá hỗ trợ hiệu quả quá trình đồng hoá Khi các hạt cầu béo bị giảm kích thước, lecithin nằm trong các hạt cầu này sẽ phân bố lại trên bề mặt của chúng làm giảm sức căng bề mặt giữa các hạt cầu và pha nước, hình thành nên một màng bảo vệ xung quanh các hạt cầu béo, làm cho chúng không thể kết hợp lại với nhau Đồng thời với quá trình này, các chất hoà tan như một số protein, vitamin cũng thoát ra khỏi hạt cầu hoà tan vào trong nước Một số phức lipoprotein cũng có thể bị phá vỡ tạo các protein và chất béo phân tán tự do trong hệ

Hình: Sự giảm kích thước các hạt sau đồng hoá

Vật lý: nhiệt độ tăng thêm khoảng 4-60C, độ nhớt hệ giảm một phần

Sinh học: do quá trình đồng hoá tiến hành ở nhiệt độ khoảng 560C nên các vi sinh vật cũng bị ức chế, áp lực cao cũng có tác dụng làm tổn thướng tế bào vi khuẩn Vấn đề

đáng lo ngại là nếu dịch lòng đỏ bị nhiễm Samonella thì chúng vẫn còn tồn tại do

chúng có thể sống ở 600C trong vòng 1 giờ Tuy nhiên ở 560C cùng với pH trung tính của dịch lòng đỏ trứng là điều kiện ức chế sự phát triển của chúng, sự tiêu diệt

Samonella sẽ được tiến hành ở giai đoạn thanh trùng.

Thiết bị đồng hoá áp lực cao:

Sử dụng thiết bị đồng hoá áp lực cao hai cấp

Cấu tạo:

Thiết bị đồng hoá sử dụng áp lực cao gồm hai bộ phận chính: bơm cao áp và hệ thống tạo đối áp

Hình: Thiết bị đồng hoá

áp lực cao

1- motor chính 2- bộ truyền đai 3- đồng hồ đo áp suất 4- trục quay

5- piston 6- hộp piston 7- bơm 8- van 9- bộ phận đồng hoá 10-hệ thống tạo áp suất thuy lực

Bơm piston cao áp được vận hành bởi động cơ điện (1) thong qua một trục quay (4) và

bộ truyền động (2) để chuyển đổi chuyển động quay của động cơ thành chuyển động tịnh tiến của piston

Các piston (5) chuyển động tịnh tiến ở áp suất cao Chúng được chế tạo từ những vật liệu có độ bền cơ học cao Bên trong thiết bị còn có hệ thống dẫn nước vào nhằm mục đích làm mát cho piston trong suốt quá trình làm việc

Hình: Các bộ phận chính trong thiết bị đôông hoá áp lực cao

1-bộ phận sinh lực (forcer) thuộc hệ thống tạo đối áp;2-vòng đập (impact ring);

3-bộ phận tạo khe hẹp (seat); 4-hệ thống thuy lực tạo đối áp (hydraulic actuator);

5-khe hẹp

Đầu tiên dịch lòng đỏ được bơm vào trong thiết bị đồng hoá bởi một bơm piston Bơm

sẽ tăng áp lực cho hệ nhũ tương lên đến 100-150bar hoặc cao hơn tại đầu vào của khe hẹp (5) Người ta sẽ tạo ra một đối áp lên hệ nhũ tương bằng cách hiệu chỉnh khoảng cách khe hẹp trong thiết bị giữa bộ phận sinh lực (1) và bộ phận tạo khe hẹp (3) Đối

áp này được duy trì bởi một bơm thuy lực sử dụng dầu Khi đó, áp sấut đồnh hoá sẽ cân bằng với áp suất dầu tác động lên piston thuy lực

Vòng đập (2) được gắn với bộ phận tạo khe hẹp (3) sao cho mặt trong của vòng đập vuông góc với lối thoát ra của hệ nhũ tương khi rời khe hẹp Như vậy một số hạt của pha phân tán sẽ tiếp tục va vào vòng đập (2) bị vỡ ra và giảm kích thước Bộ phận tạo khe hẹp (3) được chế tạo với góc nghiêng trung bình 50 trên bề mặt để gia tốc hệ nhũ tương theo hướng vào khe hẹp và tránh sự ăn mòn của các chi tiết có liên quan Thông thường, người ta chọn khe hẹp có chiều rộng khoảng 100 lần lớn hơn đường kính hạt của pha phân tán Đi ngang qua khe hẹp tốc độ chuyển động của hệ nhũ tương có thể được tăng lên đến 100-400m/s và quá trình đồng hoá chỉ diễn ra trong khoảng 10-15 giây Trong suốt thời gian này, toàn bộ năng lượng áp suất được cung cấp từ bơm piston sẽ được chuyển hoá thành động năng Một phần năng lượng này sẽ được chuyển hoá thành áp suất để đẩy hệ nhũ tương đi tiếp sau khi rời khe hẹp Một phần khác được thoát ra dưới dạng nhiệt năng Theo tính toán, chỉ có 1% năng lượng được sử dụng phục vụ cho mục đích đồng hoá: phá vỡ các hạt của pha phân tán

Thiết bị đồng hoá hai cấp bao gồm một bơm piston để đưa nguyên liệu vào máy, hai khe hẹp và hai hệ thống thuy lực tạo đối áp Tuy nhiên, người ta thường sử dụng chung một bể dầu cho hai hệ thống thuy lực trên

Hình: Thiết bị đồng hoá hai cấp

1-Cấp một; 2-Cấp 2