BÁO cáo đề tài QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ sản XUẤT nước ép bưởi

Chỉ tiêu chất lượng của bưởi được chọn làm nguyên liệu Bảng 2.3.. Nước ép bưởi rất tốt cho cơ thể, tuy nhiên không nên uống nước ép bưởi quánhiều trong một ngày mà chỉ nên dùng một lượng

TP HCM - 2020ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOAKHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC

MSSV:1811725

181419118112641811295LỚP:

GVHD: GS TS LÊ VĂN VIỆT MẪN

TS NGUYỄN QUỐC CƯỜNG

TP HCM - 2020

2ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOAKHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC

GVHD: GS TS LÊ VĂN VIỆT MẪN

TS NGUYỄN QUỐC CƯỜNG

BẢNG ĐÁNH GIÁ CÔNG VIỆC

1 Nguyễn Nhựt Duy 1811725 Soạn tài liệu phần Quy trình

2 Nguyễn Ngọc Thoa 1814191

Soạn tài liệu phần Nguyên liệuTổng hợp báo cáoLàm powerpoint

100%

3 Võ Thị Minh Thư 1811264

Soạn tài liệu phần Quy trìnhHiệu chỉnh AutocadLàm powerpoint

100%

4 TrinhTrần Thị Mai 1811295

Soạn tài liệu phần Nguyên liệu

và Sản phẩmTổng hợp báo cáo

100%

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH ẢNH 6

DANH MỤC BẢNG 6

1 Sản phẩm 7

1.1 Giới thiệu 7

1.2 Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm 8

1.2.1 Chỉ tiêu vật lý 8

1.2.2 Chỉ tiêu hóa học 8

1.2.3 Chỉ tiêu hóa lý 8

1.2.4 Chỉ tiêu sinh học 8

1.2.5 Chỉ tiêu bao bì 9

1.3 Quy cách sản phẩm 9

2 Nguyên liệu 10

2.1 Nguyên liệu chính: Bưởi 10

2.1.1 Giới thiệu 10

2.1.2 Chức năng 10

2.1.3 Thành phần hóa học 11

2.1.4 Chỉ tiêu chất lượng 12

2.2 Nước 13

2.3 Syrup 14

2.4 Enzyme naringinase 15

2.5 Phụ gia 15

3 Quy trình sản xuất nước ép bưởi 16

3.1 Phân loại 18

3.2 Làm sạch 19

3.3 Tách vỏ 20

3.4 Chần 22

3.5 Ép 23

3.6 Lọc 25

3.6.1 Lọc thô 25

3.6.2 Lọc tinh: 26

3.7 Khử đắng bằng enzyme naringinase 27

3.8 Chế biến syrup 28

3.9 Phối trộn 30

3.10 Đồng hóa 32

3.11 Bài khí 34

3.12 Thanh trùng 35

3.13 Rót hộp - Bài khí - Đóng hộp 36

3.14 Hoàn thiện sản phẩm 39

3.15 Một số thiết bị khác 39

4 Đánh giá chất lượng sản phẩm 40

4.1 Quá trình ảnh hưởng quyết định chất lượng sản phẩm che biến 40

4.2 Quá trình ảnh hưởng quyết định hiệu suất thu hồi sản phẩm 41

4.3 Quy trình có mục đích công nghệ che biến hoặc bảo quản - Yeu tố công nghệ 41

4.3.1 Đồng hóa 41

4.3.2 Thanh trùng 42

TÀI LIỆU THAM KHẢO 43

PHỤ LỤC 44

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Sản phẩm nước ép bưởi đóng hộp 7

Hình 3.1 Sơ đồ khối quy trình sản xuất nước ép bưởi đóng hộp 16 Hình 3.2 Thiết bị phân loại 18

Hình 3.3 Thiết bị rửa xối 20

Hình 3.4 Thiết bị tách vỏ 21

Hình 3.5 Thiết bị ép trúc vít 25

Hình 3.6 Máy lọc ép khung bản 27

Hình 3.7 Thiết bị trộn có cánh khuấy turbine 28

Hình 3.8 Thiết bị trộn chuyển động kép có gia nhiệt 29

Hình 3.9 Thiết bị trộn có cánh khuấy turbine 32

Hình 3.10 Nguyên lý hoạt động của thiết bị đồng hóa áp suất cao 33

Hình 3.11 Thiết bị đồng hóa áp suất cao 33

Hình 3.12 Thiết bị bài khí chân không 35

Hình 3.13 Thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng 36

Hình 3.14 Bao bì giấy dùng trong quy trình che biến 37

Hình 3.15 Thiết bị rót vô trùng 38

Hình 3.16 Cấu tạo các lớp bao bì 39

Hình 3.17 Thiết bị bơm thực phẩm 39

Hình 3.18 Điện trở sử dụng trong thiết bị đun nước công nghiệp 40

DANH MỤC BẢNG• Bảng 1.1 Chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm 8

Bảng 1.2 Quy cách sản phẩm của nước ép bưởi 9 Bảng 2.1 Thành phần dinh dưỡng của bưởi (tính trên 100g ăn được)

Bảng 2.2 Chỉ tiêu chất lượng của bưởi được chọn làm nguyên liệu

Bảng 2.3 Chỉ tiêu cảm quan và hóa lý của nước uống

Bảng 2.4 Chỉ tiêu vi sinh của nước uống

Bảng 2.5 Tiêu chuẩn về đường saccharose

1 Sản phẩm

1.1 Giới thiệu

Ngày nay, nước ép bưởi đóng hộp ngày càng được ưa chuộng trên thị trường, làloại thức uống giải khát lành mạnh cho mùa hè nóng nực Nước ép bưởi chứa nhiềuchất dinh dưỡng khác nhau, cung cấp nguồn vitamin C dồi dào mang đen nguồn nănglượng và sức đề kháng cho cơ thể Thức uống hiệu quả trong việc làm đẹp da và giảmcân Đây là nguồn cung cấp p - carotene, một chất chống oxy hóa hữu hiệu, có thểlàm giảm nguy cơ của nhiều loại ung thư Lycopene có trong nước ép bưởi giúp ngănngừa sự hình thành máu đông, do đó giảm nguy cơ tim mạch và đột quỵ

Nước ép bưởi rất tốt cho cơ thể, tuy nhiên không nên uống nước ép bưởi quánhiều trong một ngày mà chỉ nên dùng một lượng vừa đủ vào đúng thời điểm Vậyuống nước ép bưởi lúc nào là tốt nhất cho cơ thể? Thời điểm tốt nhất để uống nước épbưởi là trước và sau bữa ăn khoảng 15 - 30 phút, tuyệt đối không uống nước bưởi khiđói bởi trong bưởi có chứa axit sẽ gây hại cho dạ dày Ngoài ra, không nên uống nước

ép bưởi sau khi vừa dùng thuốc kháng sinh, thuốc giảm đau, thuốc chống viêm bởi

nó sẽ làm giảm khả năng hấp thụ của thuốc

Hình 1.1 Sản phẩm nước ép bưởi đóng hộp

- Hàm lượng đường thêm vào không vượt quá 50g/kg.

- Hàm lượng các chất như protein, glucid, lipid, vitamin, khoáng cân đối

- Hàm lượng cồn không vượt quá 3g/kg

- Hàm lượng axit chỉ cho phép có một lượng nhỏ, không đáng kể các axit bayhơi

- Hàm lượng tinh dầu không được quá 0,4ml/kg

1.2.3 Chỉ tiêu hóa lý

- Sản phẩm phải đồng nhất

- Tỷ lệ pha phân tán và pha liên tục đạt yêu cầu

- Độ đầy của hộp: 90% dung tích hộp

1.2.4 Chỉ tiêu sinh học

- Năng lượng của thực phẩm: 46 kcal

Bảng 1.1 Chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm

3 Đối tượng sử dụng Tất cả mọi người

4 Nguyên - phụ liệu Bưởi, nước, đường, enzyme naringinase

5 Thành phần khác Phụ gia: E300, E330, E466

6 Chất liệu bao bì Tetra Pak

10 Thời hạn sử dụng 12 tháng kể từ ngày sản xuất

11 Hướng dẫn sử dụng

Để nơi khô mát, tránh ánh nắng trực tiếp, sau khi

mở nắp nên bảo quản trong tủ lạnh, sử dụng trong

3 ngày

Lắc trước khi uống, ngon hơn khi uống lạnh

12 Phân phối và vậnchuyển Ở nhiệt độ thường

13 Thời gian bán sản phẩm Dưới 12 tháng, quá thời gian thì thu hồi và

đổi hàng mới

- Thân: To, cao trung bình khoảng 5 - 6 m ở tuổi trưởng thành, có gai lớn,nhánh

non có lông tơ, vỏ thân màu vàng nhạt, ở những kẽ nứt của thân đôi khi có chảy nhựa

- Cành: Cây có nhiều cành, có gai dài, nhọn

- Lá: Lớn, có gân hình mạng, mặt dưới gân chính thường có lông, phiến lá hìnhtrứng, dài 10 - 12 cm, rộng 5 - 6 cm, hai đầu tù

-Hoa: Cánh màu trắng kem, thuộc loại hoa kép, đều, mọc thành chùm 6 - 10bông

- Quả: Lớn hình cầu, dạng quả lê, đường kính 10 - 40 cm, múi lớn, có màu xanhvàng nhạt khi chín

- Hạt: Màu trắng vàng, hình không cân đối, mỗi múi bưởi có từ 2 - 5 hạt

Bưởi có nhiều kích thước tùy giống, chẳng hạn bưởi Đoan Hùng chỉ có đườngkính độ 15 cm, trong khi bưởi Năm Roi, bưởi Tân Triều (Biên Hòa), bưởi da xanh(Ben Tre) và nhiều loại bưởi khác thường gặp có đường kính khoảng 18 - 20 cm

- Bệnh tiểu đường: Bưởi có chỉ số GI thấp, điều này có nghĩa là nó cung cấpchất dinh dưỡng nhưng không có tác động tiêu cực đen lượng đường trong máu củangười Bưởi làm giảm đáng kể nguy cơ mắc bệnh tiểu đường loại 2 vì có chứanaringin - có các đặc tính tương tự như một chất ức che mà các bác sĩ sử dụng để cảithiện khả năng dung nạp glucose ở những người mắc bệnh

- Giảm cân: Các nhà nghiên cứu đã kết luận rằng bưởi có thể giúp cải thiệnhuyết áp và mức lipid (chất béo) trong máu Các chất dinh dưỡng trong bưởi có lợi íchlâu dài trong việc kiểm soát cân nặng và ngăn ngừa béo phì Bưởi chứa một sốenzyme có thể đốt cháy chất béo Đây là một phương pháp giảm cân an toàn và hiệuquả

- Huyết áp và sức khỏe tim mạch: Bưởi chứa pectin có tác dụng khử cholesterolhiệu quả trong máu Do đó, bưởi giúp cơ thể có một trái tim khỏe mạnh, giảmcholesterol, tránh xơ vữa động mạch Ngoài ra, sự kết hợp của kali, lycopene, vitamin

C và choline trong bưởi đều góp phần vào sức khỏe tim mạch

- Ung thư: Bưởi là một nguồn giàu vitamin C, giúp chống lại sự hình thành củacác gốc tự do Ngoài ra, các chất có trong bưởi như lycopene, limonoid, bioílavonoid,acid phenolic ức che sự phát triển của te bào ung thư Một số nghiên cứu gần đây kếtluận rằng bưởi giúp chống lại ung thư tuyến tiền liệt, giảm nguy cơ ung thư dạ dày

- Tiêu hóa: Bưởi có chứa nhiều nước và chất xơ, giúp ngăn ngừa táo bón, thúcđẩy đường tiêu hóa khỏe mạnh và phòng chống ung thư đại trực tràng

- Chức năng miễn dịch: Vitamin C giúp hỗ trợ hệ thống miễn dịch, giúp ngănngừa và điều trị các bệnh nhiễm trùng đường hô hấp và các bệnh nhiễm trùng khác.Đặc biệt, người lớn tuổi, những người mắc bệnh mãn tính nên đảm bảo rằng họ có đủlượng vitamin C Bưởi là một lựa chọn tốt

2.1.3 Thành phần hóa học

Trong quả bưởi, cùi chiếm 10 - 40% Hạt chiếm chiếm 3 - 6%, vỏ ngoài 10%

- Vỏ: Chứa tinh dầu, pectin naringin, các men peroxydase, amylase, đườngramnose, vitamin A, vitamin C, hesperidin

- Lá: Chứa tinh dầu Thành phần chủ yếu là dipenten, linalola và xitrala

- Hoa : Chứa tinh dầu

- Hạt: Chứa nhiều pectin, dầu béo

Bưởi dùng để che biến nước ép không bầm dập, sâu thối, có độ chín thích hợp,

vỏ mỏng, xanh ngả vàng, ít hạt Neu bưởi chưa đủ chín thì màng te bào cứng, dịch bào

ít, hàm lượng đường thấp, acid cao nên chua nhiều Bưởi quá chín thì mô quả mềm và

bở, khi ép không cho nhiều dịch thoát ra, dịch bưởi có nhiều bọt và khó lắng lọc

Những quả có vết rám ở ngoài vỏ không có ảnh hưởng nhiều đen hương vị củadịch bưởi Kích thước và hình dáng quả cũng không ảnh hưởng nhiều đen phẩm chấtnước ép

Bảng 2.2 Chỉ tiêu chất lượng của bưởi được chọn làm nguyên liệu

Vật lý

Kích thước/ Hình

dạng Đồng đều, 0:13-15cm Thuận tiện việc che biến

Phương pháp che biến vàchất lượng

Dư lượng thuốc trừ

sâu Căn cứ thông tư củaBộ Y tế An toàn và hợp pháp củasản phẩmSinh học Hàm lượng aílatoxin Không có An toàn của sản phẩm

Từ những chỉ tiêu trên, bưởi Năm Roi được chọn làm nguyên liệu chính để sảnxuất nước ép vì theo như tình hình hiện nay sản lượng bưởi Năm Roi rất dồi dào, chấtlượng lại cao (ít hạt, nước nhiều), thích hợp để che biến nước ép bưởi.

Nước dùng trong sản xuất nước bưởi phải đạt tiêu chuẩn nước sử dụng trong chebiến thực phẩm theo quy định của Bộ Y te trong TCVN Theo đó, chất lượng nước cóthể sử dụng trong sản xuất được đánh giá thông qua các thành phần: chỉ tiêu cảmquan, chỉ tiêu hóa lý và vi sinh vật

Bảng 2.3 Chỉ tiêu cảm quan và hóa lý của nước uống

Bảng 2.4 Chỉ tiêu vi sinh của nước uống

E coli hoặc Coliform

chịu nhiệt 1 x 250 ml Không phát hiện được trong bất kỳ mẫu nào

Coliform tổng số 1 x 250 ml Neu số vi khuẩn (bào tử) kiểm tra lần thứ hai > 1 thì tiến hành

Streptococci feacal 1 x 250 ml Neu số vi khuẩn (bào tử) kiểm tra lần thứ hai > 1 thì tiến hành

và fructose với tỉ lệ mol 1:1 Tiến hành thủy phân đường saccharose với xúc tác làacid hoặc enzyme, sản phẩm tạo thành là hỗn hợp glucose và fructose

Ưu điểm của quá trình nghịch đảo đường trong công nghiệp sản xuất nước épbưởi:

- Tăng độ ngọt cho syrup

- Tăng hàm lượng chất khô cho syrup

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

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

- Nghịch đảo đường saccharose bằng xúc tác acid citric, liều lượng sử dụng xấp

xỉ 750g/100kg saccharose

Bảng 2.5 Tiêu chuẩn về đường saccharose

Hàm lượng các ion kim loại Không tồn tại

2.4 Enzyme naringinase

Naringinase là một enzyme được sử dụng trong sản xuất thương mại của nướctrái cây có múi Những hợp chất đắng được tìm thấy trong tất cả các bộ phận của quảbưởi như neohesperidin, limonin và naringin, trong đó naringin là đắng nhất Enzymenaringinase là hỗn hợp 2 enzyme a-L-rhamnosidase và 0-Đ-glucosidase Enzyme nàythủy phân naringin thu được rhamnose và prunin Độ đắng của dịch ép bưởi sau khi

xử lí bằng enzyme giảm đi rất nhiều do độ đắng của prunin nhỏ hơn naringin khoảng1/3 lần

Naringinase là sản phẩm chủ yếu của loài Aspergillus và Penicillium.

- Acid ascorbic (E300): Chất chống oxy hóa

Quá trình bổ sung acid ascorbic nhằm ngăn chặn quá trình oxy hóa, giúp hương

vị và màu sắc thực phẩm không bị biến đổi, tránh hiện tượng hóa nâu, thường dùngtrong sản xuất nước ép đóng hộp

- Acid citric (E330): Chất chuẩn hóa nồng độ acid

Quá trình bổ sung acid citric nhằm làm giảm vị ngọt gắt của đường, đồng thờilàm tăng vị chua hài hòa cho sản phẩm, kích thích tiêu hóa, hạn che sự phát triển củamột số loài vi sinh vật, góp phần hạn che sự oxi hóa, làm tăng thêm mùi vị cho sảnphẩm

- Carboxymethyl Cellulose (E466): Chất ổn định

Quá trình bổ sung carboxymethyl cellulose nhằm cải thiện cấu trúc, ổn định độnhớt của sản phẩm, ngăn cản sự kết lắng các thành phần trong nước quả, tạo cảm giácngon miệng.

Hình 3.1 Sơ đồ khối quy trình sản xuất nước ép bưởi đóng hộp

SƠ ĐỒ THIẾT BỊ:

(Bản vẽ đính kèm)

Giải thích quy trình công nghệ:

Thông số công nghệ

- Hiệu suất phân loại đạt 95%

Ưu điểm:

- Tính toàn diện và chính xác cao

- Hoàn toàn tự động, giảm chi phí nhân lực

Nhược điểm: Chi phí cao, phải có trình độ cao.

Hình 3.2 Thiết bị phân loại

Thiết bị: Thiết bị rửa xối

Nguyên lý hoạt động: Bưởi được đưa vào đầu máy, ngập trong nước Phun nướctrên nguyên liệu với một áp lực nhất định kết hợp với thiết bị tạo bọt ở phía dưới đáythùng có tác dụng tách bụi bẩn nhanh hơn Năng lượng tạo ra bởi sự vỡ của bong bóngkhi nó tiếp xúc với nguyên liệu có tác động mạnh, làm cho nguyên liệu sạch hơnphương pháp rửa xối thông thường Bưởi được băng chuyền dạng lưới bằng kim loạivận chuyển liên tục về phía trước qua các đầu phun nước để làm sạch Sau đó nguyênliệu di chuyển đen phần nằm ngang phía trên để được làm ráo nước

Thông số công nghệ

- Năng suất: 1 - 1.2 tấn/giờ

- Áp suất nước: 2at

- Lượng nước sử dụng: Tỷ lệ khối lượng nước và nguyên liệu xấp xỉ là 2:1

- Nhiệt độ của nước: 25-30oC

- Thời gian làm sạch: Rất ngắn khoảng 10-20 giây

Ưu điểm:

- Hiệu suất làm sạch cao hơn gấp 3 lần so với phương pháp rửa thủ công

- Tiết kiệm lao động, nước, năng lượng, thời gian

- Không làm hỏng bưởi

- Dễ vận hành và bảo dưỡng

Hình 3.3 Thiết bị rửa xối

Mục đích công nghệ

- Chuẩn bị: Chuẩn bị cho quá trình ép, loại bỏ lớp vỏ bưởi, tăng hiệu suất épnước, giảm lượng đáng kể chất xơ cần phải lọc

- Hoàn thiện: Loại bỏ hoàn toàn tinh dầu trên vỏ bưởi, nước ép ít bị đắng

Các biến đổi của nguyên liệu

- Vật lý: Khối lượng nguyên liệu giảm, có thể làm tổn thương đen thịt quả bêntrong

- Hóa học: Loại bỏ một số thành phần tạo vị đắng cho nước ép

- Hóa sinh: Phá hủy vỏ làm giải phóng enzyme, oxy một số chất trong thịt quả,làm hóa nâu bán thành phẩm

- Sinh học: Thịt quả bị tổn thương tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển

Thiết bị: Thiết bị tách vỏ

Nguyên lý hoạt động: Bưởi được đưa vào máy thông qua người công nhân, đưatừng quả một, cố định bằng vật giữ ở trong thiết bị Vỏ được gọt bằng lưỡi dao cắt.Nguyên liệu sẽ chuyển động, tự xoay quanh trục, lưỡi dao di chuyển dọc chiều cao tráibưởi, gọt bỏ phần vỏ, quá trình diễn ra hoàn toàn tự động Nguyên liệu được đưa đencửa ra, tại đây, công nhân dùng dao gọt đi những phần vỏ còn sót lại trên nguyên liệu

Thông số công nghệ

- Tốc độ xoay của nguyên liệu: 100 vòng/phút

- Thời gian cắt: 5 - 10 giây

- Tỷ lệ tách vỏ cao > 98%

Ưu điểm:

- Thiết bị tự động

- Tiết kiệm lao động, năng lượng, thời gian

- Thay the các phương pháp tách vỏ thủ công, hạn che tạo điều kiện cho vi sinhvật phát triển

- Điều chỉnh được lưỡi dao cắt tùy theo độ dày mỏng của lớp vỏ

Nhược điểm:

Chỉ áp dụng với những quả có đường kính từ 80 250mm, chiều cao từ 160 350mm, bề dày vỏ từ 1.5 - 10mm

Chỉ áp dụng với những quả có cấu trúc khá đồng đều

- Vỏ được tách ra không hoàn toàn, vẫn còn một số vị trí vỏ khá dày

- Thất thoát sản phẩm do lưỡi dao cắt phạm vào phần thịt quả

Hình 3.4 Thiết bị tách vỏ