Máy chế biến thực phẩm

TRƯỜNG ĐẠI CẦN THƠ Văn Minh Nhựt MÁY CHẾ BIẾN THỰC PHẨM CẦN THƠ 2007 Chương I VẬN CHUYỂN VẬT LIỆU RỜI Trong q trình sản xuất thực phẩm, thơng thường nguyên vật liệu phải qua công đoạn gia cơng chế biến nhiều máy móc thiết bị khác nhau, nguyên vật liệu cần phải chuyển từ cơng đoạn nầy sang cơng đoạn khác Q trình nầy thực nhờ máy vận chuyển phù hợp với tính chất ngun vật liệu Thơng thường, máy vận chuyển làm việc liên tục, chuyên chở vật liệu theo hướng định, làm việc thời gian không giới hạn, không dừng lại nạp tháo liệu Các máy thiết bị vận chuyển liên tục bao gồm loại như: gàu tải, băng tải, xích tải, cào tải thuộc nhóm máy có phận kéo vít tải, vận chuyển khơng khí thủy lực thuộc nhóm máy khơng có phận kéo VÍT TẢI Vít tải máy vận chuyển vật liệu rời chủ yếu theo phương nằm ngang Ngồi vít tải dùng để vận chuyển lên cao với góc nghiêng lên tới 90o, nhiên góc nghiêng lớn hiệu suất vận chuyển thấp Vít tải gồm có trục vít xoắn ốc quay lịng máng hình nửa trụ Trường hợp góc nghiêng lớn, vít tải quay ống trụ thay cho máng Máng vít tải gồm nhiều đoạn dài từ m đến m, đuờng kính lớn đường kính cánh vít khoảng vài mm, ghép với bích bulơng Trục vít làm thép ống có cánh vít Cánh vít làm từ thép hàn lên trục theo đường xoắn ốc tạo thành đường xoắn vô tận Trục vít cánh quay nhờ ổ đỡ hai đầu máng Nếu vít q dài phải lắp ổ trục trung gian, thường ổ treo, cách khoảng 3-4 m Khi trục vít quay đẩy vật liệu chuyển động tịnh tiến máng nhờ cánh vít, tương tự chuyển động bulơng đai ốc Vật liệu trượt dọc theo đáy máng trượt theo cánh vít quay Vít tải đẩy vật liệu di chuyển vật liệu rời, khô Nếu vật liệu ẩm, bám dính vào trục quay theo trục, nên khơng có chuyển động tương đối trục vật liệu, q trình vận chuyển khơng xảy Để chuyển nguyên liệu dạng cục có tính dính bám, cần chọn loại cánh vít có dạng băng xoắn dạng bơi chèo, nhiên suất vận chuyển bị giảm đáng kể Hình I - Cấu tạo vít tải -1- Chiều di chuyển vật liệu phụ thuộc vào chiều xoắn cánh vít chiều quay trục vít Nếu đảo chiều quay trục vít làm đổi chiều chuyển động vật liệu Hai trục vít có chiều xoắn cánh vít ngược đẩy vật liệu theo hai hướng ngược quay chiều Vít tải thường truyền động nhờ động điện thông qua hộp giảm tốc Số vịng quay trục vít khoảng từ 50-250 vịng/phút Chiều dài vận chuyển vít tải thường không dài 15-20 m Năng suất vận chuyển vít tải tính theo cơng thức: π (D − d ) Q = 60 Sn ρ * ψ C , kg/h đó: Q: suất vận chuyển, kg/h D: đường kính ngồi cánh vít, m n: số vịng quay trục vít, v/phút ρ: khối lượng riêng xốp vật liệu, kg/m3 ψ: hệ số nạp đầy Đối với vật liệu dạng hạt chọn ψ= (0,3-0,45); vật liệu nghiền nhỏ ψ= 0,45-0,55 S: bước vít, m để vận chuyển hạt rời, thông thường S = (0,8-1) D C1: hệ số xét tới độ dốc vít tải so với mặt phẳng ngang (bảng 1.1) Bảng 1.1 Độ dốc vít tải, độ Hệ số C1 15 0,9 Hệ số C1 20 45 0,8 0,7 60 0,6 75 0,5 Hình I - Vít tải nghiêng vận chuyển sàn phẩm dạng bột Vít tải có ưu điểm sau: − Chúng chiếm chỗ ít, với suất diện tích tiết diện ngang vít tải nhỏ nhiều so với tiết diện ngang máy vận chuyển khác − Bộ phận cơng tác vít nằm máng kín, nên hạn chế bụi làm việc với nguyên liệu sinh nhiều bụi − Giá thành thấp so với nhiều loại máy vận chuyển khác -2- Những nhược điểm vít tải: − Chiều dài suất bị giới hạn, thông thường không dài 30 m với suất tối đa khoảng 100 tấn/giờ − Chỉ vận chuyển vật liệu rời, không vận chuyển vật liệu có tính dính bám lớn dạng sợi bị bám vào trục − Trong trình vận chuyển vật liệu bị đảo trộn mạnh phần bị nghiền nát khe hở cánh vít máng Ngồi quãng đường vận chuyển dài, vật liệu bị phân lớp theo khối lượng riêng − Năng lượng tiêu tốn đơn vị nguyên liệu vận chuyển lớn so với máy khác BĂNG TẢI Băng tải máy vận chuyển vật liệu rời theo phương ngang cách cho vật liệu nằm mặt băng chuyển động Vật liệu mang từ đầu nầy tới đầu băng tháo cuối băng Băng tải gồm băng cao su vải kim loại mắc vào hai puli hai đầu Bên băng lăn đỡ giúp cho băng không bị chùng mang tải Một hai puli nối với động điện puli puli căng băng Tất đặt khung thép vững Khi puli dẫn động quay kéo băng di chuyển theo Vật liệu cần chuyển đặt lên đầu băng băng tải mang đến đầu Trong nhiều trường hợp cần phải tháo liệu chừng dùng gạt xe tháo di động Thơng thường puli căng puli vị trí nạp liệu, cịn puli dẫn động phía tháo liệu với cách bố trí nhánh băng phía nhánh thẳng giúp mang vật liệu dễ dàng Để tránh tượng trượt, puli băng cần có lực ma sát đủ lớn, băng cần phải căng thẳng nhờ puli căng đặt khung riêng kéo phía sau Hình I - Cấu tạo nguyên lý hoạt động băng tải -3- Hình I - Con lăn đỡ nghiêng Băng tải có đặc điểm sau: − Không làm hư hỏng vật liệu vật liệu khơng có chuyển động tương mặt băng − Có thể áp dụng cho nhiều loại sản phẩm khác loại vật liệu rời, vật liệu đơn loại vật liệu khơng đồng − Có khả vận chuyển tương đối xa − Chiếm nhiều diện tích khơng gian lắp đặt − Tiêu tốn lượng đơn vị khối lượng vận chuyển tương đối cao Năng suất băng tải tính theo cơng thức Q = 60 vA ρ * = 60 π DnA ρ * , kg/h Q: suất vận chuyển băng tải, kg/h v: vận tốc chuyển động băng, m/phút A: diện tích mặt cắt ngang trung bình lớp vật liệu băng, m2 ρ*: khối lượng riêng xốp vật liệu, kg/m3 D: đường kính puli truyền động, m n: số vòng puli truyền động, v/phút Hình I - Băng tải thép khơng rỉ lưới -4- GÀU TẢI Gàu tải thiết bị vận chuyển vật liệu rời theo phương thẳng đứng Cấu tạo gàu tải gồm có hai puli đặt thân làm thép mỏng Một đai dẹt có bắt gàu múc mắc vào hai puli Puli cao truyền động quay nhờ động điện thơng qua hộp giảm tốc, cịn puli nối với phận căng đai có nhiệm vụ giữ cho đai có đủ độ căng cần thiết bảo đảm đủ lực ma sát đai puli Vật liệu mang lên cao nhờ gàu múc di chuyển từ lên Gàu múc vật liệu từ phía chân gàu lên phía đổ theo hai phương pháp chủ yếu đổ nhờ lực ly tâm nhờ trọng lực Ở phương pháp ly tâm, gàu chứa đầy vật liệu vào phần bán kính cong puli xuất lực ly tâm, có phương thay đổi liên tục theo vị trí gàu Hợp lực lực lực ly tâm làm cho vật liệu văng khỏi gàu rơi xuống vào miệng ống dẫn vật liệu Lực ly tâm sinh phụ thuộc vào vân tốc quay puli, số vòng quay puli lớn, lực ly tâm lớn làm vật liệu văng sớm hơn, rơi trở lại chân gàu Nếu quay chậm, lực ly tâm nhỏ vật liệu khỏi gàu chậm khơng văng xa được, vật liệu không rơi vào miệng ống dẫn vật liệu Số vòng quay puli phải phù hợp đổ vật liệu vào miệng ống dẫn vật liệu Hình I - Cấu tạo gàu tải đổ theo phương pháp ly tâm phương pháp trọng lực - Cách bắt gàu lên đai gàu -5- Hình I - Puli căng dạng cánh chống nghiền nát vật liệu Hình I - Hình dạng bên gàu Năng suất vận chuyển gàu tính cơng thức: Q = 60vmVρ *ψ = 60πDnmVρ *ψ , kg/h Q: suất vận chuyển gàu, kg/h v: vận tốc chuyển động đai gàu, m/phút n: số vòng quay puli, v/phút V: thể tích chứa gàu, m3 ρ*: khối lượng riêng xốp vật liệu, kg/m3 D: đường kính puli truyền động, m ψ: hệ số nạp đầy HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN BẰNG KHÍ ĐỘNG Vận chuyển vật liệu khơng khí ứng dụng vào vận chuyển vật liệu dạng sợi hạt Nhờ có nhiều uu điểm nên hình thức vận chuyển nầy ứng dụng rộng rãi nhiều trường hợp thay hồn tồn cho phương pháp vận chuyển khí Vận chuyển vật liệu khơng khí dựa ngun lý sử dụng dịng khí chuyển động ống dẫn với tốc độ đủ lớn để mang vật liệu từ chỗ nầy đến chỗ khác trạng thái lơ lửng Theo lý thuyết, dịng khí có vận tốc đủ lớn vận chuyển vật liệu có khối lượng riêng kích thước Nhưng lượng để vận chuyển tiêu tốn tăng nhanh nhiều lần so với trọng lực hạt vật liệu, phạm vi thực tế ứng dụng phương pháp vận chuyển khơng khí thường sử dụng cho loại vật liệu hạt có kích thước tương đối nhỏ, nhẹ Vận chuyển khơng khí dùng nhiều ngành công nghiệp khác Hiện suất hệ thống vận chuyển không khí dao động giới hạn lớn, đạt tới 800 t/h, độ dài vận chuyển tới 1800 m độ cao đạt tới 100m Trong nhà máy chế biến lương thực thực phẩm, hệ thống áp suất thấp trung bình (chênh áp đầu hút đẩy kg/kg - Trường hợp vận chuyển hạt ống dẫn nằm ngang µ = 1- kg/kg v≥ 18 - 22 m/s -7- Chương II MÁY RỬA BAO BÌ- NGUYÊN LIỆU THỰC PHẨM NGUYÊN TẮC CHUNG KHI RỬA BAO BÌ, NGUN LIỆU Bao bì thực phẩm thường sử dụng hộp sắt, chai thủy tinh loại bao bì nhựa Các loại hộp sắt cần phải rửa trước sử dụng q trình gia cơng bảo quản khơng bảo đảm độ cần thiết Ðối với chai lọ thủy tinh, phần lớn chai quay vòng sử dụng nhiều lần nên chai thường chứa nhiều loại cặn bẩn, rác, v.v Bao bì thủy tinh khơng bảo đảm Vì chai quay vịng chai cần phải rửa trước sử dụng Các hệ thống máy rửa thiết kế chủ yếu cho hai loại bao bì Các loại bao bì nhựa bao bì thường cần qua súc tráng sơ trước đưa sản phẩm thực phẩm vào Nguyên liệu sử dụng sản xuất thực phẩm cần rửa phải xử lý sơ trước chế biến Có thể áp dụng máy rửa số loại nguyên liệu sử dụng q trình chế biến quy mơ lớn Tuy nhiên, ngun liệu có hình dạng phức tạp dễ hư hỏng, xây xát nên khó áp dụng giới cho tất loại nguyên liệu Q trình rửa ngun liệu bao bì chia làm giai đoạn: - Giai đoạn ngâm: ngâm nước, nước nóng, nước có pha hóa chất Mục đích giai đoạn nầy làm trương nuớc, giảm liên kết cặn bẩn, bị bở tơi Thời gian ngâm tùy thuộc vào loại bao bì, nguyên liệu đặc tính cặn bẩn - Giai đoạn rửa: Làm sau ngâm cách dùng lực học tia nước mạnh chổi, bàn chải ma sát làm trôi cặn bẩn Tuỳ theo cấu trúc nguyên liệu, cần phải có phương pháp rửa thích hợp nhằm tránh làm xây xát hư hỏng nguyên liệu đạt hiệu tối đa Đối với ngun liệu, kích thước, hình dạng thường khơng đồng nên q trình rửa khó đồng đều, phải rửa lại tay Với bao bì thủy tinh hộp sắt, thường cần suất lớn nên hầu hết nhà máy sản xuất thực phẩm sử dụng hệ thống rửa máy TÁC DỤNG CỦA MÔI TRƯỜNG RỬA Nguyên tắc làm việc máy để rửa bao bì thực phẩm dựa sở gia cơng dung dịch nóng hố chất tẩy rửa Phổ biến để rửa chai lọ dung dịch NaOH có nồng độ 1,53%.Tác dụng dung dịch NaOH : - hòa tan chất bẩn, dung dịch có tác dụng hóa học lên cặn bẩn, ví dụ xà phịng hóa chất béo thành chai - làm nở cặn khô đến trạng thái mềm, bở - sát trùng Nhiệt độ có tác dụng làm cho phản ứng hoá lý xảy nhanh hơn, tốc độ thấm ướt nhanh Chai hay lọ rửa nhờ tác dụng hóa học tác dụng nhiệt dung dịch Đối với nguyên liệu thực phẩm, việc sử dụng nhiệt hoá chất tẩy rửa có nhiều hạn chế làm ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm, dư lượng hố chất gây nguy ảnh hưởng tới điều -8- kiện an tồn vệ sinh thực phẩm Vì rửa nguyên liệu thực phẩm, sử dụng nhiệt độ ngâm khơng cao lắm, sử dụng loại hố chất an toàn mức độ cho phép MÁY RỬA BAO BÌ 3.1 Máy rửa hộp sắt Hộp sắt thường bám dầu, bụi q trình gia cơng bảo quản, cần rửa trước sử dụng Do hộp trước rửa hoàn toàn hộp nên loại cặn bẩn không nhiều tương đối dễ rửa Ðặc tính cuả loại bao bì sắt khơng chịu loại hố chất mạnh, nhiên có khả chịu nhiệt tốt, thơng thường máy rửa hộp sử dụng nước nóng nước bão hoà để làm hộp Quá trình rửa nhiệt độ cao cịn có tác dụng tiêu diệt vi sinh vật có sẵn hộp, làm giảm tượng hư hỏng sản phẩm sau nầy Nguyên tắc làm việc máy rửa hộp sắt phun nước nóng có nhiệt độ 90 -95 oC vào hộp, làm cho hạt bụi trương nở nhanh, bong khỏi bề mặt hộp mang ngồi nhờ dịng nước Sau rửa nước nóng, có nhiệt độ cao 105-120 oC phun vào bên hộp Mục đích việc phun tiêu diệt tất vi sinh vật cịn sót lại hộp trước cho thực phẩm vào, nhờ tăng khả bảo quản đồ hộp Ở cuối trình rửa, hộp sấy khơ khơng khí nóng Máy rửa hộp sắt kiểu băng chuyền Máy rửa hộp sắt kiểu băng chuyền gồm hệ thống băng tải thép không rỉ buồng phun nước lạnh, buồng phun nước nóng, buồng phun nước, buồng sấy hộp Băng tải mang hộp nằm ngang di chuyển qua buồng Bên buồng có vịi phun nước nước bố trí dọc hai bên thành băng chuyền Các vịi phun bố trí thành hàng liên tiếp nhờ hộp phun nhiều lần suốt thời gian di chuyển buồng Hộp phun nước lạnh, nước nóng, nước sau sấy khơ khơng khí nóng Bụi bẩn mang theo dịng nước Trong buồng sấy khơ, hệ thống quạt thổi khơng khí nóng làm khơ hộp di chuyển Ðể tiết kiệm nước, thông thường máy rửa có hệ thống lọc nước sử dụng, bổ sung thêm phần hao hụt Hình II- Máy rửa hộp sắt kiểu băng chuyền -9- ... hết nhà máy sản xuất thực phẩm sử dụng hệ thống rửa máy TÁC DỤNG CỦA MÔI TRƯỜNG RỬA Nguyên tắc làm việc máy để rửa bao bì thực phẩm dựa sở gia công dung dịch nóng hố chất tẩy rửa Phổ biến để... Các hệ thống máy rửa thiết kế chủ yếu cho hai loại bao bì Các loại bao bì nhựa bao bì thường cần qua súc tráng sơ trước đưa sản phẩm thực phẩm vào Nguyên liệu sử dụng sản xuất thực phẩm cần rửa... lớn, đạt tới 800 t/h, độ dài vận chuyển tới 1800 m độ cao đạt tới 100m Trong nhà máy chế biến lương thực thực phẩm, hệ thống áp suất thấp trung bình (chênh áp đầu hút đẩy