thiết bị cơ học chế biến thực phẩm

thiết bị cơ học chế biến thực phẩm

Phần II Máy thiết bị cơ học

Chương 2 Máy và thiết bị vận chuyển

2.1 Mở đầu

a Các phương tiện vận chuyển chất lỏng

- Bơm thể tích: Bơm pittong, bơm răng khía, bơm cánh trượt, bơm trục vít

- Bơm ly tâm

- Các bơm không có bộ phận dẫn động, bơm hướng trục, bơm xoáy lốc, bơm tia

- Bơm vận chuyển nhờ sức nén khí quyển

b Các phương tiện vận chuyển nguyên liệu rắn

- Vận chuyển liên tục băng tải, gàu tải, nôi tải, giá tải móc tải, vít tải

- Vận chuyển gián đoạn: ô tô, xe điện động xe goòng trục cẩu, thang máy

c Nguyên tắc lựa chọn máy - thiết bị vận chuyển

- Đảm bảo yêu cầu công nghệ, tính chất vật liệu

- Phù hợp với dây chuyền sản xuất, đặc tinh kỹ thuật

- Thiết bị nhỏ gọn, có thể bố trí hợp lý hoá trong dây chuyền sản xuất

- Có thể vận chuyển nhiều loại vật liệu khác nhau

- Dễ thay thế, sửa chữa

điều kiện lý thuyết (không có tổn thất thể tích)

- Khi chuyển động sang phải thì van 8 đóng, van 7 mở chất lỏng từ bể

11 đ−ợc hút lên lòng xylanh

Khi pittong đến điểm chết bên phải thì hoàn thành quá trình hút

- Khi pittong chuyển động ng−ợc lại thì van 7 đóng, vna 8 mở, chất lỏng đ−ợc đẩy lên bể chứa 10 Khi pittong đến điểm chết bên trái thì oàn thành quá trình đẩy

- Như vậy sau mỗi vòng quay của trục truyền động, tay quay thì bơm thực hiện được một chu trình hút và đẩy

+ Đầu ống hút có lưới 5 để ngân không cho rác bẩn theo chất lỏng vào bơm gây tắc bơm và đường ống Trên ống hút có van hút một chiều để chặn chất lỏng trong ống hút khi bơm ngừng làm việc

+ Trên ống đẩy có van một chiều để tránh chất lỏng đổ dồn về bơm gây ra va đập thuỷ lực có thể làm hỏng bơm và động cơ điện (khi đó guồng quay ngược chiều) do bơm dừng đột ngột

Ngoài ra trên ống đẩy còn đặt một van chắn để điều chỉnh lưu lượng chất lỏng theo yêu cầu cần thiết

- Khi khởi động, bơm ly tâm không có khả năng hút chất lỏng từ bể chứa lên bơm vì lực ly tâm xuất hiện khi guồng quay không đi để đuổi không khí ra khỏi bơm và ống hút tạo độ chân không cần thiết

Vì vậy trước khi mở máy, phải mồi chất lỏng vào đầy bơm và ống hút hoặc đặt bơm thấp hơn mức chất lỏng trong bể hút để chất lỏng tự choán đầy bơm trước khi mở máy

- áp của chất lỏng do lực ly tâm tạo ra hay chiều cao đẩy của bơm phụ thuộc vào vận tốc quay của guồng, vận tốc quay càng lớn thì áp suất và chiều cao càng lớn

Tuy nhiên không thể tăng số vòng quay của trục lên vô hạn do ứng suất trong vật liệu làm guồng sẽ tăng rất lớn, đồng thời trở lực tăng do vận tốc tăng

Đối với bơm ly tâm một cấp, áp suất có thể tạo được là 40 - 45m còn nếu muốn tăng áp suất chất lỏng lên nữa thì phải dùng bơm nhiều cấp

2.3 Vận chuyển vật liệu rời

2.3.1 Băng tải

+ Ưu điểm

- Cấu tạo đơn giản, bền

Có khả năng vận chuyển nguyên liệu theo hướng nằm ngang, nằm nghiêng hoặc kết hợp nằm ngang - nằm nghiêng

- Vận hành đơn giản, bảo dưỡng dễ dàng, có khả năng tự động hoá

- Không vận chuyển được theo đường cong

- Dễ gây bụi

- Tốc độ quay của trục vít tương đối lớn nên có thể kết hợp với động cơ điện riêng

- Giá thành rẻ hơn các loại thiết bị vận chuyển khác

+ Nhược điểm

- Chiều dài vận chuyển bị giới hạn ≤ 30m

Năng suất bị giới hạn ≤ 100 tấn/h

- Không vận chuyển được vật liệu có tạp chất, do có thể quấn vào trục vít

- Khi làm việc, vật liệu bị đảo trộn mạnh do đó có thể bị nghiền nát một phần hay bị phân chia ra theo khối lượng riêng

- Năng lượng tiêu tốn nhiều hơn so với băng tải

+ Cấu tạo

2 Cánh vít 5 Cửa tháo liệu

3 Trục vít 6 Cơ cấu truyền động

+ Cấu tạo của vít tải

1 Máng của vít tải cố định, tại phần trên có gắn những gói trục dùng làm chỗ đỡ cho trục

Máng này gồm những tấm 2 ữ 4m ghép lại với nhau, nối với nhau bằng mặt bích và bulong

2 Trục vít

Trục vít được cấu tạo rỗng hoặc đặc, trên đó gắn cánh vít ở đầu trục vít có lắp ổ làn chặn để cản lực dọc trục xuất hiện khi vận chuyển nguyên liệu

3 Tuỳ vào cách bố trí cánh vít trên trục ở bên phải hay bên trái trục

mà nguyên liệu có thể di chuyển theo nhiều hướng khác nhau

Nếu vít tải gồm 2 phần (trái và phải) thì có thể vận chuyển hai dòng nguyên liệu theo hai hướng khác nhau

Vít tải = thép đặc vận chuyển vật liệu; dạng băng; dạng bơi chèo khô tơi; cục

2.4 Các phương tiện vận chuyển khác

Vận chuyển vật liệu bằng không khí được ứng dụng để vận chuyển vật liệu dạng hạt, bột, sợi, vật liệu rời

ỉng dụng trong công nghệ chế biến ngũ cốc và các ngành khác

Năng suất 800 tấn/h, độ dài vận chuyển 1800m

Cao 100m Muốn vận chuyển vật liệu phải tạo ra chênh lệch áp suất Dựa vào trạng thái áp suất vận chuyển, có 2 loại thiết bị vận chuyển nhờ không khí

- Hệ thống hút

- Hệ thống đẩy

- Hệ thống kết hợp vừa hút vừa đẩy

Chương 3 Máy và thiết bị phân loại

3.1 Mở đầu

Yêu cầu chung

- Đảm bảo tính chất kỹ thuật công nghệ mà nguyên liệu cần đạt được

- Tính chất của nguyên liệu

1 Dây cáp 4 Phễu nạp liệu

2 Tang quay 5 Máng hứng nguyên liệu

3 Nguyên liệu

Nguyên tắc làm việc

Nguyên liệu được đưa từ phễu nạp liệu lên dây cáp Nhờ vào chuyển

động của tang quay nên nguyên liệu trên dây cáp chuyển động tinh tiến Gọi n: khoảng cách giữa 2 tâm cáp (m)

d: đường kính dây cáp (m)

D: đường kính nguyên liệu (m)

Khi (n - d) < D → nguyên liệu đi trên cáp Khi (n - d) > D → nguyên liệu lọt xuống máng hứng

Đk để tiến hành phân loại là

nmin < Dmin

nmax > Dmax + d

ứng dụng: Phân loại quả tròn, củ tròn

3.3 Máy phân loại trục vít

2 Phễu nạp liệu 5 Băng tải

3 Nguyên liệu 6 Máng hứng nguyên liệu

Nguyên tắc làm việc

Nguyên liệu từ phễu nạp liệu được chuyển lên băng tải Nhờ vào chuyển động của tang quay, nguyên liệu được chuyển động tịnh tiến trên băng tải

Khi vít tải làm việc, do cấu tạo của vít tải là có đường kính của cánh vít nhỏ dần đột ngột theo chiều chạy của băng tải, nên khoảng cách giữa trục với băng tải lớn dần Theo kích thước thay đổi của khe hở mà nguyên liệu bị phân loại

ứng dụng: Phân loại quả cứng như đào, lê, mận…

3.4 Máy phân loại đĩa quay

Dùng để phân loại các loại quả tròn, cứng, kích thước không lớn lắm thành 3 - 4 loại có kích thước khác nhau Mâm quay hình vành khăn 1 gắn với trục quay 2 bởi 8 nan hoa 3 Mâm có chiều khum về phía 2 bên Dọc theo hai bên mâm quay, đặt tấm cữ hình vòng cung cố định 4 bên trong và 5 bên ngoài Các tấm cữ vòng cung trong và ngoài này được tấm gá 6 gắn chặt với thanh sắt góc 7 bằng đinh vít 8

Có thể điều chỉnh khe hở phân loại bằng cách xê dịch ra vào tấm 5 tuỳ theo yêu cầu từng nguyên liệu Các phần quay được gắn với trục, các phần

cố định được gắn với thân máy

1 Mâm quay 4 Tấm cũ vòng cung trong

2 Trục quay 5 Tấm cữ vòng cung ngoài

3 Nan hoa

3.5 Máy phân loại quang điện

Nguyên tắc làm việc

Tuỳ theo nguyên liệu (đậu, ngô, khoai, cà chua)

Dựa vào độ nhln hay lồi lõm, chín hay xanh, mà bề mặt của chúng phản chiếu ra các luồng ánh sáng cường độ khác nhau

3.6 Máy phân loại thuỷ lực

Kết hợp việc rửa và phân loại tách riêng các tạp chất nặng cát, sỏi, và các thứ nhự: rác hoặc hạt lép

Nguyên liệu được đổ vào phễu nạp liêu 1, tấm chắn 2 dùng để điều chỉnh nguyên liệu rửa vào máng nhiều hay ít Nguyên liệu rửa đi từ phễu ra gặp ngay luồng nước mạnh từ vôi phun 3 cuốn đi theo máng bậc thang 4 vào thùng rửa Do tác dụng của dòng nước theo chiều nhất định, nguyên liệu rửa

bị phân chia thành 3 phần theo khối lượng riêng

- Phần nhẹ (rác, hạt thối, lép) nổi lên

- Phần nặng (cát, sỏi…) chìm xuống dưới

- Phần có khối lượng riêng trung bình (hạt tốt) lơ lửng trong chất lỏng Yêu cầu của vận tốc dòng nước không quá nhanh làm đảo lộn sự phân chia, nếu vận tốc dòng nước yếu thì không đủ khả năng phân chia các loại nguyên liệu

Các phần nhẹ nổi lên được dòng nước cuốn vào máng 5 phần nặng lắng xuống luồng 6 và được vòi phun 7 cuốn vào máng 5 Các hạt tốt rơi vào buồng 8 và được vòi phun 9 cuốn theo ống 10 ra sàng lắc để rửa lại và tách nước cho ráo

Nước rửa đl dùng một lần được tập trung vào bể chứa, rồi dùgn bơm

11 bơm qua vòi 3 để dùng lại do đó tiết kiệm được nước và giảm hao tổn chất khô

Tạp chất được tháo ra theo chu kỳ và nước bẩn được thay ra theo chu

kỳ

Ưu: Phân loại tốt, cấu tạo đơn giản, năng suất lớn 4 tấn/h

Nhược: Khó phân thành nhiều loại hao tổn, phế phẩm ~ 0,2 - 0,5% 3.7 máy phân loại kiểu sàng

- Mguyên lý làm việc chung của các loại sàng là tạo sự chuyển động của các vật liệu rời nằm trên mặt sàng, các vật liệu có kích thước nhỏ sẽ lọt qua mặt sàng, vật liệu có kích thước lớn nằm lại trên mặt sàng

- Sự phân loại có thể được tiến hành từ kích thước nhỏ đến lớn:, Kích thước của lỗ sàng to dần theo chiều dài của mặt sàng, (cũng là chiều chảy của nguyên liệu) và sàng thường bố trí nối tiếp

+ Ưu điểm: của phương pháp này là cấu tạo đơn giản, dễ tháo lắp + Nhược điểm: diện tích mặt phẳng phải rộng, chất lượng được phân loại thấp, mặt sàng chống mòn

- Sự phân loại có thể được tiến hành từ kiến thức lớn đến nhỏ bằng chách bố trí các sàng xếp chồng nên nhau

+ Ưu điểm: chất lượng phân loại tốt Mặt sàng lâu mòn

+ Nhược điểm: Tháo lắp khó

- Để khắc phục nhược điểm của hai phương pháp trên và phát huy ưu

điểm của hai phương pháp có thể kết hợp mặt sàng vừa bố trí xếp chồng, vừa

Khi sàng tiến thì vật cũng tiến (lực quán tính < lực ma sát)

Khi sàng lùi thì vật liệu cũng trượt tương đối trên bề mặt sàng (lực quán tính > lực ma sát)

Cần phải tạo cho sàng có gia tốc tiến và gia tốc lùi khác nhau, thông qua bộ phận truyền động là tay quay thanh chuyền và cơ cấu lệch tâm

+ Ưu điể: Nàmg suất, hiệu suất cao

Cấu tạo dơn giản, giá thành thấp

Sử dụng và sửa chữa tiện lợi

Nhược điểm: Khối chuyển động có cấu tạp không cân bằng -> tải trọng động lớn -> ảnh hưởng tới bệ máy

a

2 Thanh đỡ đàn hồi 6 Bệ máy

3 Tay biên 7 Trục lệch tâm

4 Bộ truyền động 8 Gối đỡ trục

b Máy sàng phân loại bằng lưới

1 Buồng chứa nguyên liệu 5 Các tấm lưới sàng đặt nghiêng

2 Quạt hút buồng làm sạch 6 Quạt hút buồng phân loại hạt

3 Cửa không khí vào 7 Các tấm mặt phẳng nghiêng

4 Buồng tách bụi làm sạch hạt 8 Cửa ra của hạt đl phân loại

b Máy sàng phân loại bằng lưới sàng và không khí

Theo chiều cao của máy có thể chia thành 3 phần:

- Vùng phân loại bằng không khí để làm sạch hạt

- Thùng sàng để phân hạt theo độ lớn thành 3 phần hạt

- Vùng phân loại bằng không khí để chia từng loại hạt theo độ lớn và thành các phần riêng theo t/c khí động lực

Hạt đi vào buồng 1, quạt 2 hút không khí kéo nguyên liệu vào ống 3,

và cuốn theo các hỗn hợp nhẹ Hỗn hợp này được lắng ở buồng 4 và từ đẩy chúng được tách ra khỏi máy Không khí sạch ở buồng 4 được quạt thổi vào lần thứ 2 để làm sạch hạt Như vậy quạt làm việc theo nguyên tắc tuần ohàn kín của dòng khí

ở thùng sàng 5 khối hạt được phân ra một số thành phần khác nhau theo chiều rộng và dày của hạt

Các thành phần này để vào các ngăn khác nhau của vùng phân loại bằng không khí ở phía dưới Quạt 6 hút không khí qua lớp sản phẩm đang trượt theo mặt phẳng nghiêng 7 Tương ứng với vận tốc không khí khác nhau tại những ngăn riêng của buồng lắng 8 có các hỗn hợp khoáng, hạt bẩn, hạt sạch và hỗn hợp nhẹ được lắng xuống

Thùng sàng chuyển động tịnh tiến nhờ cơ cấu thanh truyền hoặc cơ cấu lệch tâm

Chương 4 Máy rửa và làm sạch

4.1 Giới thiệu chung

Rửa và làm sạch là khâu đầu tiên của quá trình chế biến thực phẩm

a Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình rửa

- Tác nhân dùng để rửa có thể là nước hoặc hơi

Rửa bằng nước tốt hơn rửa bằng hơi vì nước có thể cuốn đi các vi sinh vật, các chất bẩn bám trên bề mặt nguyên liệu hay bao bì

Rửa bằng nước nóng có tác dụng diệt các vi sinh vật tốt hơn rửa bằng nước lạnh, tuy nhiên đối với một số loại bao bì hay nguyên liệu việc rửa bằng nước nóng có thể ảnh hưởng xấu tới chất lượng nguyên liệu và bao bì

- Chất lượng rửa tăng khi lượng nước rửa càng nhiều, tuy nhiên để tích kiệm nước thì nên có mức hạn chế nước rửa nhất định

1kg nguyên liệu - 1 ít nước

Chai, lọ có thể tích V - V lít nước rửa

- Thời gian rửa càng dài thì chất lượng rửa càng cao Nhưng ảnh hưởng tới năng suất thiết bị và chất lượng nguyên liệu Ngoài ra, thành phần, nồng độ dung dịch rửa, áp lực, vận tốc nước rửa, hướng, cấu tạo dòng nước phun đều có ảnh hưởng đến chất lượng rửa Mặt khác cấu tạo thiết bị rửa, phương tiện rửa cũng quan trọng

b Nguyên lý chung các loại máy rửa

Đảm bảo hai giai đonạ ngâm và xối

- Mục đích quá trình ngâm là để các chất bẩn bám vào vật cần rửa bở

ra Thời gian quá trình này phụ thuộc vdào tính chất hoá lý của chất bẩn, sức bám của nó vào vật cần rửa, khả năng tác dụng của dung dịch rửa

- Để tăng hiệu quả quá trình ngâm có thể đảo trộn dung dịch rửa (bằng cách khuấy hay thổi khí), tăng nhiệt độ hay dùng dung dịch kiềm

- Mục đích của quá trình xối là để xả sạch chất bẩn bám trên vật rửa

- Để tăng hiệu quả quá trình sử dụng lực cơ học, nhiệt độ, chất hoá học hoặc phối hợp các biện pháp trên

4.2 Rửa nguyên liệu

- Máy rửa thùng quay hình nón

Máy rửa thùng quay hình nón được chế tạo theo nhiều kiểu khác nhau làm việc theo nguyên tắc ngâm hoặc xối

Vỏ thùng quay có thể bằng gỗ hoặc bằng kim loại, hình trụ hoặc hình nón, đặt nghiêng hoặc nằm ngang

Phương pháp truyền động cũng khác nhau, tuỳ mục đích sử dụng và chế tạo

- Nguyên tắc làm việc

Nguyên liệu rửa liên tục đi vào máy qua máng 1 Thùng quay 2 làm từ thanh kim loại tròn hoặc dẹt ghép không sít nhau Khi nguyên liêưụ vào, thùng sẽ quay và chuyển dần nguyên liệu từ đầu vào đến đầu ra, do đặc điểm cấu tạo thùng hình nón

Do trong thùng quay có các tấm dẫn hướng nên đảm bảo nguyên liệu rửa ra theo máng liệu ra

Nước trong thùng rửa được duy trì ở mức ngập chìm nguyên liệu rửa Nước vào và ra thùng rửa liên tục, và cặn bẩn được tháo ra ngoài theo ống 5

Vận tốc thùng quay khoảng 75 - 80 vòng/phút, nhờ trục 6 nhận truyền

động qua tang quay 7 từ động cơ điện và bộ phận giảm tốc

- ứng dụng: Rửa cả nguyên con, rau, củ, quả

1 M¸ng nguyªn liÖu vµo 4 Vá thïng

3 M¸ng nguyªn liÖu ra 6 Trôc quay

7 Tang quay 4.3 Röa bao b×

M¸y röa hép s¾t kiÓu treo

Hộp được đưa vào theo máng 1 Bánh xe hình sao thứ nhất đưa hộp đi trong máy theo chiều ngược chiều kim đồng hồ Nước nóng theo trục rỗng của bánh xe đưa theo 8 nhánh vào 8 vòi phun để phun vào các hộp Trong quá trình rửa bằng nước nóng hộp xung quanh trục của bánh xe hình sao thứ nhất mọt góc ~ 3000 Sau đó hộp được chuyển sang bánh xe hình sao thứ hai, chuyển sang giai đoạn phun hơi nước nóng Quá trình diễn ra tương tự khi rửa bằng nước nóng Bánh xe hình sao nhỏ đưa các hộp ra ngoài theo máng

đưa hộp ra

Nước rửa xong được tháo ra ngoài theo ống tháo nước thải

Máy được treo bằng dây treo lên trần nhà

Năng suất 350 hộp/h

Máy rả treo chỉ dùng với hộp hình trụ tròn

4.4 Máy làm sạch nguyên liệu

Ch−¬ng 5 M¸y vµ thiÕt bÞ lµm nhá nguyªn liÖu

5.1 M¸y vµ thiÕt bÞ nghiÒn

Qu¸ tr×nh lµm nhá nguyªn liÖu lµ qu¸ tr×nh gia c«ng c¬ häc nh»m ph¸

vì c¬ cÊu nguyªn liÖu, chuyÓn chóng sang d¹ng nhá h¬n

Qu¸ tr×nh nghiÒn nghá vËt liÖu trong m¸y nghiÒn lµ nhê c¸c lùc c¬ häc Cã thÓ ph©n lo¹i c¸c d¹ng t¸c dông c¬ häc nh− sau:

- Chà xát: Vật liệu bị phá vỡ do tác dụng đồng thời của lực ép và lực kéo Sản phẩm thu được ở dạng bột

Máy nghiền búa

* Quá trình nghiền được thực hiện do:

+ Sự va đập của búa vào vật liệu

+ Sự chà xát của vật liệu với thành trong của vỏ máy

Các hạt vật liệu nhỏ lọt qua lưới phân loại và được hút ra khỏi máy, các hạt vật liệu to chưa lọt qua lưới lại được búa tiếp tục nghiền nhỏ

Dùng để nghiền tinh tạo hạt sản phẩm d = 1 - 5mm

- Búa có trọng lực mỗi búa G = 5 - 10N

Roto quay ω = 100m/s tạo hạt sản phẩm d = 10 - 10àm

* Cấu tạo: Máy nghiền có má nghiền phụ trên thành trong của vỏ máy làm tăng thêm khả năng phá vỡ vật liệu dưới tác dụng va đập của búa, và tác dụng chà xát của mái nghiền

- Má nghiền phụ được đạt dưới ghi ở vị trí cửa nạp liệu

- Ghi có tác dụng phân phối đều vật liệu theo chiều rộng máy hạn chế khả năng văng liệu lên búa khi đập

- Trên các đĩa có treo 2 búa Các búa này đập trên các mặt phẳng qua các khe ghi lắp suốt theo bề rộng máy Vật liệu sau khi nghiền đủ nhỏ sẽ lọt qua lưới ra khỏi máy, còn các hạt vật liệu to sẽ tiếp tục nghiền cho đến khi

đủ nhỏ thì thôi

Nắp máy có thể mở ra để thay búa hoặc lưới

Các loại lưỡi dao thường dùng

Máy thái lát đĩa quay nằm ngang, đặt đứng

Nguyên liệu được đưa vào cửa vào nguyên liệu

Trong khoang thái có đặt đĩa quay trên đó có các lưỡi dao khi máy làm việc đĩa quay làm cho lưỡi dao cắt nhỏ nguyên liệu Do dưới mỗi lưỡi dao có khe hở nên nguyên liệu được cắt sẽ rơi xuống dưới theo cửa sản phẩm

ra đi ra ngoài

Toàn bộ máy lắp trên giá đỡ

5.3 Máy chà nguyên liệu

Máy chà dùng để phân chia nguyên liệu mềm như cà chua, chuối, hoặc các loại quả cứng đl chần mềm thành 2 phần bột quả và bl

Nguyên lý làm việc

Tạo co nguyên liệu lực ly tâm làm cho nguyên liệu văng lên thành máy có đục lỗ nhỏ Dưới tác dụng của lực ly tâm lực đập, lực chà xát, nguyên liệu bị đánh tơi nhỏ

Dịch bột qua lỗ sàng ra ngoài, phần cứng gọi là phế liệu còn lại trong máy sẽ đ−ợc dẫn ra ngoài

Nếu xếp nhiều máy chà làm việc nối tiếp thì từ nguyên liệu đầu có thể phân chia thành nhiều loại thành phần khác nhau

Cấu tạo của máy chà

là tạo lực ly tâm? sức quay của nguyên liệu, thực hiện quá trình chà nhỏ nguyên liệu và thải phế liệu

- Sàng có cấu tạo hình nón, lắp cố định có thể mở đôi ra đ−ợc, làm từ tấm kim loại mỏng không gỉ và có đục lỗ Để sàng chịu đ−ợc lực lớn của

nguyên liệu tác dụng từ bên trong, bên ngoài sàng được gia cố bởi nhiều nẹp thép dầy Tác dụng của sàng là phân chia nguyên liệu đl gia công thành 2 phần: thịt quả và phế liệu

* Nguyên tắc làm việc

Khi máy chà làm việc Nguyên liệu từ cửa nguyên liệu vào đi vào khoang chà Do trục quay làm cho cánh chà quay và nguyên liệu được chà xát vào mặt sàng Phần bột hay thịt quả đi qua các lỗ sàng vào máng hứng sản phẩm Phế liệu đi ra ngoài theo cửa tháo phế liệu

* Khoảng cách giữa cánh chà và sàng có thể điều chỉnh được bằng cách đẩy trục quay về phía trước hay phía sau bằng cách điều chỉnh vô lăng

Sự điều chỉnh này có thể thực hiện ngay trong quá trình làm việc của máy

* Để nâng cao hiệu quả làm việc người ta lắp cánh chà nghiêng một góc 200 - góc nghiêng hay góc lệch Góc lệch càng lớn → nguyên liệu qua máy càng nhanh, lực ly tâm tác dụng lên nguyên liệu có thời gian ngắn, lượng bl càng nhiều

* Số vòng quay của trục cũng có ảnh hưởng đến hiệu quả làm việc

Chương 6 Máy khuấy trộn

6.1 Khuấy trộn chất lỏng

Khuấy trộn là quá trình cơ học được sử dụng phổ biến trong các quá trình chế biến thực phẩm

+ Mục đích của trình khuấy trộn

- Tăng cường quá trình truyền nhiệt

- Trộn các hỗn hợp tạo ra sự đồng nhất

- Hoà tan các chất rắn trong chất lỏng

- Tăng cường phản ứng hoá học trong chất lỏng

Mục đích của quá trình khuấy chất lỏng trong CN thực phẩm

- Làm tăng quá trình truyền nhiệt trong thiết bị truyền nhiệt đặc biệt là các trường hợp đối lưu tự nhiên kém

Đường đặc tính làm việc của cánh khuấy

γ: hệ số truyền nhiệt (kcal/m2 h.σ)

P/v: năng lượng khuấy trên một đơn vị thể tích chất lỏng Khi P/v càng lớn thì γ càng lớn

(1) Đường đặc tính ứng với hiết bị truyền nhiệt ống xoắn ruột gà

(2) Đường đặc tính ứng với thiết bị truyền nhiệt 2 vỏ

- Thúc đẩy sự hoà tan của các chất rắn trong chất lỏng như việc hoà tan của các chất rắn trong chất lỏng như việc hoà tan đường, muối…

Lượng chất rắn hoà tan trong chất lỏng tuân theo quy luật chung của quá trình trao đổi chất

G = k Ftb τ.∆Ctb (kg)

K: Hệ số hoà tan Error!

Hệ số hoà tan tăng khi chuẩn số Re tăng

Ftb: diện tích trung bình của bề mặt chất hoà tan (m2)

τ: thời gian hoà tna (h)

∆Ctb: hiệu số trung bình của nồng độ chất hoà tan và dung dịch (kg/m3)

Nguyên liệu đ−ợc đ−a vào từ phễu nguyên liệu vào Thùng nhào đ−ợc

đặt nằm ngang, trong đó có trục quay và các ánh đảo Tấm chắn đảm bảo coh các vật lạ không rơi vào thùng nhào trogn quá trình làm việc và đảm bảo

an toàn cho công nhân khi thao tác Sản phẩm sau khi đ−ợc nhào trộn đ−ợc

đẩy ra cửa nguyên liệu ra

Máy làm việc gián đoạn, sau mỗi chu kỳ làm việc, có thể mở nắp máy nhờ tháo các bulong, để vệ sinh

ứng dụng nghiền thịt, rau, bột, hạt…

6.2.2 Máy nhào có trục quay thẳng đứng

1 Thùng nhào 5 Bánh răng cố định

3 Trục cánh nhào 7 Thân máy

4 Bánh răng hành tinh

Nguyên lý làm việc

Nguyên liệu đ−ợc đ−a vào thùng nhào Cánh nhào gắn với trục quay Khi máy làm việc, bánh răng hành tinh sẽ chạy quanh bánh răng cố định nhờ

trục quay chính Bánh răng hành tinh sẽ truyền chuyển động đến cánh nhào

do vậy nguyên liệu đ−ợc đảo trộn

Máy làm việc gián đoạn, sau mỗi chu kỳ làm việc, sản phẩm đ−ợc lấy

Tốc độ trục là 44 vòng/phút

95 vòng/phút

Chương 7 Máy và thiết bị phân tách hệ thống đồng nhất

7.1 Máy và thiết bị lắng

Lắng là quá trình tách pha rắn ra khỏi pha lỏng một cách đơn giản nhờ vào lực trọng trường Dung dịch huyền phù sau khi đưa vào bể lắng, dưới tác dụng trọng lực, các hạt rắn sẽ lắng xuống dưới tạo thành lớp bl, pha lỏng bên trên sẽ được lấy ra bằng phương pháp gạn hoặc dùng vôi tháo ra ngoài Thùng lắng có thể làm việc gián đoạn, bán liên tục hoặc liên tục 7.1.1 Thiết bị lắng gián đoạn

Dung dịch huyền phù được đưa vào thùng lắng, dưới tác dụng của trong lực, theo thời gian, các hạt pha rắn sẽ lắng xuống đáy thiết bị Pha lỏng

sẽ được tháo ra theo van dẫn, sau đó cặn cũng được tháo ra theo một van khác ở đáy thiết bị

Ưu điểm cấu tạo đơn giản nhưng năng suất thấp

7.1.2 Thiết bị lắng bán liên tục

Dung dịch huyền phù được đưa vào thiết bị liên tục với vận tốc không lớn, nước trong đ ược tháo ra liên tục, cặn ở đáy được tháo ra theo chu kỳ Các loại thiết bị lắng bán liên tục

* Loại tấm nghiêng

Tấm chắn có tác dụng hướng cho chất lỏng chảy từ dưới lên sau đó chảy từ trên xuống

Cặn được lấy ra ở các phễu ở đáy thiết bị

* Loại hình nón

Hỗn hợp rắn - lỏng liên tục đi vào trong thùng có xếp các tấm ngăn hình nón Mỗi nón là một tầng riêng biệt nước trong theo các khe giữa các nón đi vdào ống trung tâm rồi được đẩy ra ngoài Cặn tập trung trên bề mặt nón rồi trượt xuống đáy, được tháo ra ngoài theo chu kỳ

Để cặn trượt được thì góc nghiêng của nón lớn hơn góc rơi tự do của cặn

7.1.3 Thiết bị lắng liên tục

Hỗn hợp rắn - lỏng được đưa vào thiết bị liên tục, cặn và nước trong

được tháo ra liên tục

* Loại hình phễu

Bể hình phễu có góc đáy = 600 Hỗn hợp huyền phù đi qua đĩa phân phối vào bể Nước trong tràn vào máng (3) rồi đi dẫn ra ngoài Nếu ống tháo cặn tắc thì tiến hành thổi khí nén để thông ống

* Loại răng cào

Bể chứa hình trụ, có đáy hình Có trục, quay và trên trục quay gắn cánh khuấy, trên cánh khuấy có gắn răng cào bằng thép Hỗn hợp huyền phù liên tục, đi vào thiết bịl nước trong được tháo ra liên tục theo máng tháo nước Trục cánh khuấy quay với vận tốc rất chậm để không ảnh hưởng tới quá trình lắng ~ 2,5 - 20 vòng/phút Cặn lắng xuống phía đáy được các răng cào trên cánh khuấy dồn vào tâm thiết bị rồi theo ống ở đáy thiết bị dẫn ra ngoài

Năng suất thiết bị lớn 300 tấn/ngày đêm

đoạn nhất định thì phải tiến hành rửa vật ngăn, lấy bl ra

- Dựa vào phương pháp làm việc có hai loại thiết bị lọc

Máy và thiết bị làm việc gián đoạn liên tục

+ Dựa vào khả năng tạo thành hiệu số áp suất

- Máy lọc chịu tác dụng của áp suất

- Máy lọc chân không

+ Dựa vào cấu tạo: Máy lọc khung bản

Máy lọc túi, máy lọc thùng quay Máy lọc khung bản

ứng dụng: Công nghệ sản xuất bia, đường, nước quả…

Để ép khung và bản người ta dùng một đầu và tấm đáy không chuyển

động, một đầu là đáy có thể dịch chuyển được nhờ tay quay Khi vận tay quay thì tấm đáy có thể dịch chuyển tịnh tiến

Lớp cặn càng nhiều thì tốc độ lọc càng chậm và áp suất đưa vào lọc càng tăng Khi áp suất tăng đến mức cực đại và không thay đổi chứng tỏ cặn bẩn trong khung đl đầy, ta phải tiến hành rửa bl và tháo cặn

Quá trình rửa bl như sau: ngừng nạp huyền phù, mà cho nước rửa vào Khi rửa xong người ta nới quay cho khung và bản tách ra, bl rơi xuống máng dưới rồi lấy ra ngoài Vật liệu lọc được giặt sạch để sử dụng lại

Ưu: Năng suất lọc cao, hiệu quả cao

Nhược: Thao tác nặng, vải lọc chóng mòn, rách, thời gian cho các thao tác phụ lớn

Cấu tạo máy lọc khung bán

4 Chân đỡ máy 9 Máng chứa nước lọc

5 Tấm đáy cố định

1 Đường rlnh dẫn huyền phù 1 Đường rlnh dẫn huyền phù

2 Đường rlnh dẫn nước rửa 2 Đường rlnh dẫn nước rửa

7.3 Các máy ly tâm

Các máy này phân riêng huyền phù thành pha rắn và pha lỏng nhờ vào lực ly tâm sinh ra do quá trình quay dung dịch Các máy ly tâm được sử dụng với các dung dịch huyền phù có nồng độ cao, không thể dùng phương pháp lắng hay lọc được

- Theo kết cấu các điểm tựa của trục kiểu đứng, kiểu treo

- Theo vị trí của trục nằm ngang, thẳng đứng, nằm nghiêng

- Theo quá trình làm việc gián đoạn, liên tục

ứng dụng

Máy ly tâm được sử dụng rộng rli trong ngành chế biến thực phẩm CNSX đường phân riêng đường và vỉ đường

Nước quả: phân riêng nước trong và bl

Chế biến sữa: Phân riêng sữa và phần mỡ (chất béo)

Máy ly tâm trục thẳng đứng làm việc gián đoạn có các giai đoạn làm việc như sau:

- Mở máy, cho hỗn hợp huyền phù vào

- Nhờ vào lực ly tâm, huyền phù được phân riêng thành bl và nước trong (pha rắn và pha lỏng)

- Ngừng máy, tháo bl

- Hỗn hợp huyền phù có thể được đưa vào thùng ly tâm trước khi máy làm việc, khi máy bắt đầu quay chưa đạt tốc độ ổn định hoặc khi máy đl đạt

đến tốc độ ổn định

Nếu có yêu cầu rửa bl thì trong quá trình rửa, vẫn tiếp tục chạy máy ở tốc độ làm việc để tách và ép nước rửa ra khỏi bl

Cấu tạo máy ly tâm

- áp suất ép: Khi áp suất ép tăng thì hiệu quả ép tăng Đến một giới hạn nhất định, khi áp suất tăng, mao quản trong nguyên liệu bị thất lại làm cho nước không thoát được ra ngoài

- Thời gian ép: Với cùng áp suất ép, khi thời gian ép tăng thì hiệu quả

ép tăng Đến một giới hạn nhất định về thời gian thì không ảnh hưởng đến hiệu quả ép

- Nhiệt độ sơ chế: Khi nhiệt độ tăng thì độ nhớt của dịch nước ép giảm, nước ép dễ chảy ra hơn do đó hiệu suất ép tăng Nhưng nhiệt độ tăng cũng làm ảnh hưởng đến chất lượng nguyên liệu

- Phương pháp sơ chế nguyên liệu Để tăng hiệu suất ép, người ta dùng các phương pháp cơ học để làm ngắn mao quản các phương pháp này gồm cắt, xé, nghiền…

Chương 8 Máy rót và điền sản phẩm vào bao bì và các máy ghép nắp bao bì

8.1 Cơ cấu rót theo thể tích nhất định

Máy rót và điền sp vào bao bì là một khâu quan trọng đối với ngành sản xuất đồ hộp

Yêu cầu của máy là phải thực hiện quá trình rót nhanh, chính xác, vệ sinh, có thể có yêu cầu đặc biệt về cách xếp sp trong hộp và chất lượng sản phẩm

Đối với các loại sản phẩm khác nhau thì các máy rót cũgn khác nhau cho phù hợp với sản phẩm

- Sản phẩm dạng lỏng: rượu, bia, nước giải khát

- Sản phẩm dạng sệt: sữa đặc, sữa chua

Rót theo thể tích hay rót đến ngấn

Rót theo kiểu tự chảy hay dùng sức hút

8.1.1 Cơ cấu rót theo thể tích nhất định

Quá trình làm việc của cơ cấu rót theo thể tích nhất định gồm có 2 giai

8.1.2 Cơ cấu rót đến ngứn quy định

Cơ cấu này được sử dụng trên dây chuyền

Sản phẩm đóng hộp: Có cái và nước

Sản phẩm đóng chai: Nước

Cơ cấu rót đến ngắn quy định dùng cho rót chai

1 Thùng chứa nguyên liệu

Đầu dưới của ống thoát khí có nút