đồ án thiết bị tiệt trùng tàu hủ

Thiết bị tiệt trùng ống chùm

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 3

PHẦN 1 : MỞ ĐẦU 4

1 Tổng quan về nguyên liệu 4

1.1/Hạt đậu nành 4

1.2/ Thành phần hóa học và thành phần dinh dưỡng của hạt đậu nành 4

2 TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM ĐẬU HỦ 6

2.1 Đậu phụ là gì? 6

2.2 Lợi ích của đậu phụ: 6

2.3 Phân loại đậu phụ: 6

2.4 Phương pháp đông tụ: 8

PHẦN 2 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐẬU HỦ 10

1.Ngâm rửa: 11

2.Nghiền ướt: 12

3.Gia nhiệt: 12

4.Lọc: 13

5.Tiệt trùng: 14

6.Làm nguội: 14

7.Bổ sung tác nhân đông tụ: 14

8.Rót hộp: 15

9.Đông tụ: 15

10.Làm nguội: 16

PHẦN 3.TÍNH TOÁN CÂN BẰNG VẬT CHẤT 17

PHẦN 4 TÍNH THIẾT BỊ CHÍNH 19

1.Suất lượng nước làm lạnh cần dùng : 19

2.Hiệu số nhiệt độ trung bình : 19

3.Hệ số truyền nhiệt: 19

3.1 Xác định hệ số cấp nhiệt của sữa đậu nành đi trong ống : 20

3.2 Nhiệt tải qua thành ống và lớp cáu : 20

3.3 Xác định hệ số cấp nhiệt của hơi ngưng tụ ngoài ống : 21

3.4 Xác định hệ số truyền nhiệt: 22

4 Bề mặt truyền nhiệt: 22

5 Cấu tạo thiết bị: 22

6.Tính bền thiết bị 22

6.1 Tính bền cho thân thiết bị 22

6.2 Tính bền cho đáy hộp đầu thiết bị 23

7.Tổng hợp chi tiết cơ bản của thiết bị 25

7.1 Vỏ 25

7.2 Ống 25

7.3 Vỉ ống 25

7.4 Vách ngăn lưu chất phía vỏ 25

7.5 Thanh giằng 26

7.6 Tấm ngăn lưu chất phía ống 26

PHẦN 5 TÍNH THIẾT BỊ PHỤ 27

I.Thiết bị làm nguội sản phẩm 27

1.Suất lượng nước làm lạnh cần dùng: 27

2.Hiệu số nhiệt độ trung bình: 27

3.Hệ số truyền nhiệt: 27

4.Bề mặt truyền nhiệt: 31

5.Cấu tạo thiết bị: 31

II.Bơm 31

1.Năng suất: 31

2.Cột áp: 31

3.Công suất: 33

PHẦN 6 TÍNH KINH TẾ 34

TÀI LIỆU THAM KHẢO 35

LỜI MỞ ĐẦU

Trong kế hoạch đào tạo đối với sinh viên năm thứ tư, môn học Đồ án Quá trình và Thiết bị

là cơ hội tốt cho việc hệ thống kiến thức về các quá trình và thiết bị của công nghệ hoá học Bên cạnh đó, môn này còn là dịp để sinh viên tiếp cận thực tế thông qua việc tính toán, thiết kế và lựa chọn các chi tiết của một thiết bị với các số liệu cụ thể, thông dụng

Đồ án “Nghiên cứu, tính toán và thiết kế thiết bị nghiền và ép đậu nành của hệ thống sản xuất 1200kg đậu phụ/ ngày” được thực hiện dưới sự hướng dẫn trực tiếp của TS Nguyễn Quý, bộmôn Quá trình và Thiết bị - khoa Kỹ thuật Hoá học trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Quý cũng như các thầy cô của bộ môn Quá trình và Thiết bị và những người bạn đã nhiệt tình giúp đỡ trong quá trình thực hiện

Vì Đồ án Quá trình và Thiết bị là đề tài lớn đầu tiên mà một sinh viên đảm nhận nên thiếu sót và hạn chế trong quá trình thực hiện là không tránh khỏi Do đó, em rất mong nhận được thêm góp

ý, chỉ dẫn từ thầy cô giáo và bạn bè để củng cố và mở rộng kiến thức chuyên môn

Đậu phụ là một trong những sản phẩm thực phẩm quan trọng và phổ biến ở các nước Đông

Á và Đông Nam Á Đậu phụ không có cholesterol, hàm lượng acid béo no thấp và giàu protein Các nước phương Tây cũng đã ngày càng quan tâm tới đậu phụ vì giá trị dinh dưỡng cũng như lợi ích về sức khỏe mà nó mang lại cho con người

Đậu phụ là một sản phẩm truyền thống ở Việt Nam nhưng hiện nay, ở Việt Nam đậu phụ chỉ được làm thủ công bán ngoài chợ Trong khi đó nhu cầu tiêu dùng sản phẩm đậu phụ ngày càng tăng, đòi hỏi không những sản phẩm phải có chất lượng cao mà còn phải đảm bảo vệ sinh

Do đó việc đưa đậu phụ vào sản xuất công nghiệp là rất quan trọng Đồ án sẽ trình bày về quy trình sản xuất đậu phụ trong công nghiệp và thiết bị nghiền đậu nành được sử dụng

lệ vỏ thấp, chỉ khoảng 6%, nhỏ có khi tới 9.5%.

Cấu trúc hạt đậu nành gồm 3 thành phần: vỏ hạt, phôi, nhân

 Vỏ là lớp ngoài cùng, có nhiều màu khác nhau đặc trưng chotừng loại giống thường có màu vàng hay màu trắng, hàm lượng anthocyane quyết địnhmàu vỏ của hạt Vỏ có tác dụng bảo vệ phôi mầm chống lại sự xâm nhập của nấm và vikhụẩn

 Phôi là rễ mầm, là phần sinh trưởng của hạt khi hạt lên mầm

 Nhân gồm hai lá mầm tích trữ dưỡng liệu của hạt, chiếm phầnlớn khối lượng hạt, chứa hầu hết chất đạm và chất béo của hạt

1.2/ Thành phần hóa học và thành phần dinh dưỡng của hạt đậu nành

Hạt đậu nành được đánh giá cao về mặt dinh dưỡng do giàu protein, lipid, vitamin và muốikhoáng Protein đậu nành có phẩm chất tốt nhất trong số các protein thực vật vì có đầy đủ cácacid amine không thay thế

Bảng 1 Thành phần hóa học trong hạt đậu nành

Thành phần Tỷ lệ Protein (%) Lipid (%) Carbohydrate (%) Tro (%)

Đậu nành Trứng Thịt bò Sữa bò Gạo Giá trị được đề nghị

bởi FAO - OMS

Valine 4,80 7,52 5,28 7,36 5,76 4,2

 Chất béo đậu nành

Bảng 3: Thành phần acid béo trong đậu nành

Acid béo Ký hiệu % Khối lượng Khối lượng phn

4.54.511.62.521.148.77.1

200.3228256.4284.5282280278

 Glucid : gồm 2 nhóm

raffinose 1% Raffinose và stachyose không được tiêu hóa bởi enzyme tiêu hóa nhưnglại bị lên men bởi vi sinh vật ở ruột tạo ra khí gây hiện tượng sôi bụng Đậu nànhkhông chứa đường lactose nên sữa đậu nành dễ tiêu hóa với người bị dị ứng vơi sữa bò

polysaccharide và dẫn xuất của chng, chủ yếu là cellulose, hemicellulose và các hợpchất của acid pectic

 Các thành phần khác của đậu nành

Enzyme: urease, lipoxygenase, -amylase Về mặt công nghệ thì enzyme quan trọng củađậu nành là lipoxygenase , được biết đến là lipoxydase Enzyme này xúc tác cho phảnứng oxy hoá acid béo không bão hoà đa bởi O2, gây mùi hôi cho đậu nành Enzymeurease cũng thường được đề cập tới trong sản xuất protein đậu nành nhưng về mặt côngnghệ thì nó không đóng vai trò quan trọng

Độ ẩm: Hàm lượng ẩm của hạt đậu nành quyết định rất nhiều đến điều kiện bảo quản Để

giữ được tính chất ổn định và chất lượng của hạt đậu nành trong thời gian bảo quản thìhạt đậu nành nên có hàm lượng ẩm khoảng 12% - 13%

Khoáng: chiếm tỷ lệ rất thấp (5%) gồm K, Ca, Mg, Fe, Zn, Cu…

Bảng 4: Thành phần khoáng trong hạt đậu nành

Calcium Photpho Mangan Kẽm Sắt

2.2 Lợi ích của đậu phụ:

Giàu chất dinh dưỡng vì đậu phụ giàu giàu protein chất lượng cao và vitamin nhóm B Do

đó, nó là thực phẩm thay thế cho thịt trong nhiều món ăn chay Khác với sữa đậu nành, đậu phụchứa nhiều calcium Nguồn calcium này là do tác nhân đông tụ mang lại Khi làm đậu phụ,protein đậu nành được kết tủa với calcium tạo ra đậu phụ giàu calcium Calcium trong đậu phụcòn góp phần ngăn ngừa bệnh loãng xương

Dễ tiêu hóa vì chất xơ đậu nành đã được loại bỏ trong quá trình chế biến

Không có cholesterol do đó giảm bệnh tim mạch thông qua việc giảm hàm lượng LDLcholesterol và duy trì hàm lượng HDL cholesterol

Giàu isoflavones isoflavones sẽ bù đắp cho lượng thiếu phụt này do đó làm giảm các triêuchứng xảy ra trong thời kỳ này như chóng mặt, tăng xông, mất ngủ, sự thay đổi tính khí, đauđầu… Ngoài ra isoflavones có tác dụng làm giảm nguy cơ loãng xương, một bệnh liên quan tới

sự giảm mật độ xương và sự tăng các vết nứt trong xương, giảm tỷ lệ ung thư vú và ung thưtuyến tiền liệt, giảm nguy cơ các bệnh về tim mạch…

2.3 Phân loại đậu phụ:

Có nhiều cách phân loại đậu phụ:

a Theo lượng nước lấy ra khỏi khối đông đậu phụ:

 Đậu phụ mềm (soft tofu):

Loại đậu phụ không tách nước này chứa hàm ẩm cao nhất trong tất cả các loại đậu phụ tươi.Cấu trúc có thể được mô tả giống món bánh sữa trắng mịn Ở Hàn Quốc và Nhật Bản, đậu phụmềm truyền thống được làm từ nước biển Tofu flower hay tofu brain ở Trung Quốc thườngđược dùng như món tráng miệng nhưng thỉnh thoảng dùng cphụng với các món muối cphụahoặc nước chấm, là 1 dạng đậu phụ mềm với hàm ẩm thậm chí còn cao hơn, dùng muỗng để ăn.Đậu phụ mềm thích hợp cho các món ăn cần phối trộn đậu phụ.

 Đậu phụ cứng kiểu Châu Á (Asian firm tofu, cotton tofu):

Mặc dù đã được tách nước và nén ép, loại đậu phụ này còn chứa một lượng ẩm khá lớn Nó

có độ cứng giống thịt sống nhưng đàn hồi hơn cấu trúc bên trong giống món bánh sữa cứng,bên ngoài có cấu trúc giống vải muslin dùng để tách nước và đàn hồi hơn bên trong, có thể ănbằng đũa

 Đậu phụ khô/cứng kiểu phương Tây (Western firm/dried tofu):

Chứa hàm ẩm thấp nhất trong các loại đậu phụ tươi Có độ cứng giống thịt đã nấu chín hoàntoàn Khi được cắt lát mỏng, nó dễ bở ra Mặt ngoài có cấu trúc giống vải muslin (dùng để táchnước và nén ép) Đậu phụ này được nghiền và tạo hình lại sau khi nén ép có thể làm giảm tínhchất mịn như vải của nó Một dạng đậu phụ khô (Shredded dried tofu) được thái sợi có đườngkính nhỏ hơn 2 mm giống sợi mì, có thể được dùng lạnh, chiên…

Đậu phụ cứng nói cphụng đều có thể được xào, nướng, làm đồ cphụa, phụn khói, barbecue,hoặc nấu với soup Đậu phụ cứng giàu protein, chất béo và calcium hơn đậu phụ mềm

b Theo mục đích sử dụng:

 Đậu phụ tươi (Fresh tofu): là đậu phụ tphụ được từ khối đông đậu phụ, hoàn toàn khôngqua giai đoạn chế biến Đậu phụ tươi thường được bán dưới dạng ngâm hoàn toàn trongnước để duy trì hàm ẩm

 Đậu phụ chế biến (Processed tofu): là đậu phụ được cphụẩn bị từ đậu phụ tươi xuất phát

từ nhu cầu bảo quản đậu phụ trước khi làm lạnh hoặc tăng thời gian sử dụng của đậuphụ.Có các hình thức chế biến đậu phụ tươi như sau:

 Đậu phụ lên men (fermented tofu, pickled tofu, tofu dairy, chao):Chao là một loại đậuphụ lên men, một món ăn Việt Nam, phổ biến ở miền Trung và miền Nam Nhiềungười cảm thấy sản phẩm này có vị thơm ngon, béo ngậy, đặc trưng, kích thích ănngon miệng Nó cịn được nhắc đến là "phô mai châu Á" vì nĩ cĩ lớp mốc bn ngồi bonhư phô mai Roquefort hay Camembert Nó có thể được sử dụng trong ăn chay

 Đậu phụ tẩm gia vị (Flavoured tofu): Gia vị được bổ sung trực tiếp vào sữa đậu nànhđang đông tụ

 Đậu phụ ngọt (Sweet flavoured tofus: almond tofu, mango tofu, coconut tofu): được

dùng như món tráng miệng Gia vị cho vào sữa đậu nành gồm đường, acid trái cây,chất tạo hương Hầu hết các loại đậu phụ ngọt có cấu trúc giống đậu phụ mềm vàđược dùng lạnh

 Đậu phụ mặn (Savory flavoured tofus: egg tofu, jade tofu, tamagodơfu): trứng

nguyên sống được lọc và bổ sung vào sữa đậu nành trước khi cho tác nhân đông tụ.Hỗn hợp sau đó được đông tụ trong túi nhựa có dạng ống Loại đậu phụ này có cấutrúc và mùi vị tốt hơn đậu phụ mềm nhờ chất béo và protein trong trứng

 Đậu phụ chiên (Fried tofu):Trừ những loại đậu phụ mềm nhất, tất cả các loại đậu phụđều có thể chiên Các loại đậu phụ mềm và mỏng được chiên sâu trong dầu cho đến khi

có màu sáng và có lỗ khí trong nhân Những loại đậu phụ cứng kiểu Châu Á hay đậuphụ khô có hàm ẩm thấp được cắt thành miếng vừa ăn hoặc dạng tam giác được chiêncho đến khi bề mặt có màu nâu vàng và giòn Đậu phụ chiên có thể được ăn riêng hoặc

ăn cphụng với nước chấm hoặc nấu cphụng với nước và các món ăn khác

 Đậu phụ lạnh đông (Frozen tofu):Đậu phụ lạnh đông có sự hình thành các tinh thể đálớn bên trong dẫn tới xuất hiện các lỗ hổng lớn xếp lớp Đậu phụ khi lạnh đông có màuhơi vàng, được chế biến tại nhà phổ biến từ đậu phụ mềm kiểu Châu Á mặc dù nó cũngđược bán trên thị trường như là 1 đặc sản của một số vùng ở Đài Loan Loại đậu phụnày được rã đông và có khi tách nước trước khi dùng

 Đậu phụ sấy lạnh của Nhật (Japanese freeze-dried tofu): trước khi sử dụng thườngngâm trong nước nóng hoặc nước dùng, có màu sáng và cấu trúc xốp Đậu phụ sấylạnh cũng có thể bổ sung vào soup ăn liền như miso soup

c Phân loại theo quá trình sản xuất:

 Đậu phụ có cắt định hình (cut tofu): là đậu phụ tphụ được bằng cách đông tụ sữa đậu nànhtrong kphụôn, sau đó tháo kphụôn và cắt định hình thành những miếng có kích thước theoyêu cầu và bảo quản trong nước

 Đậu phụ đóng hộp (packed tofu): là đậu phụ tphụ được bằng cách cho một lượng sữa đậunành nhất định vào một hộp plastic, bổ sung tác nhân đông tụ, hàn kín miệng hộp và thựchiện quá trình đông tụ sữa đậu nành trong hộp kín, không phải chắt bỏ nước và ép

Ngày nay, packed tofu chiếm ưu thế hơn cut tofu vì thời gian bảo quản dài hơn, tiện lợi trongphân phối v.v…

2.4 Phương pháp đông tụ:

Có 3 loại tác nhân gây đông tụ: muối và acid đã được sử dụng trên thị trường, còn enzymethì chưa được sử dụng trên thị trường nhưng có thể tạo ra đậu phụ cứng và đậu phụ mịn Mỗiloại tác nhân đông tụ được sử dụng riêng lẻ hoặc kết hợp pphụ tphụộc vào vai trò của nó trongviệc tạo ra cấu trúc đậu phụ mong muốn

Sử dụng nhiệt và pH: nhiệt độ sẽ làm cho protein bị biến tính, duỗi mạch và lộ ra những

nhóm kỵ nước hình thành những tương tác kỵ nước protein – protein Sự thay đổi pH sao choprotein trung hòa về điện, không đẩy nhau và do đó kết lại với nhau tạo mạng gel

Sử dụng acid hữu cơ: acid lactic, acid acetic, Glucono delta – lactone (GDL)…

GDL: acid hữu cơ có trong tự nhiên cũng được sử dụng trong sản xuất phô mai, tạo ra đậuphụ có cấu trúc rất mịn gần giống jelly Tác nhân này được sử dụng đặc biệt để sản xuất đậuphụ mềm và mịn, tạo ra vị cphụa gần như không cảm nhận được cho đậu phụ thành phẩm GDLthường được sử dụng kết hợp với calcium sulphate để tạo ra cấu trúc mềm mịn cho đậu phụ

Sử dụng nhiệt và ion Ca ++ /Mg ++: ion calcicum/magnesium đóng vai trò là cầu nối liên kếtcác protein lại với nhau tạo khối gel Ion Ca++/Mg++ thường ở dạng muối CaSO4, MgSO4, CaCl2,MgCl2

 Calcium sulfate (thạch cao): không vị, ít tan trong nước, được sử dụng phổ biến, tạo rađậu phụ mềm nhưng cấu trúc hơi giòn Nó còn làm cho đậu phụ giàu calcium, chất

khoáng quan trọng giúp phòng ngừa loãng xương Vì lý do đó, nhiều nhà sản xuất chọn sửdụng tác nhân này để tiếp thị sản phẩm đậu phụ của họ như là nguồn cung cấp calcium.

 Magnesium chloride và calcium chloride (Nigari): tan nhiều trong nước, tạo ra đậu phụ cócấu trúc mềm và mịn Calcium chloride là tác nhân đông tụ được sử dụng phổ biến để làmđậu phụ ở các nước Bắc Mỹ

Sử dụng nhiệt và enzyme: papain, protease kiềm và trung tính tphụ nhận từ vi sinh vật,

microbial transglutaminase (MTGase) tphụ nhận từ vi sinh vật…

Độ cứng của gel đậu phụ đông tụ bởi enzyme MTGase pphụ tphụộc vào phương pháp xử lýnhiệt sữa đậu nành và nồng độ enzyme Các thông số ảnh hưởng đến quá trình xử lý nhiệt baogồm phương pháp gia nhiệt, tốc độ gia nhiệt và nhiệt độ Gel đạt được độ cứng cao nhất, cấutrúc đồng nhất và chặt chẽ nhất khi sữa đậu nành được gia nhiệt tới 75oC và giữ trong 10 hoặc

30 pphụt

Các phương pháp khác: khác với phương pháp truyền thống, có thể bổ sung polysaccharide

vào sữa đậu nành

PHẦN 2 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

Tác nhân đông tụ

Tác nhân đông tụ Hộp

Hạt đậu nành nguyên

Hạt đậu nành nguyên Ngâm Nghiền ướt Gia nhiệt Lọc

Nước Nước

Chất chống tạo bọt Chất chống tạo bọt

1.Ngâm rửa:

Mục đích công nghệ: chuẩn bị

Làm cho hạt mềm ra giảm nhẹ và tăng hiệu suất quá trình nghiền.Loại bỏ 1 phần tạp chất bámtrên nguyên liệu giúp nâng cao hiệu suất rửa sạch.Nếu ngâm trong nước nóng thì các chất ức chếtrypsine và enzyme lipoxygenase bị vô hoạt, đồng thời tăng sự hòa tan của các hợp chấtoligosaccharides vào trong nước như raffinose và stachyose ( hai thành phần khó tiêu hóa đối với

cơ thể )

Các yếu tố ảnh hưởng:

 Lượng nước ngâm:

Thường sử dụng với tỷ lệ đậu : nước là 1 : 2.5, không nên dùng cao quá vì các thành phầntrong hạt đậu dễ tan ra nước gây tổn thất chất khô đồng thời gây lãng phí trong sản xuất Nhưngnếu dùng ít quá, hạt đậu ngấm nước không đều, lượng nước không đủ làm cho hạt đậu trươngcũng làm giảm hiệu suất phụ hồi protein

 Thời gian ngâm:

Thời gian ngâm dài hay ngắn có ảnh hưởng đến hiệu suất tphụ hồi protein Khi nhiệt độngoài trời là 15- 25oc chỉ ngâm trong 5 – 6 giờ, khi 25 – 30oC chỉ ngâm 3 – 4 giờ Nói cphụngsau khi ngâm hạt đậu có hàm ẩm 55 – 65% là tốt Nếu thời gian quá ngắn thì chưa đủ phá vỡcác liên kết của các thành phần có trong hạt đậu Nếu dài quá thì ngoài quá trình trương còn cóquá trình hòa tan chác chất khô có trong hạt đậu làm cho nước từ trong tế bào hạt đậu đi ra nângcao thành phần dinh dưỡng của nước ngâm, tạo điều kiện tphụận lợi cho vi kphụẩn lactic hoạtđộng sinh ra acid lactic, acid lactic sẽ ngấm vào hạt đậu làm cho protein của hạt đậu bị biến tínhgây hiện tượng đậu ngậy sau này không kết tủa được, tổn thất lớn protein (đậu ngậy là danh từcphụyên dùng của ngành sản xuất đậu pphụ, ý nói sữa đậu cphụa không kết tủa được)

 Nhiệt độ nước ngâm:

Nhiệt độ nước ngâm càng cao thì tốc độ hydrate hóa càng nhanh, hạt đậu trương nhanhnhưng độ trương nhỏ, các liên kết của các phân tử chưa bị phá vỡ Nhiệt độ nước ngâm tốt nhất

là 20 – 25oC, chỉ khi nào quá cần thiết theo yêu cầu sản xuất mới tăng nhiệt độ nước ngâm trên

30oC Nhiệt độ nước ngâm cao cũng làm giảm thời gian ngâm, do đó phải căn cứ vào thực tếkiểm tra hạt đậu mà thay đổi thời gian ngâm cho pphụ hợp

 Thành phần nước ngâm:

Nước ngâm phải đạt các chỉ tiêu chất lượng về nước sử dụng trong sản xuất Để an toàntrong sản xuất, về mùa hè khi ngâm đậu người ta cho thêm một lượng Na2CO3 là 0.75g/lít nướcngâm để chống cphụa Khi thấy nước ngâm có hiện tượng sủi bọt phải thay nước ngay để chốngcphụa, thối

Cách thực hiện:

Ngâm hạt đậu trong nước có nhiệt độ khoảng 20 – 21oC trong 5 giờ sao cho khối lượng hạtđậu tăng lên 2.2 lần tương ứng với độ ẩm hạt tăng từ 12% đến 60% Tách đôi hạt đậu kiểm trathấy mặt đậu bằng phẳng không có vết lõm là được

Thiết bị:Thiết bị ngâm rửa.

2.Nghiền ướt:

Mục đích công nghệ: khai thác do phá vỡ hạt đậu nành, giải phóng protein, lipid, glucid và

các chất hòa tan khác trong đậu nành vào trong nước

Ảnh hưởng tới hiệu suất thu hồi protein Nếu lượng nước cho vào quá ít thì ngoài việc không

đủ các phân tử nước để hòa tan số phân tử có trong hạt đậu còn xảy ra hiện tượng ma sát giữacác thành phần trong hạt đậu với thiết bị nghiền làm phát sinh nhiệt, nhiệt này không đượctruyền dẫn đi nhanh chóng sẽ tích tụ lại làm protein bị biến tính không hòa tan trong nước, saunày sẽ lẫn vào bã gây tổn thất lớn trong sản xuất Mặt khác cũng do ma sát quá lớn, máy nghiềnphải làm việc với một công suất lớn gây tổn hao điện năng và hạ thấp năng suất của máy trongquá trình làm việc Nếu lượng nước quá nhiều thì độ hòa tan của các thành phần hạt đậu có tăngnhưng sau này phải gia nhiệt một khối lượng nước quá lớn, tổn hao nhiên liệu và thiết bị chứađựng Nước quá nhiều trong quá trình nghiền còn làm cho đậu chảy ra gây hiện tượng nghiềnkhông mịn, cấu trúc tế bào hạt đậu chưa bị phá vỡ triệt để, làm giảm hiệu suất tphụ hồi protein

 Thời gian nghiền

Nếu thời gian quá ngắn thì sẽ không đủ phá vỡ tế bào và trích ly hiệu quả các chất hòa tanvào dung dịch, quá dài thì độ mịn của hạt không tăng lên mà gây hao phí điện năng trong sảnxuất

 Bản chất hạt đậu

Dịch sữa đậu nành là một hệ huyền ph có chất saponin là chất có tính dễ tạo bọt, các bọt này

là một loại nphụ tương khí gồm những bong bóng khí được phân cách nhau bằng một màngchất lỏng là protein, có sức căng bề mặt ngoài rất nhỏ nên có độ bền rất cao, vì vậy ta phải chochất phá bọt vào làm tăng sức căng bề mặt của các bọt cho nó tự vỡ ra Chất phá bọt dùng vớilượng 0.05% so với đậu hạt, không ảnh hưởng gì đến phẩm chất đậu phụ

Thiết bị:Thiết bị nghiền ướt dạng đĩa.

3.Gia nhiệt:

Mục đích công nghệ: chuẩn bị

Các chất có hại có trong đậu như chất ức chế trypsine, hemaglutinine bị phân hủy.Vi sinh vật

có hại bị ức chế hoặc tiêu diệt.Khử mùi tanh của đậu nành.Làm tăng chuyển động Brown giữacác phần tử của sữa làm cho số lần va chạm giữa các tiểu phần keo tăng lên, phá vỡ lớp solvat(lớp vỏ nước bao quanh) tạo điều kiện cho các phân tử sữa lại gần nhau để dễ keo tụ hơn

Các yếu tố ảnh hưởng:

 Thời gian gia nhiệt:

Thời gian gia nhiệt không nên quá dài gây biến đổi các chất dinh dưỡng có trong sữa đậunành, cũng không nên quá ngắn vì cần thời gian để phân phụy các chất độc có trong đậu nành

và khử mùi tanh của đậu

 Nhiệt độ:

Nhiệt độ không nên quá cao vì sẽ gây ra hiện tượng khê cháy, nổi bọt nhiều tạo áp suất lớnbên trong thiết bị

Cách thực hiện : Quá trình được thực hiện ở nhiệt độ 90oC

Thiết bị:Thiết bị gia nhiệt dạng vỏ áo, hình trụ, vật liệu thép không rỉ, có cánh khụấy.

 Nhiệt độ của dung dịch phụyền phụ:

Ảnh hưởng tới độ nhớt của dung dịch phụyền pphụ, nhiệt độ cao làm giảm độ nhớt của dungdịch sữa giúp thực hiện quá trình lọc dễ dàng hơn Nhiệt độ sữa đậu nành thô trước khi lọc nên

ở 80 – 90oC

 Sự rửa bã:

Trong quá trình tách dung dịch keo ra khỏi các chất rắn sẽ xảy ra hiện tượng các chất rắn giữlại trên bề mặt nó các tiểu phân keo, vì vậy phải dùng nước rửa lại bã để tận tphụ các tiểu phânkeo này Lượng nước rửa bã không nên quá nhiều vì sẽ tốn nhiên liệu và dụng cụ chứa đựng cáckhâu sau, trong khi lượng protein tphụ hồi không được bao nhiêu

Bã đậu nói cphụng sau lọc có thành phần như sau:

hỏng không kết tụ và ép bánh được Do vậy, sữa kể từ nghiền đến khi nghiền đến khi lọc xongkhông được kéo dài quá 30 phụt về mùa hè, 50 phút về mùa đông.

Thiết bị:Thiết bị lọc ly tâm.

5.Tiệt trùng:

Mục đích công nghệ: bảo quản do tiêu diệt các vi sinh vật có trong sữa kể cả các vi khuẩn

sinh bào tử giúp kéo dài thời gian bảo quản

 Nhiệt độ tiệt trùng: cao giúp rút ngắn thời gian tiệt trùng và tiêu diệt các vi sinh vật chịunhiệt có trong sữa

 Áp suất tiệt trùng: cao để làm tăng nhiệt độ tiệt trùng và tạo áp suất phá vỡ tế bào vi sinhvật

 pH của sản phẩm: sữa đậu nành có pH > 6 nên quá trình tiệt trùng thực hiện ở nhiệt độcao (trên 100oC)

Cách thực hiện:Quá trình thực hiện ở nhiệt độ 150oC trong 3 giây

Thiết bị: Thiết bị tiệt trùng UHT dạng ống chùm

6.Làm nguội:

Mục đích công nghệ: chuẩn bị cho quá trình bổ sung tác nhân đông tụ để tránh hiện tượng

đông tụ xảy ra trước khi đổ hộp

Các biến đổi chủ yếu: biến đổi quan trọng nhất là sự giảm nhiệt độ hỗn hợp xuống 10oC

Cách thực hiện: Sữa sau tiệt trùng được làm nguội nhanh xuống 10oC trên cùng 1 đường ốngcủa thiết bị tiệt trùng

7.Bổ sung tác nhân đông tụ:

Mục đích công nghệ: chuẩn bị cho quá trình đông tụ.

Các yếu tố ảnh hưởng:

 Phương pháp bổ sung tác nhân đông tụ:

Bổ sung một lần hoặc nhiều lần sao cho đảm bảo hàm lượng tác nhân đông tụ thích hợp choquá trình đông tụ

 Loại tác nhân đông tụ:

Mỗi loại tác nhân đông tụ tạo ra cấu trúc khác nhau cho đậu phụ thành phẩm và theo cơ chếkhác nhau do đó phải chọn tác nhân đông tụ thích hợp

 Khuấy trộn:

Tác nhân đông tụ phải được phân tán đều bên trong khối sữa để các ion Ca2+ tiếp xúc vớitoàn bộ protein chuẩn bị cho quá trình đông tụ được thực hiện hoàn toàn.

Cách thực hiện:

Tác nhân đông tụ được bơm từ bồn chứa vào đường ống dẫn sữa, phối trộn với sữa trước khi

đổ hộp Tác nhân đông tụ là hỗn hợp calcium chloride 0.25% và magnesium chloride 0.1% khốilượng sữa, pha thành dung dịch có nồng độ calcium chloride 30%

Thiết bị:Bồn chứa tác nhân đông tụ và bơm định lượng.

Thiết bị:Thiết bị rót hộp kết hợp dán nắp.

9.Đông tụ:

Mục đích công nghệ: chế biến vì là quá trình quan trọng nhất trong qui trình sản xuất đậu phụ

và là quá trình khó kiểm soát nhất, tạo nên cấu trúc gel đặc trưng của đậu phụ

Các yếu tố ảnh hưởng:

 Nồng độ chất khô (protein trong sữa đậu):

Nồng độ chất khô càng cao thì hàm lượng protein trong khối đông càng lớn, cấu trúc khốiđông sẽ chặt chẽ, bền vững và cứng hơn

 Nhiệt độ và tốc độ gia nhiệt:

Mỗi protein biến tính ở nhiệt độ khác nhau nên tốc độ gia nhiệt phải thích hợp để tất cả cácprotein đều được đông tụ tại nhiệt độ tối thích của nó, khối đông tạo ra có cấu trúc chặt chẽ hơn,

ít huyết thanh sữa

 Hàm lượng tác nhân gây đông tụ:

Hàm lượng tác nhân gây đông tụ phải thích hợp để đông tụ hết lượng protein có trong sữa

 Thời gian đông tụ:

Thời gian đủ dài để đông tụ toàn bộ protein có trong sữa tạo cấu trúc khối đông lớn, chặt chẽ

10.Làm nguội:

Mục đích công nghệ:

 Chuẩn bị: cho quá trình dán nhãn

 Hoàn thiện: làm nguội nhanh xuống 40oC để gel đậu phụ không bị mềm, màu sắc tốt

 Bảo quản: ngăn chặn bào tử nảy mầm và phát triển ở nhiệt độ tối thích 60-70oC

Các biến đổi chủ yếu: biến đổi quan trọng nhất là sự giảm nhiệt độ hỗn hợp xuống 10oC

Thiết bị: Thiết bị đông tụ, quá trình làm nguội được thực hiện ở khoang sau của thiết bị.

PHẦN 3.TÍNH TOÁN CÂN BẰNG VẬT CHẤT

Năng suất thiết kế tính theo sản phẩm:

1200 kg đậu phụ sản phẩm/ ngày,1 ngày làm liên tục 6 giờ

 Năng suất mỗi mẻ: 1200/6=200 kg/h

Ước lượng tổn thất qua từng công đoạn (tính theo % khối lượng)

Bảng : Ước lượng tổn thất qua từng công đoạn Tổn thất trong các quá trình Giá trị

Bổ sung tác nhân đông tụ 0.15% khối lượng hỗn hợp

Tính cân bằng vật chất cho 200 kg /h sản phẩm:

Gọi X là số kg nguyên liệu cần để sản xuất ra 600 kg sản phẩm

Khối lượng hạt đậu nành sau quá trình ngâm ( giả sử khối lượng hạt tăng 2.2 lần so với banđầu ):

Ta có tỷ lệ các thành phần hóa học tính theo chất khơ có trong hạt đậu nành như sau:

Bảng : Thành phần hóa học của hạt đậu nành (% chất khô)

Thành phần Tỷ lệ Protein (%) Lipid (%) Carbohydrate (%) Tro (%)