(Đồ án) đồ án kỹ thuật thực phẩm quá trình và thiết bị tiệt trùng đồ hộp dứa khoanh nước đường năng suất 500 tấn sản phẩmnăm

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM - - ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THỰC PHẨM QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ TIỆT TRÙNG ĐỒ HỘP DỨA KHOANH NƯỚC ĐƯỜNG NĂNG SUẤT 500 TẤN SẢN PHẨM/NĂM Giảng viên hướng dẫn Mã lớp Nhóm mơn học Nhóm sinh viên thực hiên Năm học h : TS Trần Thị Thu Hằng : K64CNTPC : 10 : 10C : 2020-2021 Đồ án Kỹ thuật thực phẩm GVHD: TS Trần Thị Thu Hằng HÀ NỘI – 2020 DANH SÁCH THÀNH VIÊN STT HỌ VÀ TÊN MSV LỚP Trần Khánh Nam 645812 K64CNTPC Đào Thị Ánh Nguyệt 646936 K64CNTPC Nguyễn Thanh Sơn 642318 K64CNTPC Ngô Thị Nguyệt 642431 K64CNTPC Trần Thị Quế 647111 K64CNTPC Trần Thị Phương Thúy 647105 K64CNTPC ĐÁNH GIÁ Nhóm trưởng: Nguyễn Thanh Sơn SĐT: 0338122707 Gmail: nthanhson210@gmail.com P a g e | 45 Nhóm 10C Học kỳ II, năm học 2020 – 2021 h Đồ án Kỹ thuật thực phẩm GVHD: TS Trần Thị Thu Hằng LỜI MỞ ĐẦU Dứa đặc sản nhiệt đới, đứng hàng thứ 10 sản lượng ăn chất lượng, hương vị, lại đứng đầu mệnh danh “ Vua hoa “, nguồn nguyên liệu tốt cho sức khỏe, nhiều thành phần dinh dưỡng, cung cấp nhiều lượng Ở nước ta, dứa thường sử dụng làm nguồn nguyên liệu để chế biến nhiều dạng thực phẩm quen thuộc với người tiêu dùng : dứa đóng hộp, dứa ngâm đường, nước ép dứa,… Thực phẩm từ dứa không nguồn bổ sung vitamin số chất khoáng đa lượng ( K, Ca,… ) vi lượng ( Fe, Cu, Zn, …) cần thiết mà thực phẩm giúp nhiệt, giải khát, … đồng thời nghiên cứu công nghiệp sản xuất đồ hộp sản xuất đồ hộp đóng vai trị quan trọng kinh tế quốc dân loại sản phẩm chế biến khác Để hiểu sản phẩm dứa đóng hộp nhóm em xin trình bày đề tài: Quy trình thiết bị tiệt trùng dứa đóng hộp nước đường với suất 500 sản phẩm/năm P a g e | 45 Nhóm 10C Học kỳ II, năm học 2020 – 2021 h Đồ án Kỹ thuật thực phẩm GVHD: TS Trần Thị Thu Hằng CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN Giới thiệu dứa sản phẩm đồ hộp dứa nước đường 1.1 Tìm hiểu nguyên liệu dứa 1.1.1 Nguồn gốc Dứa có tên gọi khác là: Khóm , Thơm (có nơi gọi là khớm) hay gai (miền Trung) trái huyền nương, tên khoa học Ananas comosus, loại quả nhiệt đới Dứa địa của Paraguay và miền nam Brasil Quả dứa thực trục hoa bắc mọng nước tụ hợp lại Còn thật “mắt dứa”, khối gồm khoảng 150-200 hoa (hoặc hơn), đài hoa tạo thành khối nén chặt gọi (giả) dứa Nó có dạng hình trịn, hình trụ hay hình biến dạng (do người chủ động tạo để làm cảnh) Ở miền Bắc Việt Nam dứa có nhiều Vĩnh Phúc, Hà Bắc, Tuyên Quang, Lào Cai, Yên Bái, Thanh Hóa Nghệ An Còn miền Nam dứa trồng nhiều tỉnh Kiên Giang, Tiền Giang, Cà Mau, Cần Thơ, Long An (Nguồn: https://vi.wikipedia.org/wiki/D%E1%BB%A9a) 1.1.2 Phân loại Dứa có tất khoảng 60 –70 giống, gộp chung thành nhóm chính: P a g e | 45 Nhóm 10C Học kỳ II, năm học 2020 – 2021 h Đồ án Kỹ thuật thực phẩm GVHD: TS Trần Thị Thu Hằng Các nhóm dứa Nhóm dứa hồng hậu ( Queen ) Nhóm dứa Cayenne ( Smooth Cayenne ) Nhóm dứa Tây Ban Nha ( Spanish Red Spanish ) Khối lượng/quả 500 – 900 gram 1,5 – 2,0 kilogram 700 – 1000 gram Cấu tạo Màu sắc - Bản hẹp, cứng, nhiều gai mép lá, mặt phiến có vân trắng chạy song song theo nhiều Mắt lồi, chịu vận chuyển, Lá màu xanh đậm, dài, dày, khơng có gai gai gốc hay chóp Quả hình trụ (hình trứng), mắt to, hố mắt nơng Hoa có màu xanh hồng Thịt màu vàng đậm Hoa tự có màu hồng, đỏ Khi chuyển chín có màu xanh mạ, chín hẳn màu vàng chuyển dần từ cuống tới chóp Thịt màu vàng nhạt - - - - Lá mềm, mép cong ngả nhiều phía lưng, mật độ gai phân bố khơng mép Quả hình gần vng, hố mắt sâu Hoa tự có màu đỏ nhạt Khi chín vỏ có màu đỏ xẫm Thịt màu vàng nhạt Mùi vị Thơm đặc trưng, vị mùi dứa Vừa có vị chua nhẹ kết hợp vị Vị chua, nhiều xơ Đại diện giống dứa Các giống: dứa hoa, dứa tây, dứa Vitoria, khóm Các giống: Chân Mộng, Đức Trọng, Trung Quốc, Thái Lan, Cayen có gai, Mehico Các giống: dứa ta, dứa mật, thơm Chất lượng Đây nhóm dứa có chất lượng cao trồng phổ biến nước ta Loại chất lượng không cao trồng nhiều để chế biến to dễ giới hố, cho hiệu kinh tế Dứa có chất lượng Sử dụng Thích hợp để ăn sống Sản xuất đồ hộp, nước dứa, xirô dứa P a g e | 45 Nhóm 10C Học kỳ II, năm học 2020 – 2021 h Đồ án Kỹ thuật thực phẩm GVHD: TS Trần Thị Thu Hằng ( Nguồn tìm hiểu : http://haugiangpineapple.com/111/ )  Một số hình ảnh loại nhóm dứa : Hình : Dứa Queens Hình : Dứa Cayenne Hình : Dứa Tây Ban Nha 1.1.3 Thành phần hóa học dứa Thành phần có dứa đa dạng ngồi chất đường, axit hữu cơ, khoáng chất nhiều vitamin vitamin B, C, P, benta – caroten… dứa có chứa Faraneol, chất tạo nên mùi thơm dứa Điều đặc biệt thành phần hóa học dứa mà khơng có loại có dứa có chứa men phân hủy protein có tên gọi Bromelin – chất có nhiều lõi dứa Sự đa dạng thành phần hóa học thể Bảng P a g e | 45 Nhóm 10C Học kỳ II, năm học 2020 – 2021 h Đồ án Kỹ thuật thực phẩm GVHD: TS Trần Thị Thu Hằng Bảng Thành phần hóa học dứa: STT THÀNH PHẦN HÓA HỌC Nước Chất khơ Đường Chất khống Acid Protid Vitamin C Vitamin A, B1, B2 TỈ LỆ 72- 88 % 15- 24 % 8- 19 % 0.25 0.3-0.8 0.5 40 mg 0.04- 0.09 mg ( Nguồn: Theo công nghệ rau - Hoàng Văn Thuyết) 1.1.3 Giá trị dinh dưỡng  Dứa có nhiều giá trị dinh dưỡng có lợi sức khỏe người khuyến cáo sử dụng rộng rãi Giá trị dinh dưỡng dứa thể Bảng 2: Bảng 2: Giá trị dinh dưỡng 100g dứa tây Thành phần Giá trị Thành phần Giá trị Nước (g) 89.70 Vitamin A (µg) Protein (g) 0.50 Beta caroten (µg) 160.00 Lipid (g) Vitamin B1 (mg) 0.10 Glucid (g) 8.90 Vitamin B2 (mg) 0.00 Chất xơ (g) 0.40 PP - Niacin (mg) 0.20 Tro (g) 0.50 Vitamin C (mg) 26.00 Canxi (mg) 32.00 Năng lượng (Kcal) 38.00 Phốt (mg) 11.00 % thải bỏ 40.00 Sắt (mg) 0.30 P a g e | 45 Nhóm 10C Học kỳ II, năm học 2020 – 2021 h Đồ án Kỹ thuật thực phẩm GVHD: TS Trần Thị Thu Hằng ( Nguồn: https://chaongaymoi.vn/dinh-duong?thucpham=DXFD5015)  Điều đặc biệt dứa có chứa Bromelin, thứ thuốc tự nhiên: dứa làm mềm thịt nấu chín thức ăn; tăng cường sức đề kháng, kháng viêm, kháng virut  Do tác dụng tăng miễn dịch bromelin, nên người bị ung thư bàng quang, phổi… uống nước ép dứa q trình điều trị Chất có tác dụng giảm phát triển tế bào ung thư  Trong dứa có nhiều manga, khống chất cần thiết cho xương trình tái tạo lại mô liên kết 1.1.4 Đặc điểm dứa  Quả dứa có hình trụ, đường kinh to khơng lớn  Dứa chọn nguyên vẹn không bị thối, hỏng hay dập nát; có độ chín đồng (chín khoảng mắt) hay chín tối đa nửa quả, khơng nên chọn q chín trình chế biến dễ gây nát, vữa, chất dinh dưỡng không nên chọn xanh thành phẩm có màu khơng đẹp vị chua nên hao tốn nhiều đường  Có thể dùng loại dứa dứa Queen, dứa Cayen , loại có hàm lượng đường acid khác ta điều chỉnh hương vị sản phẩm theo yêu cầu mong muốn cách tính tốn hàm lượng đường acid bổ sung cho phù hợp 1.2 Tìm hiểu chung sản phẩm dứa nước đường đóng hộp 1.2.1 Khái niệm Dứa khoanh nước đường sản phẩm chế biến từ dứa tươi có độ chín thích hộp Trong q trình chế biến dứa gọt vỏ, bỏ lõi cắt thành khoanh trịn đóng hộp với dung dịch nước đường P a g e | 45 Nhóm 10C Học kỳ II, năm học 2020 – 2021 h Đồ án Kỹ thuật thực phẩm GVHD: TS Trần Thị Thu Hằng 1.2.2 Các tiêu đánh giá  Chỉ tiêu cảm quan - Trong hộp, kích thước, hính dáng màu sắc khoanh dứa phải đồng - Màu sắc: sản phẩm phải có màu tự nhiên giống dứa sử dụng, có bổ sung thêm thành phần khác phải có màu sắc đặc trưng hỗn hợp - Trạng thái: khoanh dứa chắc, giịn xốp, khơng nhuyễn - Mùi vị: sản phảm phải có mùi vị đặc trưng dứa mùi hỗn hợp sản phẩm bổ sung thêm cácthành phần khác, không xuất mùi lạ - Dịch đường cần trong, không lẫn tạp chất - Trình bày: miếng dứa phải xếp gọn gàng hộp, không cao miệng hộp (Nguồn: Đại học công nghiệp thực phẩm thực phẩm HCM)  Chỉ tiêu vật lý - Khối lượng sản phẩm so với dung dịch nước đường chứa đầy hộp kín 20◦C tối thiểu 58% (Nguồn: jmeivietnam.com)  Chỉ tiêu hóa học - Hàm lượng kim loại nặng phải nằm danh mục cho phép, cụ thể với đồ hộp hoa nước đường:  Thiếc: 100mg/kg  Đồng : 80mg/kg  Chì: tuyệt đối khơng có - Độ acid: 0,2-0,5%( thường acid citric sung để làm hài hòa vị chua sản phẩm)  Chỉ tiêu hóa lý P a g e | 45 Nhóm 10C Học kỳ II, năm học 2020 – 2021 h Đồ án Kỹ thuật thực phẩm - GVHD: TS Trần Thị Thu Hằng Độ khô ( theo chiết quang kế 20◦C) tối thiểu 16%  Chỉ tiêu vi sinh - Sản phẩm không chứa loại vi sinh vật gây bệnh nhiệt độ bảo quản thường  Nồng độ dịch sản phẩm - Dịch syrup sử dụng sản phẩm dứa khoanh nước đường dịch syrup đặc có nồng độ từ 18 đến 22⸰Bx (Nguồn: Đại học cơng nghiệp thực phẩm HCM) 1.2.3 Một số hình ảnh sản phẩm dứa ngâm nước đường P a g e 10 | 45 Nhóm 10C Học kỳ II, năm học 2020 – 2021 h Đồ án Kỹ thuật thực phẩm GVHD: TS Trần Thị Thu Hằng Ghép nắp 363,53 359,9 Tiệt trùng 358,1 354,51 Làm nguội 354,51 350,51 Bảo ơn 350,51 347 CHƯƠNG 4: TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG 4.1 Tính cần nhiệt lượng Quá trình tiệt trùng nhiệt thực theo thứ tự: hộp xếp vào thiết bị tiệt trùng, nhiệt độ nâng lên từ từ đến mức định cần thiết, nhiệt độ giữ khoảng thời gian định, sau từ từ hạ thấp xuống, cuối hộp qua tiệt trùng lấy khỏi thiết bị - Chọn chế độ tiệt trùng: 10−15−15 100 Trong đó: Thời gian nâng nhiệt cho thiết bị lên đến nhiệt độ tiệt trùng 10 phút Thời gian giữ nhiệt nhiệt độ tiệt trùng 15 phút Thời gian làm nguội thiết bị 15 phút Nhiệt độ tiệt trùng 100℃ - Trọng lượng thực phẩm hộp: 565g - Nhiệt độ ban đầu thực phẩm: 60oC( sau rót dịch) P a g e 31 | 45 Nhóm 10C Học kỳ II, năm học 2020 – 2021 h Đồ án Kỹ thuật thực phẩm GVHD: TS Trần Thị Thu Hằng 4.1.1 Giai đoạn nâng nhiệt Nhiệt lượng truyền vào truyền cho phận thiết bị: nồi trùng, giỏ, thực phẩm, nước Vậy nhiệt lượng chi phí cho giai đoạn đun nóng tính theo công thức tổng quát: Qt = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 Trong đó: Q1: Nhiệt lượng đun nóng nồi tiệt trùng (kJ) Q2: Nhiệt lượng đun nóng giỏ tiệt trùng (kJ) Q3: nhiệt lượng đun nóng bao bì (kJ) Q4: nhiệt lượng đun nóng thực phẩm hộp (kJ) Q5: Nhiệt lượng tổn thất môi trường xung quanh (kJ) 4.1.1.1 Q1: Nhiệt lượng đun nóng nồi tiệt trùng Q1 = G1C1 (tT – t1) ( kJ) (Nguyễn Trọng Cẩn và Nguyễn Lệ Hà, 2009) Trong đó: G1 – Trọng lượng nồi 910 (kg) C1 – Nhiệt dung riêng vật liệu làm nồi ( kJ/kg.K) tT – Nhiệt độ tiệt trùng (oC) t1 – Nhiệt độ ban đầu nồi (oC) + Vật liệu làm nồi inox 304 + Nhiệt dung riêng vật liệu làm nồi là: 0.5 (kJ/kg.k) (https://inoxdaitin.com/tinh-chat-va-ung-dung-cua-inox-304/) Q1 = G1C1 (tT – t1) =910×0.5 × (373 – 300) = 332515(kJ) 4.1.1.2 Q2: nhiệt lượng đun nóng xe chứa đồ hộp tiệt trùng P a g e 32 | 45 Nhóm 10C Học kỳ II, năm học 2020 – 2021 h Đồ án Kỹ thuật thực phẩm GVHD: TS Trần Thị Thu Hằng Q2 = G2×C2×(tT – t2) (KJ) Trong đó: G2: trọng lượng xe đẩy tiệt trùng (kg) C2: nhiệt dung riêng vât liệu làm xe chứa đồ hộp 0.5 (KJ/kg.k) tT : nhiệt độ tiệt trùng (100oC) t2: nhiệt độ ban đầu xe đẩy tiệt trùng (250C) G2: Khối lượng xe đẩy tiệt trùng (Nguyễn Trọng Cẩn và Nguyễn Lệ Hà, 2009) G2 = dày (m)×Rộng (m)×Dài (m)×Tỉ trọng (g/cm3) = 0.005×0.75×0.75 × 7.93×103 = 35.685 (kg) => Q2 = 35.685×0.473× (375-300) = 1265.93(KJ) 4.1.1.3 Q3: nhiệt lượng đun nóng bao bì Người ta cho thấy việc nâng nhiệt độ ban đầu thực phẩm khơng có tác dụng tốt mặt lý nhiệt cho q trình tiệt trùng mà cịn có tác dụng tốt mặt vi sinh, nhiệt độ thực phẩm lúc bắt đầu tiệt trùng lớn số lượng vi sinh vật ít, trình tiệt trùng diễn với hiệu cao Q3 = G3×C3×(tT – t3) Trong đó: G3: trọng lượng bao bì C3: nhiệt dung riêng vật liệu làm bao bì sắt tây 460 J/kg.k hay 0.46 kJ/kg.k t3: nhiệt độ ban đầu bao bì (600C) Q3= 0.1×1229×0.46×(373 - 325) = 2713.63(KJ) (Nguyễn Trọng Cẩn và Nguyễn Lệ Hà, 2009) 4.1.1.4 Q4: nhiệt lượng đun nóng thực phẩm hộp P a g e 33 | 45 Nhóm 10C Học kỳ II, năm học 2020 – 2021 h Đồ án Kỹ thuật thực phẩm GVHD: TS Trần Thị Thu Hằng Q4 = G4×C4×(t’T – t4) Trong đó: G4: trọng lượng thực phẩm hộp C4: nhiệt dung riêng thực phẩm hộp (kJ/kg0C) t’T: nhiệt độ thực phẩm lúc tiệt trùng (1000C) t4: nhiệt độ ban đầu thực phẩm (600C) (Nguyễn Trọng Cẩn và Nguyễn Lệ Hà, 2009) - Tính nhiệt dung riêng thực phẩm hộp Nhiệt dung riêng thực phẩm tính theo cơng thức sau: n cp = ∑ cpi×Xi i=1 Trong Xi: hàm lượng cấu tử i n: tổng số loại cấu tử có thực phẩm cpi: nhiệt dung riêng cấu tử thứ i Hàm lượng cấu tử thực phẩm đươc tính sau: Cdứa = CPr XPr+ CCHO XCHO + CFat X Fat + Cash Xash+ Cwater Xwater Bảng 4.1: Sự phụ thuộc nhiệt dung riêng ( kJ/kg℃ ¿vào nhiệt độ (℃ ¿ STT Cơng thức tính nhiệt dung riêng Water Cwater = 4,1762 – 0.0909 × 10-3 T + 5.4731 ×10-6 T2 Carbohydrate CCHO = 1,5488 + 1.9625×10-3 T – 5.9399 × 10-6 T2 Protein CPr = 2,0082 + 1.2089×10-3 T - 1.3129 × 10-6 T2 Tro Cash = 1,0926 + 1.8896 × 10 -3T - 3.6817 × 10-6 T2 (Nguồn: GV: Trần Thị Định - 2019) Do nâng nhiệt thực phẩm từ 600C lên 1000C nên ta có: P a g e 34 | 45 Nhóm 10C Học kỳ II, năm học 2020 – 2021 h Đồ án Kỹ thuật thực phẩm GVHD: TS Trần Thị Thu Hằng T= 60+100 =80(℃) Thay số ta được: Water Cwater = 4.2 ( kJ/kg℃ ) Carbohydrate CCHO = 1.67 ( kJ/kg℃ ) Protein CPr = 2.1 ( kJ/kg℃ ) Tro Cash = 1.22 ( kJ/kg℃ ) Vậy, nhiệt dung riêng thực phẩm hộp :  Cdứa = 4.2 × 0.897 + 1.67× 0.089+ 2.1× 0.005+122× 0.0005 = 3.92 (kJ/kg℃ )  Nhiệt lượng đun nóng thực phẩm hộp: Q4 = 0.565 ×3.92×(100 – 60)×1229 = 108879.57 (KJ) 4.1.1.5 Q5: nhiệt lượng tổn thất mơi trường xung quanh Q5 = ∝1×F×τ1×(tN – tkk) (KJ) (Nguồn: Kĩ thuật nhiệt, PGS.TS Bùi Hải, PGS.TS Trần Thế Sơn) Trong đó: ∝1:hệ số tỏa nhiệt mơi trường xung quanh ∝1 = 8.4 + 0.06(tN – tkk) (kcal/m2.giờ.℃ ) F: bề mặt toàn phần nồi tiệt trùng τ1: thời gian nâng nhiệt theo công thức tiệt trùng (10/60h) tN: nhiệt độ trung bình vỏ ngồi nồi giai đoạn đun nóng( ̊C) tN = 100+25 =62.5 ℃ tkk: nhiệt độ khơng khí (℃ )  ∝1 = 8.4 + 0.06(tN – tkk) = 8.4 + 0.06×(62.5 – 25) = 10.65 (kcal/m2.giờ ℃) P a g e 35 | 45 Nhóm 10C Học kỳ II, năm học 2020 – 2021 h Đồ án Kỹ thuật thực phẩm GVHD: TS Trần Thị Thu Hằng  F : diện tích nồi tiệt trùng: − Đường kính nắp nồi 90cm => bán kính: R = 0.45m − Chiều dài nồi là: H = 1.5m F = 2π×R×H = 2π×0.55×1.5 = 4.24 (m2)  10 Q5 = 10.65 × 4.24 × 60 × (62.5 - 25) = 282.23 (kcal) = 1181.34 (kJ)  Lượng nhiệt chi phí cho giai đoạn đun nóng là: QT = Q1+Q2+Q3+Q4+Q5  QT=10252.49 + 1265.93 + 2713.63 + 108879.57 + 1181.34 = 124292.92 (KJ)  4.1.2 Giai đoạn giữ nhiệt  Trong giai đoạn này, nhiệt lượng chi phí dùng để bù đắp cho nhiệt lượng tổn thất môi trường xung quanh, nồi, giỏ, bao bì, thực phẩm,… đun nóng đến nhiệt độ tiệt trùng  Q6 = α2×F×τ2×(tvn – tkk)  (Nguồn: Kĩ thuật nhiệt, PGS.TS Bùi Hải, PGS.TS Trần Thế Sơn)  Trong đó:  α2 hệ số tỏa nhiệt mơi trường xung quanh  α2 = 8,4 + 0,06*(tvn – tkk) (kcal/m2.giờ.0C)  τ2 thời gian giữ nhiệt không đổi theo công thức tiệt trùng (15/60h)  tvn nhiệt độ trung bình vỏ ngồi nồi giai đoạn giữ nhiệt (1000C)  Thay số, ta có:   α2 = 8,4 + 0,06×(100 – 32) = 12,48 (kcal/m2.giờ.0C) 15 Q6 = 12.48×4.24× 60 × (100 – 32) = 900(kcal) = 3767.23 (KJ)  4.1.3 Chi phí nước Qt 124292.92  - Trong giai đoạn đun nóng: D 1= i2−i = 2676.1−419.04 =55.07  Trong đó: i1: entanpy nước ngưng 100oC P a g e 36 | 45 Nhóm 10C Học kỳ II, năm học 2020 – 2021 h Đồ án Kỹ thuật thực phẩm GVHD: TS Trần Thị Thu Hằng i2: entanpy nước 100oC Cường độ chi phí nước: D1 55.07 D1h = τ = 10 = 5.507 Trong đó: τ 2: Thời gian nâng nhiệt (phút) - Trong giai đoạn giữ nhiệt chi phí là: Q6 3767.23 D2 = i2−i = 2676.1−419.04 = 1.67 Cường độ chi phí hơi: D2 1.67 D2h = τ = 15 = 0.11 Trong đó: τ 3: Thời gian tiệt trùng (phút) Chi phí cho chu kỳ tiệt trùng là: D = D1 + D2 = 55.07 + 1.67 = 56.74 4.1.4 Tính lượng nước làm nguội W= N ( G 3∗C 3+G 4∗C )∗(t H−t ’ H) C (t ’ N−tN ) (kg) Trong đó: - N: số lượng đồ hộp nồi tiệt trùng (hộp) N = 1229 - G3: Trọng lượng một bao bì đồ hộp ( kg) G3 = 0.1 (kg) - C3: Nhiệt dung riêng bao bì (kcal/ kg℃) C3 = 0.46 ( kJ/kg.oC) P a g e 37 | 45 Nhóm 10C Học kỳ II, năm học 2020 – 2021 h Đồ án Kỹ thuật thực phẩm GVHD: TS Trần Thị Thu Hằng - G4: Trọng lượng thực phẩm hộp ( kg) G4 = 0.565 (kg)  C4: Nhiệt dung riêng thực phẩm hộp (kJ/ kgoC) Cdứa= 3.92 (kJ/kg℃ )  - C: Nhiệt dung riêng nước làm nguội(kJ/kg.oC) C = 4.048 (kJ/kg.oC) - Nhiệt độ ban đầu sản phẩm: tH = 100oC - Nhiệt độ cuối sản phẩm: t’H = 40oC - Nhiệt độ ban đầu nước nhiệt độ phòng tiêu chuẩn tN = 25oC - Nhiệt độ cuối nước làm mát thường thấp nhiệt độ thực phẩm khoảng – 7oC, giả sử 5oC, t’N= t’H – = 35oC  (Nguyễn Trọng Cẩn và Nguyễn Lệ Hà, 2009)  W= 1229 ( 0.1∗0.46+0.565∗3.92 )∗(100−40) = 4118.37 (kg) 4.048∗(35−25) Sản xuất mẻ Sản xuất ca Giai nâng nhiệt (kJ) QT =124292.92 Qnâng nhiệt = 124292.92 x =248585.84 Giai đoạn giữ nhiệt (kJ) Q6 = 3767.23 Qgiữ nhiệt = 3767.23 x 2= 7534.46 Chi phí nước (kg) D = 56.74 D = 56.74 x = 113.48 PHẦN 5: TÍNH TỐN THIẾT KẾ THIẾT BỊ P a g e 38 | 45 Nhóm 10C Học kỳ II, năm học 2020 – 2021 h Đồ án Kỹ thuật thực phẩm GVHD: TS Trần Thị Thu Hằng Giới thiệu thiết bị 5.1 Cấu tạo * Cấu tạo thiết bị: Thân nồi Nắp cầu lõm Xe chứa sản phẩm Cơ cấu tay quay 5.Van cấp Ống phân phối Xả khí Van an tồn áp kế Xả nước ngưng 10 Bánh xe chốt Thông số kỹ thuật P a g e 39 | 45 Nhóm 10C Học kỳ II, năm học 2020 – 2021 h Đồ án Kỹ thuật thực phẩm GVHD: TS Trần Thị Thu Hằng Mã hàng GT7C3A Nằm ngang Kiểu 0.3 Áp lực làm việc lớn (MPa) 1430C Nhiệt độ làm việc lớn  1,8 Thể tích (m3) Kích thước ngồi (mm) (dài x rộng x cao) Inner Diameter (mm) 2150 x 1650 x 1450 Ø1100 Tổng trọng lượng (Kg) 910 (http://maymocthanhtrung.vn/san-pham/noi-thanh-trung/?fbclid=IwAR2aP9UqSs7_bIHB8y8U1GGoC3oX0UXKZga8b85iIRTqhYEzpJWX9Im0OI) P a g e 40 | 45 Nhóm 10C Học kỳ II, năm học 2020 – 2021 h Đồ án Kỹ thuật thực phẩm GVHD: TS Trần Thị Thu Hằng Số lượng xe đẩy Kích thước (mm) (dài x rộng x cao ) 2000 x 750 x 750 Vật liệu Inox 304 Nguyên lý làm việc - Xếp đầy hộp vào xe đẩy đựng sản phẩm, đẩy vào nồi đậy kín thiết bị + Hơi cung cấp từ van cấp hơi, theo đường ống phía thiết bị, phần đầu có tác dụng đuổi khơng khí khỏi nồi, hỗn hợp khơng khí ngồi qua van xả khí, thời gian xả khí kéo dài đến 10 phút + Đóng van xả khí lại, tiếp tục cung cấp cho nồi ống phân phối đặt thiết bị để nâng nhiệt sản phẩm đạt nhiệt độ tiệt P a g e 41 | 45 Nhóm 10C Học kỳ II, năm học 2020 – 2021 h Đồ án Kỹ thuật thực phẩm GVHD: TS Trần Thị Thu Hằng trùng + Sau truyền nhiệt, van đóng lại, nước ngưng xả qua van xả nước ngưng, thừa sau tiệt trùng xả qua van xả khí để cân áp suất khí trước tháo sản phẩm Sản phẩm làm nguội cách mở từ từ van xả khí, xả từ từ thiết bị đạt áp suất áp suất khí ( xả từ từ để tránh hộp bị căng phồng, biến dạng không đàn hồi hay nứt hở ghép mí) (https://valve.vn/goc-chuyen-gia/thiet-bi-thuc-pham cac-thiet-bi-nhiet.html?fbclid=IwAR1T3XxB64Sa33N_bx7R-WJL1z8qy78PlUYx9hOz9IrXcRzbAGrzEQU-IE#mcetoc_1dc5qrn96e) Cách hoạt động Xe chứa sản phẩm (3) đẩy vào thiết bị đường ray, nắp dạng cầu lõm (2) Đóng mở nhờ cấu tay quay (4) Được đóng kín nhờ bánh xe chốt (10) Hơi cấp qua van (5) vào ống phân phối (6) đặt thiết bị, sau truyền nhiệt nước ngưng tháo qua đường xả (9) Ban xả khí (7) dùng để xả khí trước cấp vào tiệt trùng để xả thừa sau tiệt trùng để cân áp suất khí trước tháo sản phẩm P a g e 42 | 45 Nhóm 10C Học kỳ II, năm học 2020 – 2021 h Đồ án Kỹ thuật thực phẩm GVHD: TS Trần Thị Thu Hằng Ưu điểm, nhược điểm thiết bị * Ưu điểm - Năng suất lớn - Thao tác đơn giản - Phù hợp với quy mô sản xuất * Nhược điểm - Thiết bị cồng kềnh, chiếm nhiều diện tích - Chi phí nước lớn - Thời gian thao tác lâu (https://valve.vn/goc-chuyen-gia/thiet-bi-thuc-pham cac-thiet-bi-nhiet.html?fbclid=IwAR1T3XxB64Sa33N_bx7R-WJL1z8qy78PlUYx9hOz9IrXcRzbAGrzEQU-IE#mcetoc_1dc5qrn96e ) II Tính tốn thiết bị * Kích thước hộp (mm): đường kính x cao: Ø88 x 116 * Chọn kích thức xe đẩy (mm): dài x rộng x cao: 2000 x 750 x 750 * Tổng thời gian cho tồn q trình tiệt trùng là: 40 phút - Ta có số hộp sản xuất ca (8 tiếng) là: 2458 hộp - Thanh trùng công nghiệp mẻ / ca * Số hộp sản xuất mẻ tiệt trùng là: 2458/2 = 1229 hộp * Tính xe đẩy + Số hộp xếp theo chiều cao xe đẩy là: 750 : 116 ~ lớp + Số hộp xếp theo chiều dài xe đẩy là: 2000 : 88 ~ 23 hộp ( tính khoảng trống) + Số hộp xếp theo chiều rộng xe đẩy là: 750 : 88 ~ hộp (đã tính khoảng trống) => Số hộp có xe đẩy là: x 23 x = 1242 hộp - Tổng số hộp có nồi là: 1242 > 1229 hộp (số lượng hộp cần tiệt trùng mẻ) P a g e 43 | 45 Nhóm 10C Học kỳ II, năm học 2020 – 2021 h Đồ án Kỹ thuật thực phẩm GVHD: TS Trần Thị Thu Hằng Vậy cần thiết bị tiệt trùng với thơng số - Thể tích hộp sản phẩm là: V = π x r2 x h + Thay số, ta có V = 3,14 x 442 x 116 x10-6 V = 0,705 (dm3) + Tổng thể tích hộp nồi tiệt trùng : 0,705 x 1242 = 875.61 (dm3)  Vậy thể tích hộp chiếm chỗ: 875.61/1800 = 0.486 phần thể tích nồi TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng việt Bài giảng môn công nghệ chề biến – TS Trần Thị Nhung Slide công nghệ chế biến đồ hộp – Thạc sĩ Nguyễn Thị Hồng Yến Giáo trình cơng nghệ rau - PGS.TS Hà Văn Thuyết Kỹ thuật sản xuất đồ hộp rau / Nguyễn Vân Tiếp, Qch Đĩnh, Ngơ Mĩ Văn Giáo trình Kĩ thuật nhiệt, PGS.TS Bùi Hải, PGS.TS Trần Thế Sơn Giáo trình nguyên lý sản xuất đồ hộp – Nguyễn Trọng Cẩn Nguyễn Lệ Hà Các trình thiết bị trao đổi nhiệt – Tôn Thất Minh, 2015 Tài liệu internet 7.http://congnghevotrung.com/quy-trinh-san-xuat-dua-khoang-dong-hop/? fbclid=IwAR0usGSWXh1JdUB65Dv1wclNQqJTCXsjG3U_6sY7UsHHe5uQW26SBOJC2pw 8.https://vi.wikipedia.org/wiki/D%E1%BB%A9a 9.https://www.thuocdantoc.org/tac-dung-cua-dua.html 10 https://chaongaymoi.vn/dinh-duong?thucpham=DXFD5015 11.https://thanhnien.vn/suc-khoe/8-loi-ich-tuyet-voi-cua-qua-dua-doi-voi-suc-khoe-968494.html 12.http://congnghevotrung.com/quy-trinh-san-xuat-dua-khoang-dong-hop/? fbclid=IwAR0usGSWXh1JdUB65Dv1wclNQqJTCXsjG3U_6sY7UsHHe5uQW26SBOJC2pw 13.https://chaongaymoi.vn/dinh-duong?thucpham=DXFD11003 P a g e 44 | 45 Nhóm 10C Học kỳ II, năm học 2020 – 2021 h Đồ án Kỹ thuật thực phẩm GVHD: TS Trần Thị Thu Hằng 14.https://www.vegetexcovn.com.vn/danh-muc-san-pham/466/dua 14.https://inoxdaitin.com/tinh-chat-va-ung-dung-cua-inox-304/ 15.http://maymocthanhtrung.vn/san-pham/noi-thanh-trung/? fbclid=IwAR2aP9UqSs7_bIHB8y8U1GGoC3oX-0UXKZga8b85iIRTqhYEzpJWX9Im0OI 16 https://valve.vn/goc-chuyen-gia/thiet-bi-thuc-pham cac-thiet-bi-nhiet.html?fbclid=IwAR1T3XxB64Sa33N_bx7R-WJL1z8qy78PlUYx9hOz9IrXcRzbAGrzEQU-IE#mcetoc_1dc5qrn96e) 17 https://l.facebook.com/l.php?u=http%3A%2F %2Ftrantuananhlikemysite.weebly.com%2Fuploads %2F7%2F4%2F0%2F5%2F7405544%2Fnhm_18 cong_nghe_dua_nuoc_duong_dong_hop.doc%3Ffbclid %3DIwAR3jDgkARnPoWyxIFcmjJRwLlC1BqT_0CpGfcDI7XSv8nMXg2ixCr4Ct mIE&h=AT37FQ9GK3oL42O9lyLchBLRvVvn7qEIZMpKNvEqfk6x_GWE_oVLuQtXWUw1SfwU8NmfI3u6UizI4fz4ulPYJcusIWQEKc5HINjPIIqww2TF2pukC9U vGSWlnjTYmx73kEBiFSB5eYlsFk 19 https://vanbanphapluat.co/10-tcn-172-1993-hop-sat-han-dien-dung-cho-do-hopthuc-pham P a g e 45 | 45 Nhóm 10C Học kỳ II, năm học 2020 – 2021 h