Trang 6 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU1.1:Giới thiệu về dứa và sản phẩm dứa khoanh nước đường1.1.1:Tìm hiểu về dứa1.1.1.1: Khái niệmA: Xuất xứDứa có nguồn gốc từ miền đông bắc châu Mỹ La T
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐỒ HỘP DỨA KHOANH NƯỚC ĐƯỜNG
Thuyết minh quy trình
2.1.1 Mục đích công nghệ : chuẩn bị
- Qúa trình lựa chọn – phân loại nhằm loại bỏ đi những trái hỏng , hư dập ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan của sản phẩm ; chọn nguyên liệu có độ chin phù hợp ; đối với trái nhỏ , chọn trái có kích thước đồng đều , dễ xếp hộp
- Các biến đổi của nguyên liệu : nguyên liệu trở nên đồng đều về kích thước và độ chín
- Lựa chọn nguyên liệu được tiến hành bằng phương pháp thủ công trên bàn tĩnh hoặc trên băng tải đai cao su hay băng tải con lăn Nguyên liệu được đưa vào băng tải phân loại Tại đây, công nhân đứng 2 bên băng chuyền và thực hiện chọn lựa, phân loại nguyên liệu Băng tải có tốc độ khá chậm khoảng 0.1 – 0.15m/s và chiều cao khoảng 0.8 – 1.2m để công nhân làm việc thuận lợi.Ngoài ra,người ta có thể dùng thiết bị phân loại dựa trên khối lượng,kích thước(H2.1.2.1)
Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lí thiết bị phân loại theo kích thước
- Nguyên liệu đồng đều về chất lượng, những quả hư hỏng đã được loại bỏ.
- Để thuận tiện cho quá trình đục lõi,loại bỏ phần không ăn được,hư,thối
- Sau khi chọn lựa xong quả nào đạt tiêu chuẩn chất lượng sẽ được bẻ hoa cuống luôn quả đó,tránh làm bầm dập dứa,lẫn lộn sắp hạng và độ chín của dứa
- Tỷ lệ hoa cuống chiếm tùy thuộc vào từng loại dứa thông thường tỷ lệ 11- 26% trọng lượng quả
Dùng dao sắc và to bản cắt 2 đầu dứa,chiều dày 0.5 cm
2.2.3.Yêu cầu : Hai mặt cắt ở 2 đầu dứa phải phẳng và thẳng góc với lõi để khi đột lõi khỏi bị lệch tâm.Tránh làm dập dứa,làm nhiễm bẩn mặt cắt.
(Nguồn : Lê Mỹ Hồng –Công nghệ chế biến thực phẩm đóng hộp -2005)
2.3.1 Mục đích công nghệ : chuẩn bị
- Qúa trình rửa sẽ làm sạch đất cát , bụi bẩn , vi sinh vật bám trên bề mặt vỏ trái cây
- Các biến đổi của nguyên liệu : nguyên liệu sạch và giảm bớt lượng vi sinh vật trên bề mặt vỏ
- Thường sử dụng thiết bị ngâm rửa xối tưới , dạng băng tải hay tang trống
- Ngâm bở: nhằm để nước thấm ướt nguyên liệu , làm chất bẩn mềm và bong ra Để tăng cường độ hiệu quả ngâm người ta sẽ sử dụng dung dịch kiềm NaOH hay Na 2 CO 3 , dùng cách khuấy dạng bàn chải , hoặc sục khí vào nước ngâm …
- Rửa xối: sau khi ngâm rửa, nguyên liệu được xối bằng nước sạch từ các vòi phun với áp suất cao Các cáu bẩn sẽ trôi đi và nguyên liệu được tráng sạch
Lượng nước sử dụng nguyên liệu2:1
Hình 2.3: Máy ngâm rửa băng chuyền
- Thời giân ngâm rửa không được kéo dài , nguyên liệu sau khi rửa phải sạch , không bị dập , lượng nước tốn ít nhất
- Loại bỏ phần không sử dụng được, làm tăng, làm tinh khiết các phần giàu dinh dưỡng, đồng thời tránh lây nhiễm các chất gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm.
- Các biến đổi : nguyên liệu thay đổi hình dạng và kích thước ; lớp vỏ bảo vệ đã bị gọt bỏ , nên tốc độ hô hấp của quả tăng nhanh , trái sẽ mau bị nhũn
- Gọt vỏ được tiến hành bằng máy gọt vỏ trái cây công nghiệp (máy gọt bán cơ khí ) Tỉ lệ vỏ : 25-27%
- Nhằm loại bỏ phần vỏ xanh của quả.Thông thường công đoạn này được tiến hành qua 2 lần gọt vỏ: gọt sơ bộ và gọt lần 2 ( gọt kĩ)
- Dụng cụ dùng chích mắt là dao gắp phải sắc , nhọn hai đầu
- Dùng ống inox có đường kính 1,5-2cm đột lõi : đường kính lõi cần bỏ khoảng 1,5-1,8cm
- Gọt sạch vỏ không còn gân xanh
- Vết gắp không được sâu quá , đường lối giữa các mắt không bị vỡ
- Thao tác phải chính xác , nhanh gọn, không còn sót lõi , mắt và không làm mất thịt quả , quả dứa không bị chảy nước ,dập.
- Chuẩn bị hoàn thiện,rút ngắn thời gian gia nhiệt khi tiệt trùng,tạo hình dáng đẹp,thuận tiện khi sử dụng,tận dụng thể tích bao bì
- Dịch bào tiết ra trên bề mặt quả là nguyên nhân tăng cường phản ứng oxy hóa làm thâm bề mặt quả
- Thông thường đối với dứa mini hoặc những quả có cấu trúc chắc chắn,nguyên vẹn,ít bị gọt tỉa sẽ đưa vào cắt khoanh bằng máy để khoanh dứa có kích thước đồng đều,tăng năng suất.
- Còn những quả bị gọt tỉa nhiều sẽ cắt thủ công nhằm giảm phế liệu
- Độ dày khoanh dứa:10-12mm
- Dứa ta có đường kính trên 90mm,dứa hoa đường kính trên75mm
Miếng dứa cắt phải bằng phẳng,không dấy bẩn,không làm thất thoát nhiều nguyên liệu,các miếng dứa dày bằng nhau.
Chầnnhằm mục đích đình chỉ các quá trình sinh hóa xảy ra trong nguyên liệu,giữ màu sắc của nguyên liệu không hoặc ít bị biến đổi
- Chần làm cho hệ thống enzyme bị phá hủy nên nguyên liệu không bị thâm đen
- Giảm tỉ lệ tổn thất nguyên liệu và nâng cao hiệu suất chế biến.Làm tăng độ thẩm thấu của chất nguyên sinh,làm cho dịch bào thoát ra dễ dàng hoặc dung dịch nước rót dễ ngấm vào nguyên liệu
- Nhằm hạn chế tác dụng của oxy xảy ra trong hộp,tránh phồng hộp,ăn mòn vỏ hộp sắt,oxy hóa vitamin
- Chần còn làm giảm các chất có mùi vị không thích,làm giảm lượng vi sinh vật bám trên bề mặt của nguyên liệu.
- Cho vào nước lượng CaCl2 phù hợp.Chần ở nhiệt độ sôi của nước là
100°CNhúng dứa ở nước,bỏ dứa vào vợt,nhúng và giữ 30s
- Hao hụt khi chần là 2-3% khối lượng quả
- Nguyên liệu sau khi chần cần phải được làm lạnh nhanh để tránh giảm giá trị cảm quan
Dứa sau khi chần được phân loại theo màu sắc
=>Phân loại giúp thuận tiện cho quá trình xếp hộp và tạo vẻ cảm quan đẹp,đồng nhất về màu sắc cho sản phẩm.Những khoanh dứa cùng loại sẽ được xếp vào cùng một hộp
2.6.3 Các biến đổi của nguyên liệu
- Khí từ các gian bào sẽ thoát ra , ngược lại nước từ dung dịch chần sẽ di vào nguyên liệu Do đó , sau quá trình chần , khối lượng và độ ẩm sẽ tăng lên , thể tích nguyên liệu phần nào sẽ giảm xuống
- Qúa trình xếp nguyên liệu và bao bì và rót dung dịch để hoàn thiện tạo sản phẩm cuối cùng
- Qúa trình gồm 2 công đoạn : xếp các miếng dứa vào hộp và rót dịch Để tăng hệ số truyền nhiệt và giảm độ nhớt khi rót , nhiệt độ dịch rót thường là 80-90°C
- Các biến đổi của nguyên liệu : nguyên liệu được sắp xếp vào trong bao bì , dịch rót được cho vào với tỉ lệ nhất định Qúa trình thẩm thấu diễn ra : nước từ trong nguyên liệu đi ra dịch rót , ngược lại các chất hòa tan trong dịch rót lại thẩm thấu vào nguyên liệu Vsv cũng bị ức chế hoạt động sống do áp lực thẩm thấu tạo thành từ dung dịch rót
- Khối lượng cái khi xếp hộp chiếm 58% khối lượng tịch trong hộp Tỉ lệ dịch rót chiếm 42% khối lượng hộp Tỉ lệ cái trong đường trong hộp giảm đi 6- 21% tùy loại quả do dịch quả khuếch tán vào nước đường ( Lê Mỹ Hồng -
- Chuẩn bị ; Loại bỏ không khí có chứa oxy tồn tại trong đồ hộp trước khi ghép kín.
TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT
Bảng 3.1: Bảng tỉ lệ hao hụt của nguyên liệu trong quá trình sản xuất
STT Các quá trình Tỷ lệ tổn thất (%) Nguyên nhân hao phí
1 Chọn lựa, phân loại 5 Loại bỏ quả hư hỏng, thối, không đạt tiêu chuẩn chất lượng.
2 Loại bỏ đầu dứa 15 Loại bỏ đầu cuống.
3 Rửa sạch 1 Loại bỏ bụi bẩn, tạp chất bám xung quanh, lượng vi sinh vật loại bỏ trên bề mặt nguyên liệu.
4 Gọt vỏ và lõi 27 Loại bỏ vỏ, lõi, mắt, miếng vụn.
5 Cắt khoanh, chần, xếp hộp
2,5 Do tổn thất khi cắt miếng, quá trình gia nhiệt, khi chần vào hộp.
6 Rót dịch 0,2 Một lượng sản phấm dính trên thiết bị rót, đường ống.
7 Bài khí- ghép mí 0,5 Do sản phẩm dính vào thiết bị.
8 Tiệt trùng 0,5 Lượng các hệ vi sinh vật bị tiêu diệt
A : Tính toán tổn thất qua các quá trình:
- Năng suất 500 sản phẩm/ năm.
- Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có công thức:
- Σ m Các dòng vào = Σ m các dòng ra
- Tính hao phí : m hao phí = m vào x % hao phí
Sản phẩm trước Sản phẩm sau khi tiệt trùng Tiệt trùng khi tiệt trùng
Khối lượng nguyên liệu vào thiết bị trong 1 năm là:
Mvào = Mra +Mhao phí = Mra + Mvào x 0,5%
Sản phẩm sau khi Sản phẩm trước rót dung dịch Xiro khi tiệt trùng
Khối lượng nguyên liệu vào thiết bị trong 1 năm là:
Mvào = Mra +Mhao phí= Mra + Mvào x 0,5%
Sản phẩm khoanh dứa Sản phẩm dứa khoanh nước đã được xếp hộp đường trước khi ghép mí
Ta có: tỉ lệ cái khi xếp hộp chiếm khối lượng 58%
Dịch rót chiếm 42% trong đó :
Nồng độ đường đậm đặc chiếm 22%
Hàm lượng acid citric chiếm 0,5%
Khối lượng dịch rót đi vào quá trình:
- Trong đó khối lượng đường trong dịch rót là:
- Khối lượng acid citric cần sử dụng để sản xuất siro sản phẩm trong 1 năm:
=>maxit citric = 0.5% x m dung dịch= 0,5% x 212,54 = 1,06 ( tấn )
- Khối lượng nguyên liệu đi vào quá trình rót dịch là
3.4 Cắt khi chần, xếp hộp:
Dứa sau khi gọt Dứa được cắt khoanh vỏ, bỏ lõi , mắt chần qua và xếp vào hộp.
Mvào = Mra +Mhao phí = Mra + Mvào x 2,5%
Dứa sau khi rửa sạch Dứa trước khi cắt khoanh
- Khối lượng nguyên liệu cho vào thiết bị gọt vỏ và bỏ lõi trong 1 năm:
Mvào = Mra +Mhao phí = Mra + Mvào x 27%
Cắt khoanh, chần, xếp vào hộp
Dứa trước khi Dứa trước khi rửa sạch gọt vỏ
Khối lượng nguyên liệu vào thiết bị trong 1 năm là:
Mvào = Mra +Mhao ph= Mra + Mvào x 1%
Dứa sau khi phân loại Dứa trước khi rửa sạch
Khối lượng nguyên liệu vào thiết bị loại bỏ đầu cuống trong 1 năm là:
Mvào = Mra +Mhao phí = Mra + Mvào x 15%
Dứa trước khi phân loại Dứa sau khi loại bỏ đầu dứa
Khối lượng nguyên liệu vào thiết bị trong 1 năm là:
Mvào = Mra +Mhao phí = Mra + Mvào x 5%
BẢNG 3.2 : TỔNG KẾT TÍNH TOÁN
5 Cắt khoanh, chần, xếp hộp
8 Tiệt trùng 0,5 502,51 500 m dịch rót= 212,54 tấn
BẢNG 3.3 TÍNH TOÁN CHO DICH RÓT
Thành phần Tỷ lệ Khối lượng ( tấn ) Đường 22% 46,76
B: Kế hoạch sản xuất 500 tấn/ năm.
Năng suất nhà máy 500 tấn sản phẩm/ năm
- Ta biết: Thời vụ thu hoạch:
Dứa thường thu hoạch từ tháng 3 – tháng 8, tùy thuộc vào khí hậu từng vùng Dứa Việt Nam thu hoạch chính vụ vào tháng 5-8.
Thời gian làm việc trong vòng 4 tháng ( từ tháng 5-8 ) sẽ là 104 ngày ( trừ các ngày lễ, ngày chủ nhật công nhân được phép nghỉ )
= > Năng suất 1 ngày của nhà máy
- Tính số lượng hộp cần cho sản xuất:
- Chọn hộp có kích cỡ 20 oz có 580 gram
Nguồn http://fng.vn/dua-khoanh-dong-lon-20-oz.html
- Số lượng hộp cần cho 1 ca sản xuất là:
- Kế hoạch khối lượng ( tấn ) nguyên liệu sản xuất:
Bảng 3.4 Kế hoạch khối lượng nguyên liệu sản xuất Đơn vị : Tấn
TÍNH TOÁN THIẾT BỊ VÀ TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NHIỆT
Giai đoạn nâng nhiệt
Nhiệt lượng truyền vào sẽ được truyền đều cho các bộ phận trong thiết bị: nồi thanh trùng, khay, thực phẩm, nước Vậy nhiệt lượng chi phí cho giai đoạn đun nóng tính theo công thức tổng quát:
Trong đó: Q 1 : Nhiệt lượng đun nóng nồi thanh trùng(kJ)
Q 2 : Nhiệt lượng đun nóng xethanhtrùng (kJ) Q 3 : Nhiệt lượng đun nóng bao bì
(kJ) Q 4 : Nhiệt lượng đun nóng thực phẩmtrong hộp (kJ)
Q 5 : Nhiệt lượng đun nóng nước trong thiết bị (kJ)
Q 6 : Nhiệt lượng tổnthất ramôi trường xung quanh (kJ)
4.2.1.1.Nhiệt lượng đun nóng nồi thanh trùng Q 1
Trong đó: G1 – Trọng lượng của nồi (kg)
C1 – Nhiệt dung riêng của vật liệu làm nồi (kJ/kg.K)
TT – Nhiệt độ thanh trùng ( o C)
T1 – Nhiệt độ ban đầu của nồi ( o C).
- Khối lượng của nồi thanh trùng ( máy móc thiết bị thành chung ): G1 0 kg.
- Nồi được làm từ vật liệu là thép không gỉ, có nhiệt dung riêng
C1 = 0,46 kJ/kg.K (thép công cụ tốc độ cao T4)
- Nhiệt độ thanh trùng: TT = 92 o C
- Nhiệt độ ban đầu của nồi là nhiệt độ phòng: T1 = 25 o C
4.2.1.2Nhiệt lượng đun nóng xe đẩy (giỏ)Q 2
G2 – Tổng trọng lượng của xe đẩy (kg)
C2 – Nhiệt dung riêng của vật liệu làm xe đẩy (kJ/kg.K)
T2 – Nhiệt độ ban đầu của xe đẩy ( o C).
- Tổng trọng lượng của xe đẩy: 50 (kg), có 2 xe G2 = 100 kg
- Vật liệu làm xe đẩy là thép không gỉ, có nhiệt dung riêng:
- Nhiệt độ ban đầu của xe đẩy: T2 = 25 o C
4.2.1.3.Nhiệt lượng đun nóng hộp Q 3 Áp dụng công thức:
m3: Tổng trọng lượng bao bì (kg)
C3: Nhiệt dung riêng của vật liệu làm bao bì (kJ/kgK)
tT: Nhiệt độ tiệt trùng ( o C)
t3: Nhiệt độ ban đầu của bao bì ( o C) Bao bì được sử dụng trong sản xuất dứa nước đường là hộp sắt có kích thước Chiều cao hộp: h = 113mm = 0,113m Đường kính: d = 83mm = 0,083m
(CNCBTP– Lê Mỹ Hồng – slide 43/ 152 ) Độ dày: S = 0,0003 m
( Nguyên lí sản xuất đồ hộp thực phẩm- trang 183 )
Nhiệt dung riêng của sắt tây : C = 0,12Kcal/kg o C.= 0,502 (kJ/kg o C)
Khối lượng riêng của sắt tây : Dsắt tây = 7,265-7,31 (g/cm 3 )
= 7265–7310 ( kg/m 3 ) Gỉa sử lấy : Dsắt tây = 7300 ( kg/m 3 )
( Nguồn: https://www.americanelements.com/tin-plate-7440-31-5)
Coi hộp bao bì là hình trụ rỗng: h = 113mm
Có d= 0,083 m => rn= 0,0415m Ϭ= 0,0003 m => rtrong = 0,0412 m mhộp = DxV= [ π x ( 0,0415 2 - 0,0412 2 ) x 0,113 ] x 7300
2 xe chứa sản phẩm chứa được:840 (hộp)
Tổng trọng lượng bao bì 1 lần tiệt trùng:
4.2.1.4.Nhiệt lượng đun nóng thực phẩm trong đồ hộp
- Sản phẩm bên trong gồm : Dứa và dịch rót ( nước đường )
- Nhiệt lượng đun nóng thực phẩm trong hộp
- G4 :Trọng lượng của thực phẩm trong hộp
- T4 :Nhiệt độ ban đầu của thực phẩm(50 o C)
- C4 :Nhiệt dung riêng của thực phẩm trong hộp
- TT :Nhiệt độ của thực phẩm lúc thanh trùng 92 o C
Hàm lượng dinh dưỡng trong 100g dứa
Bảng 4.1: Hàm lượng dinh dưỡng trong 100g dứa
- Hàm lượng dinh dưỡng trong 100g dứa
Phần khối lượng của protein XP 0 5
Phần khối lượng của nước XW =
Phần khối lượng củaCacbohydrat XC 13
Phần khối lượng của Lipit Xf 0 1
Phần khối lượng của tro Xa
- Nhiệt dung riêng của dứa khoanh,được tính theo công thức
C dứa = 4,187X W + 1,549X P + 1,675X F + 1,424X CHO + 0,837X ASH (kJ/kg.K)
( BG vật lý thực phẩm, PGS.TS.Trần Thị Định)
C dịch = 4,187X W + 1,549X P + 1,675X F + 1,424X CHO + 0,837X ASH (kJ/kg.K) Trong đó: X w = 78% ; X CHO = 22% ; X P = X F =X ASH = 0 %
Q dịch rót = G dịch rót C dịch rót (T T -T 4 )
Ta có : Q 4 = Q dứa + Q dịch rót
4.2.1.5 Nhiệt lượng tổn thất ra môi trường xung quanh Q 6
∝ 1:Hệ số tỏa nhiệt ra môi trường xung quanh
F:Bề mặt toàn phần của nồi thanh trùng
t:Thời gian nâng nhiệt theo công thức thanh trùng (giờ)
tN:Nhiệt độ trung bình ở vỏ ngoài của nồi trong giai đoạn đun nóng ° C
tKK:Nhiệt độ của không khí (° C) t trong nồi = 25+92 2 = 58,5° C t N = T trong nồi + T kk
Thời gian nâng nhiệt t= 20 phút = 1 3 giờ
F: Bề mặt toàn phần nội thanh trùng
Coi nồi thanh trùng là một hình trụ. o Đường kính nắp nồi là 1,1m => bán kính: R = 0,55m o Chiều dài của nồi là: H =2,15 m Vậy F = S xung quanh + 2S đáy
3x(41,75-25) 52,44 ( KJ ) Lượng nhiệt chi phí cho giai đoạn nâng nhiệt là
Tra bảng trạng thái của hơi nước bão hòa ta có: i1: entanpy của hơi nước ngưng ở 100 o C i1= ( Hc ) = 419,04 KJ/kg o C i2:entanpy của hơi nước ở 100 o C i1= ( Hv ) = 2676,1 KJ/kg o C
Chi phí hơi nước tổng cộng là:
Cường độ chi phí hơi
Giai đoạn giữ nhiệt
Trong giai đoạn này nhiệt lượng chi phí dùng để bù đắp cho nhiệt lượng tổn thất ra môi trường xung quanh Vì nồi, giỏ, bao bì, thực phẩm, nước ,… đều đã được đun nóng tới nhiêt độ thanh trùng:
Ta có: Qgiữ nhiệt = α2 × F× τ 3×(tvn- tkk)
tkk: Nhiệt độ không khí ( o C)
tvn: Nhiệt độ trung bình ở vỏ ngoài của nồi trong giai đoạn giữ nhiệt t vn = 92+ 2 25 = 58,5 C
τ 3 là thời gian giữ nhiệt = thời gian thanh trùng = 20 phút = 1 3 giờ
F : Bề mặt toàn phần nồi thanh trùng (m 2 ) = 9,3305 (m 2 )
α 2 hệ số giữ nhiệt (kcal/m 2 giờ ℃ ) = 8,4 + 0,06×(tvn – tkk)
Chi phí hơi nướccủa giai đoạn giữ nhiệt
Chi phí hơi nước tổng cộng là:
Trong đó: i1: entanpy của hơi nước ngưng ở 100 o C i1= ( Hc ) = 419,04 KJ/kg o C i2:entanpy của hơi nước ở 100 o C i1= ( Hv ) = 2676,1 KJ/kg o C
Cường độ chi phí hơi
Chi phí hơi cho một chu trình D =D 1 +D 2 = 48,87+2,01 P,88 kg
Giai đoạn hạ nhiệt
Trong trường hợp làm nguội ngoài nồi tiệt trùng, lượng nước làm nguội được tính gần đúng theo công thức :
( GS.TSKH.Nguyễn Trọng Cẩn,Th.S Nguyễn Lệ Hà, 2009 )
Trong đó : N số lượng hộp trong nồi tiệt trùng
G3 : Khối lượng bao bì ( kg)
C3 : Nhiệt dung riêng của bao bì ( KJ/kg o C )
G4 : Khối lượng sản phẩm ( kg )
C4 : Nhiệt dung riêng của thực phẩm ( KJ/kg o C ) tT: Nhiệt độ ban đầu của sản phẩm ( o C ) tk: Nhiệt độ cuối của sản phẩm ( o C ) t N : Nhiệt độ ban đầu của nước làm nguội ( o C ) t N ' : Nhiệt độ cuối của nước làm nguội ( o C ) C: Nhiệt dung riêng của nước làm nguội ( o C )
- Nhiệt độ ban đầu của sản phẩm tT = 92 o C
- Đồ hộp sau khi tiệt trùng xong được làm nguội xuống tk = 40 o C trong thời gian 20 phút ( 1 3 giờ)
- Nhiệt độ ban đầu của nước làm nguội t’= 25 o C là nhiệt độ phòng
- Nhiệt độ cuối của nước làm mát thường thấp hơn nhiệt độ thực phẩm một khoảng 5 – 7 o C Gỉa sử là 6 o C t N ' = tk - 6 o C = 40 – 6 = 34 o C
- Nhiệt dung riêng của nước làm nguội C= 4,186 KJ/kg o C
Bảng 4.2 tổng kết nhiệt lượng và lượng nước cần dùng trong 1 thiết bị
Sản xuất trong 1 mẻ Sản xuất trong 1 ca
Giai đoạn nâng nhiệt Q t = 110299,18 KJ Q nâng nhiệt = 110299,18 x5 = 551495,9 KJ
Giai đoạn giữ nhiệt Q t = 4540,84 KJ Q giữ nhiệt E40,84 x5= 22704,2 KJ
Chi phí hơi nước D = 50,88 kg D= 50,88 x 5 = 254,4 kg
Lượng nước làm nguội W= 2534,37 kg W= 2534,37 x5 = 12671,85kg
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ, THIẾT BỊ
Nguyên lý hoạt động của thiết bị
Hình 5.2 Sơ đồ cấu tạo thiết bị tiệt trùng nằm ngang
(Nguồn: Giáo trình Kỹ thuật thực phẩm)
(C) Nước ngưng hoặc nước được tháo ra
(D) Điều khiển gió (E) Điều khiển khí (F) Van an toàn
- Nguyên liệu được đưa vào nồi tiệt trùng từ cửa nạp nguyên liệu.
Hơi được cung cấp qua ống dẫn hơi (A) Ban đầu, hơi nóng đuổi không khí trong nồi ra ngoài qua van (D) và các van an toàn (F)
- Giai đoạn thanh trùng (giai đoạn giữ nhiệt) được diễn ra trong nồi
Hơi nước được xả vào trong nồi qua cửa (A) liên tục đến khi đạt nhiệt độ thanh trùng và giữ nhiệt trong suốt quá trình thanh trùng
Áp suất và nhiệt độ trong nồi được cân bằng và điều chỉnh thông qua đồng hồ đo, van điều chỉnh áp suất (F) và van (D)
- Giai đoạn làm nguội (giai đoạn hạ nhiệt):
Hơi nước được ngưng cấp từ cửa (A) Cửa (A) được khóa lại
Không khí được đưa vào từ từ qua cửa (E)
Hơi thừa được xả từ từ qua các van đến khi cân bằng với áp suất khí quyển
Nước được đưa vào thông qua cửa (B) để làm mát sản phẩm và nước ngưng được thoát ra qua cửa (C)
Sau khi cân bằng về nhiệt độ và áp suất, nước được tháo ra qua cửa (C)
Sản phẩm được đưa ra ngoài qua cửa nạp nguyên liệu
Các bước thao tác thiết bị:
Qúa trình tiệt trùng bằng hơi trong nồi được thực hiện như sau:
- Hộp được xếp vào trong xe đẩy và được đưa vào trong nồi bằng các hệ thống đường ray Sau đó đóng nắp kín Hơi được cung cấp cho nồi bằng hệ thống đường ống, phần hơi đầu có tác dụng chính là đuổi không khí ra khỏi nồi. Hỗn hợp hơi và không khí thoát ra ngoài bằng cách mở van xả khí Thời gian xả khí kéo dài khoảng 5 -10 phút cho tới khi có tia nước phụt ra khỏi thiết bị. Sau đó đóng van xả khí lại, hơi tiếp tục được cung cấp cho nồi để nâng nhiệt các hộp thực phẩm Thời gian nâng nhiệt tuân thủ theo công thức tiệt trùng quy định cho sản phẩm trong thời gian 20 phút, lúc này van hơi phải mở to. Nhiệt độ thiết bị trong quá trình giữ nhiệt phaỉ giữ ổn định không đổi trong thời gian 20 phút bằng cách vặn bớt hơi lại
- Sau khi kết thúc thời gian giữ nhiệt, bắt đầu tới giai đoạn làm nguội, trong thời gian hạ nhiệt 20 phút Lúc này van hơi được đóng lại, mở từ từ van xả khí Hơi thoát ra khỏi thiết bị làm áp suất và nhiệt độ trong thiết bị giảm dần tới khi bằng áp suất khí quyển
Lưu ý: Việc xả hơi nhất định phải thực hiện từ từ nếu thực hiện đột ngột thì áp suất chênh lệch giữa hộp và thiết bị lớn sẽ làm hộp bị căng phồng, có thể biến dạng, không đàn hồi hay đứt hở, ghép mí.
- Cuối cùng mở nắp nồi và lấy xe đẩy đồ hộp ra ngoài.
Nguồn: NLSX Đồ hộp thực phẩm – Lê Trọng Cẩn - 2009
Năng suất dự kiến cần sản xuất là 8276 hộp/ca
- Hộp ( lon ) có kích thước 20 Oz
- Kích thước lon: 83 x 113mm ( đường kính đáy x chiều cao )
- Kích thước xe đẩy: 1 x 0,65 x 0,65m ( chiều dài x chiều rộng x chiều cao )
Số lớp hộp lon dứa xếp trong xe đẩy ( a ) a = h h 1 2 = Chiều cao xe đẩy
Chiều cao hộp thực phẩm = 0,113 0 , 65 = 5 ( lớp )
Số hàng trong 1 xe đẩy ( giỏ hàng ) b = chiều rộng xe đẩy đườngkính đáy hộp = 0,083 0 , 65 = 7 ( hộp )
Số hộp trong 1 hàng xe đẩy c = chiều dài xe đẩy đường kính hộp = 0,083 1 = 12 ( hộp )
Số hộp ( lon ) dứa khoanh nước đường xếp vào 1 xe là :
Thiết bị chứa 2 xe đẩy ( giỏ ) nên nồi chứa được số hộp là:
420 x 2 = 840 ( hộp ) Năng suất một nồi tiệt trùng được 840 hộp sản phẩm/ 1 lần tiệt trùng
Gỉa sử cần 2 nồi tiệt trùng cùng làm việc
- Thời gian dành cho tiệt trùng trong quá trình sản xuất là 6 tiếng ( trừ đi 2 tiếng để sản xuất ra số lượng hộp khi đã ghép mí, xong để chuẩn bị tiệt trùng)
- Thời gian của cả chu kì thanh trùng là 70 phút Vậy 1 nồi tiệt trùng có thể thực hiện được số mẻ là:
70 = 5 mẻ Thiết kế 2 nồi tiệt trùng với năng suất 5 mẻ/ca ( 840 sản phẩm/ mẻ )
Vậy 1 ca làm việc trong 1 ngày sản xuất được:
B ản vẽ hình chiếu nồi thanh trùng nằm ngang.