Đồ án kĩ thuật thực phẩm quá trình và thiết bị chần xoài quả trong sản xuất xoài sấy khô năng suất 500kg thành phẩmmẻ

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM Anh KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM *** - ĐỒ ÁN KĨ THUẬT THỰC PHẨM QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ CHẦN XOÀI QUẢ TRONG SẢN XUẤT XOÀI SẤY KHÔ NĂNG SUẤT 500KG THÀNH PHẨM/MẺ Giảng viên hướng dẫn : TS Trần Thị Thu Hằng Mã lớp Nhóm môn học : K64CNTPA Nhóm sinh viên thực hiện : 16 : 16D- HK2- 2020-2021 Danh sách sinh viên Họ và tên Mã sinh viên Lớp Lê Thị Thùy Linh 641822 K64CNTPA Nguyễn Thị Mai 640602 K64CNTPA Nguyễn Thị Ánh Nguyệt 641705 K64CNTPA Hoàng Thị Nhung 643644 K64CNTPA Đỗ Mai Thu 641552 K64CNTPA Nguyễn Thị Phương 645337 K64CNTPA Uyên MỤC LỤC Chương 1 Tổng quan tài liệu 3 1.1 Tổng quan về xoài 3 1.1.1 Khái niệm và nguồn gốc 3 1.1.2 Giống xoài và đặc điểm .4 1.1.3 Thành phần hóa học 5 1.2 Tổng quan về xoài sấy dẻo .7 1.2.1 Đặc điểm .7 1.2.2 Thành phần hóa học xoài sấy dẻo .7 1.2.3 Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm .8 1.2.4 Lợi ích 10 1.3 Tổng quan quá trình chần .10 1.3.1 Khái niệm 10 1.3.2 Mục đích 10 1.3.3 Các phương pháp chần .10 Chương 2: Quy trình công nghệ sản xuất .11 2.1 Sơ đồ quy trình công nghệ .11 2.2 Thuyết minh quy trình 12 2.2.1 Chọn nguyên liệu 12 2.2.2 Giai đoạn rửa 12 2.2.3 Phân loại 13 2.2.4 Gọt vỏ .13 2.2.5 Cắt miếng, thái lát 13 2.2.6 Giai đoạn Chần 14 2.2.7 Giai đoạn ngâm 15 2.2.8 Giai đoạn vớt để ráo 15 2.2.9: Sấy 16 2.2.10: Bao gói 16 Chương 3: Cân bằng vật chất 17 3.1 Cân bằng vật chất 17 3.2 Tính cân bằng vật chất 18 3.3 Khối lượng vật liệu trog quá trình sấy 21 Chương 4: Tính cân bằng nhiệt lượng 21 4.1 Thông số ban đầu 21 4.2 Nhiệt lượng tổn thất trong quá trình chần xoài .22 4.3 Nhiệt lượng tổn thất sau khi chần xoài 22 4.4 Nhiệt lượng tổn thất cả quá trình chần .23 4.5 Tính lượng hơi nước tiêu hao 23 Chương 5: Tính toán, lựa chọn thiết bị 23 5.1 Các thông số ban đầu 23 5.2 Tính toán thiết bị 24 5.3Lựa chọn thiết bị .25 Tài liệu tham khảo 26  Tài liệu Tiếng Việt 26  Tài lệu từ internet 26 Lời mở đầu Việt Nam là một nước nhiệt đới gió mùa, thích hợp cho việc trồng các loại cây ăn quả, trong đó xoài là cây ăn quả điển hình được trồng phổ biến có năng suất, giá trị dinh dưỡng và giá trị kinh tế cao Sản phẩm sấy hiện nay ngày càng rất đa dạng và phong phú, có nhiều sản phẩm đem lại giá trị nguồn dinh dưỡng Trong đó xoài sấy là mặt hàng tiềm năng nhưng còn mới mẻ, rất ít người Việt Nam biết đến Để sản phẩm xoài sấy ngày càng được cải thiện và đến được tay người tiêu dùng đòi hỏi cần phải có một quy trình công nghệ chế biến tốt đảm bảo đầy đủ các giá trị dinh dưỡng, an toàn vệ sinh thực phẩm và phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng Nhằm đa dạng hóa các sản phẩm được chế biến từ xoài cũng như giải quyết vấn đề bảo quản xoài ở thời điểm chín vụ, người ta đã chế biến ra sản phẩm xoài sấy Trong đó sấy xoài là phương pháp mới được ứng dụng nhưng đã cho hiệu quả cao Chương 1 Tổng quan tài liệu 1.1 Tổng quan về xoài 1.1.1 Khái niệm và nguồn gốc - Xoài tên khoa học là Mangifera indica - Thuộc họ Đào lột hột:Anacardiaceae - Xoài là cây ăn quả nhiệt đới lâu năm có nguồn gốc từ miền Đông Ấn Độ và các vùng giáp ranh như Miến Điện, Việt Nam, Malaysia Hiện nay xoài được mang đi trồng khắp các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới - Điều kiện tự nhiên của Việt Nam hoàn toàn thuận lợi cho sự phát triển của xoài Xoài được trồng tập trung là từ Bình Định trở vào, nhiều nhất là các tỉnh Đồng Bằng song Cửu Long như: Tiền Giang,Đồng Tháp, Cần Thơ, Vĩnh Long 1.1.2 Giống xoài và đặc điểm - Các giống xoài được ưa chuộng tại Việt Nam + Xoài cát Hòa Lộc: trái to,hình dạng thuôn dài,trọng lượng khoảng 600-700gr Khi chín có màu vàng chanh,không xơ, phần thịt dày, mịn, hạt dẹp.Hương vị xoài rất ngọt và thơm nên được nhiều người yêu thích + Xoài keo:trái có màu xanh, tròn ở eo, nhỏ dần về đầu trái, trên thân có nhựa dính giống keo Khi chín chuyển sang ngả vàng, có xơ, không ngọt lắm nên thường được ăn sống nhiều hơn + Xoài Cát Chu: quả nhỏ hơn so với xoài Cát Hòa Lộc, trọng lượng khoảng 350gr.Xoài có hột khá nhỏ, không xơ, thịt xoài dày và hương vị rất thơm ngon + Xoài tượng: kích thước xoài khá to, quả thuôn dài, chưa chín có màu xanh, khi chin vỏ chuyển sang màu vàng rất đẹp mắt + Xoài Úc: Quả tròn to, hương vị ngọt nhẹ và có phần thịt khá cứng,ít xơ khi chín xoài có màu ửng hồng rất đẹp trên phần u vai của quả Mối quả xoài có trọng lượng trung bình vào khoảng 800g/trái + Xoài tứ quý: có kích thước lớn nhất Trọng lượng của một quả xoài có thể lên đến 1,5kg đến 2kg/quả Khi chín có màu vàng tươi, phần thịt ít xơ, khá giòn, ngọt và cảm giác khá nhiều bột Vỏ xoài mỏng, hạt lại nhỏ nên giá trị sử dụng của xoài khá cao + Xoài Đài Loan: trọng lượng khoảng từ 1-1.2kg, cùi dày và thịt quả khá chắc Ngoài ra hạt khá mỏng, ít xơ, ăn lại có vị ngọt kể cả lúc xanh nên được rất nhiều người yêu thích + Xoài Thanh Ca:Giống xoài này có hình dạng thuôn dài, trọng lượng khoảng 250-450g/quả Khi chín xoài thường có màu vàng tươi, phầnthịt chắc mịn, hương vị ngọt thơm đặc trưng và khá ít xơ + Xoài bao tử: là xoài khi còn non, quả nhỏ, khi cắt ra thì rỗng hạt,có vị chua chua + Xoài hồng: vỏ khi chưa chín màu xanh,có vị chua ngọt khá giòn Khi gần chín màu đỏ ,khi chín hẳn cả trái sẽ có màu đỏ hồng rất đẹp Trọng lượng của mỗi trái có thể từ 1-1.5kg 1.1.3 Thành phần hóa học - Quả xoài có giá trị dinh dưỡng cao, thịt quả có hàm lượng vitamin B, C chiếm từ 2 – 3%, đường chiếm 20% ( là loại đường đơn được hấp thụ hoàn toàn), Acid citric, Caroten 15% - Quả chứa nhiều caroten và vitamin B1, B và C Hạch quả chứa nhiều tinh bột, dầu và tanin Là chứa tanin và hợp chất flavonoid là mangiferin Và thân chứa 3% tanin và mangiferin Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng của xoài chín tính theo 100g ăn được (theo fao.org) 1.2 Tổng quan về xoài sấy dẻo 1.2.1 Đặc điểm - Xoài cát Hòa Lộc là một loại quả đặc sản nổi tiếng của vùng đồng bằng sông Cửu Long với vỏ ngoài có màu vàng nhạt, thịt quả vàng tươi, thịt quả chắc nịch, mịn và ít xơ, rất ngon và thơm Xoài có trái to, trọng lượng trái khoảng 600g, Thời gian từ trổ bông đến chín trung bình 3 - 4 tháng Vì vậy, chọn xoài cát Hòa Lộc làm nguyên liệu chính để sản xuất ra xoài sấy dẻo -Xoài sấy dẻo là một sản phẩm được áp dụng công nghệ sấy hiện đại làm thoát hơi nước của trái cây, nhưng vẫn giữ được hương vị và màu sắc tự nhiên, hạn chế tối đa thất thoát dinh dưỡng, gia tăng thời hạn bảo quản,vị ngọt tự nhiên, màu vàng của trái Xoài tươi -Sản phẩm không chỉ thơm ngon, mềm dẻo, hấp dẫn khẩu vị mà còn cung cấp nhiều chất dinh dưỡng, đặc biệt các chất cần thiết cho cơ thể Hình 1.1 Sản phẩm xoài sấy dẻo 1.2.2 Thành phần hóa học xoài sấy dẻo - Xoài sấy dẻo có một số chất dinh dưỡng có lợi, bao gồm vitamin A , cùng với các chất dinh dưỡng khác, giúp điều chỉnh sự trao đổi chất , cũng như canxi và sắt Xoài sấy có một lượng vitamin C tối thiểu so với lượng vitamin C có trong xoài tươi Và nó có calo nhiều hơn so với trái tươi Bảng 1.2 Thành phần dinh dưỡng xoài sấy dẻo Nguồn: https://www.organicfacts.net/dried-mango.html 1.2.3 Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm - Đặc tính sản phẩm sau khi bao gói đạt chất lượng như bảng tham khảo bên dưới Bảng 1.3 Chỉ tiêu chất lượng của xoài sấy thành phẩm Nguồn: https://maysaybomnhiet.com/quy-trinh-xoai-say-deo-may- say-xoai-kenview.html 1.2.4 Lợi ích Xoài khô, là một nguồn cung cấp vitamin B-complex, giúp tăng cường năng lượng và giảm căng thẳng Chất xơ trong nó cải thiện tiêu hóa và sức khỏe tim mạch tổng thể Những lợi ích sức khỏe khác do những loại trái cây sấy khô này mang lại bao gồm làn da đẹp hơn , tăng tuần hoàn và giảm cân -Cải thiện chăm sóc da -Hỗ trợ giảm cân -Hỗ trợ tiêu hóa -Cải thiện mật độ xương -Cải thiện thị lực -Thúc đẩy lưu thông 1.3 Tổng quan quá trình chần 1.3.1 Khái niệm  Xử lí nguyên liệu ở nhiệt độ cao bằng hơi nước hoặc nước nóng trong khoảng thời gian nhất định 1.3.2 Mục đích  Sự có mặt của các enzyme trong thực phẩm sẽ gây ra những biến đổi chất lượng trong quá trình bảo quản sản phẩm, đặc  biệt là một số biến đổi không có lợi về cảm quan và dinh dưỡng Quá trình chần làm vô hoạt enzyme trong nguyên liệu  chế biến, do đó sẽ góp phần kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm, Nhiệt độ cao trong quá trình chần sẽ làm giảm mật độ tế bào vi sinh vật trong nguyên liệu Điều này sẽ hạn chế những biến đổi bất lợi do vi sinh vật gây nên trong các quá trình chế biến tiếp theo, đồng thời góp phần làm tăng thời gian bảo quản thành phẩm Trong một số trường hợp, quá trình chần có mục đích cải thiện một vài chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm Ví dụ như trong công nghệ sản xuất xoài sấy, chần nguyên liệu có tác dụng cải thiện màu sắc sản phẩm Nếu không có quá trình chần trong quy trình sản xuất, sản phẩm xoài sấy dễ bị sậm màu, giá trị cảm quan sẽ bị giảm đi đáng kể  Nguyên lí hoạt động:  Xoài được cho vào ở đầu cao của máy rửa Do chuyển động của sàng, nguyên liệu sẽ tiếp xúc với bề mặt sàng đồng thời với nước xối từ trên làm các chất bẩn bám trên bề mặt xoài bị thấm ướt và tách ra Nước bẩn theo các lỗ trên sàng rơi xuống máng hứng phía dưới và được tháo ra ngoài 2.2.3 Phân loại Tạo sự đồng đều khi chế biến và khi thành phẩm sẽ đều nhau hơn, đẹp hơn Phân loại theo hình dạng hoặc kích cỡ 2.2.4 Gọt vỏ  Mục đích:  Chuẩn bị: chuẩn bị cho quá trình thái lát dễ hơn  Loại bỏ vỏ, chuẩn bị cho quá trình cắt miếng  Thiết bị Hình 2.2.4: Thiết bị gọt vỏ xoài và thái lát Peeler De-Cheeker  Nguyên lí làm việc:  Máy phù hợp cho việc loại bỏ phần vỏ và thái 2 bên má xoài của quả xoài Xoài sẽ đưa vào đầu bằng truyền qua thiết bị gọt người vận hành dùng tay đặt quả xoài lên giá đỡ và xoài được tự động chuyển vào khu vực cắt gọt  Khi kết thúc quá trình gọt vỏ, các sản phẩm được chuyển vào đến thiết bị thái lát xoài tại đó xoài được cắt 2 bên má xoài và được đưa ra ngoài  Lớp vỏ và hạt xoài cũng được gom lại trên băng chuyền này và sau đó được tách riêng ra 1 bên vỏ 1 bên hạt 2.2.5 Cắt miếng, thái lát  Mục đích : Tạo điều kiện cho quá trình tiếp theo, ngoài ra giúp tăng khả năng tiếp xúc của xoài với tác nhân sấy, giảm thời  gian sấy, tạo hình  Tiến hành  Cắt lát xoài thành từng miếng không quá mỏng hay quá dày và bỏ hạt  Kích thước của miếng xoài vừa phải sẽ giúp tăng khả năng tiếp xúc với dung dịch đường làm quá trình thẩm thấu nhanh hơn , giảm thời gian sấy và tạo hình sản phẩm đẹp hơn Thiết bị: Hình 2.2.5: Thiết bị thái lát xoài 2.2.6 Giai đoạn Chần  Mục đích: : nhằm bảo vệ chất sản phẩm và rút ngắn thời gian sấy,tiêu diệt vi sinh vật Ngăn cản các phản ứng hóa nâu và oxi  hóa khử do enzym xúc tác, nhanh chóng ổn định màu sắc của  sản phẩm  Tiến hành: Không nên chần xoài quá lâu vì khi chần quá lâu thì sẽ nát, sấy  nhăn lại, dễ bị nhăn teo lại  Nếu chần xoài không đủ thời gian cũng sẽ khiến cho xoài bị dai  không đủ mềm, sản phẩm khi sấy xong ăn sẽ bị cứng và màu sắc sẽ xấu Chần bằng nước nóng tinh khiết, nguồn gia nhiệt bằng hơi nước Thông số kĩ thuật: chần ở nhiệt độ 90°C trong thời gian 2ph Thiết bị Hình 2.2.6: Thiết bị chần xoài  Nguyên lí hoạt động:  Xoài sẽ đưa vào cửa nhập liệu tới thiết bị nâng rồi được đưa vào vùng gia nhiệt  Thiết bị nâng được thiết kế gắn với đường hầm gia nhiệt nhằm giảm tổn thất nhiệt trong quá trình hoạt động, trong đường hầm gia nhiệt xoài sẽ được xếp một lớp trên băng tải lưới và được tiếp xúc hơi  Sau đó xoài rời băng tải qua thiết bị nâng,xoài được chuyển qua làm nguội để tránh sự mất nước trong nguyên liệu khi chần 2.2.7 Giai đoạn ngâm  Mục đích:  Chế biến: Đảm bảo cho lát xoài ngấm đường bão hoà với nồn độ đường thích hợp  Thông số kĩ thuật: Ngâm xoài với syrup đường ở nhiệt độ 70°C trong 30 phút, hàm lượng axit citric 0,01% Độ ẩm bên trong xoài 70%  Thiết bị Hình2.2.7: Thiết bị thẩm thấu đường  Nguyên lí hoạt động:  Xoài sẽ cho vào nồi chứa nguyên liệu, xoài sẽ được đảo trộn xoay tròn từ trục khuấy nhờ hệ thống khuấy, hệ thống gia nhiệt sẽ được điều chỉnh nhiệt độ phù hợp với xoài thông qua cơ chế điều khiển nhiệt độ bên cạnh đó bộ điều khiển tần số của công suất tốc độ tần số giúp cho máy hoạt động ổn định hơn Sau đó xoài được vớt ra ngoài để ráo 2.2.8 Giai đoạn vớt để ráo  Mục đích:  Chuẩn bị: giúp làm giảm lượng nước trong sản phẩm ít lại để thực hiện quá trình sấy nhanh hơn  Thông số công nghệ: Nhiệt độ xoài lúc này chỉ còn đạt 55°C vì khi thẩm thấu đường thêm công đoạn vớt để ráo đường thời gian này làm xoài hạ nhiệt độ từ 70°C xuống 55°C 2.2.9: Sấy  Là quá trình tách nước làm cho sản phẩm có độ ẩm thích hợp đặc trưng, để bảo quản và vận chuyển  Mục đích:  Chế biến:loại bỏ lượng nước trong xoài làm giảm độ ẩm  Bảo quản: giúp sản phẩm sử dụng lâu hơn  Thiết bị Hình2.2.9: Thiết bị sấy băng tải nhiều tầng  Nguyên lí hoạt động:  Nguyên vật liệu được cấp vào phễu liệu, máy sẽ tự động trải nguyên liệu phủ đều lên trên băng tải rồi đưa vào hệ thống băng tải, sau đó được bộ phận truyền động đưa nguyên liệu đi vào trong hầm máy sấy  Máy sấy do nhiều đơn nguyên tổ hợp thành, mỗi một đơn nguyên gió nóng tuần hoàn độc lập và điều chỉnh được nhiệt độ, khí thải do máy hút thải ẩm chuyên dụng thải ra ngoài, khí thải được van điều tiết khống chế, khí nóng xuyên qua lớp nguyên liệu phủ đầy trên băng tải theo chiều từ dưới lên trên hoặc từ trên xuống dưới hoàn thành tiến trình chuyển tiếp nhiệt lượng với chất lượng, tách nước của vật liệu đi, băng tải chuyển động từ từ, tốc độ vận hành có thể căn cứ vào nhiệt độ của vật liệu tự do điều chỉnh, sản phẩm sau khi sấy khô liên tục rơi xuống bộ phận thu thành phẩm 2.2.10: Bao gói  Mục đích:  Bảo quản: xoài sấy được chia đều vào các thành phẩm và đóng gói theo quy trình khoa học và bảo quản trong phòng vô khuẩn cho đèn chiếu diệt khuẩn và nhờ xuất đi tiêu thụ  Thiết bị: Hình 2.2.10: Thiết bị bao gói Chương 3: Cân bằng vật chất 3.1 Cân bằng vật chất (https://www.scribd.com/document/465443490/%C4%90%E1%BB %93-An-2-XOAI-S%E1%BA%A4Y-D%E1%BA %BAOzarsrc=31&utm_source=zalo&utm_medium=zalo&utm_campa ign=zalo) Xoài sấy năng suất 500kg thành phẩm/mẻ: Ta có tỷ lệ hao hụt trong các công đoạn: Tỉ lệ hao hụt trong các công đoạn Quá trình Hao Gia Giải thích hụt tăng Rửa 0,2 Loại bỏ bụi bẩn bám dính trên quả xoài Gọt vỏ 10,1 0 Thái lát 0 Loại bỏ vỏ xoài Chần 2 0 0,1 0,5 Loại bỏ hạt xoài Thẩm thấu 0,1 2 Tổn thất do lúc gia nhiệt, khi gia nhiệt hàm lượng vitamin đường khoáng, 0 Vớt, để ráo 0,2 chất tan bị thất thoát, lượng hơi nước thấm vào bên trong sản phẩm Tăng lên do quá trình ngâm nên lượng đường đi vào bên trong xoài làm tăng lượng đường trong xoài Giảm do lượng nước đi từ xoài ra ngoài dung dịch đường, gặp nhiệt độ bị hóa hơi Giảm vì lượng đường dư của xoài được ráo bớt trong quá trình Sấy 2 0 Giảm do khi dùng nhiệt độ để sấy thì lượng nước bị thoát ra, khố lượng giảm dẫn tới lượng ẩm cũng giảm, bên cạnh đó viatmin, khoáng cũng bị thất thoát đáng kể Số thứ tự Độ ẩm của nguyên liệu Độ ẩm(%) 1 82,6% 2 Tên nguyên liệu 70% Nguyên liệu đầu vào 3 Nguyên liệu qua quá trình thẩm thấu 14% đường Ngyên liệu đầu ra 3.2 Tính cân bằng vật chất  Quá trình thành xoài dẻo thành phẩm Quá trình sấy Hao phí 2% Nguyên Sấy Sản phẩm ra liệu vào =933,3 (kg/mẻ) o Quá trình sấy độ ẩm từ 70% giảm xuống còn 14% o Khối lượng xoài đem đi sấy: Msấy = mtrước khi sấy x 100−W sau khi thành phẩm 100−W trước khithành phẩm = mtrước khi sấy X 100−14 100−70 Mtrước khi sấy = 500 x 100−14 100−70 = 1433,3 (kg/mẻ) Lượng nước tách ra trong quá trình sấy H1 = 1433,3 – 500 = 933,3 ( kg/mẻ) Do tổn thất của quá trình sấy là 2% nên lượng nguyên liệu đem đi sấy thực tế msấytt = msấy + mhaohụt msấytt = 933,3 + 2 x 933,3 100 = 951,966 (kg/mẻ) Quá trình vớt, để ráo Nguyên liệu vào Vớt, ráo Sản phẩm ra =951,966 (kg/mẻ) Hao phí 0,2% mvớt,để ráo = mtrước khi sấy + mhao hụt