BÁO CÁO THỰC HÀNH Ngành CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Môn TH MÁY VÀ THIẾT BỊ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM

1.3 Lựa chọn máy và thiết b được chế t o từ vật liệu phù hợp cho từng nhóm ngành sản xuất với qui mô phù hợp: 1.3.1 Vật liệu thường được sử dụng để chế tạo máy móc/thiết bị: ⁂ Kim loại

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP.HCM VIỆN KHOA HỌC ỨNG DỤNG HUTECH

GVHD: TS Lâm Văn Mân

Sinh viên thực hiện:

BÀI 1: TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN MÁY MÓC THIẾT BỊ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM CHO CÔNG ĐOẠN VẬN CHUYỂN

1.1 Phân biệt một số khái niệm và cho ví dụ:

-Sự khác nhau giữa máy và thiết bị?

Làm thay đổi tính chất vật lý của

nguyên liệu

VD: máy cắt,máy xay,máy rửa,…

Có sự biến đổi hóa học của nguyên liệu (biến tính protein,phản ứng caramel,…) VD: thiết bị tiệt trùng,thiết bị nướng,thiết

bị khuấy trộn(chất lỏng)…

-Sự khác nhau giữa sản xuất và chế biến?

-Thuộc bộ công thương quản lý ( Làm

từ nguyên liệu đầu vào)

-Các loại nguyên liệu trực tiếp từ trồng

trọt chăn nuôi Sau đó qua sơ chế -> tạo

ra sản phẩm rồi lại tiếp tục mang đi chế

VD: hạt lúa mì -> bột mì

1.2 Tìm hiểu về các nhóm ngành và các quy mô sản xuất khác nhau của nhà máy sản xuất/chế biến thực phẩm:

-Trình bày các nhóm ngành sản xuất/chế biến thực phẩm:

+Căn cứ tại phụ lục II ban hành kèm theo quyết định 27/2018/QĐ/TTg về hệ thống ngành kinh tế Việt Nam do Thủ tướng Chính phủ ban hành

Có 8 nhóm ngành sản xuất/chế biến thực phẩm:

•101-1010: chế biến,bảo quản thịt và các sản phẩm từ thịt

•102-1020: chế biến,bảo quản thủy sản và các sản phẩm từ thủy sản

•103-1030: chế biến và bảo quản rau quả

•104-1040: sản xuất dầu,mỡ động,thực vật

•105-1050-10500: chế biến sữa và các sản phẩm từ sữa

•106: xáy xát và sản xuất bột

•107: sản xuất thực phẩm khác

•108-1080-10800: sản xuất thức ăn gia súc, gia cầm và thủy sản

-Quy mô sản xuất của nhà máy sản xuất thực phẩm:

Tùy thuộc vào số lượng nhân sự, vốn đầu tư, sản lượng, số lao động theo thông tư 200/2014/TT-BTC,… mà chia thành:

• Qui mô sản xuất nhỏ

• Qui mô sản xuất vừa

• Qui mô sản xuất lớn

• Qui mô sản xuất siêu lớn (Mega factory) Về ngành Công Nghệ Thực Phẩm thì Việt Nam chưa có

Dựa vào sản lượng để quyết định quy mô nhà máy, từ đó lựa chọn máy móc cho phù hợp

Ví dụ: Nhà máy sản xuất sữa chua mỗi ngày sản xuất khoảng 10001 sữa, vậy nhà máy cần mua silo như thế nào?

 Nên mua silo lớn hơn khoảng 20-30% (1200-1300l) để phòng trường hợp đột xuất xảy ra nên sản xuất không kịp

1.3 Lựa chọn máy và thiết b được chế t o từ vật liệu phù hợp cho từng nhóm ngành sản xuất với qui mô phù hợp:

1.3.1 Vật liệu thường được sử dụng để chế tạo máy móc/thiết bị:

⁂ Kim loại

• Ferrous and alloys: sắt và hợp kim của sắt

-Thép: gỉ (dao, lưỡi dao xay)

-Gang

-Inox hay còn gọi là thép không gỉ gồm có:

+SUS 301, 306, 430

+AISI 316: thường được hay sử dụng

•Non ferrous and alloys: không phải sắt và hợp kim của sắt

-Nhôm: độc với sức khỏe, nhưng nếu nhôm có phủ oxit Al2O3 bên ngoài thì an toàn

1.3.2 Lựa chọn máy/thiết bị có vật liệu chế tạo phù hợp cho một loại thực phẩm

cụ thể để chế tạo máy và thiết bị

Bảng 1.1 Lựa chọn vật liệu phù hợp nhất

Lựa chọn máy móc,dụng cụ,thiết bị có vật liệu chế tạo phù hợp nhất

12 Dịch bia trước khi lên

1.4 Lựa chọn một quy trình sản xuất/chế biến thực phẩm v đề xuất các lo i máy, thiết b cần thiết

QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC QUẢ TỪ DỨA

Đề xuất các loại máy, thiết bị cần thiết: -Máy rửa bơi chèo

-Ép trục vít -Máy lọc màng lọc UF -Thiết bị lọc khung bản -Nồi phối trộn 2 cánh khuấy -Bài khí APV

1.5 Các loại máy vận chuyển nguyên liệu Chất lỏng

-Bơm: Bơm tĩnh và ly tâm

-Áp lực nén

Chất rắn -Vít tải -Băng tải -Gầu tải -Khí động học

-Thủy lực

1.6 Tính toán máy vận chuyển

Ví dụ: Lựa chọn máy bơm tĩnh có công suất phù hợp dùng để bơm sữa có hàm lượng chất khô = 13.5% từ silo chứa nguyên liệu đến máy lọc li tâm trong đó tốc

độ dòng chảy (V) là 1200 kg/h

Biết:

-Tỷ trọng của sữa 1026 kg/m3

-Hằng số lưu biến K = 5 Pa sn và n = 0.76 ở 20ºC

-Áp lực của sữa ra khỏi silo chứa là 0.15 bar và nhiệt độ 4ºC

-Ống vận chyển bằng inox có đường kính trong 25mm và chiều dài 20m

-Nhiệt độ sữa trong đường ống 0ºC và có năng lượng hoạt động Ea = 25 Kj/mol -Công của bơm Wp = 2000.5 J/kg

BÀI 2 TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN MÁY LÀM NHỎ NGUYÊN LIỆU

- Ép: Sử dụng lực tác động lớn để thu sản phẩm ở dạng dịch ép hoặc tinh dầu

- Chà: Dùng lực ma sát tác và trượt để thu nguyên liệu có kích thước nhỏ, thường dùng là các sản phẩm củ cần thu tinh bột

- Đồng hóa: Để xé nhỏ kích thước của các phân tử chất lỏng dễ phân lớp hoặc không hòa tan vào nhau được ( ở dạng nhũ tương hoặc huyền phù)

- Đập: Dùng lực đập mạnh vật liệu hoặc để vật liệu va chạm trực tiếp với thành thiết bị, khi đó vật liệu sẽ có thể được làm nhỏ PP này làm cho kích thước sản phẩm không đồng đều

- Nguyên lý hoạt động: Vật liệu sẽ được đưa vao bằng băng chuyền và ở trên băng

chuyền là băng ép để giữ nguyên liệu Khi vật liệu được đưa vào thì lúc này lưỡi

dao đang quay rau củ sẽ lần lượt được cắt để cho ra thành phẩm

- Vật liệu chế tạo máy:

STT Chi tiết chính Vật liệu chế

tạo hiện tại

Vật liệu chế tạo

Hợp kim thép có tính cơ tốt, chịu nhiệt và chống mài mòn tốt, đảm bảo tuổi

thọ lâu dài

Độ bền cao, bề mặt sáng bóng, khả năng chống ăn mòn tốt nên đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm

Khối lượng nguyên liệu đầu vào: 0.557 kg

- Mùi: khoai lang

- Vị: khoai lang đặt trưng

- Cấu trúc: giòn

1.3 Tính toán và lựa chọn máy:

Bài 1.Tính công suất của máy nghiền búa với các thông số như sau: số búa treo

trên roto là 12 búa, khối lượng 1 búa 1,5 kg, vận tốc vòng quay búa 40 m/s, hệ số

phụ thuộc k = 0,02, số vòng quay roto 600 vòng/ phút

Tóm tắt

- Số búa trên roto: i= 12 búa

- Khối lượng một búa: m= 1,5kg

- Vận tốc vòng quay của búa: V= 40m/s

Bài 2.Tính năng suất của máy xay thô nếu biết: đường kính vít tải 25 cm, đường

kính của trục 20 cm, số vòng quay 100 vòng/phút, bước vít 2,0 cm, khối lượng riêng của thịt là 1050 kg/m3 và lấy hệ số sử dụng trục vít là 0,3

Bài 3.Tính năng suất của máy xay nhuyễn nếu biết: tổng thời gian sản xuất 1 mẻ

15 phút, thể tích mâm xay 50 lít, hệ số đổ đầy 0,6 khối lượng riêng của thịt là

Bài 4 Vật liệu cần nghiền: bắp hạt

– h y xác định tính chất cơ lý của vật liệu – Chọn loại máy nghiền phù hợp – Trình bày các bước tính toán chính

Tính chất cơ lý của vật liệu:

• Khối lượng 1000 hạt, m1000

Định nghĩa: khối lượng 1000 hạt là khối lượng tính bằng gram của 1000 hạt

Cách xác định: chọn lựa 1000 hạt có độ đồng đều gần như nhau rồi đem cân để có kết quả

Ý nghĩa: Tính toán độ bền bao bì, kho chứa, phương tiện vận chuyển hạt Tính toán, thiết

kế thiết bị làm sạch và phân loại hạt Dự đoán sơ bộ phẩm chất hạt…

- Thiết kế khối (SD):

Định nghĩa: thể khối SD là khối lượng của một thể tích hạt thực nhất định

Cách xác định:Phương pháp cân trong nước, dùng bình đo tỉ trọng

Ý nghĩa: làm cơ sở tính toán độ chịu lực của bao bì và kho chứa

• Dùng khối (bulk density) BD:

Định nghĩa: dung khối là tỷ số giữ khối lượng hạt trên thể tích khối hạt bao gồm cả những lỗ trống

Ý nghĩa: làm căn cứ tính toán dung tích kho và dự đoán được phẩm chất hạt tốt hay xấu

• Góc nghi tự nhiên và góc trược của khối hạt:

Định nghĩa: đây là hai thông số đặc trưng cho tính tan rời của khối hạt, về bản chất

nó liên quan đến góc ma sát trong( giữa hạt với hạt) và góc ma sát ngoài ( hạt với vật liệu chứa hạt)

Ý nghĩa: là căn cứ quan trọng khi thiết kế các loại thiết bị tận dungk tính tự chảy

- Xác định vận tốc vòng quay của búa

- Xác định công nghiền thực tế của máy nghiền búa đối với hạt bắp

- Sau đó xác định công suất của máy nghiền để thực hiện mục đích nghiền hạt bắp

Bài 3 TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN MÁY SẤY

1.1 Phân lo i máy sấy:

 Theo Phương pháp truyền nhiệt:

 Theo áp suất sấy:

- Áp suất thường (1atm)

- Áp suất cao (>1atm)

- Áp suất thấp (<1atm)

c ua, t ức ăn c ăn nuô , k oa tâ n ền,

t, bột, sữa, tr , c

p , nấm men

chua,hạt

1.3 Lựa chọn máy sấy (trình bày cấu t o máy sấy phòng thí nghiệm máy sấy)

- Cấu tạo (vẽ hình minh hoạ bằng tay)

- Nguyên lý hoạt động:

+ Giai đoạn 1: Sấy từ dưới lên:

Không khí bên ngoài sẽ hấp thụ lượng nhiệt tỏa ra từ bộ trao đổi nhiệt, sau đó chúng sẽ hòa với khí tươi để đạt đến nhiệt độ thích hợp, phù hợp với yêu cầu của thực phẩm cần sấy Bạn có thể kiểm tra nhiệt độ bằng đồng hồ nhiệt để có kết quả chính xác nhất Quạt đối lưu sẽ đưa dòng khí đối lưu vào buồng sấy nhờ vào áp lực và lực xoay của quạt Trong quá trình này, tác nhân sấy từ bộ trao đổi nhiệt sẽ

di chuyển từ dưới lên thông qua lớp thực phẩm và chúng sẽ được sấy khô nhờ dòng khí nóng đối lưu mang hơi ẩm thoát ra ngoài

+ Giai đoạn 2: Sấy từ trên xuống:

Trong giai đoạn này, gió sẽ đổi chiều và không khí nóng sẽ đổi hướng di chuyển

từ trên xuống dưới thông qua lớp thực phẩm giúp làm khô bề mặt thực phẩm cần sấy

Nhờ việc chuyển đổi dòng khí nóng đối lưu liên tục trong buồng sấy giúp cho thực phẩm khô nhanh và để hơn, nguyên liệu sẽ giữ được màu sắc cũng như mùi vị ban đầu mà không làm biến đổi tính chất của thực phẩm

- Vật liệu chế tạo máy

STT Chi tiết chính Vật liệu chế

t o hiện t i

Vật liệu chế t o

đề xuất

Giải thích

lệch áp suất, làm tăng đối lưu không khí nóng trong buồng sấy, đồng thời giúp hút nước và

độ ẩm ra ngoài nhằm tạo áp suất âm, đẩy hơi nóng luân chuyển liên tục trên bề mặt thực phẩm giúp thực phẩm khô nhanh và đều hơn

xác trong buồng sấy để có thể điều chỉnh hợp lí

- Xác đ n lượng ấm ba ơ v vận tốc sấy

Độ dày nguyên liệu: 0,4 mm

G a đo n 1

Nhiệt độ sấy: 0C

Thời gian sấy: từ h đến h

Khối lượng nguyên liệu đầu vào: g

Xác định lượng ẩm bay hơi và vận tốc sấy cho giai đoạn 1

G a đo n 2

Nhiệt độ sấy: 0C

Khối lượng nguyên liệu đầu vào: g

Xác định lượng ẩm bay hơi và vận tốc sấy cho giai đoạn 2

- Độ ẩm đầu ra ω3 = 35


Giai 3

- Thời gian sấy: τ = 8 h 


- Nhiệt độ môi chất sấy vào : t3 = 90 0C

- Độ ẩm đầu vào của chuối ω3= 40

- Độ ẩm đầu ra ra ω4 = 20

- Tốc độ dòng không khí nóng cả 3 giai đoạn là v= 2-3 m/s 


- Trạng thái không khí môi trường bên ngoài t0 = 25 0C, độ ẩm là 83% Xác định lượng ẩm bay hơi cho từng giai đoạn và khối lượng sản phẩm thu được Biết khối lượng chuối đầu (giai đoạn 1) vào là 2000 kg

Bài 4 Bao bì và tính toán thời hạn sử dụng sản phẩm thực

phẩm

1.1 Phân lo i bai bì dùng trong thực phẩm

- Phân loại bao bì theo tính chất bao gói:

 Bao bì kín: Kín hoàn toàn, và ngăn cách không gian xung quanh thực phẩm

thành 02 môi trường riêng biệt

 Bao bì hở: Dùng để đóng gói các loại rau củ quả hoặc hàng hóa tươi, bảo

quản trong một thời gian ngắn có khả năng thấm khí hoặc đục lỗ

-Phân lo i theo mục đíc sử dụng

Theo mục đích sử dụng, bao bì có thể được phân loại thành: bao bì vận chuyển, bao bì sản xuất, bao bì tiêu thụ

 Bao bì vận chuyển: Là các dạng bao bì dùng để vận chuyển, lưu kho và

bảo quản sản phẩm trong kho và trong quá trình vận chuyển Bao bì vận chuyển thường là một đơn vị trong quá trình vận chuyển như: các container, thùng carton gợn sóng, thùng gỗ…

 Bao bì sản xuất: là dạng bao bì dùng để chứa các nguyên vật liệu, các chi

tiết, bán thành phẩm, các vật tư thừa, dùng cho việc lưu kho, vận chuyển, trung chuyển giữa các xưởng của nhà máy, hay giữa các nhà máy

 Bao bì tiêu thụ: là bao bì dùng cho quá trình bán sản phẩm, bao bì tiêu thụ

là một thành phần của sản phẩm, giá thành của bao bì tiêu thụ được tính vào giá sản phẩm

-Phân lo i theo vật liệu

Vật liệu bao bì rất đa dạng: từ giấy bìa, tấm carton gợn sóng, nhựa bao gồm màng nhựa và các dạng chai, thùng từ nhựa, đến thủy tinh, kim loại, gỗ…

 Bao bì từ giấy: Đây là loại bao bì chiếm thị phần khá lớn trong tổng sản

lượng bao bì (từ 40% – 50%) tùy thuộc vào từng vùng thị trường) Bao bì giấy gồm các dạng hộp làm từ vật liệu carton cứng, các dạng túi giấy, nhãn

hàng, các dạng bao bì mềm từ vật liệu phức hợp đế giấy

 Bao bì mềm (bao bì làm từ màng nhựa): bao gồm các dạng túi, bao gói

được sản xuất từ vật liệu là màng nhựa Nhờ tính chất chống thấm ẩm, mỡ, khí tốt, giá thành thấp, tính trơ hóa học cao, độ bền với các tác nhân xé, ma sát, mài mòn, khả năng hàn kín cao của màng nhựa mà bao bì mềm từ màng nhựa thường được sử dụng làm bao bì cấp 1, chứa đựng các sản phẩm thực phẩm, hóa mỹ phẩm, dược phẩm…

 Bao bì thủy tinh: Với ưu điểm không tương tác với sản phẩm chứa đựng

bên trong, tính cản ẩm và khí tốt, khả năng định hình đa dạng, bên trong suốt cho phép nhìn thấy sản phẩm bên trong, bao bì thủy tinh thường được

sử dụng làm bao bì cấp 1, chứa các sản phẩm dạng lỏng hoặc dạng kem có yêu cầu cao về điều kiện, thời gian bảo quản và yêu cầu nghiêm ngặt về tiêu chuẩn hóa lý như các thức uống, thực phẩm, dược phẩm, hóa mỹ phẩm

Do hình thù phức tạp của các chai thủy tinh và về mặt thủy tinh khác khó khăn Thông thường, bao bì thủy tinh được định hình, đóng gói và dán nhãn Bao bì thủy tinh thường kết hợp với các dạng nút, nắp đóng kín khác nhau

 Bao bì kim lo i: Bao bì kim loại có độ bền và khả năng đóng kín tốt giúp

bảo quản những sản phẩm yêu cầu bảo quản trong thời gian lâu, thích hợp

sử dụng làm bao bì cấp 1 cho những sản phẩm thực phẩm, nước giải khát… Tuy nhiên, nhược điểm của dạng bao bì này là tính oxy hóa cao, phải sử dụng phương pháp in đặc chủng để in lên bao bì

 Bao bì PE (túi nilong): dẻo, chống nước và chịu được nhiệt cao Tuy

nhiên, bao bì nlong lại rất dễ hấp thụ mùi của thực phẩm Độ dày và kích cỡ của tí nilong rất đa dạng

 Bao bì PVC ứng dụng chính trong sản xuất màng co, chai lọ nhựa, áo mưa

hoặc đường ống nước Bao bì PVC không được khuyến khích dùng vì có chưa chất độc hại

 Bao bì PC: cứng, trong suốt và giá cao Nắp nhựa hoặc chai lọ tiệt trùng

vì vậy trong điều kiện bao gói chân không dễ dàng thúc đẩy cho quá trình này diễn

ra, tuy nhiên các sản phẩm của quá trình này mang lại các rượu alcohol, các aldehyde và các hợp chất vô cơ gây hư hỏng thực phẩm, khiến thực phẩm có mùi

vị lạ

Ứng dụng: Dành cho các sản phẩm bên trong có các chất dễ bị oxi hóa như chất béo, polyphenol, vitamin, các hợp chất màu,…

Bao gói MAP

Nguyên lý: Không duy trì được thành phần khí có bên trong bao bì, kể cả MAP chủ động hay MAP bị động thì kể cả khi bắt đầu bao gói không thể tự động hiệu chỉnh được các thành phần khí có trong bao bì trong suốt quá trình bao gói

Ứng dụng: Bảo quản các thực phẩm rau củ quả sử dụng trong ngày, hoặc một vài tuần

Bao gói CA

Nguyên lý: Duy trì ổn định thành phần không khí bên trong kho bảo quản, liên tục hiệu chỉnh các thành phần khí có trong kho để duy trì nồng độ phù hợp cho sản phẩm

Ứng dụng: Dễ dàng bảo quản và kiểm soát quá trình bảo quản thực phẩm

1.3 Tính toán thời h n sử dụng sản phẩm thực phẩm:

Phương pháp tính thời hạn sử dụng:

─ Phương pháp trực tiếp: Bảo quản sản phẩm trong 1 thời gian rồi lấy mẫu

đó đi đánh giá chất lượng

─ Phương pháp gián tiếp: Gia tốc nhiệt: Tăng nhiệt độ bảo quản lên để tăng tốc độ phản ứng sẽ tính được Q10, khi nhiệt độ tăng lên 10 lần thì vận tốc sẽ tăng lên gấp đôi Sản phẩm khi mới làm ra sẽ không biết được thời hạn sử dụng của nó, nên người ta sử dụng phương pháp gia tốc nhiệt ở từng nhiệt độ, sau đó sẽ ghi nhận kết quả Bên cạnh đó, sẽ kết hợp với phương pháp trực tiếp đễ có thể có kết quả chính xác hơn

1.3.1 Dây chuyền sản xuất bánh mỳ

- Kể tên các máy có trong dây chuyền sản xuất bánh mỳ:

Máy trộn bột

Máy chia bột

Máy se bột

Tủ ủ bột

Lò nướng đối lưu

-Vẽ sơ đồ cấu tạo máy ủ và trình bày nguyên tắc hoạt động