Thiết kế phân xưởng sản xuất Protein Concentrate

Thiết kế phân xưởng sản xuất Protein Concentrate

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT

PROTEIN CONCENTRATE và ISOLATE TỪ ĐẬU NÀNH

CBHD: CÔ TRẦN BÍCH LAM

CÔ VŨ THỊ KIM HẠNH SVTH: VÕ THỊ DIỆU HIỀN BỘ MÔN: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỒ ÁN MÔN HỌC

NỘI DUNG TRÌNH BÀY

 Giới thiệu về nguyên liệu và sản phẩm

 Quy trình công nghệ:

o Soy protein concentrate

o Soy protein isolate

 Kết quả tính toán cân bằng vật chất

 Các thiết bị

Nguyên liệu

 Bã đậu nành là phần bã

sau khi ép lấy dầu, còn

gọi là khô đậu nành

 Thành phần hoá học

của bã đậu nành (%)

 Tính chất nguyên liệu

Thành phần %chất khô

do, glycerine, và các sản phẩm thuỷ phân khác như

 Yêu cầu nguyên liệu

Quy trình công nghệ sản xuất soy protein concentrate

Khô đậu nành

Nghiền ướt:

 Mục đích: khai thác.

Giảm kích thước của hạt khô đậu nành.

Trích ly các chất trong khô đậu nành vào nước.

 Các biến đổi trong quá trình nghiền ướt:

 Vật lý : giảm kích thước của hạt khô đậu nành

thành những hạt mịn, dịch lỏng tăng nhiệt độ do

ma sát trong quá trình nghiền

 Hóa học : phân huỷ một số chất mẫn cảm với

nhiệt độ.

 Hóa lý : trích ly các chất dinh dưỡng trong khô đậu nành vào dịch sữa.

 Sinh học : một số vi sinh vật bị tiêu diệt.

 Phương pháp thực hiện:

Quá trình nghiền ướt được thực hiện bởi thiết bị nghiền đĩa trục quay

Tỉ lệ nước : đậu = 4 : 1 (w/w)

 Mục đích :

Khai thác: loại bỏ bã lọc ra khỏi dịch sữa sau khi nghiền, thu nhận dịch chiết, làm sạch, nâng cao chất lượng dịch chiết.

Chuẩn bị: cho quá trình kết tủa protein tiếp theo.

 Các biến đổi trong quá trình lọc:

Vật lý : sự thay đổi về thể tích, khối lượng =>

giảm.

Hóa học : hầu như không thay đổi về thành

phần hóa học, tuy nhiên có tổn thất một ít

protein, vitamin, chất màu… theo bã lọc

Hóa lý : thay đổi trạng thái từ dung dịch dạng huyền phù sang lỏng

Sinh học : một số vi sinh vật bị loại bỏ theo bã lọc

Hoá sinh : hầu như không thay đổi

Kết tủa protein:

 Mục đích:

Khai thác: thu nhận lượng protein hoà tan trong dung dịch

 Các biến đổi trong quá trình kết tủa protein:

Hóa lý : thay đổi trạng thái từ dung dịch, hình thành khối kết tủa

 Sinh học : một số vi sinh vật bị ức chế do pH thấp.

 Hoá sinh : hầu như không thay đổi

 Thực hiện: phần protein hoà tan sẽ được kết

tủa bằng cách chỉnh pH của dung dịch về 4.5 là pH đẳng điện của protein globulin Để

điều chỉnh pH dùng dung dịch HCl

Ly tâm:

 Mục đích:

Chuẩn bị: để thu được phần protein kết tủa, chuẩn bị cho quá trình rửa tủa

 Các biến đổi trong quá trình ly tâm:

Vật lý: protein qua quá trình kết tủa và tách dịch được kết thành khối chặt hơn, tỷ trọng khối protein tăng

 Hoá học: độ tinh khiết của sản phẩm tăng do các phần hoà tan đã theo dịch ra ngoài.

 Hóa lý : sau quá trình ly tâm ta thu được 2

phần, là phần nước dịch và phần protein

 Sinh học : một số vi sinh vật bị loại ra theo dịch Trong nước dịch có chứa đường và các hợp chất dinh dưỡng khác là môi trường

Rửa tủa:

 Mục đích:

Quá trình rửa tủa nhằm mục đích loại bỏ phần dung dịch HCl còn sót lại trong khối kết tủa

 Các biến đổi trong quá trình rửa tủa:

Vật lý: có sự tăng lên về khối lượng và thể tích

Hoá học: có sự tổn hao chất khô vào

Ly tâm tách nước rửa:

 Mục đích:

Chuẩn bị: cho quá trình sấy tiếp theo.

Khai thác: loại bỏ phần nước rửa, để thu được protein tinh khiết.

 Các biến đổi trong quá trình ly tâm:

Vật lý: có sự giảm về khối lượng.

Hoá học: độ tinh khiết của sản phẩm tăng do loại bỏ phần nước rửa.

Sấy phun:

 Mục đích:

Chế biến: tạo ra sản phẩm là SPC dạng bột mịn Bảo quản: sau sấy sản phẩm có hàm ẩm thấp (<5%), tác nhân sấy ở nhiệt độ cao, trong thời gian ngắn nên vi sinh vật khó phát triển, do đó bảo quản sản phẩm được lâu.

 Các biến đổi trong quá trình sấy phun:

Vật lý: có sự giảm về khối lượng do nước bay hơi.

 Hóa lý : sự bay hơi nước dưới tác động của nhiệt độ cao Có sự chuyển pha: dung dịch protein sau quá trình sấy phun sẽ có dạng

bột

 Hoá sinh: một số enzym có thể bị vô hoạt

hoặc giảm hoạt tính

 Sinh học: một số vi sinh vật bị tiêu diệt hoặc ức chế

 Thông số công nghệ:

 Nhiệt độ không khí vào: 170 - 200°C

 Nhiệt độ không khí ra: 90 - 100°C

 Thời gian lưu của các hạt trong buồng sấy: 5s

 Độ ẩm vật liệu sau khi sấy:3 - 4%

 Đường kính hạt : 95% < 150 µm

Quy trình công nghệ sản xuất soy protein isolate

Khô đậu nành

Nghiền ướt

Ly tâm Hoà tan Nước

Dd NaOH

Ly tâm Rửa tủa

Nước

Dịc h

Sấy phun

Hòa tan protein:

 Mục đích :

Khai thác: thu nhận protein trong khô đậu nành Chuẩn bị: cho quá trình kết tủa protein tiếp theo.

 Các biến đổi trong quá trình hoà tan protein:

Vật lý : sự thay đổi về thể tích, khối lượng => tăng.

Hóa học : phần lớn protein trong khô đậu nành sẽ hoà tan vào dung dịch NaOH.

Sinh học : một số vi sinh vật có thể bị ức chế

Sản phẩm

Theo định nghĩa của Association of American Feed Control Officials, Inc (AAFCO) thì soy protein concentrate được sản xuất từ hạt đậu nành đã bóc vỏ, tách gần hết dầu và các cấu tử tan trong nước không phải là protein, và phải chứa tối thiểu là 70% protein trên hàm lượng chất khô

Soy protein concentrate dạng bột

Tiêu chuẩn của SPC được sản xuất bởi công ty Solbar Hatzor

 - Khuẩn lạc max 15000cfu/g

 - Salmonella trong 200g không có

Soy protein concentrate:

Soy protein isolate:

American Feed Control Officials, Inc (AAFCO) thì soy protein isolate được sản xuất từ bột đậu nành đã tách vỏ, tách béo và loại hết những phần không phải là protein và chứa ít nhất là 90% protein trên hàm lượng chất khô

Soy protein isolate:

Soy protein isolate:

 Thành phần tiêu chuẩn của SPI(theo hàm lượng chất khô):

Kết quả tính toán cân bằng vật chất

 Lượng nguyên liệu để sản xuất 200kg soy protein concentrate:

Kết quả tính toán cân bằng vật chất

 Lượng nguyên liệu để sản xuất 200kg soy protein isolate

Các thiết bị:

 Thiết bị nghiền ướt

Thiết bị ly tâm lọc

1.Ống cấp dịch 2.Ống tháo dịch 3.Ống tháo bã

Tháp sấy phun: