Công nghệ SX rượu - bia và nước giải khát

Chương 1 Giới thiệu 1.1. Giới thiệu 1.1.1. Đôi nét về nước giải khát có gas Nước giải khát có gas (còn gọi là nước ngọt có gas hay nước ngọt) là một loại thức uống thường chứa nước CO2 bão hòa, chất làm ngọt và thường có thêm hương liệu. Chất làm ngọt có thể là đường, Xirô bắp high-fructose, nước ép trái cây, chất làm ngọt thay thế thường thấy trong các loại "không đường" hoặc các kết hợp của các loại trên. Một số nước giải khát có gas khác còn chứa caffeine, phẩm màu, chất bảo quản và các thành phần khác. Nước giải khát có gas thường gọi là nước ngọt vì nó thường có vị ngọt. Lượng nhỏ cồn có thể tồn tại trong các loại nước giải khát có gas. Tuy nhiên, nồng độ cồn phải bé hơn 0.5% tổng thể tích nếu đồ uống được coi là không cồn. Các loại nước giải khát có gas nổi tiếng là cola, cherry, soda hương chanh, root beer, hương cam, hương nho, vanilla, soda gừng, hương trái cây,… Nước giải khát có gas thường uống lạnh hoặc tại nhiệt độ phòng, rất hiếm khi uống nóng. Hình 1: Nước giải khát có gas 1.1.2. Lịch sử hình thành Lịch sử của nước giải khát có thể bắt nguồn từ loại nước khoáng được tìm thấy trong các dòng suối tự nhiên. Các nhà khoa học cũng nhanh chóng phát hiện ra carbon dioxide (CO2) có trong các bọt nước khoáng thiên nhiên. Đến năm 1767, tiến sĩ Joseph Priestley - một nhà hóa học người Anh - đã pha chế thành công loại nước giải khát có gas (có CO-2¬). Sau ba năm, nhà hóa học Thụy Điển Torbern Bergman phát minh loại máy có thể chế tạo nước có gas từ đá vôi bằng cách sử dụng acid sulfuric (H¬2¬SO¬4¬¬). Máy của Bergman cho phép sản xuất loại nước khoáng nhân tạo với số lượng lớn. Năm 1810, bằng sáng chế Mỹ đầu tiên dành cho các loại máy sản xuất hàng loạt nước khoáng nhân tạo được trao cho Simons và Rundell ở Charleston thuộc Nam Carolina (Mỹ). Tuy nhiên, mãi đến năm 1832 loại nước khoáng có gas mới trở nên phổ biến nhờ sự ra đời hàng loạt của loại máy sản xuất nước có gas trên thị trường. Những thập niên sau đó - kể từ 1852, với việc nước gừng được tung ra thị trường, các sản phẩm có thương hiệu đã xuất hiện và được cấp quyền kinh doanh. Bắt đầu từ những năm 1880, thị trường nước giải khát tràn ngập các loại nước uống có nhãn hiệu như Coca-Cola (1886), Moxie (1885), Dr.Pepper (1885), Pepsi-Cola (1898).. http://dulich.vnexpress.net/tin-tuc/quoc-te/nguon-goc-nuoc-giai-khat-2850573.html 1.2. Sơ lược về nguyên liệu 1.2.1. Nước Hình 2: Công thức cấu tạo của nước Nguồn nước sử dụng là nước giếng của khu công nghiệp sẽ được đưa qua hệ thống xử lý nước của công ty. Thông qua xử lý tinh, xử lý tia cực tím rồi qua hệ thống tách RO để tạo thành nước tinh khiết. Mục đích của quá trình:  Làm sạch.  Làm mềm nước.  Tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh có trong nước. 1.2.2. CO¬2¬ Hình 3: Công thức cấu tạo của CO2 CO2 tinh khiết dùng trong thực phẩm dạng lỏng được cung cấp từ các nhà máy sản xuất bia, cồn được nén với áp suất cao trong các bình nén. 1.2.3. Phụ gia - Chất tạo ngọt. - Chất tạo chua (axit thực phẩm).

Trang 1

Chương 1 Giới thiệu

1.1 Giới thiệu

1.1.1 Đôi nét về nước giải khát có gas

Nước giải khát có gas (còn gọi là nước ngọt có gas hay nước ngọt) là một loại thức uống thường chứa nước CO2 bão hòa, chất làm ngọt và thường có thêm hương liệu Chất làm ngọt có thể là đường, Xirô bắp high-fructose, nước ép trái cây, chất làm ngọt thay thế thường thấy trong các loại "không đường" hoặc các kết hợp của các loại trên Một số nước giải khát có gas khác còn chứa caffeine, phẩm màu, chất bảo quản và các thành phần khác

Nước giải khát có gas thường gọi là nước ngọt vì nó thường có vị ngọt Lượng nhỏ cồn có thể tồn tại trong các loại nước giải khát có gas Tuy nhiên, nồng độ cồn phải bé hơn 0.5% tổng thể tích nếu đồ uống được coi là không cồn Các loại nước giải khát có gas nổi tiếng là cola, cherry, soda hương chanh, root beer, hương cam, hương nho, vanilla, soda gừng, hương trái cây,…

Nước giải khát có gas thường uống lạnh hoặc tại nhiệt độ phòng, rất hiếm khi uống nóng

Hình 1: Nước giải khát có gas 1.1.2 Lịch sử hình thành

Lịch sử của nước giải khát có thể bắt nguồn từ loại nước khoáng được tìm thấy trong các dòng suối tự nhiên Các nhà khoa học cũng nhanh chóng phát hiện ra carbon dioxide (CO2) có trong các bọt nước khoáng thiên nhiên Đến năm 1767, tiến sĩ Joseph Priestley - một nhà hóa học người Anh - đã pha chế thành công loại nước giải khát có gas (có CO2) Sau ba năm, nhà hóa học Thụy Điển Torbern Bergman phát minh loại máy có thể chế tạo nước có gas từ đá vôi bằng cách sử dụng acid sulfuric (H2SO4) Máy của Bergman cho phép sản xuất loại nước khoáng nhân tạo với số lượng lớn Năm 1810, bằng sáng chế Mỹ đầu tiên dành cho các loại máy sản xuất hàng loạt nước khoáng nhân tạo được trao cho Simons và Rundell ở Charleston thuộc Nam Carolina

Trang 2

(Mỹ) Tuy nhiên, mãi đến năm 1832 loại nước khoáng có gas mới trở nên phổ biến nhờ sự ra đời hàng loạt của loại máy sản xuất nước có gas trên thị trường

Những thập niên sau đó - kể từ 1852, với việc nước gừng được tung ra thị trường, các sản phẩm có thương hiệu đã xuất hiện và được cấp quyền kinh doanh Bắt đầu từ những năm 1880, thị trường nước giải khát tràn ngập các loại nước uống có nhãn hiệu như Coca-Cola (1886), Moxie (1885), Dr.Pepper (1885), Pepsi-Cola (1898)

http://dulich.vnexpress.net/tin-tuc/quoc-te/nguon-goc-nuoc-giai-khat-2850573.html

1.2 Sơ lược về nguyên liệu

1.2.1 Nước

Hình 2: Công thức cấu tạo của nước

Nguồn nước sử dụng là nước giếng của khu công nghiệp sẽ được đưa qua hệ thống xử

lý nước của công ty Thông qua xử lý tinh, xử lý tia cực tím rồi qua hệ thống tách RO

để tạo thành nước tinh khiết

Mục đích của quá trình:

− Làm sạch

− Làm mềm nước

− Tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh có trong nước

1.2.2 CO 2

Hình 3: Công thức cấu tạo của CO 2

CO2 tinh khiết dùng trong thực phẩm dạng lỏng được cung cấp từ các nhà máy sản xuất bia, cồn được nén với áp suất cao trong các bình nén

1.2.3 Phụ gia

Trang 3

- Chất tạo ngọt.

- Chất tạo chua (axit thực phẩm)

- Chất điều chỉnh độ chua

- Chất tạo màu

- Chất tạo mùi

- Chất tạo vị

- Chất bảo quản

- Chất chống oxi hóa

1.2.4 Đường

Đường là một trong những thành phần chủ yếu trong nước giải khát, giúp diều chỉnh

và hài hoà giữa vị chua, độ ngọt và mùi thơm của nước uống Tuỳ loại nước giải khát, lượng đường cho vào có thể rất khác nhau

1.2.4.1 Đường tinh luyện RE

Sản phẩm nước giải khát màu trong thường dùng đường tinh luyện RE Ví dụ: 7up, nước tăng lực,…

Bảng 1: Một số chỉ tiêu đường RE

Nước đường có thể chuẩn bị theo hai cách: nóng và lạnh Trong công nghiệp chỉ sử dụng phương pháp nóng vì khi đun sôi sẽ tiêu diệt được vi sinh vật có trong đường và trong nước, mặt khác tạo điều kiện tốt để biến saccharose thành glucose và frutose giúp sirô thành phẩm có chất lượng tốt hơn Muốn vậy, sau khi làm nguội đến nhiệt độ

80 – 900C rồi cho acid thực phẩm vào với lượng tính trước, đủ đảm bảo phản ứng được hoàn toàn

1.2.4.2 Cole – đường cháy (caramen keo đắng)

Trong pha chế nước giải khát người ta dùng đường cháy, là sản phẩm thu được đường saccharase khi đun nóng tới 180 – 1900C, là chất lỏng màu sẫm tối, hơi đắng nên được gọi là keo đắng

Đường cháy hoà tan tốt trong nước, dùng để pha chế nước giải khát có độ màu khác nhau Kết hợp với các màu khác và thay đổi tỷ lệ các chất màu trong hỗn hợp sẽ tạo ra nhiều màu khác phù hợp với nhiều loại quả dùng để pha chế nước giải khát

Trang 4

C12H20O10 C6H10O5 + C6H10O5

C12H22O11 - H2O C6H10O5 + C6H10O5

Hình 4: Công thức cấu tạo của saccharose Đường cháy là chất màu tự nhiên nhận được bằng cách nấu đường saccharose trong nồi tới nhiệt độ t0 = 180 – 1900C, cao hơn so với nhiệt độ nóng chảy của saccharose (tnc

= 1600C)

Trong quá trình đun, đầu tiên đường nóng chảy ở 1600C Đây là quá trình thuỷ phân đường:

Đến 180 – 1900C sẽ tạo thành isosacchararose

Khi nhiệt độ 1900C sẽ mất nước tạo thành caramenlan (C24H36O18) màu vàng óng, nếu thời gian kéo dài lâu hơn sẽ chuyển thành caramenlen (C36H50O25) Khi nhiệt độ cao hơn 2000C sẽ bị mất khoảng 25% nước và caramenlin hình thành Caramenlan và caramenlen tốt trong nước còn caramenlin hầu như không tan Vì vậy, khi sản xuất caramen dừng lại khi tạo ra caramenlen

Cùng với hiện tượng mất nước để tạo ra caramen, dưới tác dụng của không khí đường còn bị oxy hoá tạo ra các sản phẩm khác Các chất này sẽ làm tăng tốc độ phản ứng, vì thế nấu đường không quá 2000C

Nếu dung dịch caramen đạt chất lượng tốt thì cường độ màu của dung dịch là 0.05% sẽ tương đương với độ màu của 5ml dung dịch iod 0.1N pha trong 1lít

http://doc.edu.vn/tai-lieu/tieu-luan-cac-loai-duong-va-tac-dung-trong-cong-nghiep-banh-keo-nuoc-giai-khat-10885/

Trang 5

Nước

Nước sản xuất Làm lạnh

Nước ngọt có CO2 Chiết, đóng nắp

Đóng gói Kiểm tra Thành phẩm

Thành phẩm

Phụ gia

Nước ngọt

Syrup tổng hợp

Hình 5: Quy trình sản xuất nước ngọt có gas

Chương 2 Quy trình và thuyết minh quy trình

2.1 Quy trình sản xuất nước ngọt có gas

Làm lạnh

Sục rửa

In date

Trang 6

2.2 Thuyết minh minh quy trình

2.2.1 Xử lí nước

Nước được xử lý tinh, xử lý tia cực tím rồi qua hệ thống tách RO để tạo thành nước tinh khiết Bài khí nước vì sự có mặt của không khí trong nước sẽ làm hạn chế khả năng bão hòa CO2, vì không khí đã giành chỗ với phân tử khí CO2 trong dung dịch.Vì thế ta cần phải bài khí trước khi đưa vào pha chế sirô và bão hòa CO2

2.2.2 Nấu syrup (syrup trắng)

Nguyên liệu được chuẩn bị gồm:

− Đường

− Nước

− Acid

− Chất hỗ trợ như than hoạt tính, bột trợ lọc

2.2.2.1 Mục đích công nghệ

Mục đích chính của công đoạn này là nấu đường thành syrup để chuẩn bị cho công đoạn phối trộn hương liệu và một số phụ gia theo công thức

Giúp các cấu tử đường đồng nhất vào hỗn hợp Đường saccharose chuyển hóa thành đường khử làm tăng tính ổn định của sản phẩm và làm tăng vị ngọt dịu

Chuẩn bị cho công đoạn phối trộn hương liệu tiếp theo

2.2.2.2 Phương pháp thực hiện

Cho nước vào bồn nấu có cánh khuấy bằng môtơ điện, sau đó cho đường (RE và DE) vào bồn sao cho lượng nước bằng 5 lần tổng khối lượng đường Áp suất hơi gia nhiệt được điều chỉnh lên 26Psi Nhiệt độ khối dịch đường khoảng 900C

Nấu khoảng 2giờ đến khi dung dịch đạt 900C, xuất hiện bong bóng sôi và đồng nhất thì thực hiện tiếp công đoạn tiếp theo

2.2.2.3 Thiết bị sử dụng

Trong công đoạn này, thiết bị chính được sử dụng là nồi nấu có cánh khuấy bằng môtơ điện

2.2.2.4 Thông số hoạt động

- Nhiệt độ: 900C

- Tốc độ khuấy: 120vòng/phút

2.2.2.5 Lọc dịch đường

Tách hết tạp chất cơ học như: rác, đất cát lẫn bên trong dịch đường

2.2.2.6 Làm nguội dịch đường

Dịch đường sau khi lọc xong được đưa qua hệ thống làm lạnh để hạ nhiệt độ từ 20 –

250C vì:

− Tránh sự ngưng tụ nước trong bồn chứa tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển

− Giữ được hương thơm khi pha chế

Trang 7

2.2.2.7 Chất lượng của dịch đường

− Cảm quan: có mùi thơm của đường, màu trong suốt hay vàng rất nhạt

− Nhiệt độ: 20 – 250C

− Độ Brix: 64 – 65

2.2.3 Syrup tổng hợp

2.2.3.1 Mục đích công nghệ

Hòa tan các cấu tử có trong thành phần nước giải khát thành hỗn hợp đồng nhất gồm: syrup trắng, acid thực phẩm, chất màu, chất mùi, chất bảo quản,

Công thức pha chế (xác định hàm lượng từng loại nguyên liệu cho vào pha chế) là bí mật của nhà sản xuất, nó tùy theo từng loại sản phẩm

2.2.3.2 Nguyên tắc pha chế

Dựa vào công thức pha chế cho cấu tử có số lượng nhiều vào trước, hương liệu luôn cho sau cùng, lúc này ít khuấy đảo nhất, nhiệt độ thấp nhất để tránh tổn thất hương Các cấu tử nguyên liệu cần được chuẩn bị trước ở dạng tối ưu nhất vì tiến hành pha chế ở dạng dung dịch Đối với nguyên liệu rắn thì phải hòa tan vào nước nóng, lọc và làm nguội trước khi phối trộn

Khi nhiệt độ khối syrup đạt 900C thì tiến hành cho hỗn hợp các phụ gia, màu và acid điều vị vào rồi tiếp tục khuấy cho đồng nhất

Tiếp tục cho nước vào nồi nấu để đạt nhiệt độ khối syrup ở 800C thì cho hỗn hợp hương liệu vào Ngừng gia nhiệt, xả van hơi quá nhiệt từ nồi ra ngoài và vẫn tiếp tục khuấy

Ở công đoạn này, tất cả dung dịch vẫn còn trong nồi nấu syrup

Nhiệt độ giai đoạn cho phụ gia và màu là 900C

Nhiệt độ khi cho hỗn hợp hương vào là 800C

Tốc độ cánh khuấy không thay đổi và được duy trì ở mức 120vòng/phút

2.2.4 Nạp CO 2 (Bão hòa CO 2 )

Bão hòa CO2 là quá trình truyền khối giữa pha khí của CO2 và pha lỏng là dung dịch sirô bán thành phẩm Trong sản xuất nước giải khát thì quá trình bão hòa CO2 là quá trình nạp CO2 vào trong nước giải khát đến một giá trị nồng độ nhất định tùy theo yêu cầu công nghệ

Yếu tố ảnh hưởng lớn nhất đến quá trình này là áp suất P và nhiệt độ T, ngoài ra còn

có nồng độ các chất tan, lượng không khí, tạp chất, bề mặt tiếp xúc, thời gian tiếp xúc

và tốc độ chuyển động giữa CO2 và dung dịch,

Trang 8

Trong công đoạn này, sử dụng CO2 tinh khiết dùng trong thực phẩm dạng lỏng được cung cấp từ các nhà máy sản xuất bia, cồn được nén với áp suất cao trong các bình nén

Bão hòa CO2 giúp cho sự tiêu hóa tốt hơn, tăng cường khả năng chống vi sinh vật, giúp bảo quản sản phẩm lâu hơn

Góp phần tạo hương vị đặc trưng của sản phẩm có gas, mặc dù bản thân CO2 không có

vị nhưng khi hòa tan trong nước sẽ tạo ra một lượng nhỏ acid cùng với vị chua của acid trong hương liệu đủ tạo nên vị chua cho dung dịch

Các bọt khí CO2 tự do kích thích vòm miệng, chúng sủi lên trên bề mặt làm cho sản phẩm hấp dẫn hơn

Chuẩn bị cho công đoạn chiết rót và ghép mí

Dịch bán thành phẩm sau khi lọc sẽ được chuyển vào các bồn nạp CO2 và thêm nước

để đạt thể tích tính toán trước

Tiến hành hạ nhiệt dung dịch bán thành phẩm trong bồn xuống 0 – 20C bằng các ống truyền nhiệt được bố trí dạng xoắn bên trong bồn Ở nhiệt độ này tạo điều kiện thích hợp cho CO2 ngậm trong nước nên ta tiến hành nạp khí CO2 vào

Sau khi nhiệt độ đạt 0 – 20C thì tiến hành nạp CO2 từ bình CO2 lỏng

Quá trình hấp thụ CO2 thường kéo dài khoảng 2 – 3giờ, để hấp thụ CO2 tốt thì phải nạp CO2 từ từ để tạo điều kiện cho sự trao đổi trong và ngoài sẽ giúp cho CO2 hấp thụ đều trong dung dịch

Kết thúc quá trình nạp CO2 ta thu được dung dịch nước ngọt bán thành phẩm

Thiết bị được sử dụng trong quá trình là bồn nạp CO2

- Nhiệt độ: 50C

- Áp suất: 2 – 4atm

- Thời gian nạp: 6giờ

- Brix yêu cầu: 12 – 150Bx

2.2.5 Rửa chai

Nhiệt độ rửa chai phụ thuộc vào thiết bị và độ bền nhiệt của chất tẩy rửa và chai, thường không quá 800C

Hóa chất thường dùng là NaOH kết hợp với chất chống mốc Nồng độ của nó ảnh hưởng nhiều đến mức độ và thời gian rữa và nồng độ này phụ thuộc vào thiết bị

2.2.6 Chiết rót – ghép nắp

Đối với nước ngọt có gas, khi tiến hành chiết rót không đúng kĩ thuật sẽ gây tổn thất CO2, làm giảm chất lượng nước giải khát

Trang 9

Chiết rót nước ngọt có gas dựa trên nguyên tắc đẳng áp, đảm bảo được chất lượng sản phẩm, ít tốn hao CO2, ít bị không khí và vi sinh vật xâm nhập vào trong sản phẩm

Định lượng lon sản phẩm

Ghép mí để bảo quản sản phẩm Tạo giá trị cảm quan tốt đối với người sử dụng Thuận lợi cho quá trình phân phối, vận chuyển sản phẩm

Bán thành phẩm sau khi nạp bão hòa CO2 thì tiến hành bơm lên bồn và chuẩn bị chuyển vào bồn chiết của máy chiết lon

Chiết cùng lúc 24 lon, và từng lon sẽ được băng chuyền chuyển vào máy ghép nắp Thể tích mỗi lon thường là 330ml (có thể lớn hơn tùy nhà sản xuất)

Sau khi ghép nắp, băng chuyền sẽ chuyển lon thành phẩm ra khu vực tiếp nhận để chuẩn bị cho công đoạn xử lý nhiệt tiếp theo trước khi đưa vào khu vực bao gói thành phẩm

Cấu tạo hệ thống chiết đẳng áp gồm

– Băng tải chuyển lon vào

– Bộ phận chiết rót gồm 24 vòi được gắn với hệ van tự động khóa và mở, do hệ lập trình POC điều khiển

– Băng tải chuyển lon ra

Tất cả băng tải được điều khiển bằng mô tơ giảm tốc sử dụng nguồn điện 220V, công suất 0.5KW/h

2.2.7 Xử lý nhiệt

Các lon bán thành phẩm sau khi tạo thành có nhiệt độ 1 – 20C nên ta phải xử lý nhiệt

để nâng lên nhiệt độ thường tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình đóng gói, vận chuyển

và bảo quản

Lon bán thành phẩm được xếp vào các rổ sẽ được hệ thống cẩu chuyển đến bồn nước

để giải nhiệt (lon nước ngọt từ 1 – 200C sẽ được giải nhiệt lên nhiệt độ thường khoảng

300C) Nhờ đặc tính cảm quan của người công nhân để biết thời điểm kết thúc quá trình giải nhiệt

2.2.8 Hoàn thiện sản phẩm

Tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm, thuận tiện cho quá trình vận chuyển, bảo quản và tiêu thụ Ngoài ra việc dán nhãn, vô thùng còn nhằm cung cấp thông tin về sản phẩm, góp phần quảng bá thương hiệu cho công ty

Trang 10

Các lon sau khi xử lý nhiệt, sẽ tiến hành để ráo sau đó được chuyển đến hệ thống bao gói màng co POF và vào lốc rồi cho vào khay để tạo ra thành phẩm Tùy theo nhu cầu của người tiêu dùng mà có các kiểu bao gói sản phẩm là khác nhau như 12 lon/thùng,

24 lon/thùng, 24 lon/khay,…Tiếp theo, xếp các khay/thùng thành phẩm lên balet và chuyển đến khu thành phẩm

Trong công đoạn này có sử dụng máy rút màng co POF trong quá trình vào lốc và vào khay

2.2.8.4 Màng co POF

Hình 6: Công thức cấu tạo của màng co POF

Màng co POF, tên đầy đủ là màng co mềm polyolefin, là một vật liệu hóa chất polymer chế tạo từ nhựa polyolefin qua hệ thống máy ép đùn, màng được chế tạo

từ các hóa chất không độc hại và được phép dùng trong thực phẩm Màng POF mỏng, nhẹ không độc, không mùi, dai, tỉ lệ co cao và dán sấy dễ dàng Màng co POF là loại chất liệu đóng gói hàng đầu phù hợp vối môi trường, dễ tái chế

phẩm được bao bởi màng co POF

2.2.8.5 Cấu tạo máy rút màng POF

Hệ thống băng chuyền tải, điều khiển bằng môtơ sử dụng nguồn điện 3 pha 380V Bồn nhiệt, trong bồn nhiệt chứa điện trở (gồm 4 thanh điện trở), sử dụng nguồn điện 220V

Hệ thống quạt, điều khiển bằng mô tơ sử dụng nguồn điện 3 pha 380V Quạt giải nhiệt

Bộ điều khiển

Định dạng
Số trang	20
Dung lượng	389,72 KB