báo cáo đề tài quá trình ly tâm

báo cáo đề tài quá trình ly tâm

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP

THỰC PHẨM TPHCM

Khoa: Công nghệ thực phẩm Môn: Công nghệ chế biến thực phẩm

GVHD: Phan Thị Hồng Liên

Nhóm 5

Quá trình ly tâm

Tên Đề Tài

Cơ sở khoa học

Mục đích công nghệ và phạm vi thực hiện

Mục đích công nghệ và phạm vi thực hiện

Các biến đổi của nguyên liệu

I CƠ SỞ KHOA HỌC

 Ly tâm là quá trình sử dụng lực ly tâm để phân riêng các cấu tử có khối lượng riêng khác nhau

 Động lực của quá trình là lực ly tâm và yếu

tố khác biệt để phân riêng là khối lượng riêng Sự khác biệt khối lượng riêng càng lớn thì quá trình phân riêng càng dễ dàng

 Dựa vào đối tượng phân riêng ,quá trình ly tâm có thể được phân loại như sau

Ly tâm để phân riêng hai

chất lỏng không tan vào

nhau: phân riêng hệ nhũ

tương nước trong dầu hoặc

hệ nhũ tương dầu trong

nước

Ly tâm để phân riêng hệ huyền phù: làm trong các huyền phù như làm trong dịch nước quả trong quy trình sản xuất nước quả trong

Ly tâm lọc

Ly tâm để tách các cấu tử lơ lửng trong pha khí:sử dụng để tách bụi từ không khí

 Chế biến sữa: trong CNCB sữa, quá trình ly tâm sử

dụng để tách chất béo ra khỏi sữa Tùy theo mục đích

mà có thể tách hoàn toàn hoặc tách một phần chất béo

Để sản xuất các sản phẩm sữa gầy, quá trình ly tâm có thể làm giảm hàm lượng béo trong sữa xuống thấp hơn 0,05%

Sản xuất dầu tinh luyện:

Trong quá trình

tinh luyện dầu,

dầu thô được xử

lý với nước, acid

hoặc kiềm để loại

các phosphatide

và các chất gum

Trong quá trình

tinh luyện dầu,

dầu thô được xử

lý với nước, acid

hoặc kiềm để loại

các phosphatide

và các chất gum

Sau khi xử lý xong, dầu sẽ được đem ly tâm để tách các hợp chất đó ra

Nếu quá trình tách gum bằng acid thì sau đó dầu sẽ được rửa lại bằng nước nóng và nước rửa này được tách ra bằng phương pháp

ly tâm

Sau khi xử lý xong, dầu sẽ được đem ly tâm để tách các hợp chất đó ra

Nếu quá trình tách gum bằng acid thì sau đó dầu sẽ được rửa lại bằng nước nóng và nước rửa này được tách ra bằng phương pháp

ly tâm

Dầu sẽ tiếp tục được đem đi trung hòa và các chất xà phòng hóa sẽ được tách

ra bằng phương pháp ly tâm

Dầu sẽ tiếp tục được đem đi trung hòa và các chất xà phòng hóa sẽ được tách

ra bằng phương pháp ly tâm

 Sản xuất bia:

 Trong công nghệ sản xuất bia, phương pháp ly tâm có thể được

sử dụng để làm trong dịch nha và bia Quá trình ly tâm cũng có thể được ứng dụng để tách nấm men

có trong bia

 Trong quá trình ly tâm bia, cần đảm bảo độ kín của thiết bị vì nếu không, sẽ gây ra tổn thất CO2đồng thời O2 có thể xâm nhập vào bia, làm giảm độ bền (hóa lý

và sinh học) của sản phẩm

Sản xuất rượu vang

Sản xuất rượu vang

Quá trình ly tâm có nhiều

ứng dụng trong công nghệ

sx rượu vang, có thể được

sử dụng riêng hoặc kết hợp

với quá trình lọc để làm

trong dịch nho sau khi ép

Quá trình ly tâm có nhiều

ứng dụng trong công nghệ

sx rượu vang, có thể được

sử dụng riêng hoặc kết hợp

với quá trình lọc để làm

trong dịch nho sau khi ép

Sau khi lên men,

để tách nấm men còn sót lại có thể

sử dụng phương pháp ly tâm

Sau khi lên men,

để tách nấm men còn sót lại có thể

sử dụng phương pháp ly tâm

Trong sản xuất rượu vang đỏ, quá trình ly tâm cũng có thể

được áp dụng để tách nấm men và tạp chất trước khi cho vào thùng ủ

Trong sản xuất rượu vang đỏ, quá trình ly tâm cũng có thể

được áp dụng để tách nấm men và tạp chất trước khi cho vào thùng ủ

 Chế biến rau quả:

 Trong công nghệ sản xuất các loại nước rau quả, quá trình ly tâm đóng vai trò khá quan trọng Được sử dụng để tách các tạp chất trong quá trình làm trong các loại nước quả để sản xuất nước quả trong

 Quá trình ly tâm ứng dụng trong sản xuất tinh dầu từ quả citrus Dịch trích thường có chứa 0,5-3,0% tinh dầu Được đem ly tâm lần 1 để thu hỗn hợp có hàm lượng tinh dầu 50-70% Tiếp tục ly tâm lần 2 để tách tinh dầu có độ tinh sạch cao hơn

 Ngoài ra, quá trình ly tâm còn được ứng dụng trong nhiều lĩnh vưc như tách bã sau khi trích ly sản phẩm sữa đậu nành, làm trong các loại syrup, tách nước sau khi lắng tinh bột, tách chất béo từ thịt xay, tách nước trong cà phê nhân sau khi rửa cà phê trong quá trình sơ chế, tách các tinh thể đá trong quá trình cô đặc kết tinh.

 Tùy theo vị trí của quá trình ly tâm trong quy trình sản xuất thực phẩm mà mục đích công nghệ của quá trình ly tâm có thể

là chuẩn bị, khai thác, bảo quản hoặc hoàn thiện

III CÁC BIẾN ĐỔI CỦA NGUYÊN LIỆU

 Trong quá trình ly tâm, yếu tố chủ yếu tác động lên nguyên liệu chỉ là tác động của lực cơ học (lực ly tâm) Vì vậy, ngoài sự tách pha, các biến đổi khác trong quá trình ly tâm thường không đáng kể

 Sự tách pha trong quá trình ly tâm sẽ dẫn đến sự thay đổi

về các tính chất hóa lý trong mỗi pha như độ nhớt, tỷ trọng,

độ đục,…

VI CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG

• Độ lớn của lực ly tâm tỷ lệ thuận với bình phương vận tốc góc

• Theo đó, khi vận tốc góc càng lớn, độ lớn của lực ly tâm càng lớn

• Khi lực ly tâm càng lớn, hiệu quả quá trình phân riêng càng tăng

• thời gian lưu của các cấu tử trong quá trình

ly tâm càng lâu thì hiệu quả quá trình phân riêng càng cao

• Tuy nhiên, thời gian lưu càng dài sẽ làm giảm năng suất của thiết bị

Thời gian

lưu

Thời gian

lưu

• Khi tác dụng cùng một lực, độ nhớt của môi trường càng lớn trở lực chuyển động càng lớn

• Tốc độ di chuyển diễn ra càng chậm, quá trình phân riêng diễn ra càng chậm

• Trở lực chuyển động càng giảm, hiệu quả của quá trình phân riêng càng tăng

Nhiệt độ

V PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN VÀ

THIẾT BỊ

1 Ly tâm phân riêng hai chất lỏng không tan vào nhau:

 Ly tâm ống: thiết bị ly tâm dạng này bao gồm một ống

hình trụ dài, quay quanh một trục Bán kính của ống từ 10-15cm, tỉ lệ giữa chiều dài và đường kính thường dao động từ 4-8.

 Tùy thuộc vào đối tượng cũng như hiệu quả của quá trình phần riêng, có thể lắp thêm cơ cấu “đĩa trọng lực” Vận tốc quay của ống ly tâm có thể đạt từ 15.000 vòng/phút đến 50.000 vòng/phút Tốc độ càng lớn, đường kính của ống phải càng nhỏ.

 Ly tâm dĩa: thiết bị được cấu tạo bao gồm chén xoay thân hình

trụ, đỉnh có dạng côn chuyển động tròn trong lớp vỏ cố định Đường kính của thân trụ khoảng 20-100cm Bên trong chén xoay này có các cơ cấu hình nón cụt bằng kim loại (dĩa) xếp chồng lên nhau

 Các dĩa này sẽ chuyển động với vân tốc bằng với vận tốc của chén xoay Khoảng cách giữa các dĩa là 20-130m Trên các dĩa này có các lỗ được sắp xếp sao cho có thể tạo thành một dòng chảy xuyên từ dĩa trên cùng xuống đến đáy của chén xoay

Lỗ biên

Kênh thoát cho chất lỏng

tỷ trọng thấp

Tâm

2 Ly tâm phân riêng hệ huyền phù

 Cả thiết bị ly tâm ống và ly tâm dĩa đều có thể sử dụng để phân riêng hệ huyền phù Trong cả hai thiết bị này, pha rắn không được lấy ra liên tục mà nó bám lên thành Khi đạt chiều dày nhất định, phải ngừng hoạt động để tháo bã

 Thiết bị ly tâm có chén xoay dạng côn:

 Cấu taọ bao gồm một chén xoay dạng côn quay quanh một trục thẳng đứng Tất cả được đặt trong vỏ cố định

 Nguyên liệu đi vào đáy của chén xoay Dưới tác dụng của lực

ly tâm, các huyền phù sẽ di chuyển về thành của chén xoay và bám trên đó Phần dung dịch sạch di chuyển lên phía trên và chảy tràn ra ngoài vỏ

 Khi bã dày, thiết bị được ngừng hoạt động, lớp bã tách ra bằng dao và thoát ra bằng cửa xã đáy của chén xoay

Hình 2 Thiết bị ly tâm có chén xoay dạng côn

 Để phân riêng huyền phù trong trường hợp pha phân tán chiếm tỉ lệ cao, thường sử dụng thiết bị ly tâm dạng trục vis

 Cấu tạo thiết bị gồm có chén xoay hình trục, có một đầu dạng côn Bên trong có một trục vis Cả chén xoay

và trục vis đều xoay cùng chiều nhưng tốc độ của chén xoay phải lớn hơn trục vis (thường nhanh hơn khoảng

25 vòng/phút)

 Khi hoạt động, phần chất rắn bị đẩy ra thành của chén xoay và được trục vis đẩy về phía đầu côn và tháo ra ngoài Pha lỏng sẽ di chuyển đến đầu còn lại và thoát ra ngoài Thiết bị này có thể tách được trên 90% pha rắn

Hình 3 Thiết bị ly tâm trục vis cho các huyền phù có tỉ lệ

pha rắn cao

 Ứng dụng của ly tâm phân riêng 2 chất không tan vào nhau:

tách chất béo ra khỏi sữa

 Để tách chất béo ra khỏi sữa, người ta sử dụng thiết bị ly tâm dang dĩa

 Thiết bị hoạt động theo phương pháp liên tục

 Ứng dung của ly tâm phân riêng hệ huyền phù: tách vi sinh

VI QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA ĐẬU NÀNH

* Quá trình ly tâm

1 Mục đích, yêu cầu:

 Tách các phần tử có khối lượng riêng khác nhau

 Chuẩn bị: tách tạp chất, trước quá trình lọc làm giảm áp lực lọc

 Khai thác:

 Loại bỏ bã lọc ra khỏi dịch sữa sau khi nghiền

 Tăng hiệu quả truyền nhiệt trong quá trình nấu

 Cải thiện giá trị cảm quan của sản phẩm

 Thu nhận sản phẩm, thu hồi sản phẩm

2 Quá trình biến đổi:

 Vật lý: Sự thay đổi 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

 Hóa sinh:hầu như không thay đổi

 Cảm quan: sự thay đổi về trạng thái, màu sắc=> dung

dịch trở nên đồng nhất, tăng giá trị cảm quan cho sản

phẩm

3 Phương pháp thực hiện

TÀI LIỆU THAM KHẢO

 Sách Công nghệ chế biến thực phẩm, Lê Văn Việt

Mẫn (Chủ biên)

Cảm ơn cô và các bạn đã lắng nghe!