Thiết kế phân xưởng sản xuất khoai tây chiên năng suất 1000kg nguyên liệuca

Khoai tây là loài câynông nghiệp ngắn ngày, trồng lấy củ chứa tinh bột, loại cây trồng lấy củ rộng rãi nhất thế giới và là loại cây trồng phổ biến thứ tư về mặt sản lượng tươi - xếp sau

Họ tên:Trần Thị Lâm

Lớp:115DATP201

Mã sinh viên:131250732229

GVHD:Trần Thị Ngọc Linh

Đồ án thực phẩm 2:

Đề tài:Thiết kế phân xưởng sản xuất khoai tây chiên năng suất 1000kg nguyên liệu/ca

Mục lục:

Chương I:Tổng quan về nguyên liệu và sản phẩm.

1.1 giới thiệu chung về nguyên liệu

1.1.1giới thiệu chung và giá trị sử dụng của cây khoai tây………

1.1.2 Nguồn gốc và lịch sử phát triển ………

1.1.3 Thành phần hóa học của củ khoai tây………

1.1.4 Đặc điểm thực vật………

1.1.5 Phân loại cây khoai tây………

1.1.6 Tình hình tiêu thụ nguyên liệu………

1.2 giới thiệu sản phẩm 1.2.1 giới thiệu sản phẩm………

1.2.2 Tình hình tiêu thụ sản phẩm………

1.2.3 Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm………

Chương II:Quy trình công nghệ và thuyết minh quy trình công nghệ. 2.1 Quy trình công nghệ………

2.2 Thuyết minh quy trình công nghệ trong dây chuyền sản xuất………

Chương III:Tính cân bằng vật chất. 3.1 Các thông số ban đầu………

3.2 Tính cân bằng vật chất theo năng suất 1000 kg nguyên liệu/ca………

3.3 Tính hao hụt nguyên liệu trong quá trình sản xuất………

Chương IV:Tính và chọn thiết bị. 4.1 Tính và chọn thiết bị chính………

4.2 Tính và chọn thiết bị phụ………

Lời mỡ đầu

Lương thực giữ một vai trò rất quan trọng trong đời sống của con người Trên

75% năng lượng hằng ngày của cơ thể người là do lương thực cung cấp

Khoai tây cũng chính là một trong những loại lương thực quan trọng Khoai tây là loài câynông nghiệp ngắn ngày, trồng lấy củ chứa tinh bột, loại cây trồng lấy củ rộng rãi nhất thế giới

và là loại cây trồng phổ biến thứ tư về mặt sản lượng tươi - xếp sau lúa, lúa mì và ngô

Khoai tây là một loại cây trồng vụ đông có giá trị dinh dưỡng,giá trị kinh tế cao,sản lượng lớn Khoai tây có thời gian sinh trưởng ngắn ,tính thí chứng rộng,nên được trồng ở khắp các vùng miền trong cả nước Thành phần dinh dưỡng của khoai tây tương đối toàn diện.Nó khôngchỉ là một loại lương thực có thể dung thay thế các loại ngũ cốc mà là một loại thực phẩm,mộtloại rau củ tương đối thong dụng trong các bữa ăn gia đình,nhà hàng,hội nghị.Với vai trò đặc biệt quan trọng đó,khoai tây được coi là“vua của các loài thực vật”

Để hiểu rỏ hơn về khoai tây cũng như các sản phẩm từ khoai tây trong bài em xin trình bày

đề tài:thiết kế phân xưởng sản xuất khoai tây chiên năng suất 1000kg nguyên liệu/ca

Chương I:Tổng quan về nguyên liệu và sản phẩm

1.1. Giới thiệu chung về cây khoai tây.

1.1.1. Giới thiệu chung và giá trị sử dụng của cây khoai tây

Cây khoai tây tên khoa học là Solanum tuberosum Khoai tây là loài cây nông

nghiệp ngắn ngày, trồng lấy củ chứa tinh bột, là loại cây trồng lấy củ rộng rãi nhất thế giới

Khoai tây không chỉ dùng làm thực phẩm để chế biến các món ăn ngon miệng mà còn đượcdùng để chữa bệnh và làm đẹp Nhiều các nhà máy dược phẩm đã dùng khoai tây dùng làm nguyên liệu chiết một dược chất là solanin, là thành phần của loại thuốc giảm đau, chữa đau bụng, đau gan, đau nhức xương khớp, dị ứng, chống hen, viêm phế quản, động kinh

1.1.2 Nguồn gốc và lịch sử phát triển

Cây khoai tây có nguồn gốc từ vùng núi Andes của Bolivia và Peru cách đây hơn

7000 năm.Mãi đến 1541, Người Tây Ban Nha mới tình cờ phát hiện ra những điều thú vị về cây khoai tây – mà theo cách gọi của thổ dân là “cây pap-pa”.Sau đó, nó được đem trồng ở nhiều nơi vài nhanh chóng trở thành một cây lương thực chủ đạo nhờ những ưu điểm của nó Hiện nay, khoai tây được trồng chủ yếu ở đồng bằng sông Hồng và Đà Lạt-Lâm Đồng và một vài tỉnh thành khác

1.1.3 Thành phần hóa học của củ khoai tây.

Củ khoai tây được cấu tạo từ 3 lớp, tính từ ngoài vào thì có vỏ mỏng, vỏ dày và ruột khoai

Vỏ mỏng được cấu tạo từ những tế bào chết, thành dày có tác dụng bảo vệ

Vỏ dày gồm các tế bào có nhiều tinh bột

Thành phần hoá học của lớp vỏ dày cũng tương tự như lớp vỏ khoai Rất khó tách lớp vỏ dày

ra khỏi củ khoai

*Hàm lượng chất khô

Trong khoai tây dao động từ 14% đến 36% tùy thuộc hàm lượng tinh bột ít hay nhiều

* Tinh bột

Tinh bột Tinh bột chiếm trung bình 74% chất khô, thường trong khoảng từ 60 – 80% Sự phân

bố tinh bột trong củ cũng giống như chất khô, hàm lượng tinh bột tăng từ ngoài vào trong, từ đầu đến cuối củ

Tinh bột có trong hạt, thân cây và rễ củ Có hai hợp phần chính trong tinh bột là

các polyme amylose và amylopectin

Ở trung tâm củ hàm lượng tinh bột tương đối thấp

Hàm lượng tinh bột củ khoai tây lại dao động từ 8% đến 30% tùy thuộc nhiều yếu tố mà trước hết là thời tiết khi cây phát triển Trong cùng một khóm, hàm lượng tinh bột của các củ cũng khác nhau, thường những củ có độ lớn trung bình (50-100g) hàm lượng tinh bột cao hơn so với những củ to (100-150g) và những củ nhỏ (25-50g)

* Pectin

Trong quá trình lớn lên, già và chín của khoai, hàm lượng pectin luôn biến đổi Trong thời gian cũ đang phát triển thì protopectin phân tán trong màng tế bào Khi củ chín dần, dưới tác dụng của men protopectinase hay acid hữu cơ thì nó bị thủy phân thành pectin hòa tan Ngoài

ra bằng cách đun nóng cũng có thể thực hiện việc chuyển hóa trên Lúc này protopectin của vỏ

tế bào chuyển thành pectin, nhờ đó mà mô nguyên liệu mềm ra và vỏ dễ dàng tách khỏi thịt Đây là cơ sở của việc làm sạch vỏ bằng cách chần hoặc đun nóng

* Protide

Protide trong khoai tây chủ yếu thuộc nhóm globulin với tên riêng tuberin và một lượng ít thuộc các nhóm albumin, proteose và pepton Tuberin chủ yếu tập trung trong dịch củ, dễ hòa

tan trong dung dịch muối và là protide kết tinh, thành phần của nó có khoảng 1,25% sulfur (S) nhưng không có phosphorus (P)

*Hemicellulose

Là hỗn hợp chứa acid glucocuronic kết hợp với xylose và acid galacturonic kết hợp với arabinose Khoảng 1% của polysaccaride thô của củ khoai là hemicellulose Thành phần này chiếm chủ yếu trong màng tế bào Khác với cellulose, hemicellulose vừa là vật liệu cấu trúc thành tế bào vừa là nguyên liệu dự trữ năng lượng cho các quá trình trao đổi chất

* Đường

Trong khoai tây, đường được biết dưới dạng saccharose, glucose và fructose

Thuộc nhóm chất trích ly không nitrogen còn có pentose khoảng 0,74-0,95% chủ yếu tập trung ở thành tế bào và chất pectin giữ vai trò kết dính các tế bào làm cho các mô bền vững Phần lớn đường hình thành trong suốt quá trình dự trữ ở nhiệt độ thấp Vì vậy, nên bảo quảnkhoai tây ở nhiệt độ thường là tốt nhất, đường sinh ra làm mềm cấu trúc tế bào, do đó củ dễ bị tổn thương hơn

*Nitơ (protein thô N x 6,25 )

Trong khoai tây trung bình 2,1% Nó tồn tại ở các dạng thuộc thành phần của nguyên sinh chất có dạng hòa tan trong dung dịch tế bào và có dạng tồn tại tinh thể Khoảng 50% nitrogen protide và 50% nitrogen còn lại thuộc hợp chất amin Ngoài nitrogen protide và nitrogen amid trong khoai còn có một lượng nitrogen thuộc hợp chất amon

*Hàm lượng chất tro hòa tan:

Chiếm khỏang 73,89%, còn lại là dạng không hòa tan Ngoài những cấu tử trên trong khoai tây còn có các vi nguyên tố giữ vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất của cây như Manganese (Mn), Copper (Cu), Cobalt (Co), Nickel (Ni), Iodine (I)

*Lipid

Lượng chất béo chứa trong khoai tây xấp xỉ khoảng từ 0,02 - 0,2% và được dự trữ chủ yếu trong mô và phần ruột xốp Phần lớn acid béo chứa trong củ của khoai tây, trong đó 53% linoleic, 23% linolenic, 12% palmitic và 12% những acid khác

độ phì của đất và kỹ thuật canh tác Tia củ phát triển từ mầm cành, với điều kiện thuận lợi

sẽ phát triển thành củ, điều kiện không thuận lợi sẽ chồi lên mặt đất phát triển thành cành

Cây khoai tây chủ yếu là tự thụ phấn nhưng có trường hợp giao phấn Quả khoai tây thuộc loại quả mọng, có 2 ô, hạt rất nhỏ có mầm uốn cong Mầm ngủ củ khoai tây là những mầm cây được tạo thành ở các nách lá không phát triển Mầm ngủ ở mỗi củ thường là một

số, phần lớn có 3 mầm

Đời sống của khoai tây có thể chia thành 4 thời kì:ngủ,nảy nầm,hình thành than củ và than củ phát triển

Rể khoai tây phân bố chủ yeus ở tầng sâu 30cm

Thân cây khoai tây là loại than bò.có giống có than đứng.Thân dài 50-60cm.Trên than có thể mọc các nhánh

Lá kép gồm một số lá đôi lá chét thường là 3-4 đôi

Hoa màu trắng,phớt tím,có 5-7 cánh hoa lưỡng tính,tự thụ phấn

Qủa khoai tây tròn hoặc hơi dẹt nhỏ,Cây con sau khi mọc khỏi mặt đất 7-10 ngày thì trêncác đốt đoạn thân nằm trong đất xuất hiện những nhánh con.Đó là những đoạn thân địa sinh.Các thân địa sinh này phát triển được dồn về tập trung ở đầu mút ở đây thân phình to dần lên và phát triển thành củ,trên thân củ có nhiều mắt

Khoai tây là loài cây nông nghiệp ngắn ngày, việc trồng cây khoai tây Khoai tây có thời gian sinh trưởng ngắn, từ 80 - 100 ngày, nhưng có khả năng cho năng suất từ 15 - 30 tấn củ/ha với giá trị dinh dưỡng cao

Bởi vậy, nhiều nhà nghiên cứu đã và đang tìm ra các loại giống cây khoai tây tốt, đạt năngsuất cao và có sức chống chịu môi trường tốt hơn Nhà nước ta cũng chủ trương, hỗ trợ phát triển cây khoai tây thông qua việc áp dụng khoa học tiên tiến trong sản xuất làm nâng cao giá trị của khoai tây để không những đảm bảo vấn đề an ninh lương thực thực phẩm trong nước và còn đem đi xuất khẩu thu ngoại tệ về để phát triển các ngành kinh tế khác

1.1.5 Phân loại cây khoai tây.

Hiện nay trên thế giới có 3 loại khoai tây:Khoai tây trắng,khoai tây nâu,và khoai tây đỏ

Khoai tây đỏ được chế biến chủ yếu ở dạng luộc và được dùng với salad Khoai tây đỏ không thích hợp cho rán hoặc chiên.Khoai tây đỏ có hàm lượng chất khô thấp và hàm lượng đường cao nên sản phẩm khoai tây đỏ chiên có tính chất không tốt về cảm quan(cấu trúc và màu sắc)

Khoai tây nâu chủ yếu trong quá trình rán vì nó có hình dáng củ dài,loại khoai tây này có hàm lượng chất kho trung bình và hàm lượng đường thấp.Do những tính chất trên mà các sản phẩmkhoai tây nâu rán dặc biệt và có tính cảm quan tốt về màu sắc cấu trúc và mùi vị

Khoai tây trắng được sử dụng nhiều trong quá trình chiên nhờ vào hình dạng củ tròn,hàm lượng chất khô cao và hàm lượng đường thấp

Hình:khoai tây trắng Hình:khoai tây đỏ

1.1.6Tình hình tiêu thụ nguyên liệu

Tình hình tiêu thụ khoai tây ở Việt Nam rất rộng rãi.Tổng nhu cầu về khoai tây tươi ở Việt Nam bao gồm nhu cầu khoai tây dung cho ăn tươi,làm giống,chế biến và cho xuất khẩu

Nhu cầu khoai tây cho xuất khẩu:Hiện nay khoảng 30% sản lượng khoai tây trong nước được xuất khẩu hàng năm.Gần đây,với sự hoàn thiện về giống phù hợp cho xuất khẩu,các nhà xuất khẩu đã mỡ rộng thị trường sang Singapo,Malaysia và gần đây nhất sang Lào và Campuchia

1.2 Giới thiệu về sản phẩm

1.2.1 Giới thiệu sản phẩm

Khi nói đến khoai tây là người ta nghĩ ngay tới khoai tây tươi Nhưng nay, trước nhu cầu đang gia tăng nhanh của các ngành công nghiệp thực phẩm ăn nhanh, snack và thực phẩm tiện dụng, việc sử dụng khoai tây chế biến ngày càng phổ biến.Ở Việt Nam, ngành chế biến khoai tây mới xuất hiện chưa được 10 năm, nhưng đang phát triển rất mạnh mẽ Tiêu dùng khoai tây dang chuyển từ thị trường tiêu thụ tươi sang các sản phẩm chế biến có giá trị gia tăng như khoai tây rán chẳng hạn Sản phẩm chế biến từ khoai tây đã khá đa dạng như khoai tây rán giòn, khoai tây chiên và tinh bột Sản phẩm khoai tây chiên kiểu Pháp và khoai tây rán giòn đãtrở nên quen thuộc với người Việt Nam, với các thương hiệu: Zon Zon, Snack, Bim Bim,

1.2.2 ứng dụng của sản phẩm

Khoai tây là loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao Ở Việt Nam, đã có thời kỳ khoai tây là loại cây lương thực có tầm quan trọng thứ ba sau lúa và ngô

1.2.2 Tình hình tiêu thụ sản phẩm

Hiện nay khoai tây chiên được sản xuất để cung cấp cho các cửa hàng đồ ăn nhanh,các cửa hàng KFC và trong siêu thị.Nhu cầu sử dụng khoai tây chiên hiện nay đả tăng nhanh hơn so với năm trước

2.2 Thuyết minh quy trình công nghệ.

Nguyên liệu:nguyên liệu khoai tây cần phải có những đặc điểm sau:

• Hàm lượng đường trong củ không quá 0.5%

• Hàm lượng đường trong củ không quá 0.5%

• Thường dùng những giống có dạng củ tròn hoặc bầu dục ngắn phù hợp cho tạo hình khoai tây cắt lát

• Thịt củ thường là màu trắng để sản phẩm sau chiên có màu sắc đẹp, bắt mắt

- Lựa chọn khoai tây đạt tiêu chuẩn, loại bỏ các củ hư hỏng

- Không chọn những củ khoai tây bị tổn thương nhiều, đã chuyển sang màu xanh hay

đã mọc mầm

Hình:Máy phân loại kiểu cáp

Nguyên tắc hoạt động:

Máy gồm có 2 dây cáp mắc giữa 4 puli, được lắp sao cho khoảng cách giữa 2 dây cáp càng lúc càng xa hơn Khi puli quay, dây cáp sẽ đồng thời di chuyển cùng tốc độ Khoai tây được đặt trên khoảng hở giữa hai dây cáp, khi cáp chuyển động củ sẽ di chuyển cùng với cáp Khoảng hở giữa 2 sợi cáp tăng dần, những củ có kích thước khác nhau sẽ rơi xuống các ngăn chứa được bố trí bên dưới

- Cơ sở phân loại: kích cỡ của củ

2.2.2.Rửa :

a.Mục đích: chuẩn bị Làm sạch nguyên liệu, giảm sự nhiễm bẩn vi sinh vật, thuốc bảo vệ thực vật, thuốc trừ sâu,vv…

b.Các biến đổi của nguyên liệu :

Sinh học : giảm vi sinh vật bám trên bề mặt của nguyên liệu

c.Thiết bị

Nguyên tắc hoạt động: Khoai tây sau khi phân loại xong cho vào thùng ngâm (1), Trên cánh khuấy bơi chèo có gắn với động cơ sẽ làm các bơi chèo chuyển động dưới tác dụng cơ học , tạo ra sự chà sát lên khoai tây, là sạch khoai tây.

– Thông số kĩ thuật: Nước ở nhiệt độ bình thường

– Biến đổi: Vật lý dưới tác dụng của các bơi chèo và dòng nước, lớp vỏ cà chua được rửa sạch

2.2.3.Cắt tỉa

a.Mục đích : chuẩn bị Loại bỏ lớp vỏ, những khuyết tật Làm sạch nguyên liệu hơn b.Các biến đổi của nguyên liệu :

Vật lý : khối lượng, kích thước nguyên liệu giảm

c.Thiết bị và thông số công nghệ : -Thiết bị gọt vỏ dạng mài mòn

Hình:Thiết bị bóc vỏ mài mòn

Nguyên tắc hoạt động:

Dưới tác động ma sát của các trục lăn lớp vỏ khoai tây được tróc ra , và theo chuyển động của trục vít đẩy các củ khoai đã được gọt ra ngoài Trong quá trình gọt có phun nước có tác dụng rửa sơ khoai đồng thời làm cho máy hoạt động dễ dàng hơn Hệ thống làm việc tốt nhất khi các củ khoai tây không bị hư hỏng, tròn và đồng đều về kích thước

Ưu điểm của thiết bị gọt vỏ dạng mài mòn là đơn giản, chắc chắn, rẻ tiền và tính thuận lợi của nó, không làm thay đổi tính chất hóa học của lớp bề mặt củ Khoảng 10% trọng lượng củ

bị mất đi trong khi mài mòn

2.2.4.Cắt lát:

a.Mục đích : chuẩn bị cho quá trình chiên Những củ khoai tây được cắt thành những lát nhỏ tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình chiên và giúp cho sản phẩm có cấu trúc đặc trưng b.Các biến đổi của nguyên liệu :

Vật lý :Khoai sẽ được cắt mỏng ra từng lát mỏng dày 1,7 – 1,85mm

Hóa học : các chất dinh dưỡng trong khoai sẽ thoát ra ngoài, xảy ra hiện tượng oxy hóa các hợp chất màu như polyphenol, nhưng do tốc độ cắt nhanh nên các phản ứng này xảy ra không đáng kể

2.2.5.Rửa lát khoai:

a.Mục đích : chuẩn bị

b.Các biến đổi của nguyện liệu: Sau khi cắt lát khoai được nhúng ngập trong nước lạnh thời gian khoảng 1 phút để rửa tinh bột nhằm ngăn các lát dính vào nhau trong quá trình chiên Saukhi rửa, các lát được làm khô bằng cách chạy trên các băng tải mắt lưới

2.2.6.Chiên chân không

a.Mục đích: chế biến, bảo quản

Chế biến : Quá trình chiên rán làm tăng độ calo của sản phẩm do khi chiên nước trong nguyên liệu thoát ra, hàm lượng chất khô tăng lên; làm tăng giá trị cảm quan do hấp phụ dầu mỡ và làm cho thay đổi trạng thái cấu trúc của sản phẩm chắc, giòn, có hương vị thơm ngon, hấp dẫn hơn

Bảo quản : Thông qua chiên rán thực phẩm có thể bảo quản sử dụng lâu hơn Vì ở nhiệt độ chiên rán 120-180oC hầu hết các loại vi sinh vật đều bị tiêu diệt Các loại enzym bị vô hoạt .Ưu điểm chiên chân không:

• Giảm lượng dầu trong sản phẩm chiên, giữ được màu sắc và hương vị tự nhiên, giảm những tác động bất lợi lên chất lượng dầu

• Chiên chân không có thể cũng làm giảm lượng acrylamide (một hợp chất gây ung thư ở động vật) chứa trong chip khoai tây

• Trong chiên chân không lượng dầu được hấp phụ ít do sự khác nhau giữa áp suất bên trong sản phẩm và áp suất của chảo chiên chân không giúp loại bỏ lượng dầu bám ở bề mặt sản phẩm ở giai đoạn cuối quá trình chiên

• Chiên ở nhiệt độ thấp giúp duy trì được màu sắc tự nhiên của sản phẩm, đồng thời hạn chế mất mát vitamin và khoáng chất có lợi