Đồ án thiết kế nhà máy sản xuất bánh snack năng suất 1800 tấn nguyên liệu một năm

Các nhà sản xuất có thể sử dụng thay thế bằng các loại tinh bột khác kết hợp với các chất phụ gia tạo hương, tạo vị, tạo màu, các loại gia vị…và tạo ra rất nhiều loại sản phẩm khác nhau.

LỜI GIỚI THIỆU

Các loại sản phẩm snack đã xuất hiện từ lâu và thu hút rất nhiều người tiêu dùng, nhất là trẻ em và thanh thiếu niên Loại thức ăn này không được dùng trong các bữa ăn chính mà thường dùng để ăn chơi, ăn giải trí hay làm thức ăn nhẹ giữa các bữa ăn.

Sản phẩm snack đầu tiên chính là món khoai tây chiên, đã rất phổ biến ở nước Mỹ và đem lại rất nhiều lợi nhuận cho các nhà sản xuất khoai tây chiên ở Mỹ.

Khi công nghệ ép đùn ra đời và được ứng dụng vào sản xuất snack thì ngành công nghiệp sản xuất snack mới thật sự có những bước tiến đáng kể Nguyên liệu cho sản xuất snack trở nên phong phú và đa dạng hơn, không chỉ còn bị ràng buộc bởi duy nhất một loại nguyên liệu là khoai tây nữa Các nhà sản xuất có thể sử dụng thay thế bằng các loại tinh bột khác kết hợp với các chất phụ gia tạo hương, tạo vị, tạo màu, các loại gia vị…và tạo ra rất nhiều loại sản phẩm khác nhau Hơn nữa, công nghệ ép đùn cũng ngày càng được cải tiến và hỗ trợ rất nhiều cho việc tạo hình và cấu trúc đặc trưng cho sản phẩm snack Kiểu dáng và cấu tạo thiết bị ngày càng được nghiên cứu và mở rộng nhằm phục vụ cho ngành công nghệ sản xuất snack.

ầ n I : GIỚI THIỆU CHUNG

I ĐỊNH NGHĨA:

 Nghĩa rộng : Snack là loại thức ăn nhẹ, ăn nhanh thường được dùng giữa các bữa ăn

chính, có năng lượng ít hơn suất ăn chính nhưng nhiều hơn các món ăn chơi thôngthường, nhằm mục đích “ăn chơi” hay “trám bao tử” (còn gọi là loại thực phẩm “ănchơi” hay “trám bao tử”)

 Nghĩa hẹp : snack hay còn gọi là bánh snack có cấu trúc giòn xốp với nhiều hình dạng

khác nhau (dạng que, lát, viên…) và có mùi vị đặc trưng

II PHÂN LOẠI :

Theo thế hệ sản phẩm:

 Thế hệ 1: khoai tây chiên

 Thế hệ 2: các sản phẩm snack đi từ công nghệ ép đùn làm phồng trực tiếp (puffedsnacks)

 Thế hệ 3: các loại snack đi từ công nghệ ép đùn làm phồng gián tiếp (pellets)

Theo hình dạng và tính chất của sản phẩm:

 Snack dạng lát mỏng (chips) : có hay không có sử dụng công nghệ ép đùn đơn giản vớiáp suất thấp

 Snack dạng phồng (puffed) với nhiều hình dạng khác nhau có sử dụng công nghệ épđùn áp suất cao (1 trục hay 2 trục)

III NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT :

III.1 NGUYÊN LIỆU CHÍNH:

 Chức năng: tạo hình và cấu trúc cho sản phẩm snack

 Loại sử dụng: carbohydrate

III.1.1 Củ khoai tây:

 Sản phẩm snack: khoai tây chiên

 Yêu cầu: 2 đặc tính cơ bản

1) Dễ trồng:

 Lợi nhuận kinh tế cao

 Có khả năng kháng bệnh

 Phát triển tốt ở điều kiện khu vực trồng

 Củ không nảy mầm khi bảo quản trong điều kiện nhất định

2) Đảm bảo chất lượng sản phẩm:

 Tạo màu cho sản phẩm khi chiên: vàng hơi nâu (hàm lượng đường trong củkhoai tây phải kiểm soát ở mức 0.1 – 0.2 %) Nếu hàm lượng đường quá caosau khi chiên sản phẩm có thể bị đen, không hấp dẫn, vị đắng khét

 Nên lựa củ khoai tây có trọng lượng riêng lớn, giảm tổn thất khi gọt vỏ

 Lựa củ không bị hư hỏng

 Tạo cấu trúc và hương vị đặc trưng của khoai tây cho sản phẩm

Lưu ý: Khoai tây sau khi thu hoạch cần được bảo quản ở điều kiện phù hợp trước khi đưa

vào chế biến nhằm hạn chế tổn thất tinh bột và tăng lượng đường trong củ khoai tây

III.1.2 Hạt bắp:

 Thành phần hóa học của hạt bắp (loại bắp vàng và trắng của Mỹ): 8-10% protein, 4.5% chất béo, 1.5-2% tro, 1.5-2.1% chất xơ, 1.4-2% đường hòa tan, 10-15% nước, 65-70% tinh bột

3.5- Trong đó: tất cả tinh bột và hơn 70% protein tập trung ở nội nhũ, chất xơ và tro tậptrung ở lớp vỏ, hầu hết chất béo và phần protein còn lại tập trung ở phôi

 Lựa chọn hạt bắp: có hương vị thơm, màu sáng, không bị hư (bởi nấm mốc, côn trùnghay nhiệt), kích thước hạt đồng đều

 Sản phẩm snack: snack hương vị bắp dạng giống hạt bắp hay dạng lát mỏng

 Dạng sử dụng:

 Bột bắp: Hạt bắp đã tách phôinghiềnbột bắp (đường kính từ 0.193mm

đến 1.19mm)

B

ả ng 1 : Thông số snack dạng phồng.

% chất chiết không có nito 79.4

% hạt bị giữ trên rây

 Hạt bột có kích thước nhỏ hơn: sản phẩm có cấu trúc tốt nhưng mềm hơn

 Hạt bột có kích thước lớn hơn: sản phẩmcó cấu trúc giòn hơn và thể tích khá lớn

 Masa: hạt bắpxử lý với kiềm, ngâm trong nước nóngdạng paste bắp.

Sản phẩm: snack dạng lát mỏng, có hương vị rất đặc trưng của bắp

Hồ hóa

85 – 95 o C; 5-30ph

Vỏ, các chất hoà

tan của bắp, vôi,

nước 6-8%

Nixtamal 1.53kg; 47-50%

ẩm Nghiền

MASA 1.65kg; 52%

ẩm

Nước 2.5 – 3 l

Hạt bắp

0.01 kg

III.1.3 Tinh bột:

 Sử dụng các loại tinh bột khác nhau có thể tạo ra rất nhiều sản phẩm snack khác nhau về cấu trúc lẫn hương vị đặc trưng (hương vị bắp của tinh bột bắp, hương vị khoai tây của tinh bột khoai tây…)

 Chính thành phần amylose và amylopectin của tinh bột quyết định tính chất chức năng của tinh bột và các nguyên liệu có tinh bột trong quá trình ép đùn hay các quá trình khác trong công nghệ sản xuất snack

 Tính chất chức năng của loại tinh bột sử dụng sẽ quyết định tính chất của sản phẩmnhư: độ phồng, độ giòn, lượng dầu hấp thụ và chất lượng toàn bộ của sản phẩm

 Trong sản xuất snack: sử dụng tinh bột có hàm lượng amylose cao sẽ tạo sản phẩmcứng chắc hơn và hấp phụ dầu ít hơn trong quá trình chiên nhưng độ phồng kém, trongkhi đó sử dụng tinh bột có hàm lượng amylopectin cao sẽ tạo sản phẩm có độ phồngcao nhưng lại không cứng chắc, dễ vỡ vụn, độ đặc thấp

 Lựa chọn loại tinh bột sử dụng phụ thuộc vào giá cả của loại tinh bột và tính chất củasản phẩm mong muốn:

 Các loại tinh bột thường sử dụng trong sản xuất snack:

 Tinh bột bắp: tạo hương vị đặc trưng của bắp nhưng gia vị sử dụng bị giới hạn phảihòa hợp với hương vị của bắp

 Tinh bột gạo: tạo độ phồng tốt cho sản phẩm, đồng thời sản phẩm có vị lạt và nhạtmàu hơn so với đi từ tinh bột bắp nên có thể sử dụng loại gia vị để phối trộn phongphú hơn

 Tinh bột từ lúa miến: chỉ được sử dụng kết hợp với các loại tinh bột khác (ví dụ vớitinh bột mì) để giảm giá thành nguyên liệu Chú ý: không sử dụng với masa vì sẽgây sậm màu cho sản phẩm bởi phản ứng giữa polyphenol trong tinh bôt lúa miếnvới chất kiềm trong masa

 Tinh bột mì: tạo sản phẩm có độ phồng không bằng tinh bột bắp và gạo và điềukiện khi ép đùn phải có ẩm cao và nhiệt độ cao

 Tinh bột khoai tây: tạo độ phồng cao nhưng yêu cầu phải ẩm cao và nhiệt độ cao,tạo cấu trúc sản phẩm rất tốt

 Đối với snack dạng phồng : sử dụng tinh bột với hàm lượng amylose 5-20%, hàmlượng amylopectin > 50% và độ ẩm hạt tinh bột 13-14% thì quá trình ép đùn sẽ thuậnlợi hơn

 Ngày nay thường sử dụng kết hợp các loại tinh bột với nhau Mục đích:

 Giảm giá thành nguyên liệu.

 Hỗ trợ tạo đặc tính cho khối bột nhào thuận lợi cho quá trình ép đùn.

 Đa dạng hóa sản phẩm

III.2 NGUYÊN LIỆU PHỤ:

III.2.1 Nước:

 Chức năng: hồ hóa và dịch hóa tinh bột tạo khối bột nhào

 Loại sử dụng: nước từ nhà máy cấp nước

 Lượng sử dụng: phụ thuộc loại tinh bột sử dụng và điều kiện ép đùn, thường độ ẩmkhối bột nhào là 15-25%

III.2.2 Hỗn hợp gia vị: thường chiếm hàm lượng 5-8% tổng hàm lượng chất khô của sản phẩm, tùy thuộc vào loại sản phẩm:

Khoai tây chiên: 6-8%

Snack từ bắp: 8-10%

Snack dạng phồng: 10-15%

Dạng sử dụng:

Dạng bột: yêu cầu kích thước hạt các loại sử dụng phải đồng đều nhau để thuận lợi

cho quá trình phối trộn

Dạng dung dịch lỏng: sử dụng dung môi hòa tan được hỗn hợp gia vị, thường sử

dụng cho loại snack yêu cầu hàm lượng dầu thấp

Dạng huyền phù: thường sủ dụng dầu thực vật để cho vào phối trộn với hỗn hợp gia

vị

1) Muối:

 Chức năng: tạo vị mặn cho snack, nhất là đối với sản phẩm snack mặn

 Dạng sử dụng: muối bột (kích thước hạt 178) Nếu kích thước hạt lớn quá thìkhó bám dính trên bề mặt sản phẩm và khó phối trộn đều trong hỗn hợp gia vị

 Lượng sử dụng: nhằm tạo được vị mặn phù hợp thị hiếu người tiêu dùng, thường chiếm15-25% hàm lượng gia vị



2) Chất điều chỉnh cường độ hương vị sản phẩm:

 Chức năng: điều chỉnh cường độ hương vị tạo hương vị đặc trưng cho sản phẩm (khisản phẩm có cường độ hương vị quá mạnh hay phân bố hương vị không đều trên sảnphẩm)

 Yêu cầu: rẻ, dễ mua, có hương vị nhạt

 Loại sử dụng: maltodextrin, bột mì, bột bắp, whey…

 Lượng sử dụng: phụ thuộc cường độ hương vị của sản phẩm

Bảng 2 : Công thức phối trộn hỗn hợp gia vị của sản phẩm snack dạng chip (100g)

Nguyên liệu Công thức

Các nguyênliệu khác

m



3) Chất béo:

 Chức năng: tạo hương vị đậm đà cho sản phẩm, tạo cảm giác ngon miệng

 Loại sử dụng: bột sấy phun từ các sản phẩm của sữa như bột phô mai, bột cream, bộtbơ…

 Lượng sử dụng: 5-20% hỗn hợp gia vị

4) Củ gia vị:

 Chức năng: hỗ trợ tạo hương vị cho sản phẩm

 Loại sử dụng: bột hành, tỏi

 Lượng sử dụng: hành : 1-10% hỗn hợp gia vị, tỏi : lượng sử dụng nhỏ hơn so với hành

5) Cây gia vị:

 Chức năng: hỗ trợ tạo hương vị cho sản phẩm, tạo đặc điểm hương vị rất đặc trưng chosản phẩm

 Loại sử dụng:

o Dạng bột: tiêu, ớt bột, bột mù tạctạo hương vị kéo dài cho sản phẩm

o Dạng nguyên: kinh giới, thì là, húng quế, ngò tâytạo đặc điểm hình dạng rấtđặc trưng cho sản phẩm, kích thích sự ngon miệng

 Lượng sử dụng: 0,25-2% hỗn hợp gia vị

Lưu ý: Khi sử dụng củ gia vị hay cây gia vị cần xử lý trước ethylene oxyd hay chiếu xạ để

hạn chế sự phát triển của vi sinh vật

6) Hương vị tổng hợp:

 Chức năng: thay thế 1 phần các chất tạo hương vị tự nhiên, hỗ trợ tạo hương vị cho sảnphẩm (hương vị bền hơn và mạnh hơn)

 Loại sử dụng: các chất tạo mùi giống cây hay củ gia vị hay mùi sữa

 Lượng sử dụng: 0.1-5% hỗn hợp gia vị

7) Chất kích thích hương vị:

 Chức năng: hỗ trợ tạo hương vị cho sản phẩm

 Loại sử dụng: các chất có bản chất nucleotide như mononatri glutamate, dinatriinosinate, dinatri guanylate

 Lượng sử dụng: mononatri glutamate : 1-5%, dinatri inosinate, dinatri guanylate : 0.05%

0.01-8) Chất tạo ngọt:

 Chức năng: tạo vị ngọt cho sản phẩm, nhất là đối với snack ngọt

 Loại sử dụng: đường tinh luyện, dextrose, fructose…

 Lượng sử dụng: không được nhiều quá để tránh hiện tượng hút ẩm

9) Acid:

 Chức năng: tạo vị chua cho sản phẩm, hạn chế một phần sự phát triển của vi sinh vật

 Loại sử dụng: acid citric, acid lactic, acid malic, acid acetic

 Lưu ý: muối natri của acid acetic giúp tạo vị giấm cho sản phẩm

10) Chất tạo màu:

 Chức năng: tạo màu cho sản phẩm

 Loại sử dụng:

 Màu nhân tạo:

Bột nhôm FD&C (Yellow #5, Yellow #6, Red #40, Blue #1)bền, không gây

phản ứng, không có mùi vị

 Dạng sử dụng: bột

 Màu tự nhiên : dịch chiết từ ớt, nghệ  kém bền.

 Dạng sử dụng: hòa tan trong dầu

11) Các chất khác:

 Chức năng: cung cấp các chất dinh dưỡng như khoáng, vitamin, protein…, và tạo hương

vị đặc trưng cho sản phẩm

 Loại sử dụng: thịt động vật (tôm, cua, gà…), bột rau…

 Lượng sử dụng: tối đa 30% hàm lượng hỗn hợp gia vị

Công thức phối trộn gia vị:

 Tùy thuộc vào tính chất của sản phẩm

 Tùy thuộc vào từng nhà sản xuất

Bảng 3 : Giới thiệu công thức phối trộn gia vị cơ bản của các nhà sản xuất snack ở Mỹ

Protein thực vật đã thủy phân 3

III.2.3 Các chất khác:

Chất hỗ trợ chế biến:

 Loại sử dụng:

 Dầu thực vật:

 Chức năng: hỗ trợ quá trình tạo sản phẩm như :

 Phối trộn hỗn hợp gia vị đồng đều (lớp dầu bao quanh hỗn hợp gia vị hạn chế đượchiện tượng hút ẩm và kết chùm các hạt hỗn hợp gia vị gây vón cục),

 Kết dính hỗn hợp gia vị lên bề mặt sản phẩm,

 Tạo cấu trúc cho sản phẩm (chất truyền nhiệt trong quá trình chiên, là 1 thành phầncủa sản phẩm)

 Silic dioxyd:

 Chức năng: tạo lớp màng dạng bột mịn bao quanh lớp gia vị trên bề mặt sảnphẩm

Chất chống oxy hóa:

 Chức năng: bảo quản hỗn hợp gia vị và sản phẩm (ngăn cản dầu bị oxy hóa tạo mùi vịkhó chịu)

 Loại sử dụng:

 Nhân tạo: BHA, BHT, TBHQ

 Tự nhiên: vitamin E, bản thân các cây hay củ gia vị trong hỗn hợp gia vị

ầ n II : QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

BÁNH SNACK DẠNG PHỒNG

I GIỚI THIỆU :

Sản phẩm snack dạng phồng được sản xuất bằng phương pháp ép đùn để tạohình dạng, cấu trúc, sau đó chiên, sấy hoặc nướng để tạo cấu trúc giòn, xốp, phồng,khô cho sản phẩm

Tùy vào chế độ xử lý mà cho ra các loại sản phẩm khác nhau về hình dạng, mùi

vị, màu sắc Trong bài báo cáo này em chỉ trình bày về dạng snack nở phồng trực tiếptrong quá trình ép đùn rồi đem chiên Dạng snack này xuất hiện trên thị trường đã lâunhưng vẫn luôn chiếm lĩnh thị trường vì những tính chất đặc trưng của nó:

- Nhẹ, tỷ trọng thấp

- Dòn, có độ nở phồng cao

- Hình dạng sản phẩm đa dạng

II QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ:

II.1 SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ:

II.2 THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ :

II.2.1 Trộn sơ bộ :

 Nguyên liệu:

 Tinh bột hay hỗn hợp các loại tinh bột (tinh bột gạo, mì, bắp…)

 Có hay không có các chất khác:

 Chất xơ: là chất độn, cung cấp dinh dưỡng hay hỗ trợ tạo cấu trúc cho sảnphẩm

Loại sử dụng: bột chà củ cải đường, trái cây, đậu nành, các loại đậu, gạo, yến mạch…

 Gum: làm tăng độ nhớt, có thể ảnh hưởng đến tốc độ bốc hơi ẩm trong khốibột nhào, đến cấu trúc sản phẩm (có thể coi gum là chất làm bền cấu trúc).Loại sử dụng: pectin, agar…

 Đường: tạo vị ngọt, cung cấp năng lượng và dinh dưỡng và một phần tạo màu(caramel) Lưu ý: lượng đường cho vào trong quá trình này cần vừa phải đểtránh hiện tượng đường hút ẩm làm cho quá trình hồ hóa vàdịch hóa tinh bột

Trộn sơ bộ

Tách dầu

Dầu

 Muối: tạo vị sơ bộ cho sản phẩm về sau Lưu ý về hàm lượng sử dụng vìmuối cũng hút ẩm làm ảnh hưởng tới quá trình hồ hóa và dịch hóa tinh bột.

 Natri bicarbonate: tạo độ xốp cho sản phẩm về sau

 Mục đích: phối trộn sơ bộ hỗn hợp nguyên liệu

 Thiết bị: máy trộn thùng quay

 Nguyên tắc: Hỗn hợp nguyên liệu được đưa vào máy trộn thùng quay đặt nằmngang Khi động cơ hoạt động, thùng quay sẽ quay đồng thời đảo trộn hỗn hợpnguyên liệu dạng bột

Hình 1 : Máy trộn thùng quay

Nguyên liệu vào

Nguyên liệu ra

 Các biến đổi trong quá trình trộn :

- Vật lý:

 Nhiệt độ: tăng nhẹ do ma sát

 Thể tích khối nguyên liệu: tăng không đáng kể

 Các yếu tố ảnh hưởng :

- Độ ẩm của các loại nguyên liệu: độ ẩm cao sẽ làm các hạt bị kết dínhtrong quá trình trộn

- Hình dạng, kích thước giữa các hạt tinh bột càng gần bằng nhau thì quátrình trộn càng dễ dàng

- Thời gian trộn: thời gian trộn quá ngắn thì hiệu suất trộn thấp, quá dài sẽtốn nhiều năng lượng Do đó cần chọn thời gian trộn thích hợp

- Tốc độ thùng quay: tốc độ quay nhanh làm tăng hiệu suất trộn

II.2.2 Ép đùn :

 Nguyên liệu : hỗn hợp nguyên liệu đã qua phối trộn sơ bộ.

 Mục đích : Phối hợp nhiều tác động vật lý lên khối nguyên liệu làm thay đổi

hoàn toàn cấu trúc nguyên liệu Gồm:

 Nạp và phối trộn nguyên liệu

 Nhào nguyên liệu tạo khối bột dẻo

 Tác động nhiệt, áp suất lên nguyên liệu để làm chín nguyên liệu

 Dựa vào sự chênh lệch nhiệt độ, áp suất làm nở phồng sản phẩm

 Các biến đổi trong quá trình ép đùn :

- Vật lý:

 Nhiệt độ: tăng do lực ma sát giữa các trục, giữa trục với nguyên liệu,

do sục hơi trực tiếp và do lớp vỏ áo

 Áp suất: thay đổi trong suốt hệ thống nhờ có: tốc độ trục vít thay đổi,đường kính trục vít và đường kính buồng ép, các van thông hơi

 Kích thước và hình dạng nguyên liệu: nguyên liệu ban đầu là dạngbột, được nhào trộn, làm ẩm tạo khối bột nhào dẻo Đến khi ra lỗ khuôn lạicó hình dạng xác định

 Tỷ trọng: thay đổi do có sự thoát hơi ẩm, thay đổi thể tích

 Độ dẻo: tăng trong quá trình gia nhiệt

 Độ đàn hồi: tăng cao

- Hoá học:

 Độ ẩm: ban đầu tăng do phối trộn với nước, sau đó giảm do nhiệt độvà áp suất cao làm bốc hơi ẩm

 Tinh bột: bị hydrat hoá, hồ hoá, dịch hóa

 Chất xơ: rất bền, không thay đổi đáng kể về thành phần hoá học, chỉthay đổi về cấu trúc (có thể bị cắt thành những mạch ngắn hơn)

 Protein: biến tính chưa hoàn toàn nhưng khi ra nhiệt độ thường nó sẽquay trở lại hình dạng ban đầu

- Hoá lý:

 Sự đông tụ: biến tính protein

 Sự bốc hơi ẩm: do nhiệt độ, áp suất cao

- Hoá sinh: vô hoạt enzym, ức chế một số vi sinh vật do nhiệt độ cao

 Các yếu tố ảnh hưởng:

- Nguyên liệu:

 Độ ẩm:

 Độ ẩm rất cần thiết cho sự hồ hóa và dịch hóa của tinh bột, ảnhhưởng đến sự trượt của các cấu tử làm mức độ gia tăng nhiệt độkhác nhau, ảnh hưởng đến độ chín và độ giãn nở của sản phẩmsau khi qua ép đùn

 Độ ẩm trong quá trình xử lý sơ bộ có tác dụng làm mềm khốinguyên liệu, giảm mài mòn thiết bị

 Ép đùn ở độ ẩm thấp làm nhanh chóng thất thoát vitamin, axitamin do khi đó nhiệt độ trong thiết bị cao

 Độ ẩm thấp làm giảm năng lượng cơ học của quá trình

 Thành phần hóa học:

 Tinh bột:

 Các lọai tinh bột khác nhau sẽ cho cấu trúc sản phẩm khácnhau.VD: tinh bột gạo có phần nội nhũ nhỏ, đồng đều tạotính liên kết và nở phồng tốt

 Hỗn hợp có 50% AM (amylose) và 50% AMP (amylopectin)sẽ có độ nở tốt nhất Khi hàm lượng AM giảm, tỷ trọng cũnggiảm.

 AM liên kết với lipid sẽ làm giảm độ hòa tan trong nước.Nhiệt độ và áp suất càng cao thì sự liên kết AM – lipid càngcao

 Đường kết hợp với protein có thể tạo phản ứng Mailardnhưng không đáng kể

 Đường có thể kiểm soát được hàm lượng nước trong sảnphẩm ép đùn vì bản chất háo nước và thường được dùng làmlớp áo bao xung quanh sản phẩm ép đùn

 Lipid:

 Lipid không phải là thành phần chính trong sản phẩm ép đùnnhưng nó mang lại tính chất hấp dẫn Lipid cũng hỗ trợ choquá trình ép đùn, cho sự bôi trơn và trượt sản phẩm

 Chất xơ:

 Dùng để tạo cấu trúc và độ dày cho sản phẩm ép đùn Xơ củacủ cải đường, trái cây, đậu làm giảm độ nở phồng ít nhất vàcó thể cho vào công thức chứa tinh bột từ 5 – 10% Xơ củalúa mỳ và yến mạch sẽ làm giảm độ nở phồng một cách đángkể

- Thông số kỹ thuật :

 Nhiệt độ:

 Nhiệt độ cao làm giảm độ nhớt, ảnh hưởng đến sự trượt củacác cấu tử, ảnh hưởng đến áp suất và tính chất nở phồng củasản phẩm

 Áp suất:

 Áp suất tăng thì nhiệt độ cũng tăng, nguyên liệu khi phối trộnsẽ đồng nhất hơn

 Áp suất thay đổi làm ảnh hưởng đến độ nở phồng của sảnphẩm.

- Tốc độ trục vít:

 Tốc độ trục vít càng cao thì buồng ép sẽ đầy trong thời gianngắn và nhiệt độ buồng ép tăng cao, áp suất tăng ảnh hưởngđến cấu trúc và tính chất sản phẩm

- Tốc độ nhập liệu:

 Tốc độ nhập liệu càng cao thì buồng ép sẽ đầy trong thờigian ngắn và nhiệt độ buồng ép tăng cao

 Phương pháp thực hiện:

Thiết bị: thiết bị ép đùn 1 trục làm việc ở áp suất cao

- Cấu tạo: gồm các bộ phận

1) Bộ phận nhập liệu:

Chức năng: chứa nguyên liệu đã qua phối trộn sơ bộ và vận chuyểnnguyên liệu vào bộ phận xử lý sơ bộ

Cấu tạo: dạng thùng đứng có cơ cấu vít tải vận chuyển nguyên liệuphía dưới đáy thùng Sử dụng cảm biến trọng lượng để đo lưu lượngnhập liệu Cảm biến được điều khiển bằng thể tích hay bằng trọnglực, điều khiển bằng thể tích thì kém chính xác hơn vì tỷ trọng thayđổi trong quá trình làm đầy thùng trộn sơ bộ

2) Bộ phận xử lý sơ bộ:

Chức năng: xử lý sơ bộ nguyên liệu làm tăng khả năng đồng nhất củahỗn hợp nguyên liệu

Những biến đổi chính trong quá trình xử lý sơ bộ là:

 Tinh bột và protein sẽ dẻo hơn, dễ biến dạng hơn

 Sự hấp thu ẩm làm tăng ẩm

 Sự hoà tan các gia vị vào dầu và nước

 Cải thiện hương vị của sản phẩm cuối cùng

Thiết bị:

Có 2 dạng thiết bị:

 Thiết bị xử lý sơ bộ dùng áp suất cao: nhiệt độ xử lý sơ bộ làcỡ 115oC trong vòng 1-3 phút Tuy nhiên, các nghiên cứu chothấy chế độ trên có thể ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩmnên hiện nay ít được dùng

Dao cắt Bộ phận xử lý sơ bộ

Bộ phận chứa nguyên liệu đã phối trộn sơ bộ

Cảm biến trọng lượng

Buồng ép đùn

 Thiết bị xử lý sơ bộ bằng khí quyển: hoạt động ở áp suất khíquyển, nhiệt độ làm việc tối đa là 100oC.

Cấu tạo: thùng hình trụ nằm ngang, bên trong có 1 hay 2 trục khuấy có gắn với

cánh khuấy, có van dẫn nước lạnh vào để phối trộn với hỗn hợp nguyên liệu

 Dạng 1 cánh khuấy: chỉ có chức năng phối trộn hỗn hợp nguyên liệuvới nước hay hơi nước

 Dạng 2 cánh khuấy: ngoài chức năng phối trộn, còn giúp hồ hóa vàdịch hóa sơ bộ hỗn hợp nguyên liệu

CẤU TẠO BÊN TRONG BỘ PHẬN XỬ LÝ SƠ BỘ DẠNG 2 CÁNH KHUẤY

3) Buồng ép đùn:

Chức năng: là nơi diễn ra quá trình ép đùn

Cấu tạo: dạng trụ dài nằm ngang và có lớp vỏ áo nhiệt Gồm 3 bộphận:

 Phần đầu (không xoay)

đẩy đi trong buồng từ chỗ nhập liệu đến lỗ khuôn Rãnh dọc làm tăng thờigian lưu của khối bột nhào trong buồng ép bởi 1 phần khối bột nhào có thể

bị giữ lại trong rãnh Rãnh xoắn ốc trong buồng ép làm cho trục vít dễxoay hơn nên có thể làm tăng áp suất trong buồng ép

CẤU TẠO BÊN TRONG BUỒNG ÉP

CÁC DẠNG THÀNH BUỒNG ÉP: nhẵn, rãnh dài và rãnh xoắn ốc.

Trục vít: từ đầu đến cuối trục

Cần lưu ý về cấu tạo:

o Bước xoắn ốc không đổi

o Độ dày phần xoắn và vòng chặn giảm dần

o Khối bột nhào lúc nào cũng di chuyển được trong buồng ép: hỗn hợpnguyên liệu trước khi ép đùn thường có hàm lượng chất độn 500g/l,nhưng khi qua ép đùn do nhiệt độ cao các chất độn này có thể sẽ bịphân giải làm tăng nồng độ lên tới 1800g/l Vì thế thể tích buồng épphần gần lỗ khuôn nên được tăng lên để khối bột nhào di chuyểnđược liên tục để qua lỗ khuôn tạo hình cho sản phẩm

o Góc của vòng chặn trên trục vít:

o Trục vít có 3 vòng chặn tạo ra 3 vùng của quá trình ép đùn trongbuồng ép (vùng nhập liệu, vùng phối trộn, vùng nấu)

o Vòng chặn nằm ngay sau thùng nhập liệu, trong vùng nhập liệu: dạngđơn, vuông góc với trục quayvận chuyển nguyên liệu có hàm lượngchất có phân tử lớn tương đối ít, góc bề mặt của vòng chặn nên phẳngđể tăng khả năng đảo trộn và giảm tốc độ di chuyển của khối bộtnhào

o Đường kính buồng ép giảm dần tạo nên vùng thể tích hình nónlàmtăng áp suất và giảm độ trượt giữa các phân tử trong khối bột nhào

o Vòng chặn nằm ở vùng phối trộn: dạng đôi

o Vòng chặn nằm ở vùng nấu: dạng đôi hay ba

o Vòng chặn nằm trong vùng nhập liệu dạng đơn để đảm bảo lượngnguyên liệu nhập vào là lớn nhất

Khi tăng số vòng chặn trên trục vít, sẽ làm tăng tỉ lệ diện tích / thể tíchcủa trục vít, vì thế ma sát tăng làm cho nhiệt độ trong buồng ép cũng tănglên đáng kể

CẤU TẠO TRỤC VÍT ĐƠN

Vòng chặn Vít xoắn

Lưu ý về lỗ khuôn và dao cắt:

o Có thể có 1 hay nhiều lỗ khuôn trên dĩa khuôn

o Hình dạng lỗ khuôn quyết định hình dạng của sản phẩm cuối cùng

o Dao cắt có thể gắn liền với lỗ khuôn hay nằm rời ra

o Tốc độ quay của dao cắt quyết định chiều dài của sản phẩm

HÌNH DẠNG CÁC LOẠI LỖ KHUÔN: loại 1 lỗ, loại 2 lỗ, loại 3 lỗ và loại 1 lỗ lớn.

Lưu ý: thiết bị hỗ trợ quá trình cắt

o Chức năng: vận chuyển sản phẩm ra khỏi buồng ép và tránh kết dínhsản phẩm sau khi đã cắt tạo hình khi đi ra khỏi buồng ép

o Nguyên tắc hoạt động: dòng khí nén

Dòng khí nén từ thiết bị đi qua lỗ khuôn tiếp xúc với sản phẩm đã được cắt tạohình trong quá trình cắt hay trong quá trình vận chuyển sẽ làm giảm độ ẩm củasản phẩm đi 2-3%, vì thế tránh được hiện tượng kết dính các sản phẩm lại

- Mô tả hoạt động hệ thống ép đùn:

Nguyên liệu sau khi trộn sơ bộ được đưa vào bộ phận nhập liệu của máy épđùn Rời bộ phận nhập liệu, nguyên liệu được đưa vào bộ phận xử lý sơbộ Tại đây, nguyên liệu được phối trộn với các chất tạo màu, tạo hương

vị, chỉnh pH…

Máy ép đùn nấu có 3 vùng: vùng nhập liệu, vùng nhào và vùng nấuTrongvùng nhập liệu, nguyên liệu được đưa vào buồng ép có tỷ trọng nhẹ do cólẫn không khí và cấu trúc dạng hạt cỡ 500g/l Nguyên liệu được nén nhẹ,đẩy không khí ra Nước được bơm vào để tạo cấu trúc và độ nhớt, đồngthời làm tăng chuyển biến nhiệt độ Lúc này, vòng chặn trên trục vít tạogóc tù với trục để tăng khả năng vận chuyển nguyên liệu đang có độ đặcthấp.

Đến vùng nhào, áp lực bắt đầu tăng lên Tinh bột mất đi cấu trúc dạng hạt,độ đặc tăng Áp lực chỉ vừa phải nên người ta sẽ mở các van hơi để hơi cóáp suất 5-9 bar đi vào Hơi mang nhiệt năng và độ ẩm đi vào buồng ép.Khối nguyên liệu bắt đầu kết dính, tạo thành khối bột nhào Chúng nhanhchóng đạt độ kết tụ tối đa khi đi qua vùng nhào Góc giữa vòng chặn trêntrục vít với trục được mở rộng hơn để tăng khả năng trộn và giảm tốc độdòng nguyên liệu

Vùng nấu là nơi khối nguyên liệu đồng nhất hoàn toàn và tạo cấu trúc.Nhiệt độ, áp suất đạt cao nhất, tốc độ trượt cũng cao nhất trong vùng này Góc vòngchặn mở rộng, độ đặc tăng lên đến cỡ 1800 g/l Tinh bột được hồ hoávà dịch hoá hoàn toàn Nhiệt độ, áp suất và độ nhớt góp phần đẩy khối bộtnhào ra cửa khuôn để định hình sản phẩm

Đường kính của phần cuối giảm dần tạo hình nón để làm tăng áp lực vàgiảm tốc độ trượt

Buồng épthường cókích thướcL:D =10:1 đốivới loạisản phẩmsnackdạngphồng.Buồng épnối liền với phần dĩa khuôn Dĩa khuôn có một hoặc nhiều lỗ để tạo nhữnghình dạng khác nhau cho sản phẩm Có một con dao xoay sẽ cắt để tạochiều dài của sản phẩm cuối cùng