máy và thiết bị thực phẩm

Trái cây ↓ Rửa sạch ↓ Phân loại ↓ Gọt vỏ ↓ Cắt lát ↓ Trộn thêm đường, nước ↓ Rót hộp ↓ Ghép mí ↓ Thanh trùng nhiệt ↓ Sản phẩm đồ hộp trái cây cắt lát Sự kết hợp các công đoạn trong quá t

Tr−êng §¹i häc C¤NG NGHIÖP TP Hå CHÝ MINH

2

Contents

Giới thiệu 1

Chương I: Những khái niệm cơ bản 2

1.1 Tính chất cảm quan và dinh dưỡng của thực phẩm: 2

1.2 Quá trình chế biến thực phẩm 3

1.3 Tính toán động lực 5

1.4 Cấu tạo chung của máy, thiết bị 6

1.5 Một số yêu cầu về máy và thiết bị thực phẩm 7

1.6 Những thiết bị gặp trong nhà máy chế biến đồ hộp thực phẩm 8

CHƯƠNG II CáC THIếT Bị VậN CHUYểN 11

2.1 Băng tải 11

2.2 Gầu tải 16

2.3 Vít tải 19

2.4 Vận chuyển bằng không khí: 21

Chương 3 Các thiết bị làm sạch và phân loại 25

3.1 Quá trình làm sạch 25

3.2 Máy rửa băng tải 25

3.3 Máy rửa thùng quay 27

3.4 Máy rửa kiểu sàng lắc 28

3.5 Máy rửa cánh đảo 29

3.6 Máy rửa hộp sắt 29

3.7 Máy rửa bao bì thủy tinh 31

3.8 Máy phân loại kiểu sàng 32

3.9 Máy phân loại trái cây 33

3.10 ống phân loại 34

3.11 Máy phân phân cỡ tôm 35

3.12 Máy lựa chọn dùng quang điện 36

Chương 4: máy nghiền nhỏ thực phẩm 39

4.1 Quá trình nghiền nhỏ 39

4.2.Máy nghiền đĩa 39

4.3 Máy nghiền răng 40

4.4 Máy nghiền búa 42

4.6 Máy xay thịt (máy nghiền vít) 46

4.7 Máy băm nhuyễn 47

4.8 Máy chà xát 48

4.8 Máy đồng hoá 65

Chương 5 máy cắt lát nguyên liệu thực phẩm 67

5.1 Máy cắt thái nguyên liệu 67

5.2 Máy cắt lát dạng lưỡi dao thẳng 67

5.3 Máy cắt lát dạng dao trụ 69

Chương VI: các thiết bị khuấy trộn 72

6.1 Thiết bị khuấy trộn chất lỏng 72

6.2 Máy khuấy trộn loại nguyên liệu dẻo 73

6.3 Khuấy trộn các sản phẩm rời 75

Chương vii Các thiết bị ép, lắng và lọc 78

7.1 Máy ép 78

7.2 Các thiết bị lọc 79

Chương Viii Các thiết bị định lượng 83

8.1 Các máy rót sản phẩm lỏng 83

8.2 Cơ cấu rót sản phẩm rời vào bao bì 86

Chương ix Các máy ghép nắp bao bì 88

9.1 Các phương pháp tạo mối ghép 88

9.2 Máy ghép hộp sắt bán tự động 89

9.3 Máy ghép mí tự động 91

9.4 Máy ghép mí chân không 92

Chương x các Thiết bị đun nóng, chần, hấp 94

10.1.Thiết bị đun nóng hai vỏ làm việc gián đoạn ở áp suất thường 94

10.2 Thiết bị đun nóng trong ống kín làm việc ở áp suất thường 94

10.3 Thiết bị chần, hấp, làm việc liên tục ở áp suất thường 97

10.4 Các thiết bị thanh trùng 98

10.5 Thiết bị sấy khô sản phẩm 103

CHƯƠNG XI : CáC MáY xử lý cơ học nguyên liệu THủY SảN 113

11.1 Máy đánh vảy cá (scaling machines) 113

11.2 Máy cắt vây cá 114

11.3 Máy cắt đầu cá 115

11 4 Máy cắt khúc cá 116

11.5 Máy philê cá 118

11.6 Máy lọc da cá 118

động của phương pháp chế biến thủ công như sức gió, sức nước và sức kéo của động vật

đã được sử dụng trong các nhà máy xay xát ngũ cốc Quá trình chế biến sinh học đầu tiên

được thực hiện ở Ai cập với các sản phẩm lên men là phô mai và rượu vang Trong một khoảng thời gian dài, các phương pháp này chỉ được sử dụng ở mức độ gia đình để phục

vụ các nhu cầu cơ bản của gia đình Tuy nhiên khi xã hội phát triển, xu hướng chuyên môn hóa cũng như thương mại phát triển, các phương pháp này là tiền thân cho nền công nghiệp chế biến thực phẩm hiện nay

ở các nước ôn đới, các kỹ thuật chế biến thực phẩm được phát triển qua các thế hệ nhằm dự trữ thực phẩm trong những tháng mùa đông lạnh giá cũng như những khi không

có sẵn thực phẩm Sự phát triển của các thành phố và thị trấn đã tạo điều kiện cho sự phát triển các phương pháp bảo quản thực phẩm nhằm vận chuyển chúng từ nơi nông thôn xa xôi đến các thành phố đông dân cư Trong thế kỷ 19, sản xuất quy mô lớn đã được tiến hành ở một số nhà máy nhằm sản xuất ra những sản phẩm thiết yếu như tinh bột, đường, bơ và sản phẩm bánh nướng Những mẻ sản xuất này đơn thuần chỉ dựa vào truyền thống

và kinh nghiệm chứ không dựa trên những kiến thức cơ bản về thành phần của thực phẩm hoặc những biến đổi trong quá trình chế biến Cho đến cuối thế kỷ 19, sự hiểu biết khoa học đã bắt đầu thay đổi nền công nghiệp sản xuất thực phẩm dựa trên kinh nghiệm sang nền công nghiệp sản xuất dựa trên khoa học và điều này đã kéo dài cho đến tận ngày nay

Tất cả các quá trình chế biến thực phẩm là sự kết hợp của các công đoạn nhằm làm biến đổi nguyên liệu ban đầu thành sản phẩm cuối cùng Mỗi công đoạn đều có những tác dụng cụ thể, xác định được cũng như dự đoán được lên thực phẩm Một quy trình bao gồm một nhóm các công đoạn Sự kết hợp cũng như thứ tự của các công đoạn sẽ quyết định tính chất của sản phẩm cuối cùng

ở các nước công nghiệp, thị trường của các sản phẩm thực phẩm chế biến sẵn đang thay đổi Người tiêu dùng không còn đỏi hỏi sản phẩm thực phẩm có thể bảo quản hàng tháng ở nhiệt độ môi trường nữa Mỗi gia đình đều sở hữu tủ lạnh hoặc lò vi sóng do đó nhu cầu đối với thực phẩm là tiện lợi cho chế biến, thích hợp để bảo quản trong tủ lạnh cũng như có thời gian bảo quản vừa phải ở nhiệt độ môi trường Tuy nhiên người tiêu dùng lại đòi hỏi thực phẩm phải gần giống trạng thái tự nhiên của nó nghĩa là thực phẩm càng ít biến đổi trong quá trình chế biến, bảo quản càng tốt Điều này đã có những ảnh hưởng quan trọng đến những thay đổi của ngành chế biến thực phẩm

Chi chí năng lượng và nhân công đã ảnh hưởng nhiều đến công nghệ chế biến thực phẩm Các nhà chế biến thực phẩm không còn tập trung đầu tư vào các quá trình có chi phí nhân công cao cũng như hiệu quá năng lượng thấp Các thiết bị chế biến thực phẩm hiện nay cho phép điều khiển các quá trình chế biến phức tạp nhằm hai mục tiêu là giảm chi phí sản xuất và giảm ảnh hưởng xấu đến chất lượng cảm quan cũng như dinh dưỡng của thực phẩm Tiết kiệm năng lượng hiện nay là một trong những tính năng quan trọng nhất của các thiết bị chế biến thực phẩm điều này đòi hỏi chi phí đầu tư cao hơn

1.1.2. Trạng thái

Một số thuộc tính trạng thái của thực phẩm được mô tả ở bảng 1.1 Trạng thái của thực phẩm được quyết định bởi hàm lượng ẩm và hàm lượng chất béo, loại cũng như khối lượng các cacbohydrate cấu trúc (cellulose, tinh bột, pectin) và protein Những biến đổi về cấu trúc của thực phẩm là do sự thay đổi về hàm lượng ẩm, hàm lượng chất béo, sự hình thành cũng như phá vỡ của các hệ nhũ tương, sự thủy phân của các cacbohydrate, sự đông

tụ hoặc thủy phân protein

Vị của thực phẩm bao gồm: mặn, ngọt, đắng và chua Vị của thực phẩm được quyết

định bởi thành phần của thực phẩm cũng như những chất điều vị được sử dụng Vị của thực phẩm ít bị ảnh hưởng trong quá trình chế biến ngoại trừ một số quá trình như: quá trình hô hấp của một số trái cây tươi, quá trình lên men

Thực phẩm tươi chứa hỗn hợp phức tạp của các chất dễ bay hơi Các chất này tạo nên mùi đặc trưng của sản phẩm Trong quá trình chế biến những chất này có thể bay hơi làm giảm cường độ mùi của thực phẩm cũng như làm xuất hiện những mùi mới Các hợp chất mùi cũng có thể được tạo ra do tác dụng của nhiệt, bức xạ ion hóa, oxy hóa hoặc do hoạt động của enzyme lên protein, chất béo và cacbohydrate Ví dụ như sự thủy phân chất béo thành acid béo và biến đổi tiếp theo thành aldehyde, esters và rượu Mùi mà chúng ta cảm nhận được là do sự kết hợp rất phức tạp của hàng trăm các chất tạo mùi

1.1.2.2 Màu sắc

Nhiều chất màu tự nhiên bị biến đổi trong quá trình chế biến nhiệt, do sự thay đổi

3

bị mất đi màu sắc đặc trưng và làm giảm giá trị của thực phẩm Các chất màu tổng hợp thường ổn định hơn đối với nhiệt, ánh sáng và sự thay đổi của pH môi trường do đó chúng thường được đưa vào thực phẩm để giữ màu sắc cho thực phẩm

1.1.3. Tính chất dinh dưỡng

Nhiều công đoạn chế biến không sử dụng nhiệt do đó ít ảnh hưởng hoặc không ảnh hưởng đến giá trị dinh dưỡng của thực phẩm Một số công đoạn đó bao gồm: trộn, làm sạch, phân loại, đông khô Tuy nhiên trong nhiều công đoạn chế biến giá trị dinh dưỡng của thực phẩm bị biến đổi

Nhiệt là nguyên nhân chính gây ra những biến đổi về giá trị dinh dưỡng của thực phẩm Nhiệt làm gelatin hóa tinh bột, làm đông tụ protein, các chất ức chế dinh dưỡng bị phá hủy dẫn đến tăng khả năng tiêu hóa Tuy nhiên, nhiệt cũng phá hủy một số vitamin kém bền nhiệt, giảm giá trị sinh học của protein hoặc thúc đẩy quá trình oxy hóa chất béo Oxy hóa là nguyên nhân quan trọng thứ hai đối với những biến đổi về giá trị dinh dưỡng của thực phẩm Quá trình oxy hóa xảy ra khi thực phẩm tiếp xúc trực tiếp với không khí (như trong quá trình nghiền nhỏ hoặc sấy khô bằng khí nóng) hoặc do tác dụng của nhiệt, của enzyme oxy hóa ảnh hưởng chính của quá trình oxy hóa là:

(1) Chất béo bị phân giải thành hydroperoxides và các phản ứng tiếp theo sẽ tạo thành các hợp chất carbonyl, hydroxy, các acid béo mạch ngắn hoặc một số độc tố trong dầu rán

(2) Phá hủy một số vitamin nhạy cảm với oxy

Vitamin A Phân hủy bởi tia

cực tím, không khí

Bền với nhiệt, thường không bị

ảnh hưởng bởi nhiệt trong quá

trình chế biến

Vitamin D Tia cực tím làm

tăng hàm lượng Vitamin E Phân hủy bởi mỡ

đồng

Không bền với nhiệt

Bị phân hủy bởi kiềm,

ổn định hơn trong môi trường acid

1.2.1. Khái niệm về quá trình chế biến thực phẩm

Quá trình chế biến thực phẩm bao gồm những bước tác động kỹ thuật lên nguyên liệu nhằm tạo ra sản phẩm mong muốn Mỗi bước tác động lên nguyên liệu đều làm nguyên liệu thay đổi về mặt hình dạng, kích thước, thành phần hóa học, vi sinh vật, Các bước tác động kỹ thuật lên nguyên liệu không phải riêng lẻ mà liên hệ kế tiếp nhau từ

khâu đầu đến khâu cuối Mỗi bước tác động đó được coi là một quá trình nhỏ và gọi là một công đoạn

Trái cây

↓ Rửa sạch

↓ Phân loại

↓ Gọt vỏ

↓ Cắt lát

↓ Trộn (thêm đường, nước)

↓ Rót hộp

↓ Ghép mí

↓ Thanh trùng nhiệt

↓ Sản phẩm đồ hộp trái cây cắt lát

Sự kết hợp các công đoạn trong quá trình chế biến đồ hộp trái cây cắt lát

Trong các công đoạn việc sử dụng các máy móc thiết bị sẽ làm giảm chi phí lao

động, tăng năng suất, đảm bảo tính đồng đều của sản phẩm và dễ dàng tự động hóa toàn

bộ quá trình sản xuất

1.2.2. Phân loại các máy chế biến thực phẩm

Máy và thiết bị chế biến thực phẩm rất đa dạng, tùy thuộc vào nguyên lý làm việc, hãng chế tạo, năng suất, Tuy nhiên các máy và thiết bị này có thể được phân chia theo một số đặc điểm chung sau:

(a) tính chất tác dụng lên nguyên liệu chế biến

(b) cấu tạo của chu trình làm việc

(c) Mức độ cơ khí hóa và tự động hóa

Theo tính chất tác dụng lên nguyên liệu người ta phân ra thành máy và thiết bị

- Máy (machine): máy là một cơ cấu cơ giới nhằm tác động lên nguyên liệu những công cơ học xác định Đặc điểm của máy là có những bộ phận làm việc chuyển động trực tiếp tác dụng cơ học lên nguyên liệu Khi chế biến trên máy, nguyên liệu không thay đổi tính chất của nó mà chỉ thay đổi về hình dạng, kích thước Ví dụ như máy cắt, máy nghiền, máy trộn

- Thiết bị (equipment): là công cụ trong đó thực hiện sự tác động lên nguyên liệu làm thay

đổi tính chất hóa lý hoặc trạng thái của sản phẩm Đặc điểm của thiết bị là phải có một

5

chất của nó Thể tích của khoảng không gian sẽ quyết định năng suất và thời gian của quá trình Ví dụ như thiết bị lên men, thiết bị lọc

Theo cấu tạo của quá trình làm việc máy và thiết bị được phân ra thành

(a) máy tác dụng gián đoạn (batch)

(b) máy tác dụng liên tục (continuous process)

Trong các máy, thiết bị làm việc gián đoạn, nguyên liệu được đưa vào chế biến cho

đến khi kết thúc quá trình thì sản phẩm được lấy ra, sau đó lại lặp lại với mẻ nguyên liệu mới Tại mỗi vị trí của máy, thiết bị, trong khoảng thời gian một chu trình làm việc, các thông số của quá trình như nhiệt độ, áp suất, nồng độ vật chất… thay đổi nhiều lần Đối với máy, thiết bị làm việc liên tục các khâu nạp liệu, chế biến và lấy sản phẩm được tiến hành đồng thời Tại mỗi vị trí của máy, thiết bị, các thông số của quá trình như nhiệt độ,

áp suất, nồng độ vật chất, không thay đổi theo thời gian

Máy, thiết bị làm việc gián đoạn có các ưu điểm sau:

- Dễ dàng thay đổi loại sản phẩm cũng như năng suất của thiết bị

- Chi phí đầu tư ban đầu cho thiết bị thấp

- Vận hành đơn giản

Tuy nhiên những nhược điểm chính là:

- Chi phí lao động cao

- Chi phí vận hành cao (chi phí nhiều cho năng lượng)

- Diện tích chiếm chỗ lớn

- Tính đồng đều của sản phẩm thấp

Các máy, thiết bị làm việc gián đoạn thường được sử dụng khi chủng loại sản phẩm thường thay đổi, khi sản xuất nhỏ hoặc sản xuất không liên tục trong cả năm do tính chất mùa vụ của nguyên liệu Ngược lại các máy, thiết bị làm việc liên tục có tính đa dạng sản phẩm thấp, chi phí đầu tư ban đầu cao nhưng chi phí vận hành thấp, quá trình sản xuất dễ dàng điều khiển và chất lượng sản phẩm đồng đều

Theo mức độ tự động hóa, máy và thiết bị được phân thành:

(a) máy không tự động (thủ công, manual)

1.3.1 Cân bằng vật chất (material balance)

Người ta thiết lập cân bằng vật chất của một công đoạn để xác định lượng tiêu hao nguyên vật liệu đưa vào chế biến, lượng thành phẩm thu được để từ đó xác định được năng suất, số lượng của thiết bị sử dụng trong quá trình chế biến Cân bằng vật chất được thiết lập dựa trên định luật bảo toàn khối lượng

Khối lượng nguyên liệu = Khối lượng thành phẩm và phế liệu + Khối lượng lưu lại trong máy + Hao phí

Đối với quá trình liên tục, cân bằng vật chất được lập cho một đơn vị thời gian Còn quá trình gián đoạn, cân bằng vật chất được lập cho một mẻ

1.3.2 Cân bằng năng lượng (energy balance)

Cân bằng năng lượng được thiết lập dựa trên cơ sở của định luật bảo toàn năng lượng

Q1 + Q2 ± Q3 = Q4 + Q5Trong đó:

Q1: Năng lượng do nguyên liệu mang vào

Q2: Năng lượng cung cấp để thực hiện quá trình

Q3: Năng lượng phản ứng của quá trình Dấu (-) cho quá trình có phản ứng sử dụng năng lượng, dấu (+) cho quá trình có phản ứng sinh ra năng lượng

Q4: Năng lượng do sản phẩm mang ra

Q5: Năng lượng tổn thất ra ngoài môi trường

Năng lượng sử dụng nhiều nhất trong quá trình chế biến thực phẩm là năng lượng nhiệt Việc thiết lập và tính toán cân bằng năng lượng cho phép xác định năng lượng tổn thất để từ đó có các biện pháp nhằm giảm chi phí năng lượng

1.3.3 Năng suất của máy, thiết bị (output)

Lượng nguyên liệu (thành phẩm) đưa vào (lấy ra) trong một đơn vị thời gian được gọi là năng suất của máy, thiết bị

1.3.4 Công suất của máy, thiết bị (capacity)

Là công của máy thực hiện trong một đơn vị thời gian Đơn vị của công suất w 1.3.5 Cường độ của quá trình:

Cường độ của quá trình là năng suất của máy, thiết trị trên một đơn vị đại lượng

đặc trưng cho máy và thiết bị đó

Ví dụ: đối với thiết bị cô đặc đại lượng đặc trưng là bề mặt bay hơi, năng suất của thiết bị là lượng hơi nước bay hơi được trong một đơn vị thời gian Vậy cường độ của quá trình bay hơi của thiết bị cô đặc là lượng hơi nước bay hơi trong một đơn vị thời gian trên một đơn vị diện tích bề mặt bay hơi

1.4 Cấu tạo chung của máy, thiết bị

Để nghiên cứu những máy, thiết bị khác nhau, cần phải biết cấu tạo của chúng và chức năng từng chi tiết Nói chung, một máy, thiết bị bao gồm những bộ phận cơ bản sau

1.2.3. Bộ phận cấp liệu và lấy sản phẩm

- Nhiệm vụ của bộ phận cấp liệu là cung cấp nguyên liệu cho máy, thiết bị Bộ phận này có thể làm việc gián đoạn hay liên tục tùy theo loại máy Trong một số máy, thiết bị, bộ phận cấp liệu còn đóng vai trò định lượng

- Bộ phận lấy sản phẩm có nhiệm vụ đưa sản phẩm ra khỏi máy và có thể đưa đến máy làm việc tiếp theo

1.2.4. Bộ phận làm việc (cơ cấu thi hành)

Bộ phận làm việc là bộ phận cơ bản nhất của máy, nó xác định chức năng hay tên gọi của nó Cơ cấu này trực tiếp tác dụng lên nguyên liệu cần chế biến

Máy đơn giản chỉ có một bộ phận làm việc Máy phức tạp có nhiều bộ phận làm việc và mỗi bộ phận thực hiện một nguyên công xác định

1.2.5. Bộ phận động lực

đại Bất kỳ một hệ thống truyền động nào dù phức tạp đến đâu khi phân tích kỹ đều là tổ hợp của các hệ thống truyền động này

1.2.7. Bộ phận điều khiển

Bộ phận điều khiển có chức năng đảm bảo cho máy hoạt động theo đúng các thông

số mà công nghệ yêu cầu, tự động điều chỉnh khhi các thông số này thay đổi, bảo vệ máy tránh các sự cố xảy ra

Cấu tạo chung của máy, thiết bị có thể được mô hình hóa bằng sơ đồ sau

1: Bộ phận động lực 3: Bộ phận tiếp liệu 2: Bộ phận truyền động

-Tính tiêu chuẩn hóa cao (đơn giản trong thiết kế, sửa chữa)

-Dễ vận hành, an toàn, dễ làm vệ sinh, bền, chắc chắn, dễ tự động hoá

-Hiệu quả kinh tế kỹ thuật cao, chi phí/đơn vị sản phẩm là thấp nhất, năng suất, giá thành đầu tư, diện tích chiếm chỗ, chi phí vận hành bảo dưỡng

-Độ bền hoá học của máy: không bị ăn mòn hoá học, chịu nhiệt, độ bền cơ học cao : độ bền vật liệu chế tạo phụ thuộc vào điều kiện sản xuất Vì vậy khi chọn thiết bị trước hết phải xác định chính xác các thông số công nghệ như : nhiệt độ, áp suất, môi trường tiếp xúc

3

4

6

1.6 Những thiết bị gặp trong nhà máy chế biến đồ hộp thực phẩm

1.6.1 Băng tải nguyên liệu

Băng tải sử dụng để vận chuyển nguyên liệu thực phẩm trong nhà máy chế biến thực phẩm Băng tải thường hay được đặt tại kho chứa nguyên liệu, nơi sản xuất thực hiện quá trình vận chuyển thay thế sức lao động con người Có rât nhiều dạng băng tải dùng vận chuyển các loại nguyên liệu khác nhau Băng tải thường đặt nằm ngang trên mặt bằng phân xưởng, khi cần vận chuyển theo phương nghiêng, băng tải được chế tạo dạng nghiêng như vậy theo phương thức vận chuyển có hai loại băng tải là băng tải nằm ngang

và băng tải nghiêng Quá trình vận chuyển của băng tải nhờ vào tấm băng và với mỗi loại nguyên liệu thì sẽ có một loại tấm băng riêng Và cũng ứng với mỗi loại tấm băng thì kèm theo các bộ phận khác nhau ưu điểm của băng tải là vận chuyển với khối lượng nguyên liệu lớn, thao tác dễ dàng, cấu tạo đơn giản, dễ tự động hóa nhưng nó cũng có những nhược điểm là chiếm quá nhiều diện tích mặt bằng phân xưởng

1.6.2 Thiết bị rửa

Quá trình rửa là quá trình loại bỏ những chất bẩn bám trên bè mặt nguyên liệu như đất, cát, là cây, vi sinh vật chính vì thế mà thiết bị rửa được sử dụng hầu hết trong các nhà máy chế biến thực phẩm Thiết bị này sử dụng nước hoặc dung dịch tẩy rửa để làm sạch

bề mặt nguyên liệu Thiết bị rửa cũng có nhiều loại: có thể dùng nước xối trực tiếp lên nguyên liệu cần rửa hoặc thực hiện quá trình ngâm sau đó xối lại một lần nữa, khi đó các chất bẩn bám trên bề mặt của nguyên liệu bị trương nở, hòa tan sau đó sẽ bị xối lại một lần nữa Như vậy thực phẩm đã được làm sạch Thiết bị rửa kiẻu xối sử dụng nhiều nước hơn thiết bị rửa kiểu ngâm xối Các thiết bị này thường được đặt phía trước dây chuyền sản xuất Ngoài ra còn có các thiết bị bóc vỏ quả, củ làm sạch bề mặt nguyên liệu

1.6.3 Thiết bị phân loại

Thiết bị phân loại sử dụng để phân chia hỗn hợp thực phẩm thành nhiều kích cỡ khác nhau Hỗn hợp nông sản thực phẩm thường ở dạng củ, quả và hạt Quá trình phân chia này thường dùng các thiết bị như máy phân loại trục lăn, máy sàng phân loại, máy phân loại trục vít và phân loại nhờ quang điện các thiết bị này có ưu điểm phân loại nhanh các hỗn hợp thực phẩm thành nhiều loại khác nhau nhưng có nhược điểm là đối với quá trình phân loại hỗn hợp dạng hạt thì khả năng phân loại kém hơn với các loại quả hoặc củ

1.6.4 Máy làm nhỏ nguyên liệu:

Nghiền nhỏ nguyên liệu là một quá trình sử dụng các lực cơ học để phân chia thực phẩm ra thành kích thước nhỏ hơn Các quá trình này thường là nghiền bột gạo, bột sắn trong các nhà máy chế biến tinh bột, chế biến đường, quá trình cắt thịt gia súc, gia cầm trong các nhà máy chế biến đồ hộp, cắt rau quả trong nhà máy chế biến rau quả Các thiết bị chính sử dụng nghiền nguyên liệu là máy nghiền răng, máy nghiền đĩa, máy nghiền búa, máy cắt lát thực phẩm, máy nghiền vít, máy băm nhuyễn thực phẩm, máy chà xát thực phẩm

1.6.5 Máy khuấy trộn:

Thiết bị khuấy trộn sử dụng đề hòa trộn nhiều cấu tử thực phẩm với nhau Các loại sản phẩm dạng rắn, dạng dẻo và dạng lỏng sẽ có các loại thiết bị khuấy trộn khác nhau Các thiết bị khuấy trộn chất rắn như thiết bị khuấy trộn dạng thùng quay nằm ngang, dạng

9

quay dạng lăng trụ Các thiết bị khuấy trộn chất lỏng là các cánh khuấy như cánh khuấy mái chèo, cánh khuấy chân vịt và cánh khuấy tuốc bin Các thiết bị khuấy trộn nguyên liệu dạng dẻo là thiết bị khuấy trộn một cánh khuấy, thiết bị khuấy trộn hai cánh khuấy 1.6.6 Máy rót hộp

Quá trình rót hộp cải tiến điều kiện vệ sinh, đảm bảo năng suất cao và định lượng sản phẩm một cách chính xác Quá trình rót vào hộp thường là phương pháp khối lượng, phương pháp thể tích và phương pháp phân lượng theo mức Hai phương pháp sau cùng thường được phổ biến và sử dụng nhiều nhất trong quá trình rót vào hộp Quá trình rót

được thực hiện trên các thiêt bị như định lượng kiểu đĩa quay đối với các sản phẩm rắn, thiết bị dạng định lượng dạng cốc đong, dạng pittông đẩy, dạng cột khí

1.6.7 Máy ghép nắp

Ghép nắp chai hoặc hộp là một giai đoạn quan trọng vì nó tác dụng bảo quản và chứa

đựng, tránh sự tiếp xúc của thực phẩm với môi trường bên ngoài Quá trình ghép nắp chai,

lọ thực hiện nhờ vào phương pháp dập, vặn ren quá trình ghép nắp hộp sắt được thực hiện trong các máy ghép mí, sử dụng các con lăn ghép mí cuộn các mí lại với nhau và ép chúng lại Có các loại máy ghép mí bán tự động, máy ghép mí tự động, máy ghép mí chân không tự động

1.6.8 Thiết bị đun nóng, chần, hấp

Đây là quá trình sử dụng nhiệt nóng tác động vào thực phẩm, là một quá trình chuẩn bị cho các quá trình tiếp theo Quá trình đun nóng sử dụng nồi hai vỏ để luộc, nấu chín thực phẩm Các thiết bị ống lồng ống, thiết bị đun nóng ống chùm vỏ bọc nằm ngang, dạng bản

để gia nhiệt cho các sản phẩm lỏng Quá trình chần, hấp sử dụng hơi nước bão hòa trong các thiết bị liên tục như thiết bị chần, hấp băng tải, thiết bị chần thùng quay

1.2.9 Thiết bị thanh trùng:

Thanh trùng là một khâu rất quan trọng để bảo quản sản phẩm được lâu dài, tránh

sự hư hỏng dưới tác dụng của vi sinh vật và enzyme trong thời gian bảo quản Thanh trùng thường sử dụng hơi nước bão hòa hoặc nước nóng ở áp suất thấp hoặc cao tùy thuộc vào từng loại sản phẩm Thiết bị thanh trùng cũng phân chia thành hai dạng là thanh trùng gián đoạn và thiết bị thanh trùng liên tục Thiết bị thanh trùng gián đoạn làm việc ở áp suất cao có 3 dạng: dạng nằm ngang sử dụng hơi làm việc ở áp suất cao, dạng thẳng đứng

sử dụng hơi làm việc ở áp suất cao, dạng nằm ngang sử dụng nước gia nhiệt ở áp suất cao Các thiết bị thanh trùng liên tục thanh trùng chai hoặc hộp thường là dạng băng tải Còn thanh trùng hỗn hợp lỏng thường sử dụng dạng tấm bản giống thiết bị đun nóng kiểu tấm bản, thiết bị ày cho hiệu quả nhanh và năng suất lớn nhưng chỉ áp dụng cho các sản phẩm dạng lỏng còn sản phẩm khác như đồ hộp, chai thì không sử dụng được thiết bị này 1.6.10 Thiết bị sấy

Sấy khô làm giảm hàm lượng nước trong thực phẩm, khi hàm lượng nước trong thực phẩm bị giảm thì ví sinh vật, nấm mốc bị ức chế, do đó khi sử dụng phương pháp sấy

sẽ có tác dụng bảo quản sản phẩm lâu hơn Và ngày nay, phương pháp sấy đã được áp dụng phổ biến và đa dạng Các thiết bị sấy như thiết bị sấy chân không tiếp xúc, thiết bị sấy trục (sấy tang), thiết bị sấy lô, thiết bị sấy đối lưu, thiết bị sấy buồng, thiết bị sấy hầm, thiết bị sấy tháp, thiết bị sấy thùng quay, thiết bị sấy tầng sôi, thiết bị sấy khí động, thiết

bị sấy phun, thiết bị sấy dùng bơm nhiệt, thiết bị sấy bằng bức xạ hồng ngoại, thiết bị sấy bằng dòng điện cao tần, thiết bị sấy chân không thăng hoa Việc ứng dụng các thiết bị này

vào để sấy sản phẩm nông sản rất đa dạng và phụ thuộc vào nhà máy lựa chọn phương pháp sấy nào phù hợp với sản phẩm của nhà máy

từ kho chứa ra nơi sản xuất, dứa Băng tải đã được sử dụng trong các thiết bị nhiệt : như thiết bị hấp băng tải, thiết bị rán, thiết bị sấy băng tải

2.1.2 Cấu tạo chung và nguyên lý hoạt động

Trong đó:

2.Tang bị động 7.Phễu nạp nguyên liệu 3.Tang chủ động 8.Phễu tháo nguyên liệu

6.Con lăn đỡ dưới 10.Mô tơ điện Trên khung làm bằng thép có gắn tang chủ động và tang bị động Tấm băng số (4)

được quấn trên 2 tang chủ động (3) và bị động (2), tấm băng vừa là bộ phận kéo vừa là bộ phận tải vật liệu Tấm băng chuyển động nhờ vào sự ma sát giữa tấm băng và 2 tang Tùy theo tính chất của công việc và loại vật liệu mà sử dụng các loại tấm băng khác nhau: tấm

băng vải-cao su, thép lá, lưới thép hoặc các vật liệu khác Mỗi loại tấm băng có tang quay tương ứng

Tấm băng vải - cao su: được sử dụng nhiều trong nhà máy chế biến thực phẩm dùng vận chuyển hàng gồm các lớp làm bằng vải bố xen giữa các lớp bằng cao su Các lớp này xắp xếp xen kẽ nhau Phần chịu lực chính là lớp vải, phần liên kết các lớp, chống thấm, ngăn nước là lớp cao su

Ngoài ra còn có băng tải chịu lạnh, chịu nhiệt phụ thuộc vào lớp cao su

Đối với tấm băng vải cao su: tang dẫn có cấu tạo hình trụ có bề mặt hơi lồi (độ lồi khoảng 0.005) để tránh hiện tượng xê dịch của tấm băng

Tang của con lăn: Đường kính của tang D > 125.n

n là số lớp vải bố Chiều dài của tang dẫn lớn hơn chiều rộng của tấm băng,

Tấm băng lưới thép được ứng trong các quá trình trần, rửa, hấp, cấp đông băng tải, tang quay của băng tải loại này là hình lục lăng

Cao suCao suVải bốMặt cắt ngang bề mặt băng tải

13

Một số loại tấm băng

- Để truyền chuyển động cho băng tải dùng môtơ điện số (10) và hệ thống giảm tốc truyền động thông qua truyền động đai hoặc truyền động xích

- Để nạp nguyên liệu dùng phễu nạp số (7) và tháo liệu dùng phễu tháo liệu số (8)

- Con lăn (5) được dùng để đỡ tấm băng trong suốt chiều dài của vận chuyển, tạo hình dạng cho tấm băng, khi vận chuyển các vật liệu nhẹ cho phép tấm băng trượt trên các thanh dẫn hướng bằng gỗ hoặc bằng thép

Giá đỡ con lăn thẳng : gồm nhiều trục lăn, rỗng được treo trên giá Trục lăn thẳng

có thể lắp được cả hai nhánh: có tải hoặc không tải Chiều dài con lăn thẳng

B Tấm băng

Con lăn Giá đỡ con lăn thẳng

luôn lớn hơn chiều rộng của tấm băng Khoảng cách giữa hai giá đỡ con lăn cạnh nhau trên nhánh có tải gần hơn khoảng cách 2 giá đỡ con lăn trên nhánh không tải Khoảng cách giữa hai giá đỡ con lăn đ−ợc xác định nh− sau:

Lt = A - 0,625 B A: Hệ số thực nghiệm phụ thuộc vào khối l−ợng riêng của vật liệu

Để căng băng tải, tang bị động đ−ợc lắp lên gối đỡ và gối đỡ có thể di chuyển đ−ợc trên khung của băng tải

Cơ cấu căng : + Căng bằng bu lông: Cấu tạo đơn giản, điều chỉnh lực căng nhiều lần

2.1.4 Phân loại băng tải và một số ứng dụng

- Băng tải cố định : các loại dạng thẳng, dạng xoắn, nếu vận chuyển với độ dốc lên cao thì tấm băng phải có các gờ để mang nguyên liệu

- Băng tải lưu động: băng tải có thể di chuyển được trên mặt bằng phân xưởng nhờ hệ thống bánh xe

2.1.5 Các thông số chủ yếu của băng tải :

2.1.5.1 Vận tốc của tấm băng : Vận tốc của tấm băng phụ thuộc vào loại vật liệu cần vận chuyển, tránh hiện tượng vật liệu sẽ văng ra ngoài tấm băng khi nạp liệu và vận chuyển

- ϕ = 1 khi băng tải nằm ngang

- ϕ = 0,7 – 0,8 khi băng tải vận chuyển vật liệu lên cao

- Đối với vật liệu đơn chiếc

(kg/h).q

a

v3600

.367

- η : hiệu suất truyền động (η = 0,7 đến 0,8)

- Dạng nằm nghiêng :

Kw H G f L G

.367

- H : chiều cao vận chuyển, m

- f: hệ số ma sát (đối với con lăn đỡ f= 0,3 đến 0,8, con lăn lòng máng f= 1 đến 4)

- η : hiệu suất truyền động (η = 0,7 đến 0,8)

2.2 Gầu tải

2.2.1 Công dụng

Dùng để vận chuyển vật liệu rời theo phương thẳng đứng hoặc phương nghiêng có

độ dốc lớn hơn 50o Vật liệu rời bao gồm nhiều dạng: dạng bột, dạng hạt và dạng cục 2.2.2 Cấu tạo chung

Gầu tải gồm có những bộ phận chính sau :

a.Bộ phận kéo: bộ phận kéo có thể là tấm băng hoặc dây xích trên đó có gắn các gầu và được uốn vòng qua tang trên (tang chủ động) và tang dưới (tang bị động) của máy

b.Chân gầu tải: Gồm có tang bị động, cửa nạp liệu, bộ phận căng ngoài ra còn có cửa quan sát quá trình nạp liệu

c.Đầu gầu tải: gồm tang chủ động, hệ thống truyền động và cửa tháo nguyên liệu d.Thân gầu tải: Gồm nhiều đoạn ống có tiết diện tròn hoặc hình chữ nhật ghép nối với nhau bằng mặt bích và bulong, bao kín bộ phận kéo

Cấu tạo chung của gầu tải

2.2.3 Nguyên lý làm việc :

Quá trình đổ vật liệu của gầu

17

Cấu tạo chi tiết của gầu tải

Một dạng gầu tải

Vật liệu được đưa vào qua cửa nạp liệu và tập trung ở chân gầu tải Các gầu đi qua

sẽ múc vật liệu và vận chuyển lên đầu gầu tải Tại cửa tháo liệu, dưới tác dụng của trọng lực và lực ly tâm vật liệu được đổ xuống cửa tháo liệu, sau đó chuyển đến nơi sử dụng

Các phương thức đổ vật liệu: gọi m là khối lượng của vật liệu vận chuyển trong gầu, Flt là lực ly tâm sinh ra do vòng quay của tang, Flt = mv2/r, trong đó r là khoảng cách

từ tâm của tang quay đến tâm của gầu

Nếu Flt > G : gọi là đổ (tháo) ly tâm, phương pháp này áp dụng cho các vật liệu dạng hạt Nếu Flt < G : gọi là đổ (tháo) trọng lực, phương pháp này áp dụng cho vật liệu dạng cục lớn Nếu Flt = G : gọi là đổ (tháo) hỗn hợp, phương pháp này áp dụng cho các vật liệu dạng bột

2.2.4 Các bộ phận chính của gầu tải

2.2.4.1 Gầu

Tùy theo chủng loại vật liệu cần vật chuyển mà gầu có cấu tạo khác nhau Có ba loại gầu là gầu sâu, gầu cạn, gầu đáy nhọn

- Gầu sâu dùng cho những vật liệu khô dễ đổ ra khỏi gầu: gạo, lúa, ngô

- Gầu cạn dùng cho những vật liệu rời khó tơi: thức ăn gia súc

- Gầu đáy nhọn dùng cho vật liệu to, rắn, nhám, dễ bị mài mòn

Loại gầu sâu và cạn được lắp cách nhau một khoảng a = (2,5 – 3).h

h: Chiều cao của gầu

Các gầu đáy nhọn lắp liên tiếp nhau trên bộ phận kéo và trên các gầu có chế tạo gờ Khi đổ vật liệu thì vật liệu ở gầu sau chảy trên thành đáy của gầu phía trước Các gầu lắp vào bộ phận kéo bằng những bulông đặc biệt Vật liệu chế tạo gầu thường là bằng thép tấm và đôi khi cũng dùng loại gầu đúc

2.24.2 Bộ phận kéo

Gầu tải thường dùng bộ phận kéo là dây băng hoặc dây xích

-Dây băng : Là tấm băng bằng vải cao su, có chiều rộng lớn hơn chiều rộng của gầu

25 - 30 mm, chạy êm, tốc độ vận chuyển lớn, có tính đàn hồi, ít hao mòn

-Dây xích : Sử dụng vật liệu nặng và đối với vật liệu không thể sử dụng dây băng như vật liệu nóng, lẫn hóa chất tốc độ vận chuyển nhỏ từ 0,5 – 1 m/s

a

v3,6

ρ : khối lượng riêng của vật liệu vận chuyển (kg/m3)

ϕ : Hệ số chứa đầy của gầu (là tỷ số giữa khối vật liệu trong gầu/ thể tích hình học của gầu) Dạng bột, hạt ϕ = 0.75 – 0.95, dạng ẩm ϕ = 0.6 – 0.8, dạng cục

h

50 ° l

Gầu đáy nhọn

h

45 °

b l

Gầu cạn

19

Q : Năng suất gầu tải (kg/h)

H : Chiều cao nâng vật liệu (m)

η : Hiệu suất của gầu tải

Puly căng dạng cánh chống nghiền nát vật liệu

2 2.6 Ưu điểm và nh−ợc điểm :

2.3.2 Cấu tạo và hoạt động

1(E).Máng 5.Cửa tháo liệu

3(B).Trục vít 7.Cửa quan sát 4.Cửa nạp liệu

Vít tải có cấu tạo gồm một máng hình máng chữ U được đậy nắp hoặc hình trụ tròn Bên trong máng có đặt trục vít và các cánh vít (3) Trục được chế tạo dạng rỗng và

được lắp trên hai ổ đỡ Trên trục người ta lắp các cánh vít số (2) có hình vành khăn, cánh

được uốn cong và hàn chặt vào trục

Máng của vít tải gồm nhiều đoạn dài 2 - 4m được ghép với nhau bởi mặt bích và

bu lông Khi máng vít quá dài thì người ta đặt thêm các gối đỡ trung gian để hạn chế sự võng của trục vít, thường được chế tạo gối đỡ theo các tiêu chuẩn về kích thước của ổ trục Tuỳ theo chiều quay của trục và chiều xoắn của cánh vít mà ta có hướng vận chuyển vật liệu khác nhau

Vật liệu được đưa vào cửa nạp liệu qua ống nạp liệu số (4), khi làm việc trục vít quay, dưới tác dụng của trọng lực và lực đẩy của cánh vít vật liệu chuyển

động tịnh tiến theo chiều song song với trục, chỉ một phần nhỏ bị cuốn theo chiều xoắn của vít Vật liệu

được vận chuyển đến cửa tháo liệu và đi ra ngoài phía cuối của vít tải cần lắp thêm van an toàn cho vật liệu thoát ra ngoài khi máng quá đầy

Tại vị trí nạp liệu và tháo liệu thường có van chắn để điều chỉnh chế độ nạp liệu và tháo liệu Cửa quan sát (7) để quan sát chế độ làm việc của vít tải 2.3.3 Ưu nhược điểm của vít tải

+Chỉ vận chuyển được vật liệu tương đối đồng đều

+Khi vận chuyển một phần vật liệu bị dập nát và phân theo khối lượng riêng do ma sát của vật liệu với thành vít tải và vít tải, tạo ra một hỗn hợp vật liệu không đều về khối lượng riêng

2.3.4 Năng suất vít tải:

(kg/h).k

.S.n

4

)d(D60

Vận chuyển vật liệu bằng không khí dựa trên nguyên lý sử dụng dòng khí chuyển

động trong ống dẫn với tốc độ đủ lớn để mang vật liệu từ chỗ này đến chỗ khác dưới trạng thái lơ lửng Theo lý thuyết, dòng khí có vận tốc đủ lớn có thể vận chuyển vật liệu có khối lượng riêng và kích thước bất kỳ Nhưng vì năng lượng để vận chuyển và tiêu tốn tăng nhanh rất nhiều lần so với trọng lực của hạt vật liệu, cho nên trong phạm vi thực tế ứng dụng của phương pháp vận chuyển bằng không khí thường chỉ sử dụng cho các loại vật liệu hạt có kích thước tương đối nhỏ, nhẹ

Vận chuyển bằng không khí được dùng nhiều trong các ngành công nghiệp khác nhau Hiện nay năng suất của các hệ thống vận chuyển bằng không khí dao động trong giới hạn khá lớn, có thể đạt tới 800 t/h, độ dài vận chuyển có thể tới 1800 m và độ cao có thể đạt tới 100m

Trong các nhà máy chế biến lương thực thực phẩm, hệ thống áp suất thấp và trung bình (chênh áp giữa đầu hút và đẩy <0,1 at) được sử dụng rộng rãi để cơ giới hóa các

nguyên công vận chuyển trong phân xưởng và giữa các phân xưởng với nhau Những hệ thống này làm việc với vận tốc khí trong ống khoảng 18-20 m/s, nồng độ hỗn hợp tương

đối thấp (à = 5kg vật liệu/kg không khí), suất tiêu tốn không khí khá lớn Trong nhiều trường cho phép kết hợp vận chuyển với một vài quá trình công nghệ khác như làm mát, phân loại, sấy, v.v

Nguyên liệu hạt được ôtô hoặc tàu chở tới, đổ vào thùng chứa rồi được hút theo ống dẫn vào buồng lắng hạt Tại đây do vận tốc dòng khí giảm, hạt lắng xuống đáy buồng, sau

đó được tháo ra nhờ bộ phận tháo liệu lắp ở đáy buồng Không khí được dẫn vào xyclôn lắng rồi vào máy lọc túi để làm sạch bụi Từ máy lọc không khí sạch được hút vào quạt và

ra ngoài trời Để có thể lấy nguyên liệu tại nhiều vị trí khác nhau cần có các đoạn ống mềm Nhờ hệ thống này có thể hút nguyên vật liệu từ nhiều vị trí trong cùng một lúc

Để đảm bảo cho các hệ thống vận chuyển bằng không khí làm việc không bị ngưng trệ và đáng tin cậy, cần chọn tốc độ không khí như sau:

- Trường hợp vận chuyển hạt trong các ống dẫn thẳng đứng lấy v = 22m/s khi nồng độ là

à ≤ 4 kg /kg và v =25m/s khi à > 4 kg/kg

- Trường hợp vận chuyển hạt trong các ống dẫn nằm ngang khi à = 1- 4 kg/kg v > 18 -

22 m/s

23

2.5 Pa lăng điện

Trong nhà máy chế biến, do phải nâng hạ và di chuyển một một khối lượng lớn mà sức người không thể làm được, người ta thường dùng Palăng điện chạy trên đường ray treo

Cấu tạo:

Bao gồm các bộ phận : Thanh ray, Bánh xe, Bộ phận tiếp điện, Môtơ điện, Dây cáp, Ròng rọc, Móc, Bộ điều khiển, Mô tơ điện, Tời quay, ổ bi, Bộ phận truyền động, Bộ phận phanh,

Bộ phận bảo hiểm (cần bảo hiểm)

Công dụng: Palăng được dùng nhiều nhất để nâng các giỏ đồ hộp vào thiết bị thanh trùng, vận chuyển hàng hoá trong kho hàng khối lượng mà Palăng có thể nâng được khoảng 500 – 1 tấn

Cấu tạo:

Palăng điện gồm hai phần : cơ cấu nâng và xe treo tự hành, xe treo tự hành chạy trên

đường ray chữ I và chạy theo một hướng nhất định

- Xe treo tự hành: bao gồm thanh ray chữ I, trên hai mép dưới của thanh là các bánh xe

được truyền động nhờ động cơ điện, vận tốc của xe có thể đạt 20 m/phút, trên xe có

gắn bộ phận tiếp điện , bộ phận này có tác dụng tiếp điện với các dây điện trần chạy song song với đường ray

Đối với những trường hợp vận chuyển ngắn thì bộ phận này có thể thay thế bằng dây dẫn hình lò xo,

- Cơ cấu nâng : cơ cấu nâng nằm phía dưới xe treo tự hành bao gồm trục tời, môtơ, bộ phận truyền động , dây cáp, móc, bộ phận phanh, cần bảo hiểm và bộ điều khiển

o Dây cáp : một đầu gắn cố định, một đầu được vấn vào trục tời qua ròng rọc Trục tời có tác dụng quấn và nhả dây cáp, tốc độ của trục tời khoảng 20 vòng/phút Cần bảo hiểm

có tác dụng chặn ròng rọc lại, không cho nó lên cao ngoài ra còn có bảng điều khiển cho xe tự hành và có cấu nâng, Bảng có 4 nút: 2 nút điều khiển cho xe tự hành, 2 nút

điều khiển cho cơ cấu nâng

Khi muốn dừng ở vị trí trung gian, người ta sử dụng cơ cấu phanh Khi đó lò xo sẽ đẩy má phanh hãm chuyển động của trục tời lại

3.1.1 Làm sạch theo phương pháp khô

Làm sạch theo phương pháp khô thích hợp để làm sạch những thực phẩm có độ bền cơ học lớn và có độ ẩm thấp như các loại hạt Sau khi làm sạch bề mặt của thực phẩm khô thuận lợi cho quá trình bảo quản hoặc sấy khô tiếp theo Thiết bị làm sạch theo phương pháp khô tương đối đơn giản Các quá trình hư hỏng do vi sinh vật hoặc hóa học giảm so quá trình làm sạch theo phương pháp ướt

3.1.2 Làm sạch theo phương pháp ướt

Làm sạch theo phương pháp ướt thích hợp để loại bỏ đất từ các loại củ, bụi và dư lượng thuốc bảo vệ thực vật từ trái cây, rau; loại bỏ nhớt, máu từ động vật thủy sản Tuy nhiên môi trường nước cũng thích hợp cho các hư hỏng do hóa học và vi sinh vật Do đó cần phải quan tâm đến thời gian và nhiệt độ của môi trường rửa Hơn nữa, làm sạch theo phương pháp này còn tạo ra một lượng lớn chất tải lỏng, tăng chi phí cho việc mua nước rửa và xử lý nước thải

3.2 Máy rửa băng tải

3.2.1.Công dụng: làm sạch những cặn bẩn bám trên bề mặt nguyên liệu, như rửa tôm, cá, rau quả, dứa, cà chua, cà rốt Trong máy rửa loại này nước ở khu vực rửa được sục khuấy, cuộn xoáy nhờ dòng không khí từ máy nén thổi đến Phương pháp rửa nhẹ nhàng này cho hiệu quả rửa cao mà không làm dập nát nguyên liệu, thích hợp cho nguyên liệu hoa quả, rau và động vật thủy sản

3.2.2.Cấu tạo:

Nguyên lý cấu tạo của máy rửa băng chuyền

1 Thùng rửa 5 Bơm ly tâm

3 Hệ thống phun nước sạch 7 Cửa chảy tràn

4 ống sục khí

Máy rửa băng tải gồm hai phần: thùng rửa và bộ phận vận chuyển Thùng rửa là thùng kim loại thường làm bằng inox, tiết diện hình chữ nhật, có bơm tuần hoàn nước hoặc bàn chải quay để cọ rửa Phía trên thùng rửa có đặt cửa chảy tràn Dưới thùng nước

đặt các ống sục khí, thường áp suất của máy nén khí trong khoảng 2- 7 at Băng tải vận chuyển đặt trong thùng rửa, tấm băng của băng tải là loại tấm bằng lưới thép, có gờ nhô cao để chứa nguyên liệu khi vận chuyển lên cao, hình dạng của băng tải có hai đoạn nằm ngang và một đoạn nằm nghiêng, tang chủ động nằm phía trên, tang bị động nằm phía dưới, đặt sâu dưới nước Đoạn nằm ngang nằm trong thùng nước để ngâm, vận chuyển nguyên liệu Đoạn nằm ngang phía trên để cho nguyên liệu tự chảy nước, kiểm tra, lựa chọn nguyên liệu không đạt yêu cầu Đoạn nằm nghiêng: Có đặt các vòi nước sạch phun xối vào nguyên liệu để rửa lại nguyên liệu một lần nữa

4.2.3 Hoạt động

Nguyên liệu là các loại rau, quả được đưa vào thùng rửa bằng tay hay dùng băng tải Nhờ các ống sục khí nguyên liệu được đảo trộn mạnh, ngấm nước, trương nở và tan các chất bẩn Nếu vật liệu nặng có khối lượng riêng lớn thì người ta dùng chổi quay có gắn bàn chải Nguyên liệu được đưa đến băng tải vận chuyển nhờ bơm tuần hoàn nước hoặc chổi quay Nguyên liệu được vận chuyển lên bộ phận xối nước sạch đặt ở phần nghiêng của băng tải Nước xối sẽ chảy xuống phía dưới đi vào thùng chứa

Sau cùng nguyên liệu đưa lên đoạn nằm ngang phía trên: trong công đoạn này có thể kết hợp loại bỏ nguyên liệu xấu không đạt yêu cầu, nguyên liệu bị hư hỏng Nước bẩn

và các tạp chất nhẹ nổi lên trên mặt nước được thoát ra ở cửa chảy tràn đưa ra ngoài bằng

đường ống Chất sạn, bẩn lắng đọng ở đáy của máy rửa được tháo ra qua van ở đáy thùng

Trong quá trình rửa, năng suất của máy rửa được điều chỉnh thông qua một bộ biến tần, lắp trên môtơ điện Môtơ điện truyền chuyển động cho băng tải thông qua truyền

động bánh răng hoặc truyền động đai hoặc truyền động xích

Máy rửa băng tải

27

N

Gsinα Gcosα

Fms

G

Gc

3.3 Máy rửa thùng quay

Máy rửa cá dạng trống quay 3.3.1 Công dụng: máy rửa thùng quay thích hợp để rửa các động vật thủy sản đặc biệt là cá, khúc cá

Nguyên lý của máy rửa :

- Nếu là quá trình ngâm thì nguyên liệu sẽ được ngâm trong nước kết hợp với quá trình

đảo trộn của thùng chứa

- Nếu là quá trình xối thì nguyên liệu sẽ được xối nước bằng các vòi nước đặt trong lòng của thùng, kết hợp với quá trình đảo trộn nguyện liệu

3.3.2 Cấu tạo:

Máy gồm có một thùng rửa hình trụ, làm bằng thép không rỉ hoặc inox, trên đó có

đục các lỗ để chất bẩn cũng như nước rửa thoát ra ngoài Bên ngoài trống có đai thép được

đặt trên các ổ đỡ, tạo điều kiện cho thùng có thể quay tròn Một máng kim loại đặt ở phía ngoài thùng nhằm chứa nước bẩn và thoát nước

Bên trong thùng có cánh vít, lắp sát thành của thùng nhằm đẩy nguyên liệu lên phía trên và lấy nguyên liệu sạch ra ngoài Động cơ điện thông qua hệ thống truyền động đai hoặc truyền động xích để làm thùng quay trong quá trình làm việc

3.3.3 Hoạt động:

Nguyên liệu được nạp vào tại một đầu của trống Khi vào trong trống, nguyên liệu sẽ được

đảo trộn và rửa sạch Sau đó nguyên liệu sẽ được vít tải đưa ra ngoài

(do trong quá trình rửa thì nguyên liệu không được chuyển động lên phía trên, quá 90 độ,

do đó để tính toán thì ta chọn khi góc quay đạt 90 độ)

3.4 Máy rửa kiểu sàng lắc

Để rửa các loại nguyên liệu tương đối cứng, có thể dùng máy rửa kiểu sàng lắc Cấu tạo của máy rửa kiểu sàng gồm có một sàng đục lỗ, thường làm bằng thép không rỉ Sàng được treo trên khung treo nhờ các thanh treo hoặc đặt trên hệ thống các lò xo Sàng

được nối với cơ cấu truyền động tay quay thanh truyền hoặc trục lệch tâm để làm cho sàng

có chuyển động tịnh tiến qua lại Phía trên sàng có bố trí các vòi phun nước rửa Thông thường sàng được đặt nghiêng một góc 6-80 đủ để nguyên liệu có thể di chuyển từ đầu này

đến đầu kia của sàng Nguyên liệu ban đầu được cho vào ở đầu cao của máy rửa kiểu sàng Do chuyển động của sàng, nguyên liệu sẽ tiếp xúc với bề mặt sàng đồng thời với nước xối từ trên làm các chất bẩn bám trên bề mặt nguyên liệu bị thấm ướt và tách ra Nước bẩn theo các lỗ trên sàng rơi xuống máng hứng phía dưới và được tháo ra ngoài Với lượng nước sử dụng đủ, thời gian lưu lại trên sàng càng lâu, nguyên liệu rửa càng sạch

29

Máy rửa kiểu sàng lắc

3.5 Máy rửa cánh đảo

Máy rửa cánh đảo là loại máy rửa làm việc liên tục, thường được dùng để rửa các loại củ quả cứng Nguyên tắc làm việc của máy là đảo trộn tích cực nguyên liệu trong khi rửa Cấu tạo của máy gồm một máng đục lỗ hình bán trụ đặt nằm ngang, bên trong có trục quay Trên trục có các cánh đảo được bố trí theo đường xoắn ốc Bên trên máng là một hệ thống ống phun nước áp suất cao Quá trình ngâm và rửa trôi được tiến hành đồng thời bằng cách phun nước rửa liên tục trong khi đảo trộn nguyên liệu Nước ngấm và làm mềm các chất bẩn bám trên bề mặt, sự đảo trộn làm các nguyên liệu va chạm với nhau làm chất bẩn rơi ra, đồng thời dòng nước sẽ mang ra ngoài theo các lỗ ở đáy máng Thời gian cần thiết để rửa sạch có thể giảm đáng kể do đó kích thước của máy trở nên gọn nhẹ hơn Tuy nhiên do đảo trộn mạnh nên máy chỉ có thể làm việc với các loại nguyên liệu củ quả cứng

Máy rửa cánh đảo 3.6 Máy rửa hộp sắt

Hộp sắt thường bám dầu, bụi trong quá trình gia công và bảo quản, do đó cần rửa sạch trước khi sử dụng Do hộp trước khi rửa hoàn toàn là hộp mới nên các loại cặn bẩn không nhiều và tương đối dễ rửa

Đặc tính của các loại bao bì sắt là không chịu được các loại hoá chất mạnh, tuy nhiên có khả năng chịu nhiệt tốt, do đó thông thường các máy rửa hộp sử dụng nước nóng

và hơi nước bão hoà để làm sạch hộp Quá trình rửa ở nhiệt độ cao còn có tác dụng tiêu diệt các vi sinh vật có sẵn trong hộp, làm giảm được hiện tượng hư hỏng sản phẩm sau

này

Nguyên tắc làm việc của các máy rửa hộp sắt là phun nước nóng có nhiệt độ 90 -95 oC vào trong hộp, làm cho các hạt bụi trương nở rất nhanh, bong ra khỏi bề mặt hộp và được mang ra ngoài nhờ dòng nước Sau khi rửa bằng nước nóng, hơi có nhiệt độ cao 105-120oC

được phun vào bên trong hộp Mục đích của việc phun hơi là tiêu diệt tất cả các vi sinh vật còn sót lại trong hộp trước khi cho thực phẩm vào, nhờ đó tăng khả năng bảo quản của đồ hộp ở cuối quá trình rửa, hộp được sấy khô bằng không khí nóng

Máy rửa hộp sắt kiểu băng chuyền gồm một hệ thống băng tải bằng thép không rỉ

và các buồng phun nước lạnh, buồng phun nước nóng, buồng phun hơi nước, buồng sấy hộp Băng tải mang hộp nằm ngang di chuyển lần lượt qua các buồng Bên trong buồng có các vòi phun nước hoặc hơi nước được bố trí dọc hai bên thành của băng chuyền Các vòi phun được bố trí thành hàng liên tiếp nhau nhờ đó hộp được phun nhiều lần trong suốt thời gian di chuyển trong mỗi buồng Hộp lần lượt được phun nước lạnh, nước nóng, hơi nước

và sau đó sấy khô bằng không khí nóng Bụi bẩn sẽ được mang ra theo dòng nước Trong buồng sấy khô, một hệ thống quạt thổi không khí nóng làm khô hộp trong khi di chuyển

Để tiết kiệm nước, thông thường các máy rửa có hệ thống lọc nước đã sử dụng, chỉ bổ sung thêm phần hao hụt

Máy rửa hộp sắt kiểu băng chuyền

31

3.7 Máy rửa bao bì thủy tinh

Đặc tính của bao bì thủy tinh là không chịu được sự thay đổi nhiệt độ đột ngột nhưng chịu được các hóa chất mạnh Do đó, bao bì thủy tinh có thể được rửa sạch bằng cách ngâm trong dung dịch kiềm nóng

Máy rửa chai thủy tinh gồm có 2 sợi xích thép chạy song song nhau Các giá giữ chai bằng thép nối giữa 2 sợi xích sẽ làm cho cả hệ thống xích-giá giữ chai di chuyển Xích chạy vòng trong máy đi qua các thùng chứa nước và dung dịch hoá chất theo một trong hai cách: di chuyển từng nấc: di chuyển-dừng-di chuyển hoặc di chuyển liên tục với vận tốc không đổi

Trong máy rửa chuyển động theo phương pháp thứ nhất, ở chu kỳ dừng, tại vị trí nhận, chai sẽ được một hệ thống tay gạt sắp xếp thẳng hàng đưa vào giá giữ chai Sau khi nhận, chai được chuyển dần xuống bên dưới và được ngâm trong bể chứa nước ấm Tại

đây phần lớn các loại cặn bẩn thô sẽ rơi ra và lắng xuống đáy bể ngâm Nhãn chai bằng giấy sẽ trôi ra dễ dàng trong giai đoạn này Kế tiếp chai được đưa sang bể ngâm dung dịch kiềm nóng, các chất bẩn còn bám trên bề mặt sẽ bở tơi nhanh chóng Thời gian ngâm trong dung dịch kiềm phải đủ để tất cả các chất bẩn mềm ra và dễ dàng tách ra, kể cả một

ít nhãn còn sót lại Sau khi ngâm trong dung dịch kiềm, chai được đưa lên trên, dốc ngược

và được phun dung dịch rửa phía bên trong nhờ các vòi phun vận tốc cao được bố trí đúng tâm của chai trong giai đoạn dừng của băng chuyền Bên ngoài chai cũng được phun rửa Sau đó, chai được tráng lại nhiều lần bằng nước nóng rồi nước lạnh Dòng nước mạnh sẽ cuốn trôi tất cả các bụi bẩn bên trong chai Chai được giữ ở tư thế dốc ngược trong một thời gian để ráo bớt nước trước khi được đẩy khỏi giá giữ chai ra ngoài

Đối với máy có chuyển động liên tục, xích di chuyển với vận tốc không đổi, không dừng lại khi nhận chai vào và lấy chai ra khỏi máy Bộ phận đưa chai vào và lấy ra sẽ có

chuyển động cùng tốc độ với xích, do đó chai được thao tác êm hơn ở giai đoạn phun nước, vòi phun sẽ tự động di chuyển theo chai bảo đảm tia nước luôn luôn được phun vào

đúng miệng chai, nhờ vậy chai được rửa sạch hoàn toàn Máy này cần phải có độ chính xác khi chế tạo cũng như khi làm việc cao hơn nhiều so với máy chạy từng nấc

Nước và dung dịch xút trong máy được lọc để tái sử dụng nhằm tiết kiệm nước và hoá chất Nhiệt độ được duy trì nhờ các ống gia nhiệt bằng hơi nước lắp phía dưới đáy

3.7 Quá trình phân loại - phân hạng thực phẩm

- Phân loại (sorting): Quá trình phân loại thực phẩm là quá trình chia thực phẩm ra thành những nhóm dựa vào một số tính chất vật lý có thể đo được như: hình dạng, kích thước, khối lượng và màu sắc

- Phân hạng (grading): Phân hạng là quá trình đánh giá một số thuộc tính của thực phẩm

để có được sự đánh giá toàn diện chất lượng của thực phẩm Thuật ngữ phân loại thường

được dùng thay thế qua lại cho thuật ngữ phân hạng Quá trình phân hạng thường được thực hiện bởi người đã được đào tạo và có kinh nghiệm

3.8 Máy phân loại kiểu sàng

Máy phân loại kiểu sàng thường có hai dạng là sàng phẳng và sàng hình trụ (thùng quay)

3.8.1 Máy phân loại kiểu sàng phẳng:

Máy gồm một số sàng được xếp chồng lên nhau phía trên một khung tạo rung Sàng có kích thước lỗ từ 20 àm đến 125 mm Các hạt có kích thước nhỏ hơn kích thước lỗ sàng sẽ

đi qua sàng dưới tác dụng của trọng lực cho đến sàng có kích thước lỗ mà nó sẽ giữ hạt lại

ở trên sàng

Máy phân loại kiểu sàng phẳng

3.8.2 Máy phân loại kiểu sàng hình trụ:

Máy phân loại dạng này chủ yếu để sử dụng phân loại các loại hạt ngũ cốc như lúa, gạo,

cà phê, hạt điều Máy có cấu tạo gồm sàng hình trụ làm bằng thép tấm có đục lỗ hoặc bằng lưới đan Các sàng được đặt nghiêng so với mặt phẳng nằm ngang một góc từ 5-100 Các sàng có thể được bố trí dạng đồng tâm (sàng này nằm trong sàng kia) hoặc dạng song song nối tiếp (các hạt đi từ sàng này đến sàng kia) Máy phân loại kiểu sàng hình trụ có năng suất cao hơn máy phân loại kiểu sàng phẳng Năng suất của máy sẽ tăng cùng với tốc

33

độ quay của sàng, tuy nhiên nếu tốc độ quay vượt quá tốc độ giới hạn, vật liệu do lực ly tâm sẽ dính vào sàng mà không rơi xuống

Máy phân loại kiểu sàng nối tiếp

Máy phân loại kiểu sàng đồng tâm

3.9 Máy phân loại trái cây

3.9.1 Máy phân loại dùng con lăn

Máy gồm một số con lăn lắp phía trên một băng chuyền nghiêng Khoảng cách từ các con lăn đến bề mặt của băng tải tăng dần theo chiều chuyển động của vật liệu Trong khi chuyển động cùng tấm băng, nếu kích thước của trái cây nhỏ hơn khoảng cách giữa con lăn và bề mặt tấm băng, trái cây ra đi ra ngoài máng hứng

3.9.2 Máy phân loại dùng dây cáp

Bộ phận phân loại là các dây cáp căng giữa hai trục quay Khoảng cách giữa hai dây cáp tăng dần từ trên xuống Nguyên liệu cần phân loại thường là các loại quả to như cam, bưởi, chanh Nguyên liệu được nạp vào từ phía trên Sau khi nạp vào, các quả sẽ chuyển

động dọc theo khe hở giữa 2 sợi dây cáp và sẽ rơi xuống máng hứng ở dưới nếu khoảng cách giữa hai sợi dây cáp lớn hơn kích thước của quả

3.10 ống phân loại

Sử dụng rất hiệu quả trong công nghiệp xay xát, dùng phân loại hạt dài và ngắn, thí

dụ như phân loại tấm ra khỏi gạo

ống phân loại là một ống hình trụ được truyền động quay, làm từ thép tấm mỏng cuộn tròn lại Bề mặt bên trong của ống được tạo các hốc lõm có kích thước chính xác và bằng nhau bằng phương pháp dập bên trong và đồng trục với ống có một vít tải và máng hứng có thể điều chỉnh vị trí hứng được bằng các quay máng ống và vít tải có thể quay cùng số vòng quay hoặc có thể khác nhau

Nguyên liệu được đưa vào ở một đầu của ống Khi quay, hạt sẽ chui vào hốc Các hạt dài rơi ra ngay khi hốc vừa được quay lên Trái lại, hạt ngắn nằm sâu trong hốc nên rơi

ra sau khi ống đã quay lên cao Phần hạt ngắn sẽ rơi vào máng hứng và được vít tải đẩy dọc theo máng ra ngoài và rơi theo một đường riêng Sau một số lần quay, hấu hết hạt ngắn được chuyển lên máng hứng, phần còn lại trong ống chỉ là hạt dài Do ống quay đặt hơi dốc nên hạt dài di chuyển dần về đầu thấp của ống và rơi ra Tùy theo vị trí của máng hứng, kích thước của các hạt dài và ngắn được phân riêng sẽ thay đổi

Năng suất và chất lượng làm việc của ống phân loại tăng khi ống dài hơn Ngoài ra kích thước cần chính xác và đồng nhất, nếu không rất khó phân loại Trong trường hợp

Một cỡ

Trục quay Dây cáp

Trục quay

Puly Cấu tạo của máy phân loại dùng dây cáp

1.Thïng chøa nguyªn liÖu 5.TÊm ®iÒu chØnh cì t«m

cã l¾p c¸c m« t¬ ®iÖn t¹o rung

CÊu t¹o cña m¸y ph©n lo¹i trôc l¨n

Máy phân loại trục lăn

ii) Bộ phận phân cỡ: Bộ phận này bao gồm các cặp trục phân cỡ chuyển động ngược chiều nhau và đặt nghiêng một góc so với mặt nằm ngang Do máy phân cỡ thường phân nhiều

cỡ nên các trục lăn phân cỡ thường chia làm hai trục ngắn hơn Trục lăn thường làm bằng thép không rỉ và có chiều dài khoảng từ 3- 4 m Tại khoảng hở không phân cỡ giữa hai trục lăn, người ta đặt các tấm chắn không cho nguyên liệu lọt xuống các khe không phân

cỡ Phía dưới trục lăn phân cỡ là các máng hứng nguyên liệu Phía dưới các máng hứng là các băng tải chuyển nguyên liệu ra ngoài

3.11.2 Nguyên lý hoạt động

Nguyên liệu sau khi rửa sạch được đưa vào thùng nạp nguyên liệu Băng tải nạp liệu sẽ đưa nguyên liệu lên phía trên và đổ vào sàng rung Sàng rung sẽ phân bố đều nguyên liệu vào các trục lăn phân loại Nguyên liệu sẽ đi vào khe hở giữa hai trục lăn và chuyển động đi xuống Khi chiều dày thân tôm nhỏ hơn khoảng cách giữa hai trục lăn, tôm sẽ rơi xuống máng hứng và đến băng tải tiếp nhận nguyên liệu Để điều chỉnh cỡ nguyên liệu, người ta có thể điều chỉnh khoảng cách của 2 trục lăn nhờ các vít hoặc điều chỉnh bằng các tấm điều chỉnh cỡ nguyên liệu số 5, tấm này có thể dịch lên, dịch xuống

để tăng giảm cỡ nguyên liệu

3.12 Máy lựa chọn dùng quang điện

3.4.1 Nguyên tắc:

37

Thiết bị sử dụng các tia sáng chiếu vào thực phẩm, quá trình phân loại dựa vào sự khác nhau về màu sắc của thực phẩm Thiết bị loại này dùng để phân loại thực phẩm có màu sắc khác nhau nh− các loại quả chín và quả xanh, loại gạo, phân loại lúa mì,

Nguyên lý làm việc