Khảo sát quy trình nước ngọt có gas

Khảo sát quy trình sản xuất nước có gas TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM MƠN: CÁC Q TRÌNH CƠ BẢN TRONG CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỀ TÀI: KHẢO SÁT QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC NGỌT CÓ GAS GVHD: Th.s Như Xuân Thiện Chân SVTH: Nhóm Nguyễn Thị Trà My 1553010116 Nguyễn Thị Kim Ngân 1553010120 Nguyễn Thị Bảo Thu1553010190 Võ Nhật Cẩm Thy 1553010204 Khảo sát quy trình sản xuất nước có gas MỤC LỤC Khảo sát quy trình sản xuất nước có gas Danh mục hình Khảo sát quy trình sản xuất nước có gas A Khảo sát quy trình sản xuất nước có gas A GIỚI THIỆU Ngày với tốc độ hóa thị cơng nghiệp hóa đất nước, nghành cơng nghệ thực phẩm đóng vai trò quan trọng kinh tế quốc dân Đóng vai trò chủ lực có lĩnh vực chế biến đồ uống Nước giải khát loại thức uống đặc biệt đa dạng, có nguồn gốc từ loại nước khống tìm thấy dòng suối tự nhiên Các nhà khoa học nhanh chóng phát CO2 bọt nước khống thiên nhiên nhanh chóng phát triển loại nước Loại nước khống khơng gas lần xuất vào kỉ 17 với thành phần nước lọc, chanh mật ong Đến năm 1767, loại nước giải khát có gas pha chế thành công, sử dụng rộng rãi nước Châu Âu Từ năm 1880 đến nay, thị trường nước giải khát bước phát triển, tràn ngập loại nước uống giải khát sản xuất từ nhiều nhãn hiệu tiếng Nước ta nằm vành đai khí hậu nhiệt đới có ưu điểm thị trường giải khát lớn Uống nhu cầu người Mặt khác, với sức nóng ngày hè oi nhu cầu giải khát vấn đề vô thiết yếu sống Vì thế, nhu cầu giải khát mục tiêu cần phải đặt hàng đầu Các loại thức uống ngày đa dạng Thế nhưng, loại nước giải khát có gas (CO2) giúp người giải khát cách triệt để ta uống Do vậy, ngày có nhiều sản phẩm đời đa dạng với nhiều tên gọi khác có chung điểm nước giải khát có gas (CO2) Khảo sát quy trình sản xuất nước có gas B NỘI DUNG I Nguyên liệu [1] [4] [5] Nước [1] Nước xem nguyên liệu quan trọng công nghiệp sản xuất nước uống nước chiếm tỉ lệ cao nhiều hợp chất hóa học khác sản phẩm Các nhà sản xuất thường sử dụng nguồn nước ngầm để sản xuất thực phẩm thức uống pha chế Chất lượng nước đánh giá theo ba nhóm tiêu sau đây: • Chỉ tiêu cảm quan: quan trọng độ đục, độ màu, mùi vị • Chỉ tiêu hóa lý: bao gồm độ cứng, độ kiềm, tổng chất khơ, độ oxy hóa, độ dẫn điện, hàm lượng cation anion có nước Để sản xuất thức uống dạng pha chế, người ta sử dụng nước có độ cứng thấp tốt Thông thường độ cứng nước sau qua xử lý không vượt q mg đương lượng/lít • Chỉ tiêu vi sinh: gồm có tiêu như: tổng số vi khuẩn hiếu khí, Coliform phân, Faecal streptococci sulphite reducing clostridia Hiện có nhiều phương pháp sử dụng để xử lý nước nguyên liệu: • Phương pháp vật lý: lắng, lọc, phân riêng membrane, điện thẩm tích, xử lý nhiệt, xử lý chân khơng, xử lý tia UV,… • Phương pháp hóa học: dựa sở khoa học phản ứng trao đổi, phản ứng oxy hóa, xử lý acid kiềm, xử lý chất ức chế vi sinh vật,… • Phương pháp hóa lý: kết lắng, trao đổi ion, hấp phụ,… Tùy thuộc vào chất lượng nguồn nước đầu vào mà nhà máy tự xây dựng quy trình xử lý nước cho phù hợp Nếu nguồn nước đầu có chất lượng tốt, bị lẫn tạp chất vô cơ, hữu vi sinh vật quy trình xử lý nước đơn giản tốn chi phí xử lý Chất tạo vị  Chất tạo vị truyền thống ngành công nghiệp thức uống đường saccharose Saccharose thu nhận từ mía củ cải đường Thơng thường, người ta sử dụng đường saccharose dạng tinh thể có độ tinh cao Đường saccharose tinh luyện có Khảo sát quy trình sản xuất nước có gas hàm lượng saccharose không thấp 99,8%, độ ẩm không 0,05%, hàm lượng tro độ màu phải thấp 0,03% 30o ICUMSA [1] Ngoài ra, nhà sản xuất sử dụng loại đường khác như: • Đường nghịch đảo: hỗn hợp glucose fructose với tỷ lệ mol 1:1 Đường nghịch đảo sản xuất từ saccharose, sử dụng xúc tác acid (acid citric, tartaric, lactic phosphoric) chế phẩm enzyme invertase [1] • Syrup giàu fructose (high fructose syrup): có ba loại syrup thương phẩm với hàm lượng fructose 42%, 55% 90% so với tổng lượng chất khơ syrup Các thành phần lại syrup glucose loại oligosaccharide khác Syrup giàu fructose sản xuất từ tinh bột Người ta sử dụng hai nhóm chế phẩm enzyme để xúc tác phản ứng chuyển hóa: enzyme thủy phân tinh bột thành glucose (α-amylase glucoamylase) enzyme chuyển hóa phần glucose dịch thủy phân thành fructose (glucoisomerase) [1]  Chất tạo nhân tạo (phụ gia tạo ngọt): chia làm hai nhóm [5] Chất tạo không sinh lượng: Sodium cyclamate, Saccharide, Aspartame, Acesulfame kali,… sử dụng chủ yếu cho người ăn kiêng, mắc bệnh tiểu đường Chất tạo sinh lượng: Sorbitol, Sucralose,…  Cyclamate (E952): chất tạo không sinh lượng, chất tạo phổ biến thường sử dụng dạng sodium calcium cyclamate Chúng muối Na Ca cyclohenxan sulfamic acid o Sodium cyclamate: màu trắng, không mùi, dạng bột tinh thể, tạo vị gấp 30 – 50 lần đường mía, tan nhiều nước o Calcium cyclamate: chất bột màu trắng, khơng mùi, có vị thấp sodium cyclamate, tan nhiều nước  Saccharine (E954): có dạng tinh thể màu trắng, nhiệt độ nóng chảy khoảng từ 224-226 0C, tan nước với tỷ lệ 1/250 (ít tan), đường mía bình thường đến 300 lần không bị phân huỷ nhiệt Điểm yếu saccharine để lại vị đắng, mùi kim loại dùng nồng độ cao Vì vậy, saccharine thường kết hợp với cyclamate aspartame nồng độ thấp để hạn chế nhược điểm Thường ổn định môi trường acid lại khơng có phản ứng thành phần thực phẩm nên thường sử dụng nhiều đồ uống nước Khảo sát quy trình sản xuất nước có gas  Aspartame (E951): kết tinh, bột màu trắng, khơng mùi, có độ cao gấp 200 lần so với đường tự nhiên Tuy nhiên, vị aspartame khác với vị đường kính, chậm lúc đầu kéo dài lâu Nếu phối trộn aspartame với acesulfame potassium (acesulfame K) tạo vị giống đường đường, nên aspartame thường kết hợp với acesulfame Gía thành tương đối rẻ so với việc sử dụng đường nên aspartame sử dụng chất phụ gia nhiều loại thực phẩm, từ bánh kẹo, đồ uống, sản phẩm “không đường”…  Acesulfame kali (E950) chất thay đường khơng chứa calories, gấp 200 lần đường saccharose, hậu vị đắng thường sử dụng chung với chất làm khác Acesulfame kali có tính chịu nhiệt cao khơng bị biến đổi tính chất hố học, vật lý thời gian dài nên thích hợp với sản phẩm cần gia công nhiệt độ cao  Sorbitol (E420): kết tinh dạng bột mịn, hoà tan nước, hút ẩm mạnh giữ hương Sorbito có hương vị mát có vị giống 60% so với đường mía Mặt khác giữ hương thơm không bị bay Được sử dụng chất giữ ẩm tạo độ nhớt, tạo bóng, kiểm sốt tượng kết tinh đường mía Khơng xảy phản ứng caramen hố nên cải thiện cảm quan nước trái Độ nhớt syrup sorbitol hữu ích việc làm chậm kết tinh Thường sử dụng cho người bị tiểu đường  Succralose (E955): Một loại đường disaccharide tổng hợp từ saccharose Có độ xấp xỉ 600 lần so với đường saccharose 3.3 lần so với aspartame, bền nhiệt succralose sử dụng thực phẩm lâu dài Chất tạo vị chua [5] Các nhà sản xuất thường sử dụng acid hữu để tạo vị chua cho sản phẩm Phổ biến acid citric, tartaric malic Acid citric: Ở nhiệt độ phòng, axit citric chất bột kết tinh màu trắng, tồn dạng khan (không chứa nước) hay dạng ngậm phân tử nước Dạng monohydrat chuyển hóa thành dạng khan nung nóng tới 740C Acid citric hòa tan etanol khan tuyệt đối (76 phần acid citric 100 phần etanol) 150C Khi bị nung nóng 1750C, bị phân hủy để giải phóng CO2 nước Acid citric sử dụng chất tạo hương vị chất bảo quản thực phẩm đồ uống, đặc biệt loại đồ uống nhẹ Acid citric dùng nhiều sản xuất rượu vang Khảo sát quy trình sản xuất nước có gas chất thay hay bổ sung loại chứa hay khơng có độ chua tự nhiên sử dụng Nó chủ yếu sử dụng cho loại rượu vang giá thấp Acid tartaric (E334): Tinh thể bột trắng, hòa tan tốt nước: 133g/100ml (200C), sản phẩm sinh trình lên men tự nhiên rượu vang Được thêm vào loại thực phẩm khác để cung cấp vị chua Các muối acid tartaric gọi tartrates, phụ gia thực phẩm Acid tartaric sử dụng chất chống oxy hóa hay chất nhũ hoá Acid malic (DL-)(E296): Là chất lỏng, tan nhiều nước, có mùi thơm táo Nóng chảy 1000C, hỗn hợp raxemic nóng chảy 1280C Tạo nên vị chua táo sản phẩm thức uống Carbon dioxide [2] Khí CO2 góp phần tạo nên mùi vị đặc trưng cho sản phẩm nước có gas Khí CO2 thu nhận tinh từ trình lên men bia ethanol từ phản ứng đốt cháy nhiên liệu Hàm lượng CO2 bình chứa CO2 ngun liệu khơng thấp 99,8%; hàm lượng nước CO2 nguyên liệu khơng lớn 0,1% Thu nhận CO2 từ q trình lên men bia rượu Các nhà máy sản xuất bia rượu thường có phân xưởng sản xuất CO2 Trong công nghiệp bia rượu, CO2 phụ phẩm trình lên men ethanol từ đường C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + Q Trong trình lên men, phần đường chuyển hóa thành sinh khối nấm men sản phụ khác rượu cao phân tử, acid hữu cơ, ester, … Ngoài phần khí CO2 sinh bị thất q trình thu hồi Vì thế, thực tế người ta thu hồi trung bình 70% lượng khí CO sinh từ phương trình Hình 1: Thu nhận CO2 từ lên men Khảo sát quy trình sản xuất nước có gas Khí CO2 thu nhận từ q trình lên men bia rượu bị lẫn tạp chất dễ bay aldehyt, rượu… Vì thế, ta cần phải xử lý tinh CO2 Thu nhận CO2 từ phản ứng đốt cháy nhiên liệu Người ta thường dùng dầu DO làm nguyên liệu sản xuất CO2 theo phản ứng đốt cháy Dầu DO khơng khí đưa vào buồng đốt Các nhà sản xuất thường dùng bugi phát tia lửa điện để phản ứng xảy Đây phản ứng tỏa nhiệt Sản phẩm là: CO2 nước Tuy nhiên, hỗn hợp sau phản ứng đốt cháy, ngồi CO nước, lẫn nhiều tạp chất khác Hỗn hợp khí từ buồng đốt đưa qua tháp Khi đó, số tạp chất hòa tan nước tách bỏ, đồng thời hỗn hợp khí làm mát Tiếp theo, hỗn hợp đưa vào tháp có chứa monoethanol amine (MEA) Tại đây, CO hấp thụ MEA, khí tạp ngồi Hỗn hợp MEA CO đưa tiếp vào tháp giải nhiệt vào tháp hấp để thu hồi MEA Riêng khí CO vào tháp làm mát để giảm nhiệt độ tiếp vào tháp để tiếp tục tinh Trong tháp khí CO2 xử lí KMnO4 nhằm tách bỏ tạp chất khử Rời tháp, khí CO2 đưa vào tháp có chứa Na2CO3: hợp chất acid loại bỏ Sau đó, khí CO đưa vào tháp để tách nước vào thiết bị nén cấp để tinh CO để đưa vào sử dụng Tác dụng CO2 • CO2 góp phần tạo hương vị, thân CO khơng có vị, hòa tan nước tạo lượng nhỏ acid, điều đủ tạo nên vị chua cho dung dịch kết hợp với vị chua acid hương liệu tạo nên vị đặc trưng cho sản phẩm • Các bọt khí CO2 tự kích thích vòm miệng • Các bọt khí CO2 sủi lên bề mặt sản phẩm làm cho sản phẩm hấp dẫn • CO2 giúp cho tiêu hóa tốt • Tác dụng chất bảo quản: CO2 ngăn chặn phát triển vi sinh vật Như biết, vi sinh tự nhiên nhiễm vào thực phẩm thức uống thường vi sinh vật hiếu khí kị khí tùy nghi Trong sản phẩm nước giải 10 Khảo sát quy trình sản xuất nước có gas H2O + CO2 H2CO3 + H + HCO3 2H+ + HCO32- Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình bão hồ CO2 Độ hòa tan khí chất lỏng phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: chất hóa học chất khí chất lỏng, áp suất riêng phần chất khí chất lỏng, nhiệt độ hệ… Trong số đó, yếu tố quan trọng nhiệt độ áp suất Trong công nghệ sản xuất nước giải khát người ta điều khiển yếu tố q trình bão hòa CO2 cho sản phẩm • Nhiệt độ Sự hấp thụ CO2 tỉ lệ nghịch với nhiệt độ Cùng với áp suất, nhiệt độ thấp hay nước lạnh hấp thụ nhiều CO Chẳng hạn, áp suất khơng khí, nhiệt độ 21,10C thể tích nước hấp thụ 0,85 thể tích CO Ở nhiệt độ 100C nước hấp thụ 1,19 thể tích CO2 Ở nhiệt độ 210C phải cần áp suất cao để bão hòa CO2 bão hòa khơng bền hay gọi bão hòa giả định, liên kết nước CO2 Trong công nghệ sản xuất nước giải khát pha chế, q trình bão hòa CO cho sản phẩm thường thực – 20C • Áp suất Hàm lượng CO2 hấp thụ tỉ lệ thuận với áp suất, nhiệt độ 15,6 0C, áp suất khí quyển, nước hấp thụ thể tích CO 2, bình kín, tăng áp suất lên lần, nước hấp thụ thể tích CO2 Khi ta cho hỗn hợp bao gồm nhiều loại khí khác vào chất lỏng nồng độ loại khí dung dịch phụ thuộc vào áp suất riêng phần độ hòa tan Như vậy, có mặt khơng khí nước khí CO nguyên liệu làm giảm độ hòa tan • Các yếu tố khác ảnh hưởng đến bão hòa CO2 sản phẩm:  Nồng độ chất hòa tan nước có ảnh hưởng lớn đến mức độ bão hòa CO2 chất lỏng Đa số chất điện giải đặc biệt muối tạo độ cứng làm giảm độ hòa tan CO2  Diện tích tiếp xúc nước CO2 30 Khảo sát quy trình sản xuất nước có gas  Nước chứa nhiều khơng khí, tạp chất  Chai rửa khơng  Syrup nóng, nhiều bọt  Áp suất CO2 cung cấp cho máy khơng ổn định Các phương pháp bão hồ CO2 Phương pháp Postmix Trong thiết bị thuộc hệ cũ, syrup tổng hợp đong lường vào chai theo số lượng quy định, sau nước bão hòa CO rót vào chai sản phẩm trộn trước đưa vào kho • Ưu điểm: • Q trình bão hòa CO2 nước thực dễ dàng cho sản phẩm • Thiết bị đơn giản nên đầu tư ban đầu tốn Nhược điểm • Số lượng syrup chai sản phẩm khó kiểm sốt, từ dẫn đến sản phẩm khơng đồng • Việc hòa trộn syrup chai sản phẩm khó hồn hảo, đơi bị sót ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm • Việc kiểm tra chất lượng sản phẩm phức tạp • Khơng kinh tế sản phẩm khơng đồng Phương pháp premix Để khắc phục điểm trên, giúp cho sản phẩm thuận lợi sản phẩm đồng hơn, người ta dùng phương pháp premix, theo syrup tự động hòa trộn theo tỉ lệ quy định bão hòa CO2 sau 31 Khảo sát quy trình sản xuất nước có gas  Sơ đồ thiết bị: Các thiết bị áp dụng phương pháp premix theo quy trình sau: Nước sản xuất (A) Máy khí Syrup (B) CO2 (C) Hòa trộn syrup (AB) Bơm định lượng Bão hòa CO2 (ABC) Làm lạnh Máy chiết Thiết bị bão hoà CO2 Các thiết bị bão hòa CO gồm có: máy khí, máy hòa trộn syrup, máy lạnh, máy bão hòa CO2 Máy khí Đường nước vào Áp kế chân khơng Ống hút khí Vòi sen Ống thủy Bình lọc Bơm chân khơng 32 Hình 14: Thiết bị khí Khảo sát quy trình sản xuất nước có gas Nước khí Phao Nước thường chứa lượng khơng khí (khí O2) khoảng 8g/L, lượng khí gây trở ngại cho việc bão hòa CO2 Để cho bão hòa CO2 đạt kết tốt (giúp khí CO dễ hấp thụ, độ bão hòa vững bền, tiết kiệm CO2) Nguyên tắc hoạt động máy: Nước đưa từ xuống theo thiết bị khí, phun thành tia tác dụng vòi sen Sử dụng bơm chân khơng để hút khơng khí ngồi Khơng khí hút ngồi lọc lại qua bình lọc nhằm tránh cho nước vào máy bơm làm hỏng bơm  Tác dụng máy: • Tiết kiệm CO2 q trình bão hòa • Giúp cho phản ứng bão hòa bền vững, tăng chất lượng sản phẩm • Cắt bỏ mơi trường phát triển vi sinh vật Máy hòa trộn syrup Máy hòa trộn syrup hay máy định lượng tự động điều chỉnh, hòa trộn syrup theo tỉ lệ mong muốn nhà sản xuất Việc hòa trộn giúp cho sản phẩm đồng nhất, phẩm, không bị trở ngại q trình chiết sản có chênh lệch nhiệt độ nước syrup (sẽ gây xì, trào) Máy lạnh Hình 15: Máy hồ trộn syrup Như biết, nước lạnh hấp thụ CO2 dễ hơn, nhiệt độ nước tăng lên áp suất làm việc máy bão hòa phải tăng để đạt độ bão hòa CO2 Ta biết là: bão hòa CO2 áp suất nhiệt độ cao không bền khỏi máy, áp suất chai giảm xuống CO nhanh chóng tách khỏi dung dịch Ngồi chiết sản phẩm nhiệt độ cao có tượng trào sản phẩm suất máy bị giảm  Lợi ích máy lạnh: 33 Khảo sát quy trình sản xuất nước có gas • Sản phẩm đồng độ bão hòa CO2 • Tiết kiệm: hàm lượng CO bão hòa, áp suất CO2 thấp nhiệt độ nước thấp hơn, CO bị thất máy chiết máy đóng nắp • Gảm việc điều chỉnh CO2 máy bão hòa CO2, syrup pha lỗng (nước chưa có CO2) làm lạnh máy Máy lạnh gồm có máy nén lạnh, máy giải nhiệt, bồn ướp lạnh Môi chất làm lạnh NH3 hay freon chứa vĩ lạnh Syrup pha loãng từ máy hòa trộn bơm qua bồn ướp lạnh, syrup pha loãng chảy thành lớp mỏng bên ngồi vĩ lạnh tích tụ dần đáy bồn Hoạt động bão hòa tối ưu nhiệt độ nước từ 1,70C – 40C Một lượng khí CO2 cung cấp bồn nước lạnh tạo áp suất lượng CO2 đẩy lượng O sót lại nước ngọt, giai đoạn gọi tiền bão hòa Một hệ thống phao tạo tín hiệu tự động điều khiển lượng nước cung cấp cho máy lạnh kết hợp với hoạt động máy hòa trộn syrup máy bão hòa máy chiết để hệ thống thiết bị hoạt động liên tục Máy bão hòa CO2: Ta biết lượng CO2 nước hấp thụ tùy thuộc vào nhiệt độ nước áp suất CO2 Tốc độ hấp thụ tùy thuộc vào mức độ tiếp xúc nước CO Để việc bão hòa CO2 nhanh hồn hảo bề mặt tiếp xúc CO2 nước phải lớn Bài khí nước nguyên liệu phối trộn nước với syrup thành phẩm trước, sau tiến bão hòa CO2 Hình 16: Sơ đồ hệ thống bão hoà CO2 sản xuất nước giải khát có gas 34 Khảo sát quy trình sản xuất nước có gas – Thiết bị khí – Bồn trung gian chứa nước 2,3 – Thiết bị bão hòa CO2 – Bồn chứa syrup – Bơm chân không – Bơm định lượng – Thiết bị chứa nước khí 10 – Thiết bị phối trộn – Bơm nước 11 – Bơm, 12 – Bồn chứa sản phẩm  Nguyên tắc hoạt động hệ thống sau: Nước sau trình xử lí đưa vào thiết bị khí (1), q trình khí thực cách phun nước dạng hạt nhỏ môi trường chân không tạo nhờ bơm chân không (4) Phần nước khí vào bồn (5) bơm (6) đưa qua bồn trung gian (7) Từ đây, nước syrup thành phẩm bồn (8) bơm định lượng (9) đưa vào thiết bị phối trộn (10) Tỉ lệ thể tích nước syrup thành phẩm cần tính tốn cho hỗn hợp sau trình phối trộn đạt tiêu hóa lí cảm quan theo u cầu cho loại sản phẩm nước giải khát Sản phẩm từ bồn (10) đưa vào thiết bị (2) phun thành dạng hạt nhỏ để bão hòa CO sơ Kế tiếp, sản phẩm bơm (11) đưa vào thiết bị (3) để tiếp tục bão hòa CO Thiết bị (2) (3) cấu tạo tương tự Khí CO nạp vào thiết bị (2) (3) Cuối sản phẩm chứa bồn (12) áp lực CO để chuẩn bị đưa sang thiết bị rót vào chai lon Máy bão hòa CO2 có hai loại: dạng màng mỏng dạng phun • Bão hòa dạng màng: nước chảy qua bảng hay chảy nhỏ giọt xuống bề mặt khơng • Bão hòa dạng phun: nước phun sương thành hạt nhỏ hay cánh khuấy  Nguyên tắc hoạt động thiết bị: Nước từ máy lạnh bơm đến máy bão hòa, lưu lượng nước phải điều chỉnh ổn định Mực nước máy bão hòa kiểm soát phao điện cực để điều khiển hoạt động bơm, để giữ mực nước bồn bão hòa thích hợp Nước bơm vào đỉnh bồn bão hòa, phun sương chảy qua bảng xuống đáy bồn Trong trình chảy nước hấp thụ CO cung cấp vào bồn với áp 35 Khảo sát quy trình sản xuất nước có gas suất cần có để đạt độ bão hòa CO sản phẩm Nước có bão hòa CO đáy bồn bơm qua máy chiết Trong q trình bão hòa CO2, ta lại phải mở valve để xả khí bồn bão hòa ngồi lúc bắt đầu sản xuất CO sản phẩm bị thất thoát máy chiết từ máy chiết đến máy đóng nắp, hàm lượng CO bão hòa bồn bão hòa phải cao sản phẩm khoảng – 1.2 V Trong q trình đóng chai nước giải khát, có nhiều ứng dụng hoạt động dựa hiển thị ổn định/ xác lưu lượng chất lỏng/ khí Điều bao gồm cơng đoạn nạp khí CO2 vào chai, dừng trình chiết nước thành phẩm vào chai, ngưng trình giải nhiệt làm lạnh sản phẩm Rơle lưu lượng lắp đặt vị trí phù hợp dây chuyền nhằm kiểm soát lưu lượng mức chất lỏng, đảm bảo dây chuyên làm việc với hiệu suất tối đa Kiểm soát lưu lượng nước đóng chai Hình 17: Thiết bị chiết rót 36 Khảo sát quy trình sản xuất nước có gas Hệ thống thiết bị khác Hình 18: Thiết bị bão hồ CO2 1- Đường nước vào, 2- Áp kế, 3- Van xả hơi, 4- Đĩa hình chóp, 5- Đường CO 2, 6- Đường nước ra, – Vòi sen Thiết bị bão hòa CO2 cho nước giải khát thường dạng hình trụ đứng Nước bơm vào thiết bị qua cửa đỉnh phun sương, sau chảy theo máng đỡ xuống bên Song song đó, khí CO2 nạp vào bên thiết bị từ phía đáy Nhờ gia tăng diện tích tiếp xúc hai pha lỏng khí nên phần CO2 hòa tan vào pha lỏng Nhiệt độ bán thành phẩm trước bơm vào thiết bị bão hòa CO 01oC Hàm lượng CO2 sản phẩm thu 0,5%w/w Các nguyên nhân ảnh hưởng xấu đến q trình bão hồ CO2 • Vật lạ bồn bão hòa (dầu mỡ, cặn bẩn… ) • Cơng tác bảo trì, bảo dưỡng thiết bị • Dung tích bồn bảo hòa q nhỏ so với máy chiết 37 Khảo sát quy trình sản xuất nước có gas • Đường ống dẫn gas q nhỏ • Gas CO2 nóng,… Rót sản phẩm vào chai/lon, đóng nắp in ngày sản xuất lên bao bì [1] [4] Mục đích cơng nghệ: hồn thiện sản phẩm Khi sử dụng bao bì dạng chai, người ta sử dụng vật liệu thủy tinh nhựa Lon sử dụng lon nhôm Các biến đổi ngun liệu Khi thực nhanh q trình rót sản phẩm vào chai đóng nắp điều kiện kín khơng làm xảy biến đổi đáng kể sản phẩm Biến đổi đáng ý tổn thất CO2 số hợp chất hương Thiết bị thông số công nghệ Do sản phẩm có chứa CO2 nên thiết bị rót phải hoạt động điều kiện đẳng áp Qúa trình rót sản phẩm vào chai, đóng nắp chai in ngày sản xuất lên bao bì thường thực liên tục dây chuyền tự động với băng tải vận chuyển sản phẩm qua ba thiết bị: rót, đóng nắp in ngày sản xuất lên bao bì Nhiệt độ sản phẩm q trình rót khơng vượt q 4oC Đối với đóng chai Chai nhựa hồn tồn chai mới, chai thủy tinh phần thu gom từ đại lý Chai thủy tinh qua sử dụng trước tiến hành rót chiết trãi qua cơng đoạn làm – rửa: • Mục đích Loại trừ vi sinh vật tạp nhiễm, đảm bảo chất lượng sản phẩm, đảm bảo sức khỏe người tiêu dùng 38 Khảo sát quy trình sản xuất nước có gas • Thiết bị Hình 19: Thiết bị rửa chai Ghi 1: Chai 10: Bơm cho vòi phun nhãn 2: Vòi phun nước 11: Bơm cho vòi phun nước ấm lần 3: Vòi phun nước thường 12: Bơm cho vòi phun nước ấm lần hai 4: Vòi phun nước ấm lần hai 13: Vòi phun nước ấm 5: Vòi phun nước ấm lần 14: Bơm cho vòi phun nước thường 6: Vùng ngâm xút 15: Vùng ngâm nước ấm 7: Cơ cấu cào nhãn 16: Đế chiết chai 8: Vòi phun nhãn 17: Chiết chờ chai 9: Bộ phân trao đổi nhiệt  Quy trình hoạt động máy rửa chai tiến hành qua bước sau Tráng rửa chai sơ bộ: với vòi phun xịt cơng suất lớn, nước rửa tuần hồn, sau qua khu vực làm vật lạ, tránh gây bẩn cho bồn ngâm Ngâm chai: khu vực gồm bồn chứa dung dịch xút nóng (bồn I: NaOH 33,5%, bồn II: NaOH 4-5%, bồn III: NaOH 2%, bồn IV: 0,5%) Chai nhúng chìm 39 Khảo sát quy trình sản xuất nước có gas dung dịch Xút nóng tiêu diệt vi sinh vật làm giảm sức căng bề mặt cặn bẩn bám vào chai Phun rửa: phun vào chai nước ấm 650C để rửa xút lại chai lần Các cặn bẩn bám vào chai bị phá vỡ theo dung dịch Tráng rửa: chai tráng rửa cho hết xút Đầu tiên chai qua dãy vòi phun rửa ngồi dãy phun rửa bên nước nón (620C) tuần hồn Sau đó, chai qua dãy vòi phun rửa ngồi dãy vòi phun rửa nước Thoát nước: chai tư úp ngược nghiêng, chai làm thoát phu rửa Khu vục có lắp khay thu nước, bảo vệ cho nước không bắn ngược vào miệng chai • Đóng nút chai: Đầu đóng tham gia đồng thời chuyển động: chuyển động quay quanh trục máy chuyển động lên xuống song song với trục Đầu đóng chuyển động xuống, chai đóng nút Đầu đóng chuyển động lên, chai đóng nút nhả ra, lúc đầu đóng nhận nút Sau đóng nút, chai theo băng chuyền kho qua phận dán nhãn, in date (bằng máy + thủ cơng), chai kiểm tra: • Mức độ kín nắp: quan sát mắt thử nước • Độ đầy: loại chai khơng đạt • Các khuyết tật khác: chai bị đục, có cặn… Sau chai theo máy tuột vơ két, xong vào kho thành phẩm 40 Khảo sát quy trình sản xuất nước có gas Hình 20: Sơ đồ thiết bị dán nhãn Các loại nhãn in sẵn xếp thành lốc đưa vào máy Khi chai qua, máy bơi keo dán nhãn lên vị trí cần thiết Dán nhãn xong máy tiếp tục in ngày, tháng, năm sản xuất Tại máy in date, cần nhập số liệu ngày, tháng năm sản xuất lần nhất, lần sau không cần nhập nữa, thay vào máy tự tính in lên nhãn Phương pháp kiểm tra độ kín chai – Uitra Sinonic Foaming Nguyên tắc: Sử dụng phương pháp tạo bọt khí siêu âm Chai đựng nước giải khát tạo bọt thiết bị phát sóng siêu âm Nếu chai khơng đạt u cầu (về độ kín), thành phần chai bị phát thiết bị kiểm tra mức độ hạ mức chất lỏng chai Phương pháp cũ: Phương pháp kiểm tra áp suất (chỉ dùng cho chai có nắp kim loại), hay phương pháp kiểm tra mực chất lỏng chai (không phát có rò rỉ bé, phải vài ngày đo khác biệt chai rót hỏng rót tốt) Ưu điểm: Áp dụng phương pháp giúp tăng khả phát chai bị xì mức độ nhỏ, làm giảm mực chất lỏng chai 41 Khảo sát quy trình sản xuất nước có gas Ứng dụng: chai PET, clip lock Đối với đóng lon • Mục đích: định lượng lon sản phẩm 330ml Ghép mí để bảo quản sản phẩm Tạo giá trị cảm quan tốt người sử dụng Thuận lợi cho q trình phân phối, vận chuyển sản phẩm • Thiết bị thông số công nghệ Cấu tạo hệ thống chiết đẳng áp: Băng tải chuyển lon vào, phận chiết rót gồm 24 vòi gắn với hệ van tự động khóa mở, hệ lập trình POC điều khiển Băng tải chuyển lon Tất băng tải điều khiển motor giảm tốc sử dụng nguồn 220V, công suất 0,5 Kw/h Các lon bán thành phẩm sau tạo thành có nhiệt độ 1-20C nên phải xử lí nhiệt để nâng lên nhiệt độ thường tạo điều kiện thuận lơi cho q trình đóng gói, vận chuyển bảo quản Lon bán thành phẩm xếp vào rổ hệ thống vận chuyển đến bồn nước để giải nhiệt (lon nước từ 1-20C giải nhiệt lên nhiệt độ thường khoảng 300C) Các lon sau xử lý nhiệt, tiến hành để sau chuyển đến hệ thống bao gói màng co vào lốc cho vào khây để tạo thành phẩm Tùy theo nhu cầu người tiêu dùng mà có kiểu bao gói sản phẩm khác 12 lon/thùng, 24 lon/thùng… Ở công đoạn sử dụng máy rút màng co trình vào lốc vào khay Cấu tạo máy rút màng co: Hệ thống băng chuyển tải, điều khiển motor sử dụng nguồn điện pha pha 380V Bồn nhiệt, bồn nhiệt chứa điện trở (gồm điện trở), sử dụng nguồn điện 220V Hệ thống quạt, điều khiển motor sử dụng nguồn điện ba pha 380V Quạt giải nhiệt, điều khiển 42 Khảo sát quy trình sản xuất nước có gas Hình 21: Máy chiết rót lon dạng xoay vòng IV Sản phẩm nước có gas [1] Các nhà sản xuất đánh giá chất lượng thức uống pha chế không cồn thông qua ba nhóm tiêu sau đây: • Chỉ tiêu hóa lý: Tổng hàm lượng chất khô (thường 10-11%), hàm lượng đường, hàm lượng CO2 (thường 0,5%) pH độ chua, cường độ màu sản phẩm • Chỉ tiêu cảm quan: màu sắc, độ trong, mùi, vị • Chỉ tiêu vi sinh: gồm có tổng số vi khuẩn hiếu khí, nấm men, nấm sợi, Coliform tổng số, hàm lượng số vi sinh vật gây bệnh thường gặp thức uống pha chế có gas Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Clostridium perfringens, … 43 Tài liệu tham khảo [1] Lê Văn Việt Mẫn cộng (2016), Công nghệ chế biến thực phẩm, Nhà xuất Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh [2] Nguyễn Thị Kim Ngân cộng sự, Bài tiểu luận Công nghệ sản xuất nước giải khát - chuyên đề Bão hoà CO2, Trường đại học Cơng nghiệp thực phẩm Hồ Chí Minh [3] https://123doc.org/document/1425576-duong-tinh-bot.htm [4] https://www.slideshare.net/hoannguyencong790/cng-ngh-ch-bin-nc-gii-kht [5] http://tailieu.vn/doc/bai-thuyet-trinh-phu-gia-trong-nuoc-giai-khat1863788.html#_=_ [6] https://123doc.org/document/65184-nuoc-le.htm [7] https://vi.scribd.com/document/110669760/ung-dung-amylase-trong-san-xu %E1%BA%A5t-tinh-b%E1%BB%99t-khoai-mi ... quy trình sản xuất nước có gas MỤC LỤC Khảo sát quy trình sản xuất nước có gas Danh mục hình Khảo sát quy trình sản xuất nước có gas A Khảo sát quy trình sản xuất nước có gas A GIỚI THIỆU Ngày... loại tạo gốc tự 12 Khảo sát quy trình sản xuất nước có gas Nước Rót chai/lon đóng nắp II Quy trình sản xuất Quy trình sản xuất nước có gas cũ Nước Nước Saccharose Nấu syrup Than hoạt tính, bột... nhưng, loại nước giải khát có gas (CO2) giúp người giải khát cách triệt để ta uống Do vậy, ngày có nhiều sản phẩm đời đa dạng với nhiều tên gọi khác có chung điểm nước giải khát có gas (CO2) Khảo