Quá trình và thiết bị cô đặc trong sản xuất nước dứa cô đặc

1.3 Cắt cuống - Các quả dứa sau khi được làm sạch và để ráo nước sẽ được băng tải chuyển động chậm để công nhân đứng ở bên băng tải cắt bỏ đi những phần không sử dụng đến - Mục đích: là

HỌC VIỆN NÔNG NGHIÊP VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

-Tiểu luận:

Quá trình và thiết bị cô đặc trong sản xuất nước dứa cô đặc

Giáo viên hướng dẫn: Trần Thị Định

Hà Nội, 2018

DANH SÁCH NHÓM:

STT HỌ VÀ TÊN MSV LỚP ĐÁNH GIÁ 1

2

3

4

5

6

7

8

9

Giới thiệu

Dứa là trái cây nhiệt đới, có nguồn gốc từ các quốc qia brazil ở trung và nam mỹ Nước ta là nước nhiệt đới với rất nhiều trái cây chủ đạo được trồng cho năng suất lớn và đem lại thu nhập cho quốc gia Trong đó, dứa là một loại trái cây được trồng khá dễ dàng và được xuất khẩu khá nhiều, đặc biệt là ở các nước công nghiệp phát triển

Tiếng việt còn gọi trái dứa là trái thơm, có lẽ vì hương thơm dìu dịu thoát ra từ trái dứa vừa chín tới Tại việt nam dứa được trồng khá phổ biến, phân bố từ Phú Thọ đến Kiên Giang Tiền Giang là nơi có sản lượng dứa đứng đầu cả nước Năm 2007, sản lượng Tiền Giang là 161 300 tấn Kiên giang 85 000 tấn Ninh bình 47 400 tấn Nghệ an 30 600 tấn Long an 27000 tấn

Đặc tính sinh học

Dứa có các lá gai mọc thành cụm hình hoa thị Các lá dài và có hình dạng mũi mác

và có mép lá với răng cưa hay gai

Hình dạng quả: hình trụ hay tháp

Màu sắc thịt quả : tùy thuộc vào loại giống, các sắc tố carotenoit quyết định màu vàng của thịt quă dứa

Hương vị: vị chua hay ngọt tùy thuộc vào lượng đường Chủ yếu là đường sacarose

và lượng acid hữu cơ acid citric và maleic Hương thơm phụ thuộc vào etyl butyrat

và amyl butyrat Quả dứa ngọt nhất khi lượng đường tỏng số khoảng 12% và lượng acid 0.6-0.7 %

Bảng 1

Thành phần hóa học Tỉ lệ

Trong đó chất khô hòa tan 15-24% Dường saccharose chiếm 70% (đường) acid chue yếu là acid citric

Nước dứa cô đặc.

Nguyên liệu:

Dứa: thường là loại dứa hoàng hậu Thịt trái vàng đậm, giòn, vị chua ngọt đậm đà Nước: là thành phần nguyên liệu không thể thiếu trong nước ép dứa

Chất tạo vị ngọt: đường là chất phụ gia tạo vị (đường saccharose )

Phụ gia ( acid citric, acid sorbic, kali sorbate, vitaminC ): dùng để điều vị và điều chỉnh độ pH

Một số sản phẩm nước dứa hiện nay:

Nội dung

1. Thuyết minh quy trình

1.1 Lựa chọn - phân loại

 Mục đích:

- Chuẩn bị: lựa chọn những quả có độ chin kỹ thuật, loại bỏ những quả

hư hỏng, sâu bệnh, hư thối, men mốc

- Hoàn thiện: phân loại nhằm phân chia thành nguyên liệu đồng đều về kích thước, hình dáng, màu sắc hoặc độ chin

- Sử dụng phương pháp thủ công: để nguyên liệu trên băng truyền rồi

công nhân đưng ở hai bên băng truyền và chọn ra những quả không đạt yêu cầu để loại bỏ

1.2 Rửa

- Trải qua hai công đoạn là ngâm và rửa tuyến nổi Quả dứa sau khi đã

được phân loại thì được đưa vào thùng ngâm trong nước rồi đưa đi rửa Thời gian ngâm tùy thuộc vào mức độ bám bẩn của nguyên liệu

- Mục đích: Loại bỏ đi những tạp chất, đất cát và một số vi sinh vật bám vào các kẽ, mắt của quả dứa Chuẩn bị cho quá trình nghiền xé

- Sau khi rưa thì để ráo quả rồi đưa đi làm công đoạn tiếp theo

- Yêu cầu:nguyên liệu sau khi rửa sạch không bị dập nát, các chất dinh dưỡng ít bị tổn thất, thời gian rửa ngắn và tốn ít nước

1.3 Cắt cuống

- Các quả dứa sau khi được làm sạch và để ráo nước sẽ được băng tải chuyển động chậm để công nhân đứng ở bên băng tải cắt bỏ đi những phần không sử dụng đến

- Mục đích: làm gọn và loại bỏ đi những phần không sử dụng được của quả dứa để chuẩn bị cho quá trình tiếp theo

- Các biến đổi của nguyên liệu:

• Nguyên liệu thay đổi về hình dạng và kích thước

• Mất lớp vỏ bảo vệ nên tốc độ hô hấp của trái tăng nhanh, trái sẽ nhanh bị nhũn

• Dịch bào tiết ra trên bề mặt là nguyên nhân chính gây ra phản ứng oxy hóa làm thâm bề mặt trái và cũng là môi trường tốt cho vi sinh vật hoạt động

• Vì vậy sau khi cắt gọt nguyên liệu phải được nhanh chóng đưa qua quá trình xử lý tiếp theo nhằm tránh hư hỏng sản phẩm

1.4 Gọt vỏ và lõi

- Tiếp đến quả dứa được gọt vỏ và tách lõi nhờ vào thiết bị tách vỏ và lõi

- Mục đích: để chuẩn bị cho quá trình nghiền xé

- Các biến đổi: nguyên liệu thay đổi hình dạng, kích thước, khối lượng đáng kể Lớp vỏ bảo vệ đã bị gọt bỏ, nên tốc độ hô hấp của quả tăng nhanh, quả sẽ mau bị nhũn Dịch bào tiết ra trên bề mặt là môi trường tốt cho vi sinh vật hoạt động Nên quá trình này phải được tiến hành trong thời gian ngắn và mau chóng đưa qua quá trình xử lý tiếp theo

1.5 Nghiền và xé

- Quả dứa được đưa đến thiết bị nghiền xé

- Mục đích: Làm nhỏ kích thước nguyên liệu, phá vỡ các tế bào tạo điều kiện cho dịch bào chảy ra, chuẩn bị cho quá trình ép dịch quả đạt hiệu suất cao nhất

- Các biến đổi:

• Vật lý: kích thước nguyên liệu sẽ giảm, diện tích bề mặt tăng

• Hóa học: cấu trúc bị phá vỡ làm phản ứng oxy hóa xảy ra nên cần phải bảo quản nghiêm ngặt sau khi nghiền

• Hóa lý: tăng tốc độ bay hơi của các chất dễ bay hơi

• Hóa sinh: các phản ứng oxy hóa dưới xúc tác enzyme xảy ra mạnh

• Sinh học: thành phần dinh dưỡng thoát ra ngoài làm cho mật độ

vi sinh vật tăng ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm

1.6 Ép dịch quả

- Sử dụng thiết bị ép trục vis để ép dịch quả

- Mục đích: Thu hồi một cách tối đa dịch quả có trong quả

- Các biến đổi: một số kiêb kết trong quả bị phá vỡ do tác động của lực

cơ học, cấu trúc tế bào bị phá vỡ, dịch bào thoát ra ngoài

1.7 Lọc

- Sử dụng thiết bị lọc

- Giúp loại bỏ đi phần cặn của quả dứa sau quá trình ép và đảm bảo được độ trong của nước ép

1.8 Cô đặc

- Sử dụng thiết bị cô đặc lien tục trong hệ thống nhiều nồi

- Mục đích: làm bay hơi những chất không cần thiết trong dịch quả, thu về dịch quả nguyên chất

2.9 Rót lon, Ghép mí

- Mục đích: hoàn thiện, hạn chế sự nhiễm của vi sinh vật

- Các biến đổi:

• Vật lý: có sựu thay đổi thể tích, khối lượng, tỷ trọng và xuất hiện gradientnhiệt độ

• Hóa học: thay đổi tốc độ các phản ứng hóa học

• Hóa lý: sự bốc hơi nước và đông tụ protein

• Sinh học: vi sinh vật bị ức chế, tiêu diệt

• Hóa sinh: enzyme bị vô hoạt

• Màu sắc: hơi đậm

• Độ trong tăng, mùi vị có thể bị giảm do bị phân hủy và bay hơi

2.10 Thanh trùng

- Mục đích: tiêu diệt hầu hết vi sinh vật gây bệnh và gây hư hỏng sản phẩm giúp bảo quảnsản phẩm lâu hơn

- Sử dụng nồi autoclave nằm ngang

2.11 Bảo ôn

- Mục đích: hoàn thiện sản phẩm sau khi thanh trùng

- Các biến đổi: không đáng kể

2. Quy trình cô đặc nước dứa

Tác dụng của quá trình cô đặc:

Làm tăng nồng độ của chất hòa tan trong dung dịch

Tách các chất hòa tan ở dang rắn ( kết tinh )

Tách dung môi ở dạng nguyên chất ( nước cất)

Nguyên lý:

Trong công nghiệp thực phẩm thường làm đậm đặc dung dịch nhờ đun sôi gọi là quá trình cô đặc

Là quá trình là tăng nồng độ chất hòa tan bằng phương pháp làm sôi dung môi (nước)

Quá trình kết thúc trước khi chất tan kết tủa

Hệ thống cô đặc gồm:

+ bộ phận trao đổi nhiệt để cung cấp nhiệt cảm ứng và nhiệt ẩn cho nguyên liệu

+buồng đốt để tách hơi nước ra khỏi sản phẩm

+ bộ phận ngưng tụ để ngưng tụ hơi

Trong quá trình bay hơi, nhiệt được truyền cho nguyên liệu để tăng nhiệt độ đến nhiệt độ sôi

Áp suấ hơi trăng lên và nhiệt ẩn hóa hơi được cung cấp để hóa hơi nước trong dung dịch

Hơi nước được tách ra khỏi bề mặt dung dịch sôi

Tốc độ cô đặc được xác định bởi tốc độ truyền nhiệt và truyền khối của hơi nước từ thực phẩm

Động lực của quá trình là sự chênh lệch nhiệt độ giữa môi trường truyền nhiệt và dung môi cần cô đặc

Cô đặc thường được thực hiện dưới chân không để bảo toàn đặc tính của sản phẩm

Dòng nguyên liệu đi vào cô đặc được chia thành dòng hơi và dòng sản phẩm

 Phương pháp thực hiện:

Có nhiều phương pháp cô đặc:

Phương pháp cô đặc gián đoạn

Dung dịch cho vào thiết bị một lần rồi cô đặc đến nồng độ yêu cầu, hoặc cho vào liên tục trong qua trình bốc hơi để giữ mức dung dịch không đổi đến khi nồng độ dung dich trông thiết bị đẫ đạt yêu cầu sẽ lấy ra một lần sau đó lai chô vào dung dịch mới để cô

Phương pháp cô đặc liên tục:

Khi cô đặc liên tục trong hệ thống một nồi hoặc nhiều nồi dung dịch và hơi đốt cho vào liên tục, sản phẩm cũng được lấy ra liên tục Quá trình cô đặc có thể thực hiện ở các áp suất khác nhau tùy theo yêu cầu kĩ thuật, khi làm việc

ở áp suất thường thì có thể dùng thiết bị hở, còn làm việc ở áp suất khác thì dùng thiết bị kín cô đặc chân không Cô đặc chân không có thể dùng hơi đốt

ở áp suất thấp, điều đố rất có lợi khi ta dùng hơi thải ở các quá trình khác

Cô đặc chân không cho phép ta cô đặc nhưng dung dich ở nhiệt độ sôi cao ( ở áp suất thường ) có thể sinh ra những phản ứng không cần thiết ( oxy hóa, nhựa hóa, đường hóa )

3. Thiết bị cô đặc nước dứa trong công nghệ thực phẩm:

Dứa là một nguyên liệu nhạy cảm với nhiệt

Một số thiết bị cô đặc chân không phù hợp cô đặc nước dứa

Thiết bị cô đặc một nồi làm việc gián đoạn

-cấu tạo:

Nguyên lý:

-Dung dịch cho vào một lần rồi bốc hơi, mức dung dịch trong thiết bị giảm dần cho đến khi nồng độ đạt yêu cầu

-dụng dịch được liên tục cho vào đến khi nồng độ dung dịch trong thiết bị đạt yêu cầu thì dừng lại, lấy dung dịch ra và lại tiết tục một quá trình mới Trong thực tế cô đặc một nồi thường được ứng dụng khi năng suất nhỏ và nhiệt năng không có giá trị kinh tế

Thiết bị cô đặc một nồi liên tục

Cấu tạo:

Dung dịch cho vào ở mức nhất định, cho bôc hơi đồng thời bổ xung dung dich mới liên tục vào để giữ mức chất lỏng không đổi cho đến khi nồng độ đạt yêu cầu , sau đó tháo liên tục một phần dung dịch ra làm sản phẩm, đông thời luôn bổ xung một lương dung dịch mới vào thiết bị

Dung dịch đầu từ thùng chứa 7 được bơm đưa lên thùng cao vị 8, sau đó chảy qua lưu lượng kế 3 vào thiết bị đun nóng 2, ở đây dung dich được đun nóng đến nhiệt độ sôi rồi đưa vào thiết bị cô đặc1 thực hiện quá trình bốc hơi Hơi thứ và khí không ngưng đi lên phía trên dỉnh thiết bị cô đặc, vào thiết bị ngưng tụ 5 từ dưới lên

Trong thiêt bị ngưng tụ nước lạnh chảy từ trên xuống tiếp xúc với hơi thứ và hơi thứ sẽ được ngưng tụ lại thành lỏng cùng với nước lạnh chảy qua ống bazomet ra ngoài Duung dịch sau cô đặc được bơm 4 vận chuyển ra từ đáy thiết bị đi vào thùng chứa 6

Thiết bị cô đặc nhiều nồi

Để tiết kiệm và giảm bớt lượng hơi nước tiêu hao làm nóng thiết bị người

ta tiến hành cô đặc trong thiết bị nhiều nồi

Hệ thống thiết bị cô đặc nhiều nồi bao gồm nhiều nồi nối tiếp nhau Áp suất ở nồi sau thấp hơn so với nồi trước, vì vậy nhiệt độ của dung dịch nồi sau nhỏ hơn nồi trước Do sự phân bố nhiệt độ sôi của dung dịch như vậy nên có thể dùng hơi thứ của nồi trước làm hơi đốt cho nồi sau Như vậy chỉ có nồi đầu tiên của hệ thống sẽ đun bằng hơi mới Hơi thứ của nồi đầu tiên đưa đi để đun nóng nồi thứ hai, ở nồi này áp suất và nhiệt độ sôi của dung dịch thấp hơn so với nồi đầu tiên Nhiệt lượng chứa trong hơi thứ nồi đầu tiên đủ để làm sôi dung dịch ở nồi thứ hai Hơi thứ ở nồi thứ hai lại đun nóng và làm sôi dung dịch ở nồi thứ 3 của hệ thống,

Nếu nồi cuối cùng của hệ thống làm việc ở áp suất cao hơn áp suất khí quyển thì hơi thứ của nó vẫn có thể sử dụng được vào các công việc khác tuỳ theo yêu cầu của quá trình sản xuất tiếp theo Nếu nồi cuối cùng làm việc ở áp suất chân không thì hơi thứ của nó sẽ đi vào thiết bị chiết

Hệ thống cô đặc nhiều có thể làm việc xuôi chiều, ngược chiều hoặc song song,… trong đó hệ thống cô đặc xuôi chiều thường dùng phổ biến hơn cả

Thiết bị cô đặc chân không nhiều nồi xuôi chiều.

Cấu tạo: 1, 2, 3- nồi cô đặc; 4- thiết bị gia nhiệt nguyên liệu đầu; 5- thiết bịngưng tụ; 6- thiết bị tách bọt; 7- bơm chân không

dung dịch đi vào nồi 1 tiếp tục chuyển sang nồi 2 rồi nồi 3 nhờ chênh lệch áp suất trong các nồi Còn hơi đốt đi vào phòng đốt của nồi 1 để đốt nóng dung dịch ở nồi

1, hơi thứ của nồi 1 đi vào phòng đốt của nồi 2, hơi thứ của nồi 2 đi vào phòng đốt của nồi 3 và hơi thứ của nồi 3 đi vào thiết bị ngưng tụ 5

Nhược điểm của cô đặc xuôi chiều là nhiệt độ của dung dịch ở các nồi sau thấp dần, nhưng nồng độ của dung dịch lại tăng dần làm cho độ nhớt của dung dịch tăng nhanh, kết quả là hệ số truyền nhiệt sẽ giảm từ nồi đầu đến nồi cuối

Cô đặc chân không có thể dùng hơi đốt ở áp suất thấp, điều đó rất có lợi khi ta

sử dụng hơi thải của các quá tring sản xuất khác

Cô đặc chân không cho phép ta có thể cô đặc những dung dịch mak ở nhiệt độ cao , áp suất thường có thể sinh ra những phản ứng phụ không cần thiết như oxy hóa, đường hóa, mặt khác do nhiệt độ sai của môi trường thấp thì tổn thất nhiệt ra môi trường xung quanh sẽ nhỏ hơn khi cô đặc ở áp suất thường

Thiết bị được sử dụng rộng rãi với các sản phẩm: sữa, nước ép trái cây,

Ưu điểm:

Hiệu quả cao, tiêu thụ điện năng thấp

Tốc độ nhanh, nhiệt độ bao hơi chân không thấp, giữ nguyên hương liệu và màu sắc dinh dưỡng

Dễ vận hành, bảo trì

Thiết bị cô đặc nhiều nồi ngược chiều:

Cấu tạo

Nguyên lý hoạt động:

Hơi di chuyển giống như trường hợp xuôi chiều còn dung dịch đi vào nồi 3 sản phẩm đi ra khỏi ở nồi một Áp suất nồi trước lớn hơn nồi sau Do đó dung dich không tự chẩy từ nồi nọ sang nồi kia được mà phải dùng bơm để vận chuyển Vì dung dich có nhiệt độ cao nhất sẽ đi vào nồi đầu nên độ nhớt không tăng là mấy dẫn đến hệ số truyền nhiệt các nồi không giảm là mấy

Tài liệu tham khảo

Bài giảng kĩ thuật thực phẩm 2- GV.Trần Thị Định

http://congnghevotrung.com/qua-trinh-co-dac/

https://www.wattpad.com/25468105-nguy%C3%AAn-t%C3%A1c-c%C3%B4-%C4%91%E1%BA%B7c-nhi%E1%BB%81u-n%E1%BB%93i

https://www.google.com.vn/search?tbm=isch&q=thi%E1%BA%BFt%20b

%E1%BB%8B%20c%C3%B4%20%C4%91%E1%BA%B7c%20nhi%E1%BB

%81u%20n%E1%BB%93i