CHƯƠNG 2. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC TÁO ĐÓNG HỘP GIẤY2.1.Quy trình 1 sản xuất nước táoChú thích 1.Băng tải dẫn nguyên liệu vào2.Bồn ngâm3.Thiết bị rửa4.Thiết bị phun nước lạnh làm nguội5.Bể hứng nước6.Thiết bị nghiền7.Bể chứa dịch lọc8.Bồn ủ enzyme9.Bơm10.Thiết bị ép11.Thiết bị lọc ép12.Nồi nấu syrup13.Bồn trung gian chứa dịch syrup14.Thiết bị dự trữ15.Bồn chứa syrup16.Thiết bị lọc khung bản17.Bồn chứa syrup thành phẩm18.Thiết bị phối liệu19.Thiết bị lọc membrane20.Thiết bị chiết rót vô trùng21.Thiết bị chứa hộp 22.Thiết bị in ngày sản xuất23.Thiết bị lắp ống hút24.Máy đóng block Hình 10. Sơ đồ quy trình nấu syrup2.1.1.Thuyết minh quy trình công nghệ qui trình 12.1.1.1.Lựa chọn, phân loạiMục đích công nghệ: chuẩn bị cho các quá trình gia công tiếp theo Chuẩn bị: lựa chọn những quả có độ chín 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 dạng, màu sắc hoặc độ chín.Các biến đổi của nguyên liệu: Nguyên liệu trở nên đồng đều về kích thước và độ chín. Còn các biến đổi khác không đáng kể.Phương pháp thực hiện: Tiến hành lựa chọn nguyên liệu bằng phương pháp thủ công. Nguyên liệu được dàn mỏng trên các băng chuyền cao su có bề rộng từ 6080cm. Công nhân ở đây đứng hai bên băng chuyền và thực hiện lựa chọn, phân loại nguyên liệu. Hình 11. Băng chuyền cao su Yêu cầu: táo lựa chọn đồng đều về kích thước, độ chín, không lẫn trái bị hư, dập. Thông số công nghệ: Tốc độ của băng chuyền khá chậm, khoảng 0.1 – 0.15ms, chiều cao băng chuyền khoảng 0.8 – 1.2m để công nhân đứng hai bên làm việc thuận lợi.2.1.1.2. RửaMục đích công nghệ Loại bỏ đất cát, tạp chất, vi sinh vật. Chuẩn bị cho quá trình gia công tiếp theo. Các biến đổi của nguyên liệu Sau quá trình rửa bề mặt nguyên liệu được làm sạch, giảm hàm lượng vi sinh vật. Các biến đổi khác biến đổi không đáng kể. Phương pháp thực hiện Táo từ xe chứa sau khi đã được kiểm tra phân loại sẽ được cho vào buồng rửa nhờ băng tải. Dùng thiết bị rửa xối tưới dạng băng tải để rửa, táo sẽ trải qua 2 giai đoạn ngâm và rửa xối.Ngâm: ngâm trong nước, nước nóng hoặc nước có pha hóa chất. Mục đích của giai đoạn này là làm cho nước thấm ướt nguyên liệu, trương nước, giảm liên kết của các cặn bẩn, làm chất bẩn mềm và bong ra. Thời gian ngâm tùy thuộc vào mức độ bám bẩn của nguyên liệu và tác dụng của dung dịch rửa, có thể từ vài phút đến vài chục phút. Rửa xối: là dùng tác dụng chảy của dòng nước để kéo chất bẩn còn lại trên mặt nguyên liệu sau khi ngâm. Nước rửa phải là nước sạch. Để nước rửa ít bị nhiễm bẩn người ta dùng nước chảy liên tục trên các bể. Yêu cầu: Táo phải không bị dập, không bị dính quá nhiều cát, bụi, lượng nước phải vừa đủ tránh bị làm dập táo. Thời gian ngâm rửa không được kéo dài, nguyên liệu sau khi rửa phải sạch, không bị dập, lượng nước tốn ít nhất. Nước rửa phải đảm bảo chỉ tiêu do Bộ Y tế quy định.Bảng 2.1. Tiêu chuẩn chất lượng nước trong sản xuất thực phẩm – nước rửa táoThông sốMức yêu cầuMức tối đapH6,58,5Độ cứng (CaCO3) mgl300TDS mgl1000Cl mgl25250SO425250Al mgl0,050,2Fe mgl0,5O2 bão hòa %>75 Thông số công nghệThường dùng tia nước phun (áp suất 2 – 3 at). Thời gian rửa 2 – 3 phútHình 12. Thiết bị rửa
CNSX Nước ép táo GVHD: Đỗ Vĩnh Long MỤC LỤC CNSX Nước ép táo GVHD: Đỗ Vĩnh Long DANH MỤC BẢNG CNSX Nước ép táo GVHD: Đỗ Vĩnh Long DANH MỤC HÌNH Trong suốt năm học trường Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM, ngành Công nghệ thực phẩm, chúng em trang bị hành trang vào đời quý báu kiến thức chuyên ngành mà chúng em yêu thích Đồ án chuyên ngành thành làm việc nghiêm túc cá nhân học kì, với đề tài : “Tìm hiểu quy trình cơng nghệ sản xuất nước táo đóng hộp giấy”, bước đầu định hướng cho Luận văn tốt nghiệp Để hồn thành tốt đồ án, ngồi cơng sức làm việc cá nhân không kể đến công lao to lớn thầy cô theo sát chúng em em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Quý thầy cô Bộ môn Công nghệ thực phẩm, đặc biệt thầy Đỗ Vĩnh Long tận tình giúp đỡ hướng dẫn em suốt thời gian thực đồ án Mặc dù cố gắng thiếu kinh nghiệm cộng với kiến thức có hạn nên đồ án chắn khơng thể tránh khỏi thiếu sót, mong bảo góp ý từ Q thầy ý kiến xây dựng từ bạn để đồ án hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! TP Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 12 năm 2013 Sinh viên CNSX Nước ép táo GVHD: Đỗ Vĩnh Long LỜI MỞ ĐẦU Hiện ngành công nghiệp sản xuất nước giải khát phát triển mạnh mẽ nước ta giới Công nghệ chế biến nước có bước phát triển vượt bậc Trái lựa chọn hàng đầu người dân Một lý đơn giản thành phần dinh dưỡng rau trái, hàm lượng đường, xơ, vitamin muối khoáng cao Đây thành phần dinh dưỡng quan trọng đến sức khỏe người Đa dạng hóa sản phẩm, nâng cao giá trị dinh dưỡng … xu hướng ứng dụng vào ngành công nghiệp đầy tiềm Trong cơng nghệ sản xuất nước sản phẩm nước táo ép sản phẩm phổ biến giá trị dinh dưỡng nước táo với sức khỏe người, giá trị cảm quan sản phẩm nước táo ép mùi, vị, màu sắc phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng Trong đồ án cơng nghệ này, em tìm hiểu hai quy trình sản xuất nước táo ép đóng hộp giấy so sánh xem khác hai quy trình ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm v CNSX Nước ép táo GVHD: Đỗ Vĩnh Long CHƯƠNG NGUYÊN LIỆU 1.1 Táo 1.1.1 Giới thiệu chung Lớp: Magnoliopsida Bộ: Rosels Họ: Rosaceae Chi: Malus Lồi: Malus domestica Hình Quả táo Táo loại thực vật vùng khí hậu ơn đới, đặc biệt vùng có khí hậu lạnh lạnh.Từ lâu loài người sử dụng táo nguồn thực phẩm cung cấp dinh dưỡng quan trọng cho thể Loại táo tìm thấy thuộc vùng ven hồ Thụy Sĩ Loại có kích thước nhỏ so với loại táo nay, nghiên cứu sâu đặc điểm sinh học nhà khoa học thấy chúng có nhiều đặc điểm giống mặt sinh học Loại táo diện nhiều vùng thuộc nước châu Âu Ngay vùng thấp Drontheim thuộc Na Uy Loại táo Crab hay táo hoang dại có tên khoa học Pyrus malus có nguồn gốc thuộc nước Anh tổ tiên loại táo trồng tất vùng khí hậu ôn đới giới Trước thời đế chế Norman đa dạng loài táo phong phú, mà đa số đưa vào nước Anh người Romans Hơn 22 loại táo khác đề cập đến nhà thực vật học Pliny Trong thảo Old Saxon đề cập đến nhiều loại táo rượu táo khác Bartholomeus anglicus bách khoa tồn thư ơng biên soạn năm 1470 có chương nói loại táo có mặt thời gian Sau q trình di cư thám hiểm lồi người, loài táo trồng thu hoạch hầu giới Và kết hợp với thành tựu khoa học, đặc biệt lĩnh vực công nghệ sinh học tạo nhiều giống với khả phát triển tạo khác phục vụ cho người CNSX Nước ép táo GVHD: Đỗ Vĩnh Long Theo thống kê có 7500 lồi táo khác trồng khắp nơi giới Trong đó, có 1500 lồi trồng nhiều Táo chun sống vùng ơn đới, nhiệt độ thích hợp thường nhỏ 100C, độ ẩm 70 % Các nước có sản lượng táo lớn giới Trung Quốc, Hoa Kỳ, Iran, Thổ Nhĩ Kỳ, Ý, Ấn Độ 1.1.2 Phân loại Táo có nhiều loại khác giới, nhiên có số loại táo thương phẩm dùng phổ biến sau: Bảng 1.1 Bảng phân loại táo Loại táo Red delicious Đặc điểm Loại táo ngọt, giòn cứng, nhiều nước, hàm lượng acid thấp hay Gold delicious dùng để ăn tươi Táo giòn, cứng, có màu trắng, ngọt, có vị dịu nấu, vỏ mỏng Fuji mềm Thường ăn lạnh dùng với salad Táo cứng, giòn, Có mùi rượu vang bảo quản, thường dùng làm Gala khai vị Có mùi vị đặc trưng ăn, có hình dạng trái tim, màu sắc vỏ thay đổi từ Braebrum màu vàng đến da cam Loại táo có hương vị tốt Cứng, thơm, có vị chua Màu sắc thay Grany smith Jonagold Ginger Gold đổi đỏ - xanh – vàng Loại táo cứng, giòn, chua Có màu xanh – vàng Giống loại Golden dilicious giòn, có vị chua nhẹ Thường dùng ăn tươi Loại táo phổ biến gần Cứng, giòn, chua, độ nhẹ Pink lady Có màu vỏ vàng óng Táo thường trồng Australia Cứng, giòn, có vị chua Vỏ màu hồng đơi có lẫn màu vàng nhạt Red delicious Gold delicious CNSX Nước ép táo GVHD: Đỗ Vĩnh Long Fuji Gala Pink Lady Braebrum Ginger Gold CNSX Nước ép táo GVHD: Đỗ Vĩnh Long Grany smith Jonagold Hình Một số loại táo đặc trưng Bảng 1.2 Công dụng số loại táo Loại Dùng để ăn Dùng để chế biến tươi Lạnh đông Bảo quản (rượu táo, nước ép) Braeburn Fuji Gala Golden Delicious Granny Smith Red Delicious ……… 1.1.3 Thành phần hóa học táo Trên tháng – tháng – tháng – tháng – tháng – tháng Bảng 1.3.Thành phần hóa học táo Nước 85.2 g Protein 0.3 g Lipids 0.4 g Carbohydrate 11.8 g Acid hữu 0.6 g Xơ 2.3 g Khoáng 0.3 g Khoáng Na mg K 145 mg Mg mg Ca mg Mn 65 µg Fe 480 µg Cu 100 µg Zn 120 µg P 12 mg Cl mg F µg Vitamins Carotene 45 µg Vitamin E 490 µg Vitamin K 0-5 µg Vitamin B1 35 µg Vitamin B2 30 µg Nicotinamide 300 µg Pantothenic acid 100 µg Vitamin B6 45 µg Biotin 1-8 µg Folic acid µg Vitamin C 12 mg Amino Acids Arg mg His mg Ile 10 mg Leu 16 mg Lys 15 mg Met mg Phe mg Tyr mg Val 12 mg Carbohydrates Glucose 2210 mg Fructose 6040 mg Sucrose 2470 mg Starch 600 mg Sorbit 510 mg Lipids Palmitic acid 50 mg Stearic acid 10 mg Oleic acid 20 mg Linolic acid 100 mg Linoleic acid 20 mg Các thành phần khác Malic acid 550 mg Citric acid 16 mg Oxalic acid 500 µg CNSX Nước ép táo Iod µg Sn 1-6 µg GVHD: Đỗ Vĩnh Long Thr mg Trp mg Salicylic acid 310 µg Purines mg Các hợp chất mùi, vị có táo: Hexylacetate tạo nên mùi thơm táo 1-butanol tạo nên cảm giác Cunningham chất khác tạo nên mùi thơm giống mùi hoa betadamascenone, butylisomyl hexylhexanoates với etyl, propyl hexyl butanoates, chất quan trọng tạo nên mùi táo Những hợp chất tạo nên mùi táo gồm có: propyl acetate, butylbutyrate, t-butyl propionate, 2-metylpropyl acetate, butyl acetate, etyl butyrate, etyl 3-metylbutyrate, hexyl butydrate Các mùi này bị bảo quản phương pháp điều chỉnh khơng khí Ngồi có mùi vị khơng mong muốn tạo acetylaldehite (vị cay), trans - - hexanal butyl propionate tạo vị đắng, 3metylbutylbutyrate, butyl 3- metyl butarate tạo mùi thối khơng nên có táo Các hợp chất hương táo trình bày bảng 1.4 Bảng 1.4 Các hợp chất hương táo Các hợp chất phenolic tính chống oxy hóa: CNSX Nước ép táo GVHD: Đỗ Vĩnh Long Trong táo có nhiều hợp chất phenoic, chất trao đổi bậc hai có hoạt động chống oxy hóa Các loại táo khác khác nồng độ hợp chất phenolic Chẳng hạn, táo Red Delicious chứa đựng khoảng 240mg tổng lượng polyphenol 100g táo 1.1.4 Thu hoạch táo Hiện loại táo quan tâm đến Gala, Fuji, Jonagold, Braebum Lady Williams Các dòng táo có màu đỏ, loại có đặc tính khác Chẳng hạn như, Gala chín khoảng 100 ngày Lady cần đến 200 ngày để chín Một số cần có khoảng thời gian lạnh dài mùa đông để hình thành chín quả, số khác sống điều kiện khí hậu không cần lạnh vùng Israel… Tùy theo nhu cầu sử dụng mà chủ vườn trồng thu hoạch giai đoạn chín khác táo Chỉ táo chín đồng sử dụng trình sản xuất sản phẩm từ táo chưa chín đều, bị hư hỏng, chín, cứng, thành phần chất rắn hòa tan, acid hàm lượng tanin táo ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm đầu Hằng năm, sản lượng táo dùng để sản xuất sản phẩm nước ép táo rượu táo chiếm khoảng 20% Phần lại có đến 60% dùng để phục vụ nhu cầu sử dụng trái tươi người dân Một táo đánh giá cao chủ yếu phụ thuộc vào yếu tố cảm quan kích thước to, không bị biến dạng tác động học, không sâu bệnh, trùng, khơng bị bầm… Điều đòi hỏi nhà vườn trồng thu hoạch phải đặc biệt ý đến yếu tố điều kiện khí hậu thổ nhưỡng cho loại táo, thời gian thu hoạch, cách bảo quản sơ yếu tố thương mại nhu cầu thị trường ( rau tươi sản xuất) Cách thức thu hoạch Đa số trình thu hoạch táo chủ yếu dùng tay để hái thị trường tiêu thụ chủ yếu nhu cầu sử dụng rau tươi Chỉ lượng nhỏ táo thu hoạch có kết hợp giới hóa Sản lượng táo dùng quy trình sản xuất chủ yếu phụ thuộc vào điều kiện khai thác thị trường rau tươi, lượng táo dùng sản xuất coi sản phẩm thừa thị trường rau tươi 10 CNSX Nước ép táo GVHD: Đỗ Vĩnh Long 167 168 169 Hình 20 Thiết bị lọc khung 2.1.1.11 Làm Mục đích cơng nghệ 170 - Chuẩn bị: tăng tốc độ trình lọc sử dụng enzyme pectinase 3XL giúp kết lắng cấu tử nhỏ lơ lửng kể cấu tử khơng thể nhìn thấy mắt thường 171 - Hoàn thiện: Làm dịch ép táo giúp ổn định độ nước ép táo không bị vẩn đục trở lại Quá trình làm tác dụng enzyme pectinase làm đứt mạch phân tử pectin thành giai đoạn: • Giai đoạn 1: giai đoạn bất ổn định, đặc trưng giảm độ nhớt dịch quả, phản ánh trình thủy phân diễn với tốc độ nhanh • Giai đoạn 2: chất tạo thành trình thủy phân bắt đầu kết lắng, thủy phân pectin chậm dần, giai đoạn kết thúc cặn lắng hoàn toàn • Giai đoạn 3: kết thúc phân giải pectin, xác định cách cho lắng ion Ca2+ mà không thấy pectin 172 - Bảo quản: Ổn định độ nước ép giúp kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm Các biến đổi nguyên liệu 173 - Vật lý: độ nhớt dịch ép giảm pectin thủy phân, độ tăng lên phân giải pectin thành phân tử hòa tan kết lắng chất tạo thành trình thủy phân 45 CNSX Nước ép táo GVHD: Đỗ Vĩnh Long 174 - Hóa sinh: phản ứng xúc tác enzyme diễn phản ứng thủy phân pectin thành phân tử nhỏ nhanh 175 - Các biến đổi khác không đáng kể Phương pháp thực 176 - Cho nguyên liệu sau ép vào bồn ủ enzyme Các bước thực tương tự trình xử lý enzyme trình bày mục 2.1.1.8 177 - Thơng số cơng nghệ: • • • • • Nhiệt độ: 450C Thời gian: 1.5 h pH = 4.5 Nồng độ Enzyme pectinase 3XL: 0.02% w/w Nhiệt độ bất hoạt enzyme 900C, thời gian phút 178 2.1.1.12 Lọc tinh Mục đích cơng nghệ 179 - Hồn thiện: q trình lọc giúp cải thiện tiêu độ sản phẩm Vì sau trình xử lý enzyme, mạch pectin bị cắt nhỏ làm giảm độ nhớt, cấu tử lơ lửng dung dịch bị kết lắng xuống tạo thành lớp cặn Quá trình lọc giúp loại bỏ lớp cặn này, giúp nước táo không bị đục trở lại bảo quản 180 - Chuẩn bị: chuẩn bị cho trình phối chế Các biến đổi nguyên liệu 181 - Vật lý: độ dịch lọc tăng, độ nhớt dịch lọc giảm trình lọc phân riêng bã lọc dịch lọc Đồng thời làm thay đổi tỷ trọng dịch lọc 182 - Hóa lý: khơng xảy chuyển pha q trình lọc 183 - Các biển đổi khác không đáng kể Phương pháp thực 184 - Sử dụng thiết bị lọc thiết bị lọc ép sử dụng dĩa lọc – thiết bị làm việc gián đoạn Việc nạp huyền phù vào thiết bị tháo dịch lọc khỏi thiết bị thực liên tục khoảng thời gian Tuy nhiên, việc tháo bã lọc thực theo chu kì 185 - Thiết bị có hình trụ đứng nằm ngang Bộ phận thiết bị dĩa lọc (3) có tiết diện hình tròn Mỗi dĩa lọc có hệ thống giá đỡ lưới Phía bên ngồi giá đỡ phủ lớp vách ngăn Phía bên kênh dẫn dịch lọc 46 CNSX Nước ép táo GVHD: Đỗ Vĩnh Long 186 - Nguyên tắc hoạt động thiết bị: bơm huyền phù vào thiết bị Các cấu tử pha rắn giữ lại bề mặt vách ngăn dĩa lọc Riêng pha lỏng chui qua vách ngăn để vào kênh dẫn bên dĩa lọc chảy tập trung vào ống thu hồi (4) dĩa lọc xoay nhờ động (5) Theo thời gian sử dụng, cấu tử pha rắn bám đầy lên bề mặt vách ngăn dĩa lọc 187 Để vệ sinh dĩa lọc, người ta tháo thân trụ (2), sau tháo dĩa khỏi ống hình trụ (4) 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 Cửa quan sát Thân thiết bị Dĩa lọc Hình 21.Thiết bị lọc ép sử dụng dĩa lọc Ống trung tâm để thu hồi dịch lọc Động 2.1.1.12 Phối chế Nấu syrup Mục đích cơng nghệ - Chế biến: q trình nấu syrup làm thay đổi thành phần hóa học syrup, làm tăng hàm lượng chất khô, tăng độ cải thiện độ - Bảo quản: Các vi sinh vật bị ức chế tiêu diệt, nhờ mà thời gian bảo quản syrup tăng lên Các biến đổi nguyên liệu - Vật lý: độ nhớt tăng, thay đổi tỷ trọng syrup sau trình nấu 47 CNSX Nước ép táo GVHD: Đỗ Vĩnh Long 10 - Hóa lý: có hòa tan tinh thể saccharose vào nước, bay nước, hấp phụ số tạp chất 11 - Hóa học: xảy phản ứng nghịch đảo đường, chuyển hóa đường saccharose thành glucose fructose Cần lưu ý hiệu suất thủy phân saccharose khơng thể đạt đến 100% Sau q trình nấu, syrup chứa loại đường: glucose, fructose saccharose chưa bị thủy phân 12 - Sinh học hóa sinh: hệ vi sinh vật enzyme bị lẫn nguyên liệu bị ức chế tiêu diệt Phương pháp thực hiện: 13 - Hòa tan đường nước: Cho nước vào gia nhiệt đến 40 – 50 0C Tỷ lệ nước đường 1:2 Sau cho đường vào khuấy trộn đến đường hòa tan hồn tồn 14 - Gia nhiệt đến sôi (sôi tim) khoảng 20 – 30 phút 15 - Làm nguội: Cho acid citric vào hàm lượng 0.01% giữ 1giờ Đo độ Brix dung dịch syrup Bx thành phẩm 700Bx 16 - Lọc nóng: tách hết tạp chất học rác, đất, cát lẫn trình vận chuyển bảo quản Dùng thiết bị lọc khung để lọc Khi kết thúc trình nấu syrup bổ sung bột trợ lọc diatomite vào thiết bị khuấy để chuẩn bị cho trình lọc Phần bột trợ lọc bám bề mặt màng lọc giúp loại bỏ tạp chất mịn bị lẫn syrup 17 - Làm nguội nhanh cách trao đổi nhiệt với nước thiết bị trao đổi nhiệt mỏng Syrup làm nguội nhanh nhiệt độ không vượt 20 – 25 0C Cần lưu ý trình làm nguội phải thực điều kiện kín để hạn chế xâm nhập vi sinh vật từ môi trường 48 CNSX Nước ép táo GVHD: Đỗ Vĩnh Long 18 - Dùng thiết bị nấu syrup nồi hai vỏ có cánh khuấy dạng mái chèo 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 Hình 22 Nồi nấu syrup hai vỏ 34 Chú thích: 35 Đường nóng vào Đường nguyên liệu vào 36 Van xả đáy Van xả nước ngưng 37 Đường thoát Môtơ 38 Nắp thiết bị Áp kế 39 Van 10 Nút khởi động 40 11 Nhiệt kế 12 Cánh khuấy 41 42 49 Phối chế Mục đích cơng nghệ 43 - Hồn thiện: nhằm tăng độ hương vị cho sản phẩm nước táo Các biến đổi nguyên liệu 44 - Vật lý: phối trộn hai dung dịch lỏng (nước táo sau lọc syrup) độ nhớt, thể tích, tỷ trọng tính chất quang học sản phẩm sau phối trộn so với dịch táo lọc trước tăng 45 - Các biến đổi khác không đáng kể Phương pháp thực hiện: 46 - Sử dụng thiết bị khuấy trộn có cánh khuấy mái chèo 47 - Cấu tạo thiết bị bao gồm thùng khuấy, bên có cánh khuấy dạng mỏng gắn vào trục khuấy Tốc độ quay cánh khuấy tương đối thấp 20 – 150 rpm Với thiết bị loại này, phân tử chất lỏng thường chuyển động vòng tròn quanh trục chuyển động ly tâm chính, chuyển động theo phương thẳng đứng Thiết bị ln ln cần lắp thêm chặn thành thiết bị 48 - Thông số công nghệ: Thông số công nghệ quan trọng trình phối trộn hay chất lỏng tốc độ cánh khuấy Tốc độ cánh khuấy thấp khơng thực tốt q trình phối trộn dung dịch syrup có độ nhớt tương đối cao, tốc độ khuấy lớn làm tăng lượng oxi hòa tan sản phẩm Ta chọn tốc độ cánh khuấy 100 rpm Công thức phối trộn 49 Dịch táo sau lọc có 0Bx 120 50 Syrup có có 0Bx 700 51 Tỉ lệ phối trộn nước – dịch táo (1 :1) 52 Mong muốn sản phẩm có 0Bx 140 53 Vậy cơng thức phối trộn là: 1kg dịch táo – 1kg nước – 0,036 kg syrup 54 55 56 57 58 Động Phễu phối liệu Cánh khuấy Ống thùy quan sát Cửa xả đáy Van vào Thùng khuấy Thanh chặn 59 60 61 62 Hình 23.Thiết bị khuấy trộn có cánh khuấy mái chèo 63 2.1.1.13 Lọc membrane Mục đích cơng nghệ 64 - Bảo quản: tách bớt tế bào vi sinh vật vi khuẩn, nấm men, nấm sợi khỏi dòng permeate Nhờ đó, thời gian bảo quản sản phẩm permeate kéo dài Các biến đổi nguyên liệu 65 - Vật lý: độ nhớt độ đục dòng permeate giảm 66 - Sinh học: khơng xảy biến đổi sinh học Tuy nhiên, vi sinh vật bị giữ lại màng membrane 67 - Các biến đổi khác không đáng kể Phương pháp thực 68 - Sử dụng thiết bị mô hình cuộn xoắn, vi lọc – microfiltration MF, vật liệu membrane - cellulose acetate 69 - Thiết bị gồm hai hình trụ đồng trục có kích thước khác đặt lồng vào Chế tạo thép khơng rỉ Ống hình trụ đường kính nhỏ đục lỗ thân nơi tập trung dòng permeate • Khoảng khơng gian giới hạn mặt ngồi thân trụ đường kính nhỏ mặt thân trụ đường kính lớn đệm xốp cuộn lại theo hình xoắn ốc Tấm đệm làm vật liệu polypropylene Hai bên đệm hai membrane với bề • mặt hoạt động quay phía ngồi Dung dịch nước táo bơm vào đầu thân trụ di chuyển dọc theo thân trụ kênh dẫn có tiết diện hình xoắn ốc Dòng retentate tập trung đầu thiết bị hình trụ theo kênh dẫn nói Các cấu tử dòng permeate chui qua mao dẫn hai membrane để vào bên cấu trúc đệm Phần có tiết diện hình xoắn ốc liên thơng với ống hình trụ đường kính nhỏ Dòng permeate – nước táo tập trung ống hình trụ đường kính nhỏ vùng trục thiết bị bên ngồi 70 71 Hình 24 Thiết bị lọc membrane 2.1.1.14 Rót sản phẩm Mục đích cơng nghệ 73 - Hồn thiện sản phẩm 74 - Bảo quản: sau rót sản phẩm đóng gói sản phẩm cách ly với điều 72 kiện mơi trường bên ngồi Các biến đổi nguyên liệu 75 - Có thay đổi thể tích, khối lượng 76 - Trong điều kiện vơ trùng, q trình rót sản phẩm vào bao bì giấy khơng làm xảy biến đổi làm ảnh hưởng chất lượng nước táo Phương pháp thực 77 - Thiết bị sử dụng tủ rót vô trùng Thiết bị thực nhiều chức tạo hình bao bì giấy, vơ trùng bao bì giấy, chiết rót 78 - Đầu tiên, cac – tông tiếp nhận mở hộp, tạo hình đáy khơng khí tiệt trùng nóng, hàn kín đáy hộp Tiếp đến, hộp đưa đến vùng phun H2O2 để tiệt trùng, người ta phun dung dịch H 2O2 lên bề mặt bao bì, phần diện tích tiếp xúc với H2O2 chiếm khoảng 30 – 40% tổng diện tích bề mặt bao bì, sau người ta phun khơng khí nóng vơ trùng (1800C) để đuổi H2O2 bám bề mặt bao bì Hộp sau tiệt trùng đưa đến cấu rót dịch rót theo thể tích quy định Sau cùng, hộp hàn kín miệng đưa ngồi 79 Hình 25 Thiết bị chiết rót vơ trùng nước Ngăn chứa hộp cac – tông ; Bộ phận tiếp nhận mở hộp; Cơ cấu hình thành đáy khơng khí tiệt trùng nóng; Cơ cấu hàn kín đáy hộp; Thùng đựng H 2O2; Vòi phun H2O2 để tiệt trùng bao bì ; Vùng làm khơ khơng khí tiệt trùng nóng làm bay H2O2; Thùng đựng nguyên liệu cấu rót; Bộ phận hàn miệng hộp siêu âm; 10 Tạo hình miệng hộp; 11 Bánh lấy hộp ra; 12 Vùng khơng khí tiệt trùng Thơng số kỹ thuật: 80 - Thời gian: 30 phút 81 - Thể tích: 1000ml/hộp 82 - Năng suất: 12000 hộp/h 83 84 2.1.1.15 Bài khí Mục đích 85 - Bảo quản: Loại hết khí hộp trước ghép kín, loại bỏ mùi lạ sản phẩm, hạn chế trình oxy hóa Giảm áp suất hộp, tránh biến dạng, nứt mối hàn 86 Hạn chế trình oxy hóa, phát triển số vi sinh vật hiếu khí dịch Các yếu tố ảnh hưởng 87 - Nhiệt độ hỗn hợp: Nhiệt độ cao, chất khí dạng phân tán hòa tan cấu tử dễ bay dễ thoát khỏi hỗn hợp Tuy nhiên nhiệt độ cao xảy biến đổi khơng có lợi ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm số vitamin bị phân hủy, đặc biệt vitamin C 88 - Áp lực chân không: áp lực chân không lớn, phần nước ngưng tụ bị tách theo khí, làm chi phí lượng tăng Các biến đổi 89 -Vật lý: thay đổi thể tích hỗn hợp 90 - Hóa lý: bay hợp chất dễ bay hơi, ngưng tụ nước Thực thiết bị 91 Dùng phương pháp học: hút khơng khí khỏi hộp bơm chân không Thông số công nghệ -Nhiệt độ q trình: 50 -600C -Hàm lượng O2 sau khí: < 0,5mg/l -Thời gian khí: – phút 92 93 Hình 26 Thiết bị khí chân khơng 94 2.1.1.16 Đóng nắp Mục đích: bảo quản hoàn thiện 95 Cách ly hoàn toàn sản phẩm với mơi trường ngồi, hạn chế tái nhiễm vi sinh vật, đảm bảo cho thời gian bảo quản chất lượng sản phẩm Yêu cầu: Nắp hộp phải ghép thật kín , thật Thực hiện: 96 - Ta sử dụng máy đóng nắp tự động Trong thiết bị này, hộp chạy theo băng tải qua thiết bị rót hộp đóng nắp tự động, tất tiến hành buồng kín, đảm bảo điều kiện vơ trùng 97 2.1.1.17 Hồn thiện Mục đích cơng nghệ: 98 - Q trình hồn thiện sản phẩm bao gồm số công đoạn như: in ngày sản xuất bao bì, gắn ống hút lên hộp, đóng block hộp lại với Các biến đổi nguyên liệu: 99 - Do nước táo đựng bao bì kín nên q trình hồn thiện nói không gây biến đổi sản phẩm Phương pháp thực 100 - Thiết bị in ngày sản xuất bao bì, gắn ống hút đóng block thực theo phương pháp liên tục tự động hóa II.2 Táo Quy trình Chọn, phân loại Rửa Gọt vỏ, cắt miếng Ngâm Chần Nghiền Siêu âm Ép Bột trợ lọc Lọc thô Enzyme Pectinase Làm Bã ép Lọc tinh Syrup Phối chế Tiệt trùng UHT Hộp Rót sản phẩm Bài khí Nắp Đóng nắp Hồn thiện Sản phẩm Quy trình sản xuất nước ép táo Bã lọc Bã II.2.1 Thuyết minh quy trình cơng nghệ - Quy trình Bảng 2.2 Những trình giống khác quy trình quy trình Xét mục đích cơng nghệ, biến đổi ngun liệu Quy trình Quy trình phương pháp thực Các trình giống Các trình khác Chọn, phân loại Rửa Gọt vỏ, cắt miếng Ngâm Chần Nghiền Ép Làm Lọc Phối chế Rót sản phẩm Hoàn thiện Xử lý enzyme Lọc membrane Siêu âm Tiệt trùng UHT Vì vậy, quy trình em xin trình bày hai trình siêu âm tiệt trùng UHT 2.2.1.1 Xử lý sóng siêu âm Mục đích cơng nghệ - Chuẩn bị cho trình ép Dưới tác dụng lực nén kéo xuất bọt khí Bọt khí lớn dần đến giới hạn bọt khí nổ tạo nhiệt độ áp suất lớn vùng vi môi trường khoảng 5000 0C 2000 ats Chính tượng sủi bong bóng làm tăng hiệu suất trích ly tăng hiệu suất ép: Sau trình nghiền tạo thành huyền phù với vô số hạt lớn, hạt nhỏ Dưới tác dụng sủi bong bóng làm hạt lớn xuất vết nứt, hạt nhỏ va đập với làm bào mòn bề mặt, giảm độ bền học màng tế bào giảm liên kết ciment gắn kết tế bào thực vật với nhau, giảm kích thước hạt giúp giải phóng chất chiết Đồng thời sủi bong bóng giúp cải thiện truyền khối giảm hình thành lớp biên - Khai thác: Sóng siêu âm làm sủi bong bóng làm xuất vết nứt, bào mòn bề mặt làm chất bên tế bào dễ dàng thoát thoát nhiều làm tăng hàm lượng chất chiết dịch Các biến đổi nguyên liệu -Vật lý: Nhiệt độ trung bình mẫu lỏng tăng lên Áp suất trung bình tăng lên Kích thước hạt phân tán bị giảm Sự khuấy trộn hệ tăng lên - Hóa lý: chất ngun liệu rắn trích ly ngồi - Các biến đổi khác không đáng kể Phương pháp thực - Sử dụng thiết bị hoạt động liên tục Hielscher Thiết bị bao gồm phận có • • • • phát sóng siêu âm để thực chức siêu âm, có vỏ áo hiệu chuẩn nhiệt độ - Thông số công nghệ: • Tần số: 20 – 40 kHz • Công suất: 16kW • Lưu lượng: 1,5 – m3/h • Thời gian: 10 – 15 phút • Nhiệt độ: 70 – 800C 2.2.1.2 Tiệt trùng UHT Mục đích cơng nghệ: - Bảo quản: q trình tiệt trùng làm vơ hoạt bất thuận nghịch enzyme ức chế hệ vi sinh vật, nhờ kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm Các biến đổi nguyên liệu: - Sinh học: nhiệt độ cao làm cho trình trao đổi chất của vi sinh vật ngừng lại, vi sinh vật bị ức chế tiêu diệt - Hóa sinh: nhiệt độ cao làm biến tính bất thuận nghịch enzyme, vơ hoạt chúng - Vật lý: độ nhớt tỷ trọng thay đổi - Hóa học: nhiệt độ cao thúc đẩy phản ứng hóa học phản ứng Maillard đường khử acid amin, phản ứng phân hủy vitamin đặc biệt vitamin nhóm C Tuy nhiên, thời gian xử lý lại ngắn nên không gây biến đổi đáng kể đến tính chất nước táo - Hóa lý: trình gia nhiệt nước bay phần Phương pháp thực - Đầu tiên, nước táo bơm vào thiết bị trao đổi nhiệt dạng mỏng để gia nhiệt đến 800C Sau đó, bơm vào thiết bị gia nhiệt trực tiếp Người ta phối trộn nước táo nước để nhiệt độ hỗn hợp đạt 140 0C Tiếp theo, hỗn hợp nước táo nước vào ống cách nhiệt, thời gian lưu hỗn hợp ống – giây Tiếp theo, hỗn hợp vào thiết bị làm nguội sơ môi trường chân không đến khoảng 80 – 820C Tiếp đến, thiết bị trao đổi nhiệt mỏng dùng để làm nguội nước táo đến 200C với tác nhân làm nguội nước lạnh - Thiết bị: Quá trình tiệt trùng gồm giai đoạn: gia nhiệt, giữ nhiệt làm nguội • o Gia nhiệt: sử dụng kết hợp hai phương pháp gia nhiệt gián tiếp trực tiếp Đầu tiên nước ép gia nhiệt sơ thiết bị trao đổi nhiệt dạng mỏng với tác nhân gia nhiệt nước nóng • Tiếp đến, sử dụng phương pháp gia nhiệt trực tiếp để gia nhiệt nước táo đến nhiệt độ tiệt trùng Thiết bị sử dụng có dạng ống lồng ống, thành ống bên đục lỗ Nước táo bơm vào ống bên ngồi, nước dẽ cho vào ống bên thoát thành ống để phối trộn với nước táo Sau đó, hỗn hợp thiết bị o Giữ nhiệt: thiết bị gồm hệ thống ống dẫn cách nhiệt thật tốt nhằm hạn chế giảm nhiệt độ giai đoạn giữ nhiệt o Làm nguội: nước táo làm nguội qua hai giai đoạn: làm nguội sơ môi trường chân khơng làm nguội nhiệt độ rót sản phẩm (200C) • Làm nguội sơ mơi trường chân khơng: nước táo làm nguội bồn hình trụ đứng có kết nối hệ thống tạo chân khơng • Làm nguội xuống 200C: sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt mỏng với tác nhân làm nguội II.3 nước lạnh So sánh quy trình cơng nghệ Bảng 2.3 So sánh quy trình cơng nghệ Chỉ tiêu so sánh Quy trình Quy trình Quy trình có chế độ xử lý Tổn hao chất dinh dưỡng nhiều nhiệt ơn hòa, tổn thất chất dinh hơn, xử lý nhiệt nhiều làm Chất lượng dinh dưỡng khơng nhiều do: - Tăng hiệu suất trích ly dưỡng cách xử lý enzyme - Dùng màng membrane MF để loại vi sinh vật Giữ màu tự nhiên sản Cảm quan phẩm Đơn giản, gọn không cần tổn thất vitamin do: - Tăng hiệu suất trích ly cách siêu âm Xử lý nhiệt nhiều làm sậm màu sản phẩm Phức tạp sử dụng tiệt thiết bị hỗ trợ sử dụng thiết bị trùng UHT cần nhiều thiết bị hỗ Thiết bị lọc membrane trợ: bơm chân không, bồn làm nguội, thiết bị trao đổi nhiệt Chi phí cồng kềnh Ít tốn hạn chế Cao xử lý gia nhiệt nhiều lượng trình gia nhiệt Thời gian sảnxuất Dài hơn Ngắn (tính đơn vị sản phẩm) ... sản xuất thức uống thường sử dụng nước ngầm nước thành phố cung cấp làm nguyên liệu sản xuất Nước sử dụng quy trình cơng nghệ sản xuất nước ép táo đạt Quy chuẩn kỹ thuật Quốc Gia chất lượng nước. .. thu hoạch trễ tốt táo phải Tuy nhiên táo q chín ảnh hưởng đến q trình bảo quản, vận chuyển sản phẩm sản xuất từ táo rượu nước ép, Nguyên liệu táo dùng để sản xuất sản phẩm từ táo thực tiêu chuẩn... lạnh với nhiệt độ phòng bảo quản Táo bảo quản thời gian tháng 1.1.6 Yêu cầu lựa chọn nguyên liệu táo nước ép táo Nguyên liệu táo dùng để làm nước ép thường chọn loại táo Fuji có yêu cầu sau: - Khơng