Thiết bị thực phẩm _ Các máy làm sạch và phân loại

2.1 Khái niệm chung : – Trong Công nghệ sản xuất thực phẩm thực phẩm, nguyên liệu đa dạng về chủng loại, kích cỡ, thành phần khác nhau .Trong quá trình thu hoạch bị lẫn nhiều tạp chất. Do đó, để đảm bảo các điều kiện công nghệ chế biếnđảm bảo chất lượng thành phẩm, giá trị cảm quan v..v, nguyên liệu trước khi chế biến cần phải qua khâu làm sạch và phân loại Mục ñích của quá trình phân loại : ðảm bảo chất lượng nguyên liệu : ðồng nhất về kích cỡ, thành phần Tăng thời gian bảo quản Thích hợp cho các công đoạn chế biến tiếp theo Cơ sở phân loại: Cơ sở của quá trình phân loại dựa vào hình dáng, kích thước, chiều dài, tính chất khí động, tương tác bề mặt, tính chất từ tính v..vv, mỗi loại một máy riêng Ví dụ : Phân loại màu sắc: có tế bào quang điện Phân loại kích thước: sàng, máy chọn hạt. Phân loại theo tương tác bề mặt Phân loại theo khối lượng riêng : máy gằnđá Tách tạp chất lạ : Nam châmđiện, nam châm vĩnh cửu 2.2. Phân loại theo ñặc tính hình học: 2.2.1. Khái niệm: Phân loại theo đặc tính hình học được sử dụng rất phổ biến trong các xí nghiệp lương thực ñể tách tạp chất hoặc xếp loại nguyên liệu, bán thành phẩm và thành phẩm. Cơ sở phương pháp này là dựa vào sự khác nhau về chiều dày, chiều rộng, chiều dài, hình dáng và tiết diện của các phân tử trong khối hạt lương thực, thành phẩm để phân loại. ðối với dạng này người ta dùng máy phân loại theo kiểu sàng.

Thiết bị thực phẩm_Bài 2: Các máy làm phân loại PHẦN CÁC THIẾT BỊ CƠ HỌC CHƯƠNG 2: CÁC MÁY LÀM SẠCH VÀ PHÂN LOẠI thiết bị thực phẩm 2.1 Khái niệm chung : – Trong Công nghệ sản xuất thực phẩm thực phẩm, nguyên liệu đa dạng chủng loại, kích cỡ, thành phần khác Trong trình thu hoạch bị lẫn nhiều tạp chất Do đó, để đảm bảo điều kiện cơng nghệ chế biếnđảm bảo chất lượng thành phẩm, giá trị cảm quan v v, nguyên liệu trước chế biến cần phải qua khâu làm phân loại Mục đích trình phân loại : * ðảm bảo chất lượng nguyên liệu : ðồng kích cỡ, thành phần * Tăng thời gian bảo quản * Thích hợp cho công đoạn chế biến Cơ sở phân loại: Cơ sở trình phân loại dựa vào hình dáng, kích thước, chiều dài, tính chất khí động, tương tác bề mặt, tính chất từ tính v vv, loại máy riêng Ví dụ : Phân loại màu sắc: có tế bào quang điện Phân loại kích thước: sàng, máy chọn hạt Phân loại theo tương tác bề mặt Phân loại theo khối lượng riêng : máy gằnđá Tách tạp chất lạ : Nam châmđiện, nam châm vĩnh cửu 2.2 Phân loại theo đặc tính hình học: 2.2.1 Khái niệm: Phân loại theo đặc tính hình học sử dụng phổ biến xí nghiệp lương thực ñể tách tạp chất xếp loại nguyên liệu, bán thành phẩm thành phẩm Cơ sở phương pháp dựa vào khác chiều dày, chiều rộng, chiều dài, hình dáng tiết diện phân tử khối hạt lương thực, thành phẩm để phân loại ðối với dạng người ta dùng máy phân loại theo kiểu sàng 2.2.2 Sàng: Sàng phương pháp phổ biến đơn giản để phân loại nguyên liệu sản phẩm nhà máy chế biến bột gạo xí nghiệp chế biến thức ăn hỗn hợp cho gia súc Từ “sàng ” dùng trường hợp lỗ phân loại có kích thước lớn “rây” dùng trường hợp lỗ phân loại có kích thước nhỏ Việc phân loại hạt tiến hành theo cách: – Phân loại kích thước từ nhỏ đến lớn (hình 2.1): Tại đậy mặt sàng xếp nối tiếp Mặt sàng có kích thước lỗ nhỏ đặt trước, kích thước lỗ lớn đặt sau Khi hỗn hợp vật liệu chuyển ñộng từ trái sang phải ta thu phân loại mong muốn – Phân loại kích thước từ lớn đến nhỏ (hình 2.2): Tại đậy mặt sàng xếp song song chồng lên Mặt sàng có kích thước lỗ lớn dặt lên trên, kích thước lỗ nhỏ đặt Khi hỗn hợp vật liệu chuyểnđộng từ xuống ta thu nhận phân loại mong muốn Các phận sàng Mặt sàng phận làm việc Các vật liệu mặt sàng phải có chuyển động tương đối mặt sàng Những vật liệu phải có kích thước nhỏ kích thước lỗ sàng để lọt xuống lỗ sàng q trình phân loại tiến hành Cấu tạo: Có loại đục lỗ, lưới ñan ghi – Mặt sàng ñục lỗ: Là kim loại: thép hay ñồng, đục lỗ có diện tích khác nhau: tròn, thn dài (vng), tam giác Diện tích bề mặt tự phải có tỉ lệ hợp lí so với tổng diện tích mặt sàng, đảm bảo ñộ bền khí Tuy nhiên chiều dày tối ña mặt sàng không vượt 12mm Mặt sàng dùng để phân loại vật liệu có kích thước > 5mm Các lỗ mặt sàng có kích thước từ 5-80mm bố trí song song hay xen kẽ Các lỗ hình chữ nhật có chiều dài gấp lần chiều rộng Ưu ñiểm mặt sàng bền, thời gian sử dụng dài có nhược ñiểm bề mặt tự nhỏ Mặt sàng ñục lổ với hình dạng kích thước khác Trong q trình phân loại, hỗn hợp chia làm phần : – Phần lọt qua sàng gọi cấu tử lọt sàng (CTLS) – Phần nằm lại sàng gọi cấu tử sàng (CTTS) Tấm sàng ñục lổ ñược chế tạo từ kim loại dày khoảng 0,8-1,0 mm Tùy theo kích thước lổ sàng người ta chia sàng thành nhiều số Số hiệu sàng lỗ đột số tương ứng với kích thước lỗ sàng ( tính mm) nhân với 10 Thí dụ: Sàng đột lỗ thn dài, chiều rộng lỗ 1,75mm mang số hiệu 17,5 (No 17,5) – Mặt sàng ñan( hình 2.3): Dùng sợi vải, sợi kim loại, sợi lụa sợi nhựa tổng hợp ñan lại với theo kích thước định Mặt sàng sợi kim loại đan thành lỗ dạng vng chữ nhật kích thước cạnh lỗ từ 5mm đến 0,4mm Ưu điểm loại mặt sàng có bề mặt tự lớn nhược điểm khơng bền Số hiệu mặt lưới sàng ñan sợi kim loại số tương ứng với kích thước cạnh lỗ sàng tính mm Ví dụ : ðối với sàng lổ vuông cạnh D = 0,4 mm mang số hiệu 0.4 (No =04 ) – Rây : ðối với sàng ñan kích thước lỗ > 0,2mm gọi mặt sàng đan ðối với sàng đan kích thước lỗ < 0,2 mm gọi rây Ở Liên Xô mặt rây lụa ñược chia làm loại: Rây nhẹ rây nặng tùy theo khối lượng 1m2 mặt rây Rây nặng: Có 20 số ( từ số hiệu No 71 đến No 280 ) Rây nhẹ có 25 số ( từ số hiệu No ñến số hiệu 76) ðối với rây nặng số hiệu ví dụ No71 nghĩa 10cm có 71 hàng lổ ðối với rây nhẹ số hiệu No 76 nghĩa 1cm có 76 hàng lỗ Rây nhẹ để phân loại bột, rây nặng để phân hạt lớn ví dụ : Gạo, Cám Gần ñây rây lụa ñược thay rây ñan từ sợi kapron nylon, rây ñan sợi nhân tạo bền gấp lần, hút ẩm không làm tắc lổ rây – Thanh ghi ( hình 2.4): Loại dùng để phân loại loại vật liệu có kích thước lớn hơn 80mm Cấu tạo mặt sàng gồm ghi ñược ñặc theo chiều dọc sang, khe hở chúng kích thước vật liệu lọt qua sàng Kích thước ghi chọn phụ thuộc kích thước sản phẩm chưa sàng Với H = d B = (0,2-0,3) d Các cạnh nghiêng có góc nghiêng khoảng 6-100 Chú ý lắp đặt phần chiều rộng ghi có kích thước nhỏ luôn quay xuống 2.2.3 Phân loại máy sàng a.Theo cấu tạo phận làm việc : Máy sàng chia làm nhóm – Mặt sàng phẳng: ðược dùng phổ biến có hệ số sử dụng bề mặt làm việc lưới cao Có loại : Máy sàng có lưới chuyển động tịnh tiến qua lại, áy sàng có lưới chuyển động tròn, máy sàng có máy chuyển động rung (hình 2.5) – Mặt sàng hình trụ: ðể kiểm tra phế liệu hạt b Theo điều kiện sử dụng : Sàng cố định Sàng lưu ñộng c Theo số lượng mặt sàng: Sàng đơn Sàng kép d Theo hình thức dẫn động : Máy sàng dao động quán tính Máy sàng dao động cấu lệch tâm Máy sàng dẫn ñộng tay quay truyền e.Theo vật liệu cần sàng: Máy sàng tạp: Dùng để tách tạp chất Máy sàng phân loại: ðể phân riêng thành phần hạt có kích thước chất lượng khác 2.2.4 Máy sàng có mặt sàng phẳng chuyển động tính tiến qua lại :ðược dùng phổ biến điển hình máy sàng phân loại lưới sàng khơng khí Cấu tạo: Hình 2.6 cấu tạo máy sàng phân loại lưới sàng khơng khí dùng để làm phần riêng hạt Theo chiều cao máy chia thành phần: – Vùng phân loại khơng khí làm hạt – Thùng sàng ñể phân hạt theo ñộ lớn thành phần hạt riêng biệt -Vùng phân loại khơng khí chia hạt theo ñộ lớn thành phần riêng theo tính chất khí ñộng học Nguyên tắc làm việc: Hạt để vào buồng 1, quạt hút khơng khí kéo sản phẩm vào ống theo hỗn hợp nhẹ khí động lực Những hỗn hợp lắng vào buồng từđấy chúng tách khỏi máy Khơng khí buồng quạt thổi vào lần thứ để làm hạt Như quạt làm việc theo ngun tắc tuần hồn kín dòng khơng khí Ở thùng sàng khối hạt ñược phân số thành phần hạt khác theo chiều rộng chiều dày hạt Tất ñể vào ngăn khác vùng phân loại khơng khí phía Quạt hút khơng khí qua lớp sản phẩm trượt theo mặt phẳng nghiêng Tương ứng với vận tốc không khí khác ngăn riêng buồng lạnh, có hỗn hợp khoang, hạt bẩn, hạt hỗn hợp nhẹ ñược lắng xuống 2.2.5 Máy sàng rung Mục đích sử dụng : – Phân loại ngun liệu – Vận chuyển vật liệu – Làm tơi nguội vật liệu Phân loại: Có cấu gây rung động cho máy sàng rung – ðĩa có gắn đối – Cơ cấu lệch tâm * ðĩa có gắn đối trong: ðược gắn trục dẫn động máy Khi trục quay ñĩa gây nên lực qn tính làm cho thùng sàng chuyển động theo hướng khác Hình 2.6 sơ đồ máy sàng rung Cơ cấu gây rung ñộng đĩa có gắn đối trọng.Ở lưới trên, tập chất lớn tách ra, lưới tạp chất nhỏ Thùng sàng có gắn lưới sàng tựạ bốn lò xo xoắn thẳng đứng 2,3 Các chi tiết để lắp ghép lò xo với thùng sàng, cho phép ñiều chỉnh mức ñộ kéo căng chúng Tại trọng tâm thùng sàng có trục có gắn đối Khi trục mang đối trọng quay trọng tâm thùng sàng chuyển dịch tương trọng tâm tồn hệ, trọng tâm tồn hệ đứng n * Cơ cấu lệch tâm: Trục lệch tâm máy tựa gối đỡ Các gối đỡ lại gắn vào thùng sàng Khi máy làm việc thùng sàng thực chuyển động rung nhờ quay trục lệch tâm Sơ ñồ cấu tạo máy sàng rung cấu lệch tâm trình bày hình 2.7 Máy gồm có khung sàng đỡ hệ thống lò xo gắn bệ máy Trên khung sàng gắn ổ đỡ trục lệch tâm Phía ngồi trục lệch tâm 6, người ta bố trí hai đĩa mà vành có gắn hai đối trọng Với cách lắp này, ñiều chỉnh biên ñộ dao ñộng sàng Trục lệch tâm nhận truyền ñộng quay qua bánh ñai dẫn ñộng từ ñộng vào Trên khung sàng ñặt 1,2 hay nhiều lưới sàng tùy theo u cầu phân loại Tính tốn : Năng suất máy sàng rung Xácđịnh theo công thức Q = Bq , kg/h Trong : B – Chiều rộng mặt sàng, cm q – Tải lượng riêng mặt sàng kg/cm 2.3 Phân loại theo tính chất khí động học Trong xí nghiệp chế biến bột, gạo thức ăn hỗn hợp cho gia súc thường dùng phổ biến thiết bị phân loại hỗn hợp dòng khơng khí ðó phân loại sức gió, dựa vào tính chất khí động học cấu tử ñể phân chia thành phần khác Những tính chất khí động học phân tử phụ thuộc vào hình dạng, kích thước, khối lượng, trạng thái bề mặt phân tử, vị trí phân tử dòng khơng khí cuối trạng thái khơng khí Khả chống lại sức đẩy dòng khơng khí gọi độ cản gió phân tử Nếu phân tử có độ cản gió khác vận tốc chúng khác Dựa vào khác phân loại hỗn hợp Ở nước ta, Trung Quốc, Nhật Bản v v dùng quạt hòm để tách tạp chất nhẹ nặng khối lương thực dựa vào nguyên tắc phân loại theo tính chất khí đọng học (hình 2.8) 2.4 Phân loại theo tỉ trọng Ở nhà máy chế biến gạo, bột thức ăn gia súc trình làm tạp chất nặng như: đá, sỏi, đất viên, mảnh thủy tinh v v quan trọng Chúng có kích thước gần kích thước hạt nên khơng thể phân loại sàng Do phải phân loại khác tỉ trọng Nếu cấu tử hỗn hợp cần phân loại có khác rõ rệt tỉ trọng dể dàng phân riêng Máy tách tạp chất ñá sỏi dựa nguyên tắc phân loại theo tỉ trọng Sơ ñồ trình cơng tác máy tách giới thiệu hình 2.9 Ở số nhà máy, dùng phổ biến loại máy tách ñá kiểu Grigorovic Bộ phận cơng tác máy tách đá đĩa trộn hình Khi máy chuyển động lắc tròn, tác dụng lực li tâm quán tính, hạt chuyển động lên phía đĩa hình chóp, ñá sỏi chuyển ñộng xuống ( hình 2.10) 2.5 Phân loại theo từ tính 2.5.1 Khái niệm: Các nguyên liệu thành phẩm đưa vào nhà máy thường có lẩn tạp chất kim loại, sắt, trình thu hái, vận chuyển lúc làm Tạp chất sắt làm hỏng phận cơng tác máy (cọ bề mặt trục nghiền, máy xay,v v ) bật tia lửa – gây hỏa hoạn Do làm tạp chất sắt khâu có ý nghĩa quan trọng trình sản xuất Các loại tạp chất sắt, gang, niken dùng nam châm để tách 2.5.2 Thiết bị Dùng nam châm vĩnh cửu nam châm điện để tách tạp chất sắt (hình 2.11, hình 2.12) Thiết bị phân loại từ tính gồm: Nhiều thỏi nam châm ghép lại, cực nam châm bố trí mặt phẳng nghiêng mà sản phẩm chạy qua Sản phẩm chạy qua nam châm thành lớp mỏng với vận tốc không lớn đủ để nam châm hút lại tạp chất sắt Sau thời gian làm việc cần làm bề mặt nam châm nam châm vĩnh cửu phải đảm bảo lực hút khoảng 12 kG Lớp nguyên liệu chảy qua nam châm không dày 2.7 Các máy phân loại khác : Máy phân loại dựa theo chiều dài hạt: (Máy chọn hạt) 2.7.1 Mục đích: – ðể phần riêng sản phẩm thực phẩm rời xa tách tạp chất theo chiều dài hạt (như ép dầu, men …) – Chọn hạt giống tác tạp chất rơm rạ tách tạp chất ngắn như: sạn, cát, tách gạo xay khỏi thóc v.v… 2.7.2 Phân loại: có loại – Máy chọn hạt kiểu trụ – Máy chọn hạt kiểu ñĩa 2.7.3 Máy chọn hạt kiểu hình trụ(hình 2.13a, hình 2.14) Cấu tạo : Máy gồm ống trụ thép (vỏ thùng), bề mặt bên vỏ thùng có lỗ tổ ong vít tải 3, đặt máng Ống trụ chế tạo thép tấm, lỗ tổ ong có đường kính > 3mm thực phay thép kẽm Nguyên tắc làm việc: Khi ống trụ quay hạt riêng lẻ rơi vào tổ ong, hạt quay với ống trụ góc rơi xuống Hạt ngắn lọt vào lỗ tổ ong sâu hạt dài Vì ống trụ quay, hạt ngắn rơi xuống muộn rơi vào máng tháo vít tải Những hạt dài trược theo bề mặt bên vỏ thùng dọc theo chiều dài thùng Mức độ phân riêng hỗn hợp hạt phụ thuộc vào tâm đất mặt cạnh máng 2.7.4.Máy chọn hạt kiểu đĩa (hình 2.13.b): Cấu tạo nguyên tắc làm việc: Các lỗ tổ ong nằm bề mặt đĩa gang quay Khi đĩa quay hạt ngắn rơi vào bên lỗ tổ, sau rơi xuống máng tháo khỏi máy Còn hạt dài trượt theo chiều nghiêng máy ... diện phân tử khối hạt lương thực, thành phẩm để phân loại ðối với dạng người ta dùng máy phân loại theo kiểu sàng 2.2.2 Sàng: Sàng phương pháp phổ biến đơn giản để phân loại nguyên liệu sản phẩm. .. liệu chảy qua nam châm không dày 2.7 Các máy phân loại khác : Máy phân loại dựa theo chiều dài hạt: (Máy chọn hạt) 2.7.1 Mục đích: – ðể phần riêng sản phẩm thực phẩm rời xa tách tạp chất theo chiều... khơng thể phân loại sàng Do phải phân loại khác tỉ trọng Nếu cấu tử hỗn hợp cần phân loại có khác rõ rệt tỉ trọng dể dàng phân riêng Máy tách tạp chất ñá sỏi dựa nguyên tắc phân loại theo tỉ