Tiểu luận: Công nghệ sản xuất nước giải khát bão hòa CO2

Nước giải khát có gas (CO2) không chỉ giải khát triệt để cơn khát mà nó còn có nhiều tác dụng khác mà khiến người ta phải chọn nó. Đơn giản là vì CO2 khi hòa tan trong nước sẽ tạo ra một lượng nhỏ acid, tạo nên vị chua cho dung dịch kết hợp với vị chua của acid cùng hương liệu tạo nên vị chua đặc trưng cho sản phẩm. Ngoài ra, còn bọt khí CO2 tự do cũng kích thích vòm miệng, giúp cho sự tiêu hóa tốt hơn. Không những thế nó có tác dụng như một chất bảo quản, góp phần trong việc bảo quản sản phẩm tránh bị hư hỏng.

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ★★★ BÀI TIỂU LUẬN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT Chuyên đề: “BÃO GVHD: SVTH: HÒA CO2” PHAN THỊ HỒNG LIÊN NGUYỄN THỊ KIM NGÂN NGUYỄN THỊ DIỄM THÚY NGUYỄN THỊ THÚY VI BẠCH THỊ TÂM NGUYỄN THỊ NGHĨA 3005080167 3005080415 3005080199 3005080418 3005080237 TP.HCM, 02/05/2010 TP.HCM, 02/05/2010 CHUYÊN ĐỀ: “BÃO HÒA CO2” TRANG MỤC LỤC CHƯƠNG I: TỔNG QUAN BÃO HÒA CO2 TRONG NƯỚC GIẢI KHÁT 1.1 KHÍ CARBONIC 1.1.1 NGUỒN GỐC CO2 1.1.1.1 THU NHẬN CO2 TỪ QUÁ TRÌNH LÊN MEN BIA VÀ RƯỢU .6 1.1.1.2 THU NHẬN CO2 TỪ PHẢN ỨNG ĐỐT CHÁY NGUYÊN LIỆU 1.1.2 TÁC DỤNG CO2 1.1.3 ĐẶC TÍNH CO2 .8 1.2 ĐỊNH NGHĨA “BÃO HÒA CO2” 1.3 BẢN CHẤT CỦA Q TRÌNH BÃO HỊA CO2 .8 1.4 CÁC YẾU TĨ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỘ BÃO HỊA CO2 1.4.1 NHIỆT ĐỘ .9 1.4.2 ÁP SUẤT 1.4.3 CÁC YẾU TỐ KHÁC 10 1.5 XỬ LÍ CO2 CHO Q TRÌNH BÃO HỊA 10 CHƯƠNG II: QUÁ TRÌNH BÃO HÒA CO2 12 2.1 PHƯƠNG PHÁP BÃO HÒA CO2 12 2.1.1 PHƯƠNG PHÁP POSTMIX 12 2.1.2 PHƯƠNG PHÁP PREMIX .13 2.2 THIẾT BỊ BÃO HÒA CO2 13 2.2.1 MÁY BÀI KHÍ 13 CHUYÊN ĐỀ: “BÃO HÒA CO2” TRANG 2.2.2 MÁY BÀI TRỘN SIRO 14 2.2.3 MÁY LẠNH 14 2.2.4 MÁY BÃO HÒA CO2 15 2.2.4.1 MÁY BÀI KHÍ NƯỚC NGUYÊN LIỆU VÀ PHỐI TRỘN NƯỚC VỚI SYRUP THÀNH PHẨM TRƯỚC, SAU ĐĨ TIẾN HÀNH BÃO HỊA CO2 16 2.2.4.2 MÁY BÃO HỊA CO2 CĨ HAI LOẠI: LÀ DẠNG MÀNG MỎNG VÀ DẠNG PHUN 16 2.3 CÁC NGUYÊN NHÂN ẢNH HƯỞNG XẤU ĐẾN KẾT QUẢ BÃO HÒA 18 TÀI LIỆU THAM KHẢO 19 CHUYÊN ĐỀ: “BÃO HÒA CO2” TRANG LỜI MỞ ĐẦU Ngày với tốc độ hóa thị cơng nghiệp hóa đất nước, nghành cơng nghệ thực phẩm đóng vai trị quan trọng kinh tế quốc dân Đóng vai trị chủ lực có lĩnh vực chế biến đồ uống 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) Nước giải khát có gas (CO2) khơng giải khát triệt để khát mà cịn có nhiều tác dụng khác mà khiến người ta phải chọn Đơn giản CO hịa tan nước tạo lượng nhỏ acid, tạo nên vị chua cho dung dịch kết hợp với vị chua acid hương liệu tạo nên vị chua đặc trưng cho sản phẩm Ngồi ra, cịn bọt khí CO2 tự kích thích vịm miệng, giúp cho tiêu hóa tốt Khơng có tác dụng chất bảo quản, góp phần việc bảo quản sản phẩm tránh bị hư hỏng Như biết đặc tính quan trọng CO dễ hòa tan nước Thế nhưng, trình bão hịa CO2 nước giải khát cịn tùy thuộc vào nhiều yếu tố nhiệt độ, áp suất, thiết bị bão hịa, v.v … Vì vậy, sau phần tìm hiểu sâu hơn, chi tiết q trình bão hịa CO2 nước giải khát Trong q trình tìm hiểu thu nhận thơng tin chắn khơng tránh khỏi sai sót Do đó, nhóm sinh viên chúng em mong nhận ý kiến đóng CHUN ĐỀ: “BÃO HỊA CO2” TRANG góp Cơ để hồn thiện đề tài tiểu luận về: “ bão hòa CO2” nước giải khát CHUYÊN ĐỀ: “BÃO HÒA CO2” TRANG CHƯƠNG I: TỔNG QUAN BÃO HÒA CO2 TRONG NƯỚC GIẢI KHÁT Nước giải khát pha chế không cồn sản xuất cách phối trộn syrup với acid hữu cơ, chất màu, hương liệu, chất ức chế vi sinh vật số phụ gia khác Sản phẩm bão hịa CO2 khơng Dựa vào bão hịa CO2 có sản phẩm, người ta chia nước giải khát thành hai nhóm: sản phẩm có CO2 sản phẩm khơng có CO2 Trên thị trường giới, nhóm sản phẩm có chứa CO phổ biến sản xuất với số lượng lớn Cịn nhóm sản phẩm khơng có chứa CO tiêu thụ với thị phần nhỏ Công nghệ sản xuất nước giải khát pha chế khơng có chứa CO tương tự công nghệ sản xuất nước giải khát pha chế có CO đơn giản nhiều Điểm khác biệt chủ yếu quy trình sản xuất nước giải khát có gas có q trình bão hịa CO Như thế, q trình bão hịa CO nào? quy trình thiết bị bão hòa CO2 nước giải khát sao? Vì thế, sau phần tìm hiểu chi tiết đáp ứng thắc mắc câu hỏi 1.1 KHÍ CARBONIC (CO2): Hình ảnh minh họa khí CO2 CHUN ĐỀ: “BÃO HỊA CO2” TRANG 1.1.1 Nguồn gốc CO2: Trong nước giải khát có gas, CO yếu tố tạo nên đặc trưng sản phẩm, không ảnh hưởng đến giá trị cảm quan mà cịn góp phần làm tăng độ bền sinh học chúng Như biết, thiên nhiên CO tạo từ hô hấp động, thực vật người CO2 tạo thành từ phản ứng cháy, nung vôi sống, phản ứng lên men, từ giếng có chứa khí CO2 Thế nhưng, nhà máy sản xuất nước giải khát CO thường dùng từ hai nguồn: • CO2 từ phản ứng lên men nhà máy sản xuất cồn, bia • CO2 sản xuất đốt cháy dầu DO với chất trung gian (MEA) monoethanol amine 1.1.1.1 Thu nhận CO2 từ trình lên men bia rượu: Các nhà máy sản xuất bia rượu thường có phân xưởng sản xuất CO 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, … Ngồi phần khí CO2 sinh bị thất q trình thu hồi Vì thế, tron thực tế người ta thu hồi trung bình 70% lượng khí CO2 sinh từ phương trình lên men nói Kiểm sốt lưu lượng khí Khí CO2 thu nhận từ trình lên men bia rượu bị lẫn tạp chất dễ bay aldehyt, rượu… Vì thế, ta cần phải xử lý tinh CO2 CHUYÊN ĐỀ: “BÃO HÒA CO2” TRANG 1.1.1.2 Thu nhận CO2 từ phản ứng đốt cháy nhiên liệu: Người ta thường dùng dầu DO làm nguyên liệu sản xuất CO 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 đơt cháy, ngồi CO2 nước, cịn 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, CO2 hấp thụ MEA, cịn 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 CO 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 1.1.2 Tác dụng CO2: • CO2 góp phần tạo hương vị, thân CO vị, hịa 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 vịm 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 bão 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 tiện Trong sản phẩm nước giải khát có gas, khí CO tạo nên mơi trường kị khí, ức chế phát triển vi sinh vật hiếu khí bắt buộc Khí CO2 ức chế vi sinh vật theo nhiều cách: ♦ CO2 làm thay đổi chức màng tế bào chất vi sinh vật, ảnh hưởng đến khả vận chuyển chất dinh dưỡng từ môi trường CHUYÊN ĐỀ: “BÃO HỊA CO2” TRANG bên ngồi vào bên tế bào thải bỏ số sản phẩm trao đổi chất từ bên tế bào môi trường bên ngồi ♦ CO2 ức chế hoạt tính số enzyme tế bào vi sinh vật làm rối loạn trình trao đổi chất tế bào ♦ CO2 hấp thụ vào bên tế bào làm thay đổi giá trị pH tế bào chất ♦ CO2 làm biến đổi số tính chất hóa lý protein tế bào vi sinh vật gây rối loạn trình trao đổi chất tế bào 1.1.3 Đặc tính CO2: CO2 khí nặng, khơng màu gần khơng mùi, khơng cháy, khơng gây ăn mịn kim loại Khi tan nước, CO tạo dung dịch acid nhẹ (acid carbonic) có độ pH từ 3,2 đến 3,7 không gây nguy hiểm cho vật liệu thơng thường Trong mơi trường nhiều khí CO2, gây ngạt thở cắt nguồn cung cấp oxi Vì vậy, CO2 dùng làm chất chữa cháy CO2 cịn ngun liệu phản ứng quang tổng hợp thực vật CO2 thường diện trạng thái: • CO2 dạng khí nhiệt độ 31,10C • CO2 hóa lỏng nhiệt độ thấp 31,10C Ở nhiệt độ bình thường, CO2 trạng tháo lỏng nén với áp suất cao Vì vậy, CO lỏng phải ln chứa bình chịu áp suất cao • CO2 trạng thái rắn nhiệt độ - 56,6 0C, có màu trắng tuyết, nén thành dạng viên có tên thương mại nước đá khơ CO2 dễ hịa tan nước Đây đặc tính yếu tố quan trọng nghành sản xuất nước giải khát Ở nhiệt độ 15 0C, thể tích nước hấp thụ thể tích CO2 1.2 ĐỊNH NGHĨA “BÃO HỊA CO2”: Bão hịa CO2 trình nạp CO2 vào nước giải khát đến giá trị nồng độ định tùy theo u cầu cơng nghệ 1.3 BẢN CHẤT CỦA Q TRÌNH “BÃO HÒA CO2”: CHUYÊN ĐỀ: “BÃO HÒA CO2” TRANG Sự hòa tan CO2 nước syrup thành phẩm q trình hấp thụ, CO2 chất hấp thụ Quá trình phụ thuộc vào khả tương tác CO2 với nước syrup thành phẩm Theo lý thuyết màng bề mặt hai pha khí lỏng ln tồn hai lớp màng kế sát nhau: lớp màng bao gồm phân tử khí lớp màng cịn lại phân tử lỏng Hai lớp màng khí - lỏng tạo nên trở lực định ảnh hưởng đến khả dịch chuyển phân tử khí từ pha khí vào pha lỏng ngược lại Sự dịch chuyển phân tử khí qua hai lớp màng khí – lỏng nói xảy theo nguyên tắc khuếch tán (Kalunhans cộng sự) Tuy nhiên, tiến hành bão hòa CO2 cho sản phẩm nước giải khát phần khí CO2 tương tác hóa học với phân tử nước tạo sản phẩm acid carbonic Acid thủy phân tạo ion carbonate bicarbonate 1.4 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỘ “BÃO HỊA CO2”: Độ hịa 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 trình bão hịa CO2 cho sản phẩm 1.4.1 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, CHUYÊN ĐỀ: “BÃO HÒA CO2” TRANG 10 áp suất khơng khí, nhiệt độ 21,1 0C thể tích nước hấp thụ 0,85 thể tích CO2 Ở nhiệt độ 100C nước hấp thụ 1,19 thể tích CO Ở nhiệt độ 210C phải cần áp suât cao để bão hòa CO bão hịa khơng bền hay cịn gọi bão hòa giả định, liên kết nước CO2 Trong công nghệ sản xuất nước giải khát pha chế, q trình bão hịa CO2 cho sản phẩm thường thực – 0C 1.4.2 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 CO2, 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 hịa tan Như vậy, có mặt khơng khí nước khí CO2 ngun liệu khơng làm giảm độ hòa tan 1.4.3 Các yếu tố khác: Các yếu tố khác ảnh hưởng đến bão hòa CO2 sản phẩm: • Nồng độ chất hịa 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 • Nước chứa nhiều khơng khí, tạp chất • Chai rửa khơng • Siro cịn nóng, nhiều bọt CHUN ĐỀ: “BÃO HỊA CO2” TRANG 11 • Áp suất CO2 cung cấp cho máy không ổn định 1.5 XỬ LÍ CO2 CHO Q TRÌNH BÃO HỊA: CO2 thu từ phản ứng lên men hay từ phản ứng đốt cháy thường cịn có số tạp chất dầu, khí khác O 2, SO2, mùi, vị lạ , tạp chất ảnh hưởng đến q trình bão hịa CO chất lượng sản phẩm Do đó, CO2 phải xử lí trước đưa vào sản xuất Khí CO2 qua bình chứa nước, dung dịch thuốc tím KMnO carbonate natri (nồng độ 6g/L) để loại bỏ tạp chất Tại đây, dung dịch KMnO4 sử dụng tác nhân để rửa CO nhằm tách số tạp chất aldehyt, rượu Sau đó, khí CO chuyển tới tháp để tách nước Quá trình tách nước thực theo phương pháp ly tâm Tiếp theo, khí CO qua phận lọc để vào máy nén khí ba cấp Tại máy nén khí, CO2 vào phận nén khí cấp nén ép đến áp suất 0,785 MPa; kế đến, khí CO vào thiết bị trao đổi nhiệt đến thiết bị tách dầu Tiếp theo, CO vào phận nén khí cấp hai nén đến áp suất 2,36 ÷ 2,75 MPa Rời phận CO2 làm nguội thiết bị trao đổi nhiệt tách dầu trong thiết bị Cuối cùng, CO dẫn vào phận nén khí cấp ba đến áp suất 6,38 ÷ 6,87 MPa làm nguội thiết bị trao đổi nhiệt tách dầu thiết bị Rời máy nén khí cấp ba, CO2 vào tháp có chứa than hoạt tính Tại đây, than tách tạp chất cịn sót lại dịng khí CO2 Sau đó, khí CO2 vào tháp có chứa silicagel để tách phần nước cịn sót lại Ở giai đoạn sau cùng, khí CO2 vào thiết bị ngưng tụ, làm lạnh chuyển sang dạng lỏng Ở áp suất 6,38 ÷ 6,87 MPa; CO2 lỏng từ thiết bị ngưng tụ qua van tiết CHUYÊN ĐỀ: “BÃO HỊA CO2” TRANG 12 lưu với áp suất 2,36 ÷ 2,75 MPa để vào bồn trung gian Từ đây, CO2 qua van tiết lưu để vào bồn chứa sản phẩm CHUYÊN ĐỀ: “BÃO HÒA CO2” TRANG 13 CHƯƠNG II: Q TRÌNH BÃO HỊA CO2 2.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP BÃO HÒA CO2: 2.1.1 Phương pháp Postmix: Trong thiết bị thuộc hệ cũ, siro tổng hợp đong lường vào chai theo số lượng quy định, sau nước bão hịa CO rót vào chai sản phẩm trộn trước đưa vào kho  Ưu điểm: • Q trình bão hịa CO2 nước thực dễ dàng cho sản phẩm • Thiết bị đơn giản nên đầu tư ban đầu tốn  Nhược điểm: • Số lượng siro chai sản phẩm khó kiểm sốt, từ dẫn đến sản phẩm khơng đồng • Việc hòa trộn siro chai sản phẩm khó hồn hảo, đơi bị sốt, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm • Việc kiểm tra chất lượng sản phẩm phức tạp • Khơng kinh tế sản phẩm khơng đồng 2.1.2 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 siro tự động hòa trộn theo tỉ lệ quy định bão hịa CO2 sau CHUN ĐỀ: “BÃO HỊA CO2” TRANG 14  Sơ đồ thiết bị: Các thiết bị áp dụng phương pháp premix theo quy trình sau: Nước sản xuất (A) Máy khí Siro T.H (B) Bơm định lượng Hòa trộn siro (AB) Bão hòa CO2 (ABC) Làm lạnh Máy chiết 2.2 THIẾT BỊ BÃO HỊA CO2: Các thiết bị bão hịa CO2 gồm có: máy khí, máy hịa trộn siro, máy lạnh, máy bão hịa CO2 2.2.1 Máy khí: Nước thường chứa lượng khơng khí (khí O2) khoảng 8g/L, lượng khí gây trở ngại cho việc bão hịa CO Để cho bão hòa CO đạt kết tốt (giúp khí CO2 dễ hấp thụ, độ bão hòa vững bền, tiết kiệm CO2) Máy khí bình chứa mảnh sứ, nước chảy vào bình, chảy mảnh sứ, nước phân tán nhỏ, khí O nhẹ bay lên nằm phần bình bơm hút ngồi, nước khỏi bình khơng cịn khơng khí bơm đến máy hịa trộn siro  Nguyên tắc hoạt động máy: Bơm bơm nước vào máy khí, nước phun vào lớp sò sứ, chảy lên lỏi qua sị, khí O nước thoát lên CHUYÊN ĐỀ: “BÃO HỊA CO2” TRANG 15 bơm số hút ngồi, phần nước khơng cịn O2 chảy xuống đáy bồn bơm số dẫn đến máy hòa trộn  Tác dụng máy: • Tiết kiệm CO2 q trình bão hịa • Giúp cho phản ứng bão hịa bền vững, tăng chất lượng sản phẩm • Cắt bỏ môi trường phát triển vi sinh vật 2.2.2 Máy hòa trộn siro: Máy hòa trộn siro hay máy định lượng tự động điều chỉnh, hòa trộn siro theo tỉ lệ mong muốn nhà sản xuất Việc hòa trộn giúp cho sản phẩm đồng nhất, khơng bị trở ngại q trình chiết sản phẩm, có chênh lệch nhiệt độ nước siro (sẽ gây xì, trào) Kiểm sốt lưu lượng phụ trợ sản xuất nước (nhà máy NGK) 2.2.3 Máy lạnh: Như biết, nước lạnh hấp thụ CO 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 Ngoài chiết sản phẩm nhiệt độ cao có tượng trào sản phẩm suất máy bị giảm  Lợi ích máy lạnh: • Sản phẩm đồng độ bão hịa 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 • Giảm việc điều chỉnh CO2 máy bão hịa CO2, siro pha lỗng (nước chưa có CO2) làm lạnh máy CHUYÊN ĐỀ: “BÃO HÒA CO2” TRANG 16 Máy lạnh gồm có máy nén lạnh, máy giải nhiệt, bồn ướp lạnh Môi chất làm lạnh NH3 hay freon chứa vĩ lạnh Siro pha loãng từ máy hòa trộn bơm qua bồn ướp lạnh, siro 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 O2 cịn 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 siro máy bão hòa máy chiết để hệ thống thiết bị hoạt động liên tục 2.2.4 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 CO2 Để việc bão hòa CO2 nhanh hồn hảo bề mặt tiếp xúc CO2 nước phải lớn 2.2.4.1 Bài khí nước nguyên liệu phối trộn nước với syrup thành phẩm trước, sau tiến bão hịa CO2: Sơ đồ hệ thống bão hịa CO2 sản xuất nước giải khát có gas – Thiết bị khí 2,3 – Thiết bị bão hịa CO2 – Bơm chân khơng – Thiết bị chứa nước khí CHUYÊN ĐỀ: “BÃO HÒA CO2” – Bồn trung gian chứa nước – Bồn chứa syrup – Bơm định lượng 10 – Thiết bị phối trộn TRANG 17 – Bơm nước 11 – Bơm, 12 – Bồn chứa sản phẩm  Nguyên tắc hoạt động hệ thống sau: Nước sau q 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 khơng (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 trình phối trộn đạt tiêu hóa lí cảm quan theo yêu 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 2.2.4.2 Máy bão hịa CO2 có hai loại: dạng màng mỏng dạng phun • Bão hòa dạng màng: nước chảy qua bảng hay chảy nhỏ giọt xuống bề mặt không • Bão hịa 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 hịa kiểm sốt phao điện cực để điều khiển hoạt động bơm, để giữ mực nước CHUYÊN ĐỀ: “BÃO HÒA CO2” TRANG 18 bồn bão hịa thích hợp Nước bơm vào đỉnh bồn bão hòa, phun sương chảy qua bảng xuống đáy bồn Trong trình chảy nước hấp thụ CO2 cung cấp vào bồn với áp suất cần có để đạt độ bão hịa CO2 sản phẩm Nước có bão hòa CO đáy bồn bơm qua máy chiết Trong q trình bão hịa CO2, ta lạ phải mở valve để xả khí bồn bão hịa ngồi lúc bắt đầu sản xuất CO sản phẩm bị thất thoát máy chiết từ máy chiết đến máy đóng nắp, hàm lượng CO2 bão hịa bồn 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 CHUYÊN ĐỀ: “BÃO HỊA CO2” TRANG 19 Kiểm sốt lưu lượng nước đóng chai 2.3 CÁC NGUYÊN NHÂN ẢNH HƯỞNG XẤU ĐẾN KẾT QUẢ BÃO HỊA CO2: • Vật lạ bồn bão hịa (dầu mỡ, cặn bẩn… ) • Cơng tác bảo trì, bảo dưỡng thiết bị • Dung tích bồn bảo hịa q nhỏ so với máy chiết • Đường ống dẫn gas q nhỏ • Gas CO2 nóng, …… CHUYÊN ĐỀ: “BÃO HÒA CO2” TRANG 20 TÀI LIỆU THAM KHẢO PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN - CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM TỪ SỮA VÀ THỨC UỐNG – TẬP – CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT THỨC UỐNG BỘ MÔN THỰC PHẨM – BÀI GIẢNG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT  Từ trang web: 1.http://www.google.com/imgres? imgurl=http://www.hiendaihoa.com/files/automation/201001/anh5(2).gif&imgrefurl CHUYÊN ĐỀ: “BÃO HÒA CO2” TRANG 21 ... đề tài tiểu luận về: “ bão hòa CO2? ?? nước giải khát CHUYÊN ĐỀ: “BÃO HÒA CO2? ?? TRANG CHƯƠNG I: TỔNG QUAN BÃO HÒA CO2 TRONG NƯỚC GIẢI KHÁT Nước giải khát pha chế không cồn sản xuất cách phối trộn syrup... biến sản xuất với số lượng lớn Cịn nhóm sản phẩm khơng có chứa CO tiêu thụ với thị phần nhỏ Công nghệ sản xuất nước giải khát pha chế khơng có chứa CO tương tự công nghệ sản xuất nước giải khát. .. bão hịa khơng bền hay cịn gọi bão hòa giả định, liên kết nước CO2 Trong công nghệ sản xuất nước giải khát pha chế, q trình bão hịa CO2 cho sản phẩm thường thực – 0C 1.4.2 Áp suất: Hàm lượng CO2