Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ án nhằm nghiên cứu, xác định điều kiện thủy phân tối ưu hạt đậu nành bằng hỗn hợp 3 enzyme và HCl 30% để sản xuất dịch thủy phân có hàm lượng đạm cao, hàm lượng 3–MCPD trong giới hạn cho phép.
MỤC LỤC Trang Mở đầu 1.1 Xuất xứ đề tài 1.2 Mục đích nội dung nghiên cứu Tổng quan tài liệu 2.1 Giới thiệu chung đậu tương 2.1.1 Nguồn gốc phát triển đậu nành 2.1.2 Đặc điểm đậu nành 2.1.3 Thành phần hoá học đậu nành 2.2 Khô đậu nành 11 2.3 Nguyên phụ liệu 12 2.3.1 HCl 12 2.3.2 Natricarbonat 12 2.3.3 Nước 13 2.3.4 Muối 14 2.3.5 Các chất phụ gia 14 2.4 Tổng quan enzym 17 2.4.1 Định nghĩa enzyme 17 2.4.2 Tính chất enzyme 17 2.4.3 Trung tâm hoạt động enzyme 17 2.4.4 Cường lực xúc tác enzyme 18 2.4.5 Các nhân tố ảnh hưởng đến hoạt tính xúc tác enzyme 19 2.4.6 vài nét enzyme thuỷ phân protein thực vật (HVP enzyme) 21 2.5 Tổng quan nước chấm 24 2.5.1 Giới thiệu chung 24 2.5.2 Giá trị thực phẩm nước tương 25 2.5.3 Thành phần hoá học nước tương 25 2.5.4 Công nghệ sản xuất nước tương 27 Nguyên liệu phương pháp nghiên cứu 38 3.1 Nguyên liệu, dụng cụ hoá chất 38 3.1.1 Nguyên liệu 38 3.1.2 Dụng cụ hoá chất 38 3.2 Phương pháp nghiên cứu 39 3.2.1 Sơ đồ thực hiên 39 3.2.2 Xác định tỷ lệ tác nhân thuỷ phân 42 3.2.3 Phương pháp phân tích 46 Đề xuất quy trình Thiết bị sử dụng 56 4.1 Đề xuất quy trình 56 4.2 Thiết bị sử dụng 57 4.2.1 Máy nghiền búa 57 4.2.2 Thiết bị thuỷ phân 59 Tài liệu tham khảo MỞ ĐẦU 1.1 Xuất xứ đề tài Thực phẩm yếu tố quan trọng song hành với sinh tồn loài người Theo q trình tiến hố phát triển lồi người, thực phẩm ngày đa dạng phong phú, đáp ứng nhu cầu ngày cao người Cùng với tiến triển khoa học công nghệ, công nghệ chế biến thực phẩm ngày phát triển Có nhiều nguồn nguy tác hại đến sức khoẻ thực phẩm, lại thành hai nhóm nhóm vi sinh vật nhóm hố chất Nếu thực phẩm thơ nguồn vi sinh vật tạp nhiễm hay ký sinh nguồn hố chất nội tại, thành phần chứa thực phẩm Thí dụ: thành phần alkaloid số loại nấm độc hoá chất gây ngộ độc chết người Trong đó, nguy vi sinh vật hố chất thực phẩm cơng nghiệp đa dạng khó đánh giá nhiều Đối với nguồn độc tố hố chất, ngồi nguồn nguy tạp nhiễm tự sinh cịn phát sinh dây chuyền chế biến Nguồn nguy phát sinh dây chuyền chế biến lại tai nạn nghề nghiệp mà nhà sản xuất cố ý để đạt hiệu ứng thành phẩm Nhu cầu thực phẩm đáp ứng khơng dinh dưỡng mà cịn tính an tồn khơng gây hại cho sức khoẻ người tiêu dùng cần thiết Tương sản phẩm truyền thống có từ lâu đời Tương gia vị thông dụng mâm cơm người Việt Nam số nước Châu Á khác, có nguồn gốc từ Trung Quốc Từ ngày xưa, người ta biết cách làm tương từ hạt đậu nành Vậy tương sản phẩm thủy phân protein từ đậu nành Có nhiều phương pháp truyền thống làm tương Các phương pháp mang đặc trưng riêng vùng Hiện nay, người ta chuyển cách làm tương thủ công sang quy mô công nghiệp để sản xuất liên tục, đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng Việc chọn nguyên liệu phương pháp sản xuất tạo sản phẩm có nhiều tên gọi khác như: maggi, xì dầu, nước chấm lên men, nước chấm hóa giải … Nước tương loại nước chấm truyền thống người Á Đơng nói chung người Việt Nam nói riêng sử dụng thường xuyên bữa ăn Có nhiều phương pháp để sản xuất nước tương Ở Việt Nam, người ta thường dùng HCl đậm đặc để hóa giải chất đạm sản xuất xì dầu Đây nguyên nhân tạo 3-MCPD sản phẩm nước tương, chất gây ảnh hưởng xấu tới sức khỏe người Tuy nhiên sản xuất theo phương pháp truyền thống lên men nhờ vi sinh vật, tạo sản phẩm an toàn thời gian kéo dài, hiệu suất thủy phân thấp Do việc nghiên cứu phương pháp sản xuất nước tương vừa an toàn rút ngắn thời gian sản xuất, phải đảm bảo hiệu suất thủy phân cao cần thiết Chính lẽ đó, đề tài “Nghiên cứu sản xuất nước tương phương pháp kết hợp, sử dụng enzyme với HCl” cần thiết với tình hình thực tế 1.2 Mục đích, nội dung nghiên cứu đồ án Đồ án nhằm nghiên cứu, xác định điều kiện thủy phân tối ưu hạt đậu nành hỗn hợp enzyme HCl 30% để sản xuất dịch thủy phân có hàm lượng đạm cao, hàm lượng 3-MCPD giới hạn cho phép Nội dụng nghiên cứu đề tài ♦ Xác định thành phần hàm lượng chất có nguyên liệu sản xuất (đậu nành, bã bánh dầu nguyên liệu phụ) ♦ Nghiên cứu điều kiện thủy phân đậu nành thích hợp: nghiên cứu điều kiện tối ưu thủy phân enzyme xác định điều kiện tối ưu sử dụng HCl 30% ♦ Xác định loại thiết bị sử dụng TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Giới thiệu chung đậu tương Giới (Kingdom): Plantae Ngành (Phylum): Magnoliophyta Lớp (Class): Magnoliopsida Bộ (Ordo): Fabales Họ (Familia): Fabaceae Phân họ (Subfamilia): Faboideae Chi (Genus): Glycine Lồi (Species): max Đậu tương có tên khoa học Glycinemax, thuộc loại họ đậu, giàu protein, hạt dùng làm thức ăn cho người gia súc 2.1.1 Nguồn gốc phát triển đậu nành Một số nhà khoa học cho đậu nành có nguồn gốc từ Mãn Châu (Trung Quốc) Sau chiến thứ II thực phát triển Mỹ, Canada, Brazil ngày lan rộng Ngày nay, đậu nành sản phẩm chế biến từ đậu nành trở thành mặt hàng quan trọng, xem chìa khố giải nạn đói protein lúc đảm bảo độ phì nhiêu cho đất 88% sản lượng đậu ành giới tập trung quốc gia : Mỹ (52%), Brazil (17%), Argentina (10%) Trung Quốc (9%) 2.1.2 Đặc điểm đậu nành Cây đậu nành thuộc loại họ đậu, loại ngắn ngày (80 đến 150 ngày) Thân cao khoảng 30 đến 80cm tùy giống, tương đối thẳng đứng so với loại họ đậu khác, phân nhánh Cây có theo chùm quả, chùm có khoảng từ đến 20 có tới gần 400 Một có từ đến hạt Quả đậu tương cong, chiều dài trung bình khoảng từ đến 6cm Hạt đậu nành có nhiều hình dạng khác nhau: tròn, bầu dục, tròn dài, tròn dẹt Về màu sắc khác nhau: vàng, xanh, xám, đen Nhưng nói chung phần lớn màu vàng, loại đậu nành có màu vàng loại tốt Hạt đậu nành có ba phận: vỏ, tử điệp (còn gọi mầm), phơi (cịn gọi trụ mầm) Ngoài lớp vỏ hạt, lớp vỏ hạt hai tử điệp gắn với mầm Tử điệp chỗ dự trữ chất dinh dưỡng Trong hạt đậu nành khơng có lớp alơrơng, nội nhũ phôi đứng tách biệt hạt cốc, mà tồn hạt đậu phơi lớn bao quanh vỏ hạt 2.1.3 Thành phần hóa học hạt đậu nành So với loại hạt đậu khác đậu nành khơng có tinh bột, hàm lương protein lipid lại cao hẳn Bảng 2.1 Thành phần dinh dưỡng 100gr đậu nành Loại hạt Hạt xanh Hạt vàng Hạt đen Calo Protein (g) Lipid (g) Glucid (g) Xơ (g) Tro (g) 436 40,8 17,9 35,8 6,6 5,3 444 39,0 19,6 35,5 4,7 5,5 439 38,0 17,1 40,3 4,9 4,6 Thành phần hóa học đậu nành thay đổi tùy theo giống, thời tiết, đất đai thổ nhưỡng, điều kiện trồng trọt, chăm bón Bằng phương pháp chọn giống di truyền người ta thấy hàm lượng protein tăng thêm 1% hàm lượng lipid lại giảm 0,5% Bảng 2.2 Thành phần hóa học phần hạt đậu nành Các phần % Trọng đậu tương lượng hạt Thành phần (% trọng lượng khô) Protein Lipid Glucid Tro Hạt nguyên 100 40 20 35 4,9 Tử điệp 90 43 23 29 5,0 Vỏ hạt 8,8 86 4,3 Phôi 41 11 43 4,4 Protein Cấu tạo: Trong đậu nành, hàm lượng protein chiếm 40% nên nguồn thực phẩm Protein so với loại đậu khác so với protein có nguồn gốc từ động vật Protein đậu nành gấp 10 lần so với sữa, gấp lần so với thịt bò Trong protein đậu nành globulin chiếm 85 đến 95%, ngồi cịn có lượng nhỏ albumin lượng không đáng kể prolamin glutelin Protein đậu nành chứa tất loại aminoacid không thay với hàm lượng cần thiết, tương đương với protein thịt động vật Hàm lượng amino acid không thay thể bảng 2.3 Bảng 2.3 Hàm lượng aminoacid không thay hạt đậu nành Các amino acid không thay Hàm lượng (% ) Iso leucine 5,8 Methionine 1,4 Leucine 8,4 Lysine 6,0 Phenyl alanine 3,8 Threomine 4,8 Tryptophan 1,1 Valine 5,8 Protein đậu nành chủ yếu thuộc loại tan nước, 85 – 95% Globulin Ngồi cịn lượng nhỏ Albumin, Prolamin Glutamin Phần lớn protein đậu nành tan nước pH = 2, 95% tan pH = 11, tan pH = 4,2– 4,6 (đây điểm đẳng điện Protein đậu nành) Ở pH này, protein không tích điện tủa xuống Khi tiếp tục giảm pH protein lại tiếp tục hồ tan Khả hồ tan tính nhớt Độ hồ tan số quan trọng protein sử dụng làm thức uống, tốt tan nhiều pH khác bền nhiệt Khi pH cao hay thấp điểm đẳng điện, protein tích điện âm hay dương Sự tương tác phân tử nước với phân tử protein góp phần làm protein tan Các chuỗi protein mang điện tích dấu đẩy làm chúng phân ly tự giãn mạch Độ hoà tan protein tăng nhiệt độ tăng – 500C Độ nhớt tăng theo luật số mũ với nồng độ Protein tương tác Protein – Protein Khi lực tương tác vừa đủ làm cho protein có tính nhớt Sự tạo gel: Gel tạo protein bị biến tính tập hợp lại thành mạng lưới protein theo trật tự định Khi protein đậu nành có độ đậm đặc ≥ 5% nung nóng pH gần trung tính tạo gel Việc tạo gel phụ thuộc trạng thái cân Protein – Nước liên kết Protein – Protein Điểm đẳng điện khả đông tụ protein đậu nành: [8] Điểm đẳng điện (pHi) ứng với giá trị pH mà điện tích tồn phần phân tử protein Ở điểm này, độ hydrate protein cực tiểu, gia tăng tương tác protein với dẫn tới tượng lắng tủa Điểm đẳng điện protein đậu nành 4,2 – 4,6 Lipid Lipid chiếm khoảng 20% Chất béo đặc trưng chứa khoảng 6,4 – 15,1% acid béo no 80 – 93,6% acid béo khơng no Trong thành phần q Triglycerid Leucithin (chiếm 3% nhóm lipid) Hàm lượng acid béo khơng no có giá trị dinh dưỡng cao, chiếm khoảng 85% Trong 60 – 70% acid béo khơng thay gồm: Linolenoic, Linoleic, Oleic Acid Linoleic có tốc độ oxy hoá nhanh làm cho đậu nành có mùi khó chịu Acid béo no khoảng 15%, gồm: Palmitic, Stearic, Arachidonic Trong đậu nành chứa lượng nhỏ Phosphatid, Leucithin, Phospholipid phức tạp coi chất chống oxy hố, tăng trí nhớ, cứng xương, tăng sức đề kháng Đặc biệt không chứa Cholesterol nhạy cảm với oxy hố Carbohydyrate Glucid đậu nành khơng có giá trị dinh dưỡng cao trình chế biến thường khơng quan tâm đến Nhóm glucid chiếm khoảng 34%, gồm loại: hoà tan (chiếm 10%) khơng hồ tan (như: Cellulose, Pectin, Pentozan, Hemicellulose ) Phần hoà tan chủ yếu loại đường khử, Stachyose Rafinose ngun nhân gây sơi bụng tiêu hoá Bảng 2.4 Hàm lượng carbohydrate hạt đậu nành: Thành phần Cellulose Phần trăm (so với trọng lượng hạt) 4,0 Hemicellulose 15,0 Stachyose 3,8 Raffinose 1,1 Saccharose 5,0 Arabinose, 5,1 Các chất khác Khoáng chất: Chiếm khoảng 5%, đáng quan tâm Ca, P, Mn, Zn, Fe Bảng 2.5 Thành phần tro tính theo phần trăm chất khơ tồn hạt đậu nành P2O5 CaO MgO K2O SO3 Na2O Cl Khác 0,6 – 2,18 0,23– 0,63 0,22– 0,55 1,91– 2,64 0,41-0,44 0,38 0,025 1,71 Vitamin chiếm 1% có loại chủ yếu A, E,K, B1, B2 Bảng 2.6 Thành phần Vitamin đậu nành Loại Hàm lượng Đơn vị Loại Hàm lượng Đơn vị Thiamine 11,0 – 17,5 mg/g Inoxoton 2300 mg/g Riboflavin 3,4 – 3,6 mg/g Vitamin A 0,18 – 2,43 mg/g Niaxin 21,4 – 23,0 mg/g Vitamin E 1,4 mg/g Pyrodoxin 7,1 – 12,0 mg/g Vitamin K 1,9 mg/g Biotin 0,8 mg/g Vitamin B1 0,54 % mg/g Vitamin B2 0,29 % mg/g Vitamin PP 2,30 % A tatothenic 13,0 – 21,5 A folic 1,9 Các acid amin không thay như: a Aspartic, Glycocol, isoleucine, Leucine, Lisine, Methionine, Cystein, Phenylalanine, Threonine, Tryptophane, Valine, Histidine, a.Glutamic Đặc biệt đậu nành giàu Tryptophan Lysine hạy ngũ cốc thông thường Các chất bất lợi Chất ức chế Trysine: làm giảm khả tiêu hoá Hemaglutinine: cản trở hoạt động hồng cầu Goitrogens: làm phình tuyến giáp trạng Urease: phân giải Ure thành NH3, gây mùi khó chịu Mùi đậu nành Mùi đậu nành khơng ưa chuộng nên q trình chế biến thường tìm cách khử mùi Nguyên nhân tạo mùi Lipoxygenase tử diệp oxy hoá chất béo chưa no như: acid Linoleic… Enzyme tác động đặc hiệu lên acid béo khơng bão hồ, chứa nối đơi cis- Do đó, tách vỏ đậu trước gia nhiệt, Lipoxygenase có điều kiện hoạt động tiếp xúc trực tiếp với nước oxy Từ đó, xúc tác phản ứng oxy hoá chất béo làm cho sản phẩm có mùi đậu nành mạnh Để vơ hoạt Lipoxygenase, dùng nhiệt độ: sấy, chần kết hợp với NaHCO3, NaCl 10 90 phút, lấy để nguội nhiệt độ phịng, sau chuyển vào chai 1,5ml để đo máy GC/MS (dịch thử) – Chuẩn bị mẫu chuẩn Các mẫu chuẩn chuẩn bị theo bước bảng sau: ống ống ống ống 3-MCPD chuẩn (20ppb) cho vào cột 1ml 2ml 4ml 6ml extrelut (3.3.1.f) Dung dịch sau rửa giải dietyl ête Cô quay chân không đến gần cạn, thổi khô (3.3.1.b) khí Nitơ Dung dịch acid Toluen-4-Sulfonic ml aceton (1g/L) (3.3.2.a) Lắc đều, đặt ống nghiệm vào bếp cách thủy 40 oC 90 phút Nồng độ 3-MCPD chuẩn (ppb) Để nguội nhiệt độ phòng, chuyển vào lọ 1,5ml để đo máy GC/MS 10 20 40 60 – Xây dựng đường chuẩn Kiểm tra thiết bị chạy ổn định theo điều kiện mô tả, tiêm mẫu chuẩn chuẩn bị Ghi lại diện tích pic tương ứng với nồng độ Dựa vào nồng độ diện tích pic chuẩn, thiết lập phương trình biểu diễn tương quan tuyến tính nồng độ chuẩn diện tích pic – Tiến hành phân tích Tiến hành tiêm mẫu phân tích vào máy, ghi lại sắc ký đồ lần tiêm mẫu Ghi lại diện tích có thời gian lưu phổ khối tương ứng với thơì gian lưu phổ khối chất chuẩn Dựa vào phương trình biểu diễn tương quan tuyến tính nồng độ chuẩn diện tích pic, tính nồng độ 3-MCPD có dịch thử Tính kết Hàm lượng 3-MCPD mẫu thử tính theo cơng thức sau: Cppm = Cx x V xF m http://www.ebook.edu.vn 54 Trong đó: Cx _ Nồng độ 3-MCPD có dịch thử (ppm) m _ Khối lượng mẫu đem phân tích (g) V _ Thể tích cuối (ml) F _ Hệ số pha loãng đo (F = 1, nghĩa khơng pha lỗng) http://www.ebook.edu.vn 55 Đề xuất quy trình Thiết bị sử dụng 4.1 Đề xuất quy trình sản xuất Đậu nành Nghiền Hấp chín Trộn Alcalase 0,8% Viscozyme 0,15% Thuỷ phân Flavourzyme 2% Thuỷ phân Thuỷ phân Na2CO3 30% HCl 30% Trung hoà (pH: 6-6,2) Lọc Hương liệu Caramen Phối chế Thanh trùng Muối Bột Natribenzoat Lắng tự nhiên Lọc tinh Chiết chai Nước Tương http://www.ebook.edu.vn 56 4.2 Thiết bị sử dụng 4.2.1 Máy nghiền búa Tùy theo kích cỡ vật liệu đem nghiền, kích thước yêu cầu sản phẩm vào độ cứng vật liệu, vào yêu cầu thoát vận chuyển sản phẩm v.v để chọn lọai máy nghiền thích hợp, cho đạt suất mà chi phí lượng lại thấp Do nhiều loại máy nghiền có kết cấu khác từ đơn giản đến phức tạp chế tạo Cấu tạo máy nghiền búa với cánh búa cố định a Cấu tạo: Cấu tạo máy nghiền búa gồm roto, roto có cánh búa Cánh búa có nhiều dạng khác tuỳ theo yêu cầu nghiền lý tính nguyên vật liệu Roto quay vỏ máy làm gang đúc, có chỗ lắp lưới tồn xung quanh lưới – Loại đúc gang bên thường lắp gờ – Loại bao xung quanh lưới bên có gờ khơng b Ngun tắc hoạt động: Nguyên liệu cần nghiền cho vào bên máy qua nạp liệu Do va đập vật liệu với cánh búa quay với thành máy, vật liệu biến dạng vỡ thành thành phần có kích thước nhỏ Ngồi ngun liệu ban đầu có kích thước lớn, cịn có thêm chà xát vật liệu với http://www.ebook.edu.vn 57 thành máy Do bị va đập nhiều lần cánh búa vỏ máy, nguyên liệu giảm kích thước đến nhỏ lỗ lưới, hạt theo lỗ lưới ngoài.Các hạt vật liệu nhỏ lọt qua lưới tự ngồi quạt hút khỏi máy, hạt vật liệu to chưa lọt qua lưới lại búa tiếp tục nghiền nhỏ Ðể nghiền được, động búa quay phải lớn công làm biến dạng để phá vỡ vật liệu Do vậy, nghiền vật liệu lớn cần có trọng lượng búa lớn, cịn nghiền vật liệu nhỏ cần búa nhẹ Trong trường hợp vật liệu nghiền kích thước khơng q cứng, người ta dùng loại có cánh búa xếp Ưu điểm cánh búa loại xếp qua tải vật cứng; vượt qua tải hay vật cứng này, cánh búa mở nhờ lực ly tâm Nguyên liệu đưa vào máy theo hướng tâm trục hay nhập liệu theo phương tiếp tuyến với rô to Phương pháp khơng thuận lợi ngun liệu bị văng lên theo đường nhập liệu Trong trình nghiền, lỗ lưới bị bít, vật liệu khơng được, suất giảm nhiều Vì để máy hoạt động tốt vật liệu nghiền khơng làm bít lỗ lưới Máy nghiền búa thường không làm việc loại vật liệu ẩm, dẻo, bám dính Máy nghiền búa nạp liệu hướng tâm Các máy nghiền búa có số búa ít, trọng lượng búa G=200-700 N, rôto quay chậm với tốc độ vịng khoảng 15-25 m/s thường dùng để nghiền thô vừa để hạt sản phẩm có kích thước d>20mm Các máy nghiền búa có trọng lượng búa G=30-50 N vận tốc vòng khoảng 25-60 m/s dùng nghiền nhỏ để sản phẩm có kích thước d 15% búa dễ bị dính – Khi vật liệu q cứng hiệu nghiền khơng cao 4.2.2 Thiết bị thuỷ phân Trong sản xuất thường dùng thiết bị thuỷ phân có sức chứa 18, 30, 37, 50 80 m3 Kết cấu thiết bị thuỷ phân khác kích thước hình học, phương pháp thuỷ phân sản phẩm thuỷ phân a Cấu tạo: Thiết bị chủ yếu bình trụ thép hàn với hai phần côn Để ngăn ngừa han gỉ, bề mặt bên thiết bị phủ lớp bêtơng (70 ÷ 90 mm) có lớp phủ mặt Lớp phủ mặt vật liệu chịu nhiệt bền với axit - gạch gốm, grafit, gạch samot chịu lửa Chống gỉ cửa cửa vỏ lớp đồng thanh, nắp thép làm lớp lót đồng hay đồng thau Tất khớp nối tiếp với mơi trường ăn mịn (axit sunfuric lỗng sản phẩm thuỷ phân) có lớp lót đồng Khớp nối làm hai lớ p t p, mộ t lớ p chị u a xit Cấu tạo đặc biệt nắp hoạt động nhanh bảo đảm độ kín thiết bị thời gian hoạt động, đảm bảo đóng, mở nhanh Kết cấu đặc biệt van đóng http://www.ebook.edu.vn 59 kín đảm bảo mở thiết bị nhanh tháo cặn bảo đảm độ kín thời gian hoạt động Để giảm mát nhiệt, bề mặt thiết bị thuỷ phân bao phủ lớp vật liệu cách nhiệt Bố trí ống bên thiết bị thuỷ phân để nạp nước, axit tháo sản phẩm thuỷ phân xác định dòng chất lỏng Kết cấu thiết bị thuỷ phân 1) - Vỏ thép 7) - Van 2) - Lớp vỏ tráng men 8) - Cân đo 3) - Lớp đệm 9) - Cửa nạp nước 4) - Các ống lọc dài 10) - Cửa nạp xúc tác thuỷ phân 5) - Các ống lọc ngắn 11) - Nắp 6) - Cửa lấy sản phẩm thuỷ 12) - Cửa thổi phân nạp http://www.ebook.edu.vn 60 b Nguyên tắc hoạt động: Nguyên tắc hoạt động thiết bị thuỷ phân sau: băng tải chuyển nguyên liệu thực vật vào thiết bị qua cửa Để nén thấm ướt nguyên liệu cần nạp nước tác nhân thuỷ phân vào đồng thời Sau nạp liệu, đóng nắp thiết bị nạp trực tiếp vào nắp Khi áp suất đạt gần 0,5 MPa tiến hành thổi khí từ bọt nguyên liệu Trong trình tăng nhiệt nguyên liệu giữ thời gian ngắn nhiệt độ gần 140 C xảy thuỷ phân polysaccarit Sau nạp tác nhân thuỷ phân vào thiết bị đồng thời tháo sản phẩm chứa hydratcacbon hồ tan Khi trì q trình thuỷ phân chế độ cao cách tăng nhiệt độ thiết bị đến 190 C kết thúc trình Kết thúc trình thuỷ phân dùng nước để tháo cặn , vắt khơ chất lỏng tháo lignin khỏi thiết bị Khi tháo mở van áp suất 0,5 ÷ 0,7 MPa lignin theo đường ống tháo khỏi thiết bị vào xyclon c Nhược điểm: Lớp đệm chiếm 20 ÷ 30% thể tích Cho nên thiết bị làm hợp kim titan khơng có lớp đệm có tính chất ưu việt hồn hảo 4.2.3 Thiết bị trung hoà Dung dịch nước huyền phù cấu tử hữu cơ, muối, kiềm, axit chuẩn bị thiết bị đứng có cấu đảo trộn học hay đảo trộn khí nén Các thiết bị có cửa nối để nạp cấu tử tháo môi trường chuẩn bị, có cửa, lỗ nhìn để quan sát, làm sửa chữa, để lắp dụng cụ kiểm tra, đo cấu khác để vận hành có hiệu an toàn Phụ thuộc vào điều kiện cơng nghệ thiết bị có áo hơi, trao đổi nhiệt Các thiết bị cần bền, không gỉ tiếp xúc với cấu tử mơi trường Sự hoạt động thiết bị có lâu dài hay không phụ thuộc vào yếu tố a Cấu tạo: Thiết bị trung hoà dùng để trung hoà axit sunfuric axit hữu sản phẩm thuỷ phân nguyên liệu thực vật Nạp tác nhân trung hoà sản phẩm thuỷ phân vào thiết bị trung hoà lúc để thực trình http://www.ebook.edu.vn 61 Nồi trung hồ gồm: vỏ thép hàn có đáy hình nón nắp phẳng làm thép chịu axit đậy kín mặt lát gỗ Bề mặt thiết bị chống gỉ lớp chịu axit Bề mặt phủ lớp cách nhiệt Trong nắp thiết bị đặt máy trộn thép chịu axit để trộn sản phẩm thuỷ phân với dung dịch, cửa nối để nạp chất sử dụng cần thiết để khí khỏi thiết bị Trong phần nối phía thiết bị có khớp nối để nhận sản phẩm trung hoà Khớp nối bên dùng để nạp chất trung hoà nối liên tục máy trung hồ lại Ở nắp phần nón bên có cửa để sửa chữa, làm khảo sát thiết bị b Nguyên tắc hoạt động Cơ cấu chuyển đảo khí nén sau: khơng khí theo đường ống vào ống khuếch tán chuyển đảo với chất trung hồ tạo hỗn hợp khí - chất lỏng, mật độ hỗn hợp nhỏ mật độ chất trung hoà tường ống khuếch tán Do khác mật độ thiết bị làm xảy tuần hoàn mạnh chất lỏng Tiêu hao khơng khí để chuyển đảo khoảng 1m3/phút/1m3 chất trung hoà c Ưu điểm Kết cấu cấu khuấy trộn đơn giản, khơng có phần quay tạo tiếng ồn đòi hỏi phải sửa chữa, chất lượng sản phẩm cao tách phức cấu tử dễ bay Tất loại thiết bị sản xuất thép chịu axit tráng nguyên liệu chống gỉ Các thiết bị trang bị cấu đảo trộn học, đo mức chất lỏng dụng cụ cần thiết khác http://www.ebook.edu.vn 62 Thiết bị trung hoà dạng máy bơm khí nén 1) - Khớp nối để nạp nước chống bọt 5) - Các nối 2) 3) - Cửa 6) - Ống khuếch tán 3) - Lớp đệm 7) - Cửa - khe nhìn 4) - Ống nối để nạp chất trung hoà 8) - Cố định ống khuếch tán nối liên tục thiết bị lại 4.2.4 Thiết bị phối chế, đảo trộn Đây trình pha trộn hai hay nhiều cấu từ (thành phần) khác để thu hỗn hợp (sản phẩm) đáp ứng yêu cầu định Cịn đảo trộn q trình học nhằm khuấy trộn thành phần hỗn hợp để chúng phân bố Tuỳ theo yêu cầu quy trình cơng nghệ, cấu tử phối chế thời điểm khác Cấu tử phối chế lúc hay nhiều thời điểm Trong cơng nghệ, q trình phối trộn thực nhiều cách khác Phổ biến thủ công gián đoạn Sau phối chế, hỗn hợp phải khuấy trộn sau khuấy trộn kiểm tra độ đồng hỗn hợp Q trình thực thiết bị chuyên dùng Yêu cầu vật kiệu chế tạo không gây ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm Cơ cấu đảo trộn sử dụng tuỳ theo nguyên liệu (độ nhớt, trạng thái…) mà chọn cho phù hợp Cơ cấu thiết bị đảo trộn có cánh khuấy http://www.ebook.edu.vn 63 4.2.5 Thiết bị lọc Trong sản xuất phương pháp vi sinh, máy lọc ứng dụng trình làm dung dịch chứa chất hoạt hố sinh học, để lọc tiệt trùng, để tách chất hoạt hoá sinh học dạng kết tủa khỏi dung dịch Tất q trình chia làm ba dạng bản: tách huyền phù với mục đích loại pha lỏng khỏi pha rắn (hàm lượng cuối pha rắn huyền phù thường lớn 10%); làm với mục đích làm chất lỏng khỏi hạt bẩn hay thu hồi pha rắn có hàm lượng khơng nhỏ dung dịch; đặc huyền phù với mục đích tăng nồng độ pha rắn Các q trình làm lọc tiệt trùng có tầm quan trọng trước xác định khả làm việc tổ hợp siêu lọc, tuổi thọ màng xenluloza axetat, chất lượng làm dung dịch khỏi vi khuẩn Chuẩn bị dung dịch cho siêu lọc tiến hành lọc đặc biệt Để làm tiệt trùng dung dịch chứa chất hoạt hố sinh học trước chúng phương pháp siêu lọc thường sử dụng lọc nhiều khung a Cấu tạo: Gồm khung lưới có tiệt trùng hay làm Bộ lọc nằm khung máy gồm trụ, nối với giằng có ngang Giữa nắp cố định di động lắp khung với xen kẽ Các chia làm hai phận - cho chất lỏng lọc cho loại chưa lọc Dưới áp suất dư, chất lỏng chưa lọc chảy vào khoang nắp khung ba lưới vào chứa Các lọc amiăng - xenluloza làm dung dịch khỏi thể lơ lửng Theo hình dạng bên ngồi lọc tiệt trùng đĩa phẳng trắng, dẻo, gợi sóng mặt Các làm hổn hợp xenluloza amian Các sợi xenluloza có bề dày 30µm tạo màng lưới khơng gian thơ, lỗ lưới ép đầy sợi amiang Khi bề dày đạt ÷ mm dịng chất lỏng chảy qua quãng đường dài ngoằn ngoèo sợi http://www.ebook.edu.vn 64 Các lọc gồm hạt chúng hấp thụ toàn bề mặt sợi Các lọc tiệt trùng nhiệt độ 150 C Chúng trơ với tất dung môi, nhạy với kiềm mạnh axit đặc Thời gian hoạt động khoảng 6h Ap suất lớn cho phép lọc tiệt trùng dung dịch lọc 147 kPa Phụ thuộc vào dạng ứng dụng mà sử dụng để làm để tiệt trùng chất lỏng b Nguyên tắc hoạt động: Sơ đồ hoạt động loại máy lọc đơn giản: huyền phù nạp vào màng xốp, pha lỏng qua màng xốp, pha rắn giữ lại dạng lớp kết tủa đặc Theo nguyên tắc tác động máy lọc, người ta chia làm hai loại: tác động tuần hoàn tác động liên tục Các máy lọc hoạt động áp suất cột chất lỏng, lọc theo phương pháp trọng lực (có lớp hạt mịn, lọc màng mỏng, lọc túi, bể lọc); máy lọc chân không (lọc hút) thuộc loại máy lọc có tác dụng tuần hồn Các máy lọc làm việc chân khơng (thiết bị lọc hình trống, thiết bị lọc kiểu đĩa, kiểu băng tải) thuộc loại máy lọc có tác dụng liên tục Bộ lọc khung để làm dung dịch 1- Bánh xe; 2- Khung máy; 3- Trục ; 4- Khay; 5- Ống mềm; 6, 9,10,16, 20 - Các van; 7- Thanh ngang; 8- Van; 11- Khung hai lưới; 12; Khung ba lưới; 13- Bản tiệt trùng; 14- Nắp cố định; 15- Ap kế; 17- Ống cao su; 18- Vít ép; 19- Vơ lăng lái; 21- Thanh giàng; 22- Ống lấy mẫu thí nghiệm; 23- Thùng két http://www.ebook.edu.vn 65 4.2.6 Thiết chiết rót chân khơng a Cấu tạo: Trong cấu rót chân khơng dùng van bi van trượt Trong thân cấu rót có hai rãnh Một hai rãnh nối với bơm chân khơng, rãnh cịn lại nối với bình chứa sản phẩm b Nguyên tắc hoạt động: Ở vị trí đóng, van trượt (hoặc van bi) đóng hai đường thơng với bơm chân khơng sản phẩm Khi có chai đưa vào, van nâng lên q trình rót bắt đầu Khơng khí chai bơm chân không hút làm áp suất giảm Khi sản phẩm từ bình chứa chảy vào chai Quá trình diễn liên tục đến chai nạp đầy sản phẩm Khi đường ống hút khí bị ngắt khỏi bơm chân khơng, bên chai thông áp sản phẩm ngừng chảy vào chai Tuy nhiên có lượng nhỏ sản phẩm bị hút theo khơng khí, phần sản phẩm nầy tách bình tách lỏng đặt trước máy hút chân không Thông thường người ta điều chỉnh lượng sản phẩm chai cách sử dụng ống thơng áp dịch chuyển thay đổi thời gian hút chân khơng Cơ cấu rót chân khơng dùng để rót sản phẩm dễ hư hỏng giảm chất lượng tiếp xúc với khơng khí, sử dụng trường hợp sản phẩm dễ rót yêu cầu suất rót lớn, thời gian rót cho chai nhanh Thùng chứa chất lỏng; Bơm chân không; Ống dẫn chất lỏng vào thùng; Phao ; Mâm ; Đường ray ; Bánh xe ; Piston ; Soupap ; 10 Lò xo 11 Ống dẫn chất lỏng vào chai Cấu tạo hệ thống rót chất lỏng máy rót chân khơng http://www.ebook.edu.vn 66 Kết Luận 5.1 Kết luận Từ phương pháp nghiên cứu trên, thu kết thực tế cho việc sản xuất nước tương, là: – Tỷ lệ loại enzyme sử dụng – Tỷ lệ acid HCl dùng thuỷ phân tỷ lệ Na2CO3 dùng để trung hoà – Thời gian nhiệt độ giai đoạn thuỷ phân – Tỷ lệ phụ gia, gia vị chất bảo quản dùng việc hoàn thiện sản phẩm 5.2 Đề xuất – Cần nghiên cứu thêm phần xử lý nguyên liệu ban đầu, việc sử dụng muối để bổ sung vào trình hấp nhằm mục đích tạo áp suất thẩm thấu trích ly phần chất có ngun liệu mơi trường ngồi – Cần thời gian xem xét sản phẩm trình bảo quản, tìm hiểu thêm biến đổi xảy thời gian – Sinh viên cần tiếp xúc trực tiếp với thiết bị sản xuất thực tế để nắm vững vấn đề học cách sử dụng trang thiết bị http://www.ebook.edu.vn 67 Tài liệu tham khảo: 1) Lê Văn Nhương, Quảng Văn Thịnh - Kỹ thuật sản xuất tương nước chấm - NXB Khoa học Kỹ thuật, 1986 2) Nguyễn Đức Lượng - Thực phẩm lên men truyền thống - NXB ĐHQG Tp.HCM, 2003 3) Phạm Thị Ánh Hồng - Kỹ thuật sinh hoá - NXB ĐHQG Tp.HCM, 2003 4) Trần Minh Tâm - Công nghệ vi sinh ứng dụng - NXB Nông nghiệp, 2000 5) http://www.thuvienhoasen.org/05Soygiatridduong.htm 6) http://www ebook.edu.vn http://www.ebook.edu.vn 68 ... nghiên cứu phương pháp sản xuất nước tương vừa an toàn rút ngắn thời gian sản xuất, phải đảm bảo hiệu suất thủy phân cao cần thiết Chính lẽ đó, đề tài ? ?Nghiên cứu sản xuất nước tương phương pháp. .. ta sử dụng chế phẩm enzyme biện pháp hữu hiệu Ứng dụng enzyme chế phẩm enzyme vào công nghệ sản xuất nước tương công nghệ ngày nghiên cứu phát triển Cơ sở khoa học sử dụng chế phẩm enzyme (là enzyme. .. 3.2 Phương pháp nghiên cứu Việc lựa chọn phương pháp nghiên cứu cho phép ta hiểu rõ quy trình sản xuất nước tương phương pháp kết hợp Cách bố trí thí nghiệm tơi tập trung chủ yếu vào việc nghiên