quy trình sản xuất nước giải khát pha chế có ga

Nước: Nước là nguyên liệu chính không thể thiếu được, nó giữ vai tròquan trọng trong việc hình thành vị của sản phẩm, vì thế chấtlượng nước đòi hỏi phải cao, thoả mãn các tiêu chuẩn cầnt

MỤC LỤC

I NGUYÊN LIỆU 2

1 Nước 2

2 Đường 2

3 Acid thực phẩm 3

4 Khí CO2 4

5 Các chất màu 4

6 Chất bảo quản 4

II.QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 5

A Sơ đồ khối ………

……… 5

B Thuyết minh quy trình ………

……… 6

1 Quá trình xử lý nước 6

2 Bài khí nước 9

3 Nấu syrup 10

4 Quá trình lọc 11

5 Làm nguội 12

6 Phối trộn 13

7 Quá trình sản xuất CO2 16

8 Bão hoà CO2 18

9 Chiết rót sản phẩm 19

III.SẢN PHẨM - CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM 23

1 Chỉ tiêu hóa lý 23

2 Chỉ tiêu cảm quan 23

3 Chỉ tiêu vệ sinh 23

4 Chỉ tiêu vi sinh vật 24

IV.THÀNH TỰU 25

1 Nấu HFS từ tinh bột 25

2 Thiết bị phối trộn 27

3 Phương pháp kiểm tra độ kín của chai 28

Tài liệu tham khảo

I NGUYÊN LIỆU

1 Nước:

Nước là nguyên liệu chính không thể thiếu được, nó giữ vai tròquan trọng trong việc hình thành vị của sản phẩm, vì thế chấtlượng nước đòi hỏi phải cao, thoả mãn các tiêu chuẩn cầnthiết về:

$ Chỉ tiêu cảm quan: trong suốt, không màu, không có vị lạ

$ Chỉ tiêu hoá lý:

$ Chỉ tiêu vi sinh:

2 Đường:

Đa số nước giải khát đều chứa khoảng 8 ÷10% đường Đườnglà thành phần chính ảnh hưởng đến các chỉ số chất lượngcủa nước giải khát Ngoài ra đường còn tác dụng điều hoàgiữa vị chua, độ ngọt và mùi thơm của nước giải khát

$ Nguồn cung cấp đường:

8÷16% Khi sản xuất chúng ta có thể lấy được 78÷90%lượng đường trong cây mía, trong điều kiện sản suất hiệusuất thấp chỉ thu được 55÷65%

ở các nước châu Âu đường được sản xuất từ củ cảiđường

$ Chỉ tiêu :

Đường dùng trong nước giải khát phải đạt tiêu chuẩn quốcgia trình bày ở bảng sau:

Chỉ tiêu Đường tinh luyện Đường cát trắngThượng

1 Hàm lượng lượng Sacaroza

tính bằng % chất khô không

nhỏ hơn

2 Độ ẩm tính bằng phần

trăm khối lượng không lớn

hơn

3 Hàm lượng đường khử tính

bằng % khối lượng không lớn

hơn

4 Hàm lượng tro tính bằng

phần trăm khối lượng không

5 Độ màu, tính bằng độ

7 Mùi vị

Tinh thể đường cũng như dung dịch đường tan trong nước cất có mùi vị ngọt không có mùi vị lạ

ánh

Trắng sáng

$ Nguồn cung cấp: sản phẩm công nghiệp thu nhận bằng

phương pháp lên men

$ Tiêu chuẩn:

không màu, vị chua tinh khiết

$ Nguồn cung cấp: thu nhận từ nguồn phế thải của sản

xuất rượu nho

$ Tiêu chuẩn:

-HCl <= 0,02 %

3.3 Acid lactic:

$ Nguồn cung cấp: có thể thu nhận bằng phương pháp lên

men nhờ chủng vi khuẩn lactic Denbriuc.

Vị ngon và đôï bọt của nước giải khát được hình thành phần

hoà tan khác như muối khoáng, đường, tanin, pectin, protein vàcác sản phẩm thuỷ phân là các chất giúp cho khả năng tạobọt và giữ bọt được lâu tan)

khuẩn, giữ cho nước lâu hỏng

$ Nguồn cung cấp: thu nhận từ phản ứng lên men, phản ứng

đốt cháy

cao 60 -70 at

$ Chỉ tiêu cảm quan: không có mùi cay, mùi hôi của các

tạp chất hữu cơ

$ Chỉ tiêu hoá lý:

5 Các chất màu, mùi:

Làm tăng giá trị cảm quan của nước giải khát

$ Nguồn thu nhận :

ứng caramen

Mùi thu nhận từ vỏ quả, rễ cây bằng cáchngâm cồn rồi đem chưng cất

-Tổng hợp: nhập của nước ngoài là chủ yếu.

6 Chất bảo quản:

Chất bảo quản hay sử dụng là acid sorbic, acid benzoic và cácmuối của chúng

II QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

A Sơ đồ khối:

B Thuyết minh quy trình:

1 Quá trình xử lý nước:

Đóng nắp/

ghép mí Rót chai/lon

Xếp thùng, Bảo quản

Sản phẩm

Rửa, kiểm tra

Xử lý

Bài khí

Rửa, soi chai

Xử lý

H + /Enzy m

Đườ

ng Bột trợ lọcThan hoạt

tính

Tạp chất

$ Mục đích: làm sạch, làm mềm nước và tiêu diệt vi sinh vật

gây bệnh có trong nước

Trong nước giải khát, nước là thành phần chủ yếu của sảnphẩm Vì thế đòi hỏi phải có chất lượng cao hơn nước thôngthường Nguồn nước dùng cho sản xuất lấy từ giếng ngầm.Không có sự khác nhau nhiều về các chỉ tiêu của nước giữamùa khô và mùa mưa

Nước giếng

Khử sắt

Lắng trong lần 1

Lọc cát lần 1

Lắng trong lần 2

Nước qua xử lý lần 2

Lọc cát lần 2

Lọc than

Nước qua xử lý lần 1

Không khí

Sữa vôi Clo

Chất keo tụ

Clo

Sữa vôi

Xử lý thô

Xử lý tinh

-pH = 6.0 – 6,7

$ Việc xử lý cần hai giai đoạn:

sữa vôi, rồi để lắng và lọc trong Nước thu được đạtđược tất cả các chỉ tiêu của nước sinh hoạt

vôi, lọc cát và lọc than giúp thu được nước hoàn toànvô trùng, nước trong suốt hơn, có thể uống trực tiếpđược

Nước được lấy trực tiếp từ giếng khoan sâu 200m bơm lên thápcó gắn quạt gió để tăng luợng oxy hòa tan vào nước Nguyên

Nhờ đó, nước giảm độ tanh và không xuất hiện cặn vàng của

Sau đó nước được hoà trộn với sữa vôi và Clo nhằm giúp choquá trình keo tụ xảy ra nhanh và triệt để hơn rồi cho vào bểlắng để tách các hạt ra khỏi nước, giảm lượng cặn Nước

trung hoà:

pH dung dịch sẽ chuyển từ axit nhẹ sang trung tính rồi sang kiềm,

do lượng sữa vôi cho dư so với nhu cầu các phản ứng trên

Độ cứng tạm thời ảnh hưởng bất lợi đến quá trình lưu giữnước, dễ đóng cặn trong các đường ống dẫn nhất là làmtăng lượng cặn khi nấu đường, gây trở ngại việc lọc trong dịchđường

Sữa vôi cũng có tác dụng làm mềm nước:

MgSO4+ Ca(OH)2 = Mg(OH)2 + CaSO4

và lắng xuống Trong quá trình lắng bông keo sẽ kéo theo các

có trong nước

Lượng vôi sử dụng : 40kg/h

Phần nước sau khi lắng xuống được bơm qua bồn lọc cát, loại bỏnhững hạt cặn nhỏ, làm cho nước trong suốt Do lớp lọc là cátvà sỏi dày mà các hạt cặn lơ lửng, hạt keo tụ và một số visinh vật bị giữ lại

Sau khi xử lý nước cần đạt các chỉ tiêu sau:

Độ cứng tổng cộng

Tổng số vi khuẩn hiếu khí

8 ÷ 9,5

4 ÷ 10 20÷150 Vết

100 - 200 mg CaCO 3 /l

≤ 20vk/ml

Từ trên nước được đi phục vụ cho cư xá, sinh hoạt của nhà máy,vệ sinh công nghiệp, nước rửa chai, phần còn lại được xử lýlần thứ II đáp ứng nhu cầu nước pha chế

Sau khi xử lý lần I có pH = 8,4 ÷ 9,5 độ cứng toàn phần 100 ÷

muối canxi, magie bicacbônat tạo nên) Ta tiếp tục làm mềmnước bằng cách lắng trong lần 2

Để lắng nhanh và triệt để các kết tủa, ngoài việc cho sữa vôivà clo cần cho thêm vào nước chất kết keo tụ Hiện dùng phèn

tụ, kéo các hạt keo tụ lắng xuống

Để vô trùng nước, nhà máy dùng dung dịch keo clorua vôi.Lượng sử dụng được tính sao cho nồng độ clo trong nước đạt 18 ÷

20 ppm.Nước sau khi lắng và vô trùng được đưa qua các bồn lọccát để loại bỏ cặn nhỏ và xác vi sinh vật, sau đó đi qua thanhoạt tính, than sẽ hấp thụ các màu, mùi clo còn dư nhằm loạibỏ các tác nhân gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng sảnphẩm và sức khoẻ người tiêu dùng

Nước xử lý lần II được dùng để nấu đường, pha chế và chiếtsản phẩm

Giai đoạn này tách phần lớn vi sinh vật nên gọi là xử lý vi sinh Sau lọc cát, nước cần phải thoả các tiêu chuẩn sau:

trong 100 ml

Nước xử lý xong được đưa xuống các bồn chứa ở phân xưởngpha chế Tất cả lượng nước sau xử lý lần II này phải sử dụnghết trong ngày, nếu không qua ngày sau phải xả bỏ vì có thểnhiễm vi sinh vật

6 Bình lọc

9 Phao

$ Nguyên lý hoạt động:

Nước được đưa từ trên xuống theo thiết bị bài khí, phun thànhtừng tia do tác dụng của vòi sen Ta sử dụng bơm chân không đểhút không khí ra ngoài Không khí hút ra ngoài được lọc lại quabình lọc nhằm tránh cho nước vào máy bơm làm hỏng bơm

3 Nấu syrup:

Đường trước khi pha vào nước giải khát cần nấu thành dạngsyrup có nồng độ 50 -70%

$ Mục đích:

1 Đồng nhất dịch syrup: có gia nhiệt nên tính đồng nhất cao

2 An toàn: trong đường có chứa tế bào VSV, tiêu diệt VSVtrong đường

thu hồi sản phẩm

4 Kết hợp sử dụng than hoạt tính để tăng độ trong, ngoàichức năng hấp phụ chất màu và mùi, than hoạt tính cònđóng vai trò chất trợ lọc cho việc lọc rong dịch đường Kếthợp sử dụng cánh khuấy và gia nhiệt để dịch syrup hoànlưu, đạt độ trong thích hợp

$ Thông số kỹ thuật:

Lượng than hoạt tính sử dụng : 0.5% đối với đường RS và 0.16-0.2%đối với đường RE tính theo trọng lượng.

suất thuỷ phân 81% Ngoài ra có thể sử dụng các loại xúc táckhác như:

ít sử dụng vì giá thành cao

Có thể sử dụng enzym cho hiệu suất cao và không cần gia nhiệtnhưng giá thành mắc

Quá trình chuyển hóa đường saccarose theo phản ứng:

Sản phẩm dịch syrup chứa hỗn hợp các mono và disaccharide.Các thông số của quá trình có thể thay đổi tuỳ thuộc vàotừng nhà máy

+ Nguyên tắc hoạt động:

Cho nước vào nồi với lượng xác định, cho hơi nước vào gianhiệtđồng thời khởi động hệ thống khuấy Khi nhiệt độ nước

chuẩn bị sẵn dưới dạng dung dịch 40 -50%) Giữ ở nhiệt độ

đường và hấp phụ các hoạt chất trong dung dịch bởi than hoạttính xảy ra tốt

4 Quá trình lọc:

Lọc syrup phải thực hiện ở trạng thái nóng

$ Mục đích :

$ Phương pháp lọc:

syrup

$ Thông số kỹ thuật:

Sử dụng bột trợ lọc (diatomit) : dịch đường sau khi nấu có độnhớt cao, các hạt rắn tạp chất có hàm lượng, kích thước và tốcđộ lắng trong dịch đường rất nhỏ Vì vậy, ta sử dụng bộ trợ lọcđể tăng tốc độ lọc, giảm tốc độ bít vải lọc

-Thời gian lọc : khoảng 1 giờ.

để tăng nhiệt độ dịch đường

$ Thiết bị: Máy lọc khung bản

1 Cử 3 Khung lọc p dịch l ọc o dịch lọc

+ Nguyên tắc hoạt động:

Dịch đường dưới tác dụng của áp suất 5 – 6 at được đẩy vàocác rãnh của khung rồi vào khoảng trống bên trong khung Banđầu dịch đường được bơm tuần hoàn để trải chất trợ lọc lênbề mặt lọc Dịch đường sạch chui qua lớp vải lọc rồi chảy theocác rãnh trên bề mặt bản, cuối cùng tập trung ở rãnh nằmngang phía dưới và theo van đi ra ngoài Bã đuợc bám vào bềmặt vải và ngày càng dày lên cho tới khi khoảng trống củakhung vải chứa đầy bã, lúc đó dịch đường không chảy đượcnữa (vì trở lực của bã quá lớn), ngừng cung cấp dịch đường vàtiến hành rữa bã

Trong khi lọc, cứ khoảng 15 – 20 phút nên lấy mẫu kiểm tra 1 lầnnhằm phát hiện kịp thời sự cố lủng bố lọc (lúc đó dịch đường

bị đục do lẫn than và bột trợ lọc)

Mặt khác, thời gian dịch đường đi trong thiết bị làm nguộikhoảng 45 giây Khoảng thời gian rất ngắn đó, dịch đường được

vật sẽ bị tiêu diệt Vì vậy, làm nguội nhanh dịch đường, sau khinấu và lọc là một khâu quan trọng nhằm bảo đảm chất lượngvệ sinh của dịch đường thu được

$ Thông số kỹ thuật: làm nguội càng nhanh càng tốt

Dịch đường thu được gọi là siro trắng hay siro trung tính (siro neutre)được chứa trong các bồn có đèn cực tím để diệt VSV hoặcphòng vô trùng : yêu cầu kín, có thể xông hơi vào để diệt visinh vật Dịch đường phải đạt các chỉ tiêu sau:

Đường RE, RS phải được nấu và chứa riêng từng loại

$ Thiết bị: Trao đổi nhiệt bản mỏng hoặc ống lồng ống

+ Nguyên tắc hoạt động :

Nước lạnh đi bên trong ống hoặc trong khoảng giữa củabản,còn dịch đường được đi bên ngoài Do hiện tượng đối lưu nhiệtvà dẫn nhiệt, nước lạnh sẽ nóng dần lên và dịch đường sẽnguội đi Để tăng hiệu quả giải nhiệt người ta bố trí 2 dòngnước và dịch đường đi ngược chiều nhau

1 Đườ ng nướ c và o

$ Cách thực hiện:

nước tạo dung dịch đồng nhất Hương liệu được hoà tantrong cồn thực phẩm và đựng trong bao bì đậy nắp kín

lúc, trộn các thành phần có hàm lượng lớn trước, cácchất có hàm lượng nhỏ hơn cho vào sau Các chất dễbay hơi cho vào sau

vi sinh Ngưng khuấy Khi sản xuất tiếp nên khuấy lại

30 phút để đạt độ đồng nhất

Siro pha xong chưa chiết hết, lưu trữ tới 48 giờ (kể từ khi pha chế)mà vẫn không ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm

$ Chỉ tiêu kỹ thuật:

hoá-lý và cảm quan qui định

quá 50KL

không được vượt quá 25 Khi pha chế, các nguyên vậtliệu rắn phải hoà tan vào nước tạo dung dịch đồngnhất Hương liệu được hoà tan trong cồn thực phẩm vàđựng trong bao bì đậy nắp kín

$ Thông số kỹ thuật:

và công thức riêng của từng nhà máy

tránh sự tổn thất các cấu tử hương

-Hàm mục tiêu:

trưng

$ Thiết bị: Hình trụ đứng, có cánh khuấy, có hoặc không có

lớp vỏ áo giải nhiệt

2 Cửa vệ sinh

3 Ống dẫn syrup

4 Ống dẫn phụ gia

5 Nước vào

6 Van lấy mẫu

7 Van tháo sản phẩm

8 Cánh khuấy

CHÚ THÍCH :

Thiết bị phối trộn

7 Quá trình sản xuất CO 2 :

Dầu DO và không khí bơm vào buồng đốt, cháy bằng tia lửa

Cho hỗn hợp đi qua tháp rữa nước, rữa bụi và muội than sau đó

thoát ra ngoài

Dung dịch đưa vào tháp giải hấp, bơm từ trên xuống dạng phun

nhằm trung hòa và oxy hóa khí lạ

CO2 chưa tinh sạch

Xử lý KMnO4

Trung hoà với

Na2CO3Lọc than hoạt tính

Lọc vĩ

Nén

Làm lạnh

CO2 sạch

2 Hệ thống ốn làm nguội

3 Thiết bị làm nóng

4 Bình tách dầu

5 Bình tách ẩm 6.Thùng làm lạnh

KMnO 4 Na 2 CO 3 Than hoạt tính

Gas CO 2 thu được từ quá DO

Lọc vỉ

này thành các axit hữu cơ tương ứng Hơi của các axit này sẽ bị

ứng sau đây dễ dàng xảy ra :

đáng ngại

Gas CO2 tiếp tục đi qua bồn chứa than hoạt tính, lượng aldehyt chưakịp oxy hoá sẽ bị hấp thụ Khi qua thiết bị lọc vỉ, các bộ phậncủa thiết bị này sẽ giữ lại các hơi nước, các tạp chất cơ trong

làm khô

sản xuất phải được làm nguội

$ Chỉ tiêu kỹ thuật:

không thấp hơn 99,9%

tạp chất hữu cơ

$ Thông số kỹ thuật:

trong chất lỏng càng cao và nguợc lại, nhưng nếu nhiệtđộ quá thấp có thể gây ra sự kết tinh đường và đôngtụ một số protein làm sản phẩm bị đục

Nhưng nếu cao quá áp lực đè lên thiết bị cao, không antoàn cho thiết bị

$ Thiết bị:

Tháp hấp thụ dạng hình trụ có khả năng chịu áp cao Bên trongcó các dĩa hình chóp để tăng cường sự tiếp xúc giữa sản

Tháp bão hoà CO 2

+ Nguyên lý hoạt động: nước giải khát sau khi pha chế được đưa

vào tháp từ trên xuống qua vòi sen tạo thành những tia nhỏ,chảy thành màng mỏng trên các đĩa Các đĩa được bố trí thànhtừng cặp úp vào nhau để tạo dòng chảy thích hợp, diện tích

khát

Sau giai đoạn bão hòa, nước ngọt được đưa vào bồn tàng trữ

đó cho vào máy chiết

9 Chiết rót sản phẩm:

a Rửa chai:

+ Nguyên lý làm việc : đây là loại máy rửa xích tải Hệ thống

bánh xe, nhận chuyển động từ động cơ thông qua bộ giảm tốc,dẫn động cho bánh xích Xích tải có gắn các gầu chứa chai sẽđưa chai lần lượt qua các khu vực thực hiện quá trình tẩy rửa vàsát trùng Đó là các khu vực :

làm sạch các vật lạ, tránh gây bẩn cho các bồn ngâmtiếp sau.

nóng (bồn I: NaOH 3 – 3.5%, bồn II: NaOH 4 – 5%, bồn III:NaOH 2%, bồn IV: NaOH 0.5%) Chai được nhúng chìm trongdung dịch Xút nóng sẽ tiêu diệt vi sinh vật và làmgiảm sức căng bề mặt của cặn bẩn bám vào chai

ngoài, bởi 6 dãy tia dung dịch xút nóng Các cặn bẩnbám vào chai bị phá vỡ và cuốn theo dung dịch

chai đi qua 2 dãy vòi phun rửa ngoài và 3 dãy vòi phun

chai đi qua 2 dãy vòi phun rửa ngoài và 2 dãy vòi phunrửa trong bằng nước sạch

làm thoát hết nước đã phun rửa nó Khu vực này cólắp khay thu nước, bảo vệ cho nước ra không bắn ngượcvào miệng chai

Bể IV ,ngâ m NaOH (0,5%)

to = 37oC Bể III ,ngâ m NaOH (2%)

to = 57oC Bể II ,ngâ m NaOH (4-5%)

to = 65oC Bể I ,ngâ m NaOH (3-3,5%)

to = 52oC Nhậ p chai rử a sơ bộ

b Chiết rót sản phẩm:

$ Mục đích : dễ bảo quản, vận chuyển và mua bán, sử dụng

$ Yêu cầu kỹ thuật:

sinh vật

$ Thiết bị : máy chiết đẳng áp

Đường kính ngoài : 1750

1 Thùng chứa nước ngọt

2 Van chiết

3 Pittông nâng chai

4 Ống nước ngọt vào thùng chứa

5 Khí nén

6 Van bảo hiểm

7 Phao có van không khí để điều chình áp suất

8 Xilanh vòi chiết

Thiết bị chiết chai đẳng áp

+ Nguyên tắc làm việc:

Dựa trên sự cân bằng áp suất trong chai và trong bồn chứaphân phối để nước ngọt chảy từ từ vào chai Chai sạch vàomáy được pitton nâng lên (do áp lực khí nén), khoá tự động mởcho khí nén ở bồn phân phối vào chai, khi áp suất trong chai vàbồn phân phối cân bằng nhau, nước ngọt chảy vào chai, khichảy đầy, chốt đưa nước ngọt vào khoá lại, chốt khoá mở làmgiảm áp suất trong chai, pitton hạ đưa chai xuống và chai theobăng chuyền vào thiết bị đóng nút Thời gian mở chốt hạ ápsuất trong chai và đến khi đóng nút chai mất khoảng 5 ÷ 7 giây

c Đóng nút chai:

$ Máy đóng nút:

Số pitton trên roto: 12

Vận tốc quay roto: 16.67 vòng/phút

Đầu đóng tham gia đồng thời 2 chuyển động: chuyển động quayquanh trục máy và chuyển động lên xuống song song với trục.Đầu đóng chuyển động xuống, chai được đóng nút Đầu đóng