Quá trình rửa trứng

III THUYẾT MINH QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ: Q TRÌNH RỬA TRỨNG: Mục đích: q trình rửa trứng nhằm mục đích chuẩn bị cho trình đập trứng Qúa trình giúp loại bỏ tạp chất bám dính vi sinh vật bề mặt vỏ trứng Nguyên tắc: trứng tươi vận chuyển theo băng chuyền lăn vào buồng rửa trứng Tại đây, lông bàn chải chuyển động qua lại với vận tốc thích hợp tiếp xúc trực tiếp lên vỏ trứng kết hợp với nước rửa phun trực tiếp lên trứng chuyển động lăn giúp rửa trôi tạp chất vi sinh vật vỏ trứng Các biến đổi: Hoá lý: hàm ẩm vỏ trứng tăng lên đôi chút, không ảnh hưởng đến thành phần trứng bên Vật lý: nhiệt độ nước rửa khoảng 480C, thời gian tiếp xúc khoảng phút nên nhiệt độ bề mặt vỏ trứng tăng lên đôi chút không ảnh hưởng đến chất lượng trứng bên Lơng bàn chải có độ mềm tiếp xúc thích hợp khơng làm tổn thương hay nứt vỡ trứng Sinh học: phần lớn vi sinh vật bề mặt vỏ trứng bị rửa trôi Thiết bị rửa trứng: (1) Hình : Cấu tạo máy rửa trứng (1): Lơng bàn chải (2): Vịi phun nước rửa (2) Cấu tạo: Lông bàn chải (1) làm nhựa tổng hợp, có chiều dài khoảng 400cm, đầu long mài nhọn giúp tiếp xúc tốt Lông đặt nằm xiên, xếp theo hàng kề Khi hoạt động chúng chuyển động theo phương song song với hàng lông độ tiếp xúc điều chỉnh thích hợp để việc rửa tối ưu Nước rửa cho chảy dọc theo long bàn chải q trình cọ xát Hình: Lơng bàn chải rửa trứng Vòi phun (2) Vòi phun đặt xen kẻ phía hai hàng trứng Khi nước rửa phun ra, xối tưới lên hai đầu trứng giúp rửa bề mặt Nước rửa bổ sung chất tẩy rửa (xà phòng) giúp cho việc tẩy rửa đạt hiệu quả, chứa bồn có bơm tạo áp lực đẩy qua vòi phun Nước rửa gia nhiệt trước gián tiếp hay trực tiếp lên tới 48 0C Sau trình rửa, nước thải qua máy lọc bơm hồi lưu trở lại vào bồn chứa Hình: Hệ thống tái sử dụng nước rửa Các lăn xoay chuyển: trình rửa, lăn vừa có tác dụng vận chuyển vừa có tác dụng xoay tròn trứng giúp rửa bề mặt Băng chuyền điều chỉnh độ cao phù hợp cho việc tiếp xúc trứng long bàn chải Hình: Các lăn xoay chuyển Thơng số cơng nghệ: Các máy rửa trứng có nhiều loại có suất khác Ưu điểm máy có suất cao tiết kiệm lượng, nước rửa Bảng: Các thông số công nghệ máy rửa trứng Năng suất (trứng/giờ) Số dòng trứng vào máy Thời gian rửa (s) Nhiệt độ nước rửa 10.800 – 162.000 – 16 48 - 58 480C QUÁ TRÌNH ĐẬP VỎ VÀ TÁCH LẤY LỊNG ĐỎ: Mục đích: khai thác lòng đỏ từ trứng để chuẩn bị cho trình sau Nguyên tắc: trứng vận chuyển lên phận chứa trứng, vỏ trứng phá vỡ lực học Dịch trứng rơi xuống chén có rãnh, lịng đỏ giữ chén lòng trắng chảy qua rãnh xuống chén chứa lịng trắng bên Các biến đổi: Hố học: oxy khơng khí tiếp xúc với thành phần lịng trắng lịng đỏ, gây phản ứng oxy hoá chất béo Tuy nhiên trình xảy lịng đỏ bị rách màng ngồi, lịng đỏ trứng bảo vệ màng ngồi nên oxy khó tiếp xúc với chất béo Vật lý: tác động học trứng vỡ, dịch trứng phân riêng thành hai phần: lòng đỏ lòng trắng Trong trình phá trứng vỡ xảy phá vỡ cấu trúc màng lòng đỏ làm lòng đỏ khuếch tán vào lịng trắng Sinh học hố sinh: phản ứng sinh học hoá sinh bên trứng bị ngừng trệ phản ứng trao đổi chất, q trình hơ hấp trứng… Do q trình đập tách lịng đỏ q trình hở nên vi sinh vật từ khơng khí nhiễm vào lòng đỏ Mặt khác số vỏ trứng nhỏ rơi vào lịng đỏ mang theo số vi sinh vật Thiết bị máy đập trứng: Cấu tạo: nhìn chung máy đập trứng gồm phận sau: Hình : Máy đập trứng tách lịng đỏ Bộ phận chứa trứng: Bộ phận chứa trứng lắp ghép từ hai phần giống nối với trục chính, khoảng cách hai phần thay đổi cho phép dịch trứng rơi xuống Dao đập trứng: dao gắn vào trục truyền động mà lực truyền điều chỉnh cho thích hợp với loại trứng khác Dao mảnh thép hình cung, có rãnh nhơ Khi dao tì lên bề mặt vỏ trứng, rãnh sẻ tì mạnh lên vỏ tạo vết nứt, đồng thời mặt vỏ tì lên hai phần phận chứa trứng giúp tạo vết nứt dọc theo trứng Khi trứng vỡ, lòng trắng có độ nhớt thấp cấu trúc khơng chặt chẽ lịng đỏ nên có xu hướng chảy qua khe hở xuống bên trước, lòng đỏ từ từ rơi xuống chén bên Hình : Bộ phận chứa trứng Chén lòng đỏ: chén đặt bên phận chứa trứng, cấu tạo từ hai mảnh ghép lại với nhau, có khe hở giữa, khoảng cách khe điều chỉnh Khi lịng trắng rơi vào chén tiếp tục trượt qua khe vào chén chứa lòng trắng, lòng đỏ giữ lại chén Chén lịng trắng: có hình dạng tương tự chén lịng đỏ khơng có khe hở để chứa lịng trắng Hình : Chén lòng đỏ chén lòng trắng Hệ thống đầu dò lịng đỏ tự động: q trình đập trứng, màng lịng đỏ bị phá vỡ làm cho lịng đỏ chảy lẫn vào lịng trắng ảnh hưởng khơng tốt đến sản phẩm bột lòng trắng sau Để phát trường hợp này, người ta sử dụng hệ thống dò ánh sáng tự động Máy quét truyền ánh sáng từ đèn đến chén lòng trắng Một đầu dò quang học đo ánh sáng phản xạ từ chén lịng trắng Khi đầu dị phát có lịng đỏ lẫn lịng trắng tự động điều khiển để loại chén xuống khay chứa bên chén tiếp tục sử dụng lại bình thường Hình : Thiết bị đầu dị lịng đỏ tự động Trong trình vận hành, vận tốc chuyển động phận chứa trứng, chén lòng đỏ, chén lòng trắng để đảm bảo đồng Thời gian trứng vịng tính tốn hợp lí cho thời gian nhỏ giọt dịch trứng xuống chén dài để tận thu dịch trứng Trong trình vận chuyển, động máy tạo rung lắc thích hợp để đảm bảm cho lịng trắng tách hồn tồn khỏi lịng đỏ rơi xuống chén lòng trắng Cuối cùng, lòng đỏ lòng trắng chứa vào thùng chứa riêng biệt Vỏ trứng nằm phận chứa trứng thiết bị thổi khí nén thổi rơi xuống băng chuyền di đến máy li tâm, chế biến thành bột vỏ trứng Tất chén rửa trước nhận thêm trứng Thông số công nghệ: Bảng : Các thông số công nghệ máy đập trứng Năng suất(trứng/giờ) 10.800 – 32.400 Số dòng trứng vào Số chén máy quét kiểm tra 1s 10 - 45 QÚA TRÌNH PHỚI TRỢN VỚI NƯỚC: Mục đích: chuẩn bị cho q trình lọc tiến hành dễ dàng, đồng thời đồng hoá sơ dịch lòng đỏ Nguyên tắc: lòng đỏ trứng phối trộn với nước thiết bị có cánh khuấy với ty lệ thể tích lịng đỏ nước Các biến đổi: Hố học: q trình khuấy, dịch trứng tiếp xúc với khơng khí nên phản ứng oxy hố chất béo xảy Tuy nhiên tốc độ khuấy nhẹ nhàng, chất béo bị biến đổi Hố lý: va đập lòng đỏ vào cánh khuấy thành thiết bị làm màng lịng đỏ bị phá vỡ hồn tồn, hạt phân tán, dịch protein huyết tương phần hoà tan vào nước phần bị phân tán vào nước tạo hệ nhũ tương dầu nước (có chứa chất khác protein vitamin) Mức độ đồng hệ chưa cao Vật lý: nhiệt độ hệ tăng lên đôi chút (khoảng 1- 0C), độ nhớt giảm: độ nhớt ban đầu trứng từ 0.2 – 0.25 N/s.m sau phối trộn độ nhớt giảm xuống cịn 0.18 – 0.22 N/s.m2 Độ nhớt giúp cho trình lọc đồng hoá đạt hiệu cao Các mảnh vỏ trứng nhỏ có khối lượng riêng lớn nên có xu hướng lắng xuống đáy thiết bị Sinh học: vi sinh vật nhiễm giai đoạn trước phân bố hệ nhũ tương Tuy nhiên thời gian trình khơng dài nên vi sinh vật có hội phát triển Hoá sinh: hầu hết enzyme lòng đỏ trứng enzyme xúc tác cho phản ứng trao đổi chất, tổng hợp q trình phát triển phơi nên điều kiện bình thường chúng khơng tổng hợp hay khơng có hoạt tính Do phản ứng hố sinh khơng xảy q trình chế biến lòng đỏ trứng Thiết bị phối trộn: thiết bị hình trụ đứng, đáy cầu Bảng: Thơng số cơng nghệ thiết bị phối trộn Thể tích (lít) 4000 – 5000 Tốc độ cánh khuấy (vòng/phút) 120 – 150 Thời gian khuấy (phút) 3-5 Q TRÌNH LỌC: Mục đích: loại bỏ tạp chất, chủ yếu vỏ trứng nhỏ chuẩn bị cho q trình đồng hố áp lực cao Nguyên tắc: dịch lòng đỏ bơm qua màng lọc, vỏ trứng giữ lại màng lọc Các biến đổi: Khi dịch lòng đỏ bơm qua màng lọc, chảy rối áp lực qua màng làm cho hệ nhũ tương đồng Máy lọc: thiết bị có dạng hình trụ hình vẽ, cao 2.5m, rộng 0.51m Dịch trứng bơm vào đầu vào thiết bị, qua màng lọc có kích thước lỡ lọc 0.1mm ngồi Phía phận dẫn động vỏ trứng bả lọc xuống bồn chứa bả bên Phía hệ thống piston, vỏ trứng lắp đầy lỗ lọc, piston di chuyển lên tạo dịng khí nén đẩy vỏ trứng khỏi lỗ lọc theo hệ thống dẫn động xuống bên Thông số công nghệ: Bảng : Thông số công nghệ máy lọc Năng suất (l/h) 8.000 – 12.000 Kích thước lỡ lọc (mm) 0.1 Hình: Máy lọc Sau q trình lọc, dịch lịng đỏ làm lạnh thiết bị ống lòng ống xuống 40C chứa vào thiết bị chứa để chuẩn bị cho q trình đồng hố Q TRÌNH ĐỜNG HỐ: Mục đích: tạo hệ nhũ tương có độ đồng cao chuẩn bị cho trình sấy phun Nguyên tắc: Dịch lịng đỏ trước vào máy đồng hố gia nhiệt lên khoảng 50 0C tránh hoá rắn acid béo no nhiệt độ thấp (hàm lượng acid béo lòng đỏ khoảng 11%, hàm lượng chúng dịch phối trộn với nước khoảng 9%) Sau dịch đồng hoá thiết bị đồng hoá áp lực cao áp suất 100 - 150bar Dịch trứng vào đồng hoá dạng nhũ tương dầu nước, hàm lượng dầu khoảng 27%, độ nhớt khoảng 0.2N/s.m2, hàm lượng chất khô khoảng 40% Dịch lòng đỏ ban đầu chứa hạt cầu béo: + Hạt cầu chứa hạt vi cầu gồm: hạt cầu lịng đỏ trắng (4-75 µm) hạt cầu lịng đỏ vàng (25-150µm) + Các giọt chất béo dạng tự do( khoảng 2µm) Các biến đổi: Hố học: q trình đồng hố tiến hành nhiệt độ không cao nên biến đổi thành phần hố học khơng xảy Hố lý: áp lực cao q trình đồng hố làm nhiệt độ hệ gia tăng thêm khoảng 4- 60C, tức nhiệt độ hệ khoảng 560C Ở nhiệt độ protein lịng đỏ khơng bị kết tủa protein bị biến tính nhiệt độ lớn 65 0C Sự va đập mạnh hạt cầu béo qua khe hẹp thiết bị đồng hoá làm vỡ cấu trúc, phân tán chúng thành hạt có kích thước nhỏ vào pha phân tán Kích thước hạt sau đồng hố nhỏ 30µm Đặc biệt thành phần lecithin số protein có lịng đỏ (8-10%) đóng vai trị chất nhũ hố hỡ trợ hiệu q trình đồng hố Khi hạt cầu béo bị giảm kích thước, lecithin nằm hạt cầu phân bố lại bề mặt chúng làm giảm sức căng bề mặt hạt cầu pha nước, hình thành nên màng bảo vệ xung quanh hạt cầu béo, làm cho chúng kết hợp lại với Đồng thời với q trình này, chất hồ tan số protein, vitamin thoát khỏi hạt cầu hoà tan vào nước Một số phức lipoprotein bị phá vỡ tạo protein chất béo phân tán tự hệ Hình: Sự giảm kích thước hạt sau đồng hố Vật lý: nhiệt độ tăng thêm khoảng 4-60C, độ nhớt hệ giảm phần Sinh học: q trình đồng hố tiến hành nhiệt độ khoảng 56 0C nên vi sinh vật bị ức chế, áp lực cao có tác dụng làm tổn thướng tế bào vi khuẩn Vấn đề đáng lo ngại dịch lòng đỏ bị nhiễm Samonella chúng cịn tồn chúng sống 600C vịng Tuy nhiên 560C với pH trung tính dịch lòng đỏ trứng điều kiện ức chế phát triển chúng, tiêu diệt Samonella tiến hành giai đoạn trùng Thiết bị đồng hoá áp lực cao: Sử dụng thiết bị đồng hoá áp lực cao hai cấp Cấu tạo: Thiết bị đồng hoá sử dụng áp lực cao gồm hai phận chính: bơm cao áp hệ thống tạo đối áp Hình: Thiết bị đồng hố áp lực cao 1- motor 2- truyền đai 3- đồng hồ đo áp suất 4- trục quay 5- piston 6- hộp piston 7- bơm 8- van 9- phận đồng hoá 10-hệ thống tạo áp suất thuy lực Bơm piston cao áp vận hành động điện (1) thong qua trục quay (4) truyền động (2) để chuyển đổi chuyển động quay động thành chuyển động tịnh tiến piston Các piston (5) chuyển động tịnh tiến áp suất cao Chúng chế tạo từ vật liệu có độ bền học cao Bên thiết bị cịn có hệ thống dẫn nước vào nhằm mục đích làm mát cho piston suốt trình làm việc Hình: Các phận thiết bị đơơng hố áp lực cao 1-bộ phận sinh lực (forcer) thuộc hệ thống tạo đối áp;2-vòng đập (impact ring); 3-bộ phận tạo khe hẹp (seat); 4-hệ thống thuy lực tạo đối áp (hydraulic actuator); 5-khe hẹp Đầu tiên dịch lịng đỏ bơm vào thiết bị đồng hố bơm piston Bơm tăng áp lực cho hệ nhũ tương lên đến 100-150bar cao đầu vào khe hẹp (5) Người ta tạo đối áp lên hệ nhũ tương cách hiệu chỉnh khoảng cách khe hẹp thiết bị phận sinh lực (1) phận tạo khe hẹp (3) Đối áp trì bơm thuy lực sử dụng dầu Khi đó, áp sấut đồnh hoá cân với áp suất dầu tác động lên piston thuy lực Vòng đập (2) gắn với phận tạo khe hẹp (3) cho mặt vịng đập vng góc với lối hệ nhũ tương rời khe hẹp Như số hạt pha phân tán tiếp tục va vào vòng đập (2) bị vỡ giảm kích thước Bộ phận tạo khe hẹp (3) chế tạo với góc nghiêng trung bình bề mặt để gia tốc hệ nhũ tương theo hướng vào khe hẹp tránh ăn mòn chi tiết có liên quan Thơng thường, người ta chọn khe hẹp có chiều rộng khoảng 100 lần lớn đường kính hạt pha phân tán Đi ngang qua khe hẹp tốc độ chuyển động hệ nhũ tương tăng lên đến 100-400m/s trình đồng hoá diễn khoảng 10-15 giây Trong suốt thời gian này, toàn lượng áp suất cung cấp từ bơm piston chuyển hoá thành động Một phần lượng chuyển hoá thành áp suất để đẩy hệ nhũ tương tiếp sau rời khe hẹp Một phần khác dạng nhiệt Theo tính tốn, có 1% lượng sử dụng phục vụ cho mục đích đồng hố: phá vỡ hạt pha phân tán Thiết bị đồng hoá hai cấp bao gồm bơm piston để đưa nguyên liệu vào máy, hai khe hẹp hai hệ thống thuy lực tạo đối áp Tuy nhiên, người ta thường sử dụng chung bể dầu cho hai hệ thống thuy lực Hình: Thiết bị đồng hoá hai cấp 1-Cấp một; 2-Cấp Sau qua khe hẹp thứ nhất, hạt phân tán bị phá vỡ giảm kích thước Tuy nhiên, chúng bị kết dính với tạo thành chùm hạt Việc thực giai đoạn đồng hố nhằm trì đối áp ổn định cho giai đoạn đồng hoá cấp một, đồng thời tạo điều kiện cho chùm hạt pha phân tán tách thành hạt phân tán riêng lẻ, chống lại tượng tách pha trình bảo quản hệ nhũ tương sau Thông số công nghệ: Bảng: Thơng số cơng nghệ máy đồng hố áp lực cao Áp suất bơm cao áp (bar) 100 - 150 Kích thước khe hẹp (µm) 15 - 300 Kích thước hạt sau đồng hố (µm) < 30