Giải pháp chuyển đổi công nghệ và thiết bị trong sản xuất bánh tráng từ phương pháp truyền thống sang phương pháp mới
MỤC LỤC
Giới thiệu về sản phẩm
Hiện nay ở Việt Nam đang ứng dụng công nghệ tự động hóa vào nhiều ngành nghề và lĩnh vực đặc biệt để giải phóng sức lao động bằng tay chân, thay vào đó là những máy móc tự động và robot. Bánh tráng là một dạng bánh sử dụng nguyên liệu chính là bột tráng mỏng phơi khô, khi ăn có thể nướng giòn hoặc nhúng qua nước, được chế biến thành nhiều loại tùy thuộc vào chiều dày của bánh. - Bánh tráng gạo: được làm chủ yếu từ bột gạo cao cấp có pha thêm ít bột năng để bánh có độ dẻo mỏng vừa phải, để khi cuốn bánh không bị gãy nát, không bị nếp gấp và không cần nhúng nước khi sử dụng.
Công nghệ và thiết bị sản xuất bánh tráng gạo hiện nay 1. Tình hình nghiên cứu trong nước
Chọn đề tài giải quyết 1. Mục tiêu đề tài
- Công đoạn làm bánh tráng dùng dụng cụ gạt để tràn đều gây không đồng đều bề mặt bánh tráng.
Cơ sở lý thuyết của bột nước 1. Thành phần của bột nước
Nhiệt độ hóa hồ
Thời gian để nấu chín gạo được xác định bở nhiệt độ hóa hồ (GT). Điều kiện ngoại cảnh như nhiệt độ trong giai đoạn lúa chín ảnh hưởng đến GT. Ở cỏc nước trồng lỳa cú một sự ưa chuộng rừ ràng với gạo cú nhiệt độ húa hồ trung bình.
Tỷ lệ amylose trong bột nước
Để tạo màng, các amylose và amylopectin phải duỗi thẳng mạch, sắp xếp lại, tương tác trực tiếp với nhau bằng liên kết hydro hoặc gián tiếp thông qua nước.Màng có thể thu được từ dung dịch phân tán trong nước. • Giai đoạn 1: Từ bề mặt, nước bốc hơi, nồng độ tinh bột tăng lên, các phân tử tinh bột tiến lại gần nhau, hướng từ biên vào tâm dưới tác dụng của môi trường phân tán. • Giai đoạn 2: Nước nằm giữa phân tử tiếp tục bốc hơi, các phân tử tinh bột tiếp xúc với nhau nhiều hơn và tiếp tục bị biến dạng.
Các tính chất cơ lý của màng sẽ phụ thuộc vào các hiện tượng xảy ra trong giai đoạn này. Khi khô, thể tích của màng bị giảm, dẫn đến sự co ngót chiều dày và xuất hiện ứng suất nội. Do đó, người ta thường thêm vào các chất pha loãng để làm giảm sự hydrate hóa và do đó giảm được sự co ngót.
Chính nhờ khả năng này mà người ta có thể làm bún, miếng, hủ tiếu, bánh tráng gạo hoặc bánh tráng vừng các loại. Khi đùn qua lỗ này chúng sẽ định hướng theo dòng chảy, các phân tử tinh bột có xu hướng kéo căng ra và sắp xếp song song với nhau theo phương của trọng lực. Các sợi ra khỏi khung còn ướt, chúng ướng nhúng ngay vào bể nước nóng để hồ hoá và định hình sợi bún do tác dụng của nhiệt.
Các phân tử tinh bột đã được sắp xếp trong từng sợi sẽ tương tác với nhau và với nước bằng liên kết hyđrô để hình thành sợi bún.
Quá trình biến đổi trạng thái dưới tác động của nhiệt độ
• Giai đoạn 3: Khi tiếp xúc với nhau, các phân tử tinh bột bắt đầu thể lực liên kết. Sự co ngót màng càng lớn khi nồng độ tinh bột càng nhỏ và sự hydrate hóa càng cao. Có thể tạo sợi bằng cách cho dịch tinh bột qua một bản đục lỗ với đường kính thích hợp.
+ Ở giai đoạn này hỗn hợp bột gạo và nước được khuấy ở một tốc độ không đổi và được gia nhiệt tại 50°C trong khoảng 1 phút. Khi đó, quá trình hấp phụ nước xảy ra, làm cho bột trương nở nhưng không đều. + Ở giai đoạn này ta thấy độ nhớt giảm xuống, ta gọi giai đoạn này là giai đoạn phân hủy, khi giai đoạn này càng kéo dài, nghĩa là sự tổn thất càng cao, do dính và mất nước.
+ Trong giai đoạn làm nguội, độ nhớt tăng lên trở lại được quan sát thấy khi hạ nhiệt độ xuống mức 50°C. Giá trị này được xem là thước đo độ kết tinh lại của bột trong quá trình làm nguội. + Sau khi làm nguội, hỗn hợp lúc này được giữ nhiệt ở 50°C một lúc để độ nhớt đạt đến mức ổn định.
Từ đó, ta ghi nhận được giá trị của độ nhớt thiết lập lại được xác định bằng sự chênh lệch giữa độ nhớt đỉnh (ở giai đoạn 2) và độ nhớt cuối cùng.
Thiết kế và chế tạo thiết bị thí nghiệm
Thiết kế
Kích thước bánh tiêu chuẩn để tính toán là dạng tròn với đường kính 150mm và độ dày 2mm. Một giải pháp để tạo hình bánh có dạng khác là tạo các khuôn dạng bánh nhỏ bằng nhôm bỏ vào khuôn nướng vói các loại hình khác nhau tùy theo yêu cầu, có độ dày 2 mm để tạo các hình cho bánh. Ta chọn được động cơ là động cơ servo Minas A5 của Panasonic MSMD 100W và hộp giảm tốc MSMD 082-1N.
Giá trị của nó phụ thuộc vào yếu tố hình học, yếu tố công nghệ của máy khuấy và phụ thuộc vào bản chất vật lý của môi trường khuấy. Ta thống nhất chọn máy bơm nhu động YZ1515x-A Chọn ống dẫn bằng thộp cú đường kớnh là ỉ21. Nhằm đảm bảo điều tiết lượng bột cấp vào cặp mâm và tránh lãng phí hỗn hợp bột và nước.
Ta chế tạo thờm phần van điện từ cú đường kớnh ỉ21 được điều khiển bằng công tắc đóng ngắt theo thời gian. Các kết quả tính toán làm cơ sở để hoàn thiện và phát triển thông số kĩ thuật của các thiết bị thí nghiệm. Nhờ vào các thông số tính toán, việc lựa chọn các động cơ cũng như các chi tiết liên quan có cơ sở và dễ thao tác hơn.
Điều này làm cơ sở để cho thấy việc mô phỏng sự phân bố nhiệt nhằm lựa chọn cách lắp đặt nhiệt trở trên cặp mâm ép là rất cần thiết.
Mô phỏng các yếu tố tác động đến quá trình làm lỏng bánh 3.1. Thông số mâm thiết kế theo cơ sở lý thuyết
- Yêu cầu về chất lượng 1. Đường kính
- Quá trình thực nghiệm
- Vùng 2: Giai đoạn này ta thấy sự nhiệt độ trên mặt mâm giảm dần, vùng này là vùng gia nhiệt để hấp chín, nên các phân tử bột liên kết lại với nhau, vận tốc và áp suất cũng giảm. Vì thiết bị thí nghiệm cho độ bền kéo về sợi thực phẩm còn rất hạn chế ở Việt Nam cũng như khu vực Hồ Chí Minh, nên tác giả sử dụng phương pháp kéo giãn tới độ đứt và đo độ giãn dài tới giới hạn đứt. Với việc chọn 3 nhân tố đầu vào 5 mức giá trị xác định, cùng lựa chọ phương pháp quy hoạch thực nghiệm bậc 2 quay đều (Central Composite Design/Box - Wilson), số lần lặp n=6 (thí nghiệm ở tâm), nên bảng ma trận được biểu diễn như sau.
Dụng cụ thước panme được chuẩn bị sẵn để phục vụ thí nghiệm về độ dày Thiết bị kiểm tra kéo đứt, lực kế được chuẩn bị và hiệu chỉnh các thông số để phục vụ thí nghiệm về độ dai. Ngoài các yêu cầu trên, việc đảm bảo chiều dày của bánh trong suốt quá trình sản xuất còn phụ thuộc vào các yếu tố về áp lực bơm của máy bơm chuyên dụng, tỷ lệ hòa trộn của máy trộn bột, nhiệt lượng, thời gian làm để chín bánh. Nên việc kiểm tra thông số ban đầu cũng rất quan trọng, và để nhiệt độ trong suốt quá trình thực nghiệm theo từng mức được xem là đẳng nhiệt (giá trị thay đổi nhỏ), nên cần kiếm tra các chế bộ và mức độ đáp ứng nhanh của hệ thống gia nhiệt cũng như tản nhiệt.
Với quy hoạch thực nghiệm Box - Wilson, ta chọn ma trận quy hoạch thực nghiệm bậc 2 với 3 nhân tố, do đó, việc thí nghiệm được thực hiện 20 lần để có giá trị đầu ra được tốt ưu. Thông qua đồ thị Pareto, ta thấy thông số tỉ lệ phụ gia và thời gian có ảnh hưởng nhiều đến thông số đầu ra, còn nhân tố nhiệt độ mang ý nghĩa thấp và chưa ảnh hưởng nhiều đến độ dày. Thông qua quy hoạch thực nghiệm, ta thấy mức độ ảnh hưởng của nhiệt độ đến chất lượng sản phẩm là khụng lớn (thể hiện rừ ở đồ chị Pareto), do khoảng thay đổi nhiệt còn hẹp.
Cũng trong quy hoạch thực nghiệm này, ta thấy chất lượng của sản phẩm mà yếu tố đang xét là mức độ ổn định về độ dai (giãn dài) và độ dày của bánh tráng chịu sự tác động chính của phụ gia và nhiệt độ, đồng thời độ dày cũng ảnh hưởng không nhỏ đến giá trị độ dai. Và thực nghiệm cũng chứng minh được sự ảnh hưởng của nhiệt độ cũng tác động lớn đến chất lượng về quá trình biến đổi thù hình (độ nhớt) của hồ tinh bột theo sự thay đổi nhiệt độ. Vì thời gian có hạn, nên tác giả chỉ dừng lại ở Quy hoạch thực nghiệm với sản phẩm là bánh tráng gạo (cũng như bánh đa), và thông số ban đầu cho các nhân tố cũng dựa vào các thí nghiệm trước của Thầy Trần Doãn Sơn trên các máy công tác đơn cho bún, phở, bánh cuốn, … Bên cạnh đấy cũng có chạy thử một vài sản phẩm khác như: bún, bánh hỏi, và sản phẩm cũng đạt được về mặt cảm quan.
