4.3.1. Thiết bị rửa xối
Cấu tạo nguyên lý hoạt động của thiết bị rửa xối được mô tả ở hình 4.2.
Chú thích:
1. Máng dẫn nguyên liệu vào 2. Băng tải
3. Ống thổi khí 4. Vòi phun nước áp lực cao
Cấu tạo:
Thiết bị có cấu tạo hình hộp chữ nhật, có các ống dẫn nước sạch vào và nước bẩn ra khỏi thiết bị. Để dẫn nguyên liệu vào trong thiết bị người ta thiết kế máng dẫn nguyên liệu và băng tải để dẫn nguyên liệu đã rửa ra khỏi thiết bị. Để nâng cao hiệu quả rửa, có một hệ thống sục khí bên trong thiết bị và một hệ thống phun nước áp lực cao để xối rửa lại khi nguyên liệu chuẩn bị ra khỏi thiết bị đi qua băng chuyền.
Nguyên lý hoạt động của thiết bị rửa xối:
Quá trình rửa dây tây bao gồm hai giai đoạn ngâm và rửa xối. Tác dụng cọ rửa là không khí được quạt gió thổi vào làm cho nước và nguyên liệu bị đảo trộn. Bộ phận xối là hệ thống phun áp lực. Dây tây được băng chuyền đưa vào bồn, tại đây dây tây được ngâm trong nước đồng thời được băng chuyền đưa từ từ lên khu vực rửa xối. Trong khu vực rửa xối, nước được phun mạnh từ trên xuống dưới nhằm loại bỏ các tạp chất bám trên vỏ, dư lượng thuốc trừ sâu… Nước trong quá trình rửa được lọc và bơm trở lại.
4.3.2. Thiết bị chần
Cấu tạo nguyên lý hoạt động của thiết bị chần được mô tả ở hình 4.4.
Chú thích:
1. Băng tải nhập liệu 2. Băng tải có cánh ngang 3. Thành thiết bị
4. Bộ phận cấp nước nóng 5. Lô trục quay
1 3 5 2 4 6 Cấu tạo:
Thiết bị chần có dạng như một bể chứa hình chữ nhật, có nắp ở trên và vỏ cách nhiệt để giảm tổn thất nhiệt. Trong thiết bị có hệ thống cấp nước nóng và xả nước ra để đảm bảo nhiệt độ của quá trình chần. Nguyên liệu ra vào thiết bị nhờ vào băng tải có cánh gạt ngang, di chuyển với tốc độ được điều chỉnh sao cho thời gian chần của nguyên liệu bằng thời gian nguyên liệu đi từ đầu vào đến đầu ra. Sau khi ra khỏi thiết bị nguyên liệu sẽ được làm nguội nhanh trên băng chuyền bằng nước lạnh xối từ trên xuống.
Nguyên lý hoạt động:
Dây tây sau cắt gọt được băng tải (1) đưa vào thiết bị chần, di chuyển từ đầu này đến đầu kia và ra khỏi thiết bị nhờ băng tải có các cánh ngang (2). Trong quá trình di chuyển trong thiết bị dây tây được chần nhờ nước nóng cung cấp từ bộ phận cấp nước nóng (4), nước được giữ ở một nhiệt độ và một thể tích nhất định trong thiết bị, ta xả nước ra bớt nhờ ống (6).
1 2 4 3 5 6 6 4.3.3. Thiết bị nghiền xé
Cấu tạo nguyên lý hoạt động của thiết bị nghiền xé được mô tả ở hình 4.5.
Chú thích: 1. Phễu nhập liệu 2. Động cơ 3. Lưỡi dao động 4. Lưỡi dao tĩnh 5. Lưới sàng 6. Máng dẫn Cấu tạo:
Thân thiết bị có hình trụ tròn nằm ngang, có phễu nhập liệu ở phía trên để đưa nguyên liệu vào thân thiết bị. Bộ phận nghiền gồm có nhiều lưỡi dao tĩnh và dao động xếp xen kẽ nhau, dao tĩnh quay nhờ vào hoạt động của động cơ được gắn bên hông thiết bị, bên dưới các dao là một lưới sàng có kích thước lỗ theo yêu cầu đầu ra của nguyên liệu. Nguyên liệu được dẫn ra khỏi thiết bị bằng máng dẫn.
1 2 3 4 5 6 Nguyên lý hoạt động:
Nguyên liệu được chuyển vào phễu nhập liệu (1) và đi vào thiết bị, động cơ (2) hoạt động làm quay các lưỡi dao động (3), các lưỡi dao động (3) được lắp xen kẽ với các lưỡi dao tĩnh (4). Khi lưỡi dao động (3) quay kết hợp với lưỡi dao tĩnh (4) sẽ tạo ra sự nghiền xé nguyên liệu, nguyên liệu được nghiền nhỏ hơn kích thước lỗ của lưới sàng (5) sẽ ra khỏi thiết bị ở máng dẫn (6), nguyên liệu lớn sẽ tiếp tục được nghiền trong thiết bị cho đến khi có kích thước nhỏ hơn kích thước lỗ của lưới sàng (5).
4.3.4. Thiết bị chà
Cấu tạo nguyên lý hoạt động của thiết bị chà được mô tả ở hình 4.6.
Chú thích: 1. Phễu nhập liệu 2. Lưới sàng 3. Cánh chà 4. Trục chính 5. Máng dẫn bã 6. Ống dẫn thịt, nước quả Cấu tạo:
Thiết bị có dạng hình trụ tròn nằm ngang, bên trong có cánh chà quay liên tục nhờ động cơ để chà xát làm nhỏ, mịn thịt quả. Lưới sàng bao quanh cánh chà để cho thịt quả kích thước nhỏ đi qua và ra ngoài qua ống dẫn thịt quả, giữ lại xơ để đưa ra ngoài máng dẫn bã.
1 2 2 5 3 6 4 7 Nguyên lý hoạt động:
Nguyên liệu được chuyển từ thiết bị nghiền đến phễu nhập liệu (1) phân phối vào thiết bị chà. Động cơ hoạt động sẽ làm trục chính (4) quay kéo theo cánh chà (3) quay. Khi cánh quay, nguyên liệu sẽ được cánh chà (3) chà sát vào lưới sang rây (2), phần nước và thịt quả, xơ nhỏ hơn lỗ sàng sẽ qua sàng, phần thịt lớn sẽ được chà làm nhỏ kích thước và qua sàng, những phần như xơ lớn sẽ không qua sàng sẽ di chuyển ra ngoài thiết bị qua máng dẫn bã (5).
4.3.5. Thiết bị phối trộn
Cấu tạo nguyên lý hoạt động của thiết bị phối trộn được mô tả ở hình 4.7.
Chú thích: 1. Động cơ 2. Ống nhập liệu 3. Ống dẫn hơi nước 4. Ống xả nước ngưng 5. Vỏ áo 6. Cánh khuấy Hình 4. 6 Thiết bị phối trộn
7. Ống dẫn sản phẩm
Cấu tạo:
Thiết bị có dạng hình trụ tròn, đáy và nắp hình bán cầu. Thân và đáy thiết bị có vỏ áo ở ngoài. Trên thiết bị có các miệng ống để dẫn nguyên liệu, hỗn hợp, hơi nước, nước ngưng ra vào thiết bị.
Nguyên lý hoạt động:
Nguyên liệu chính, phụ gia sẽ được dẫn vào thiết bị qua ống dẫn (2), động cơ (1) hoạt động làm cánh khuấy (6) khuấy trộn đều các nguyên phụ liệu với nhau, sau thời gian được định sẵn, hỗn hợp sẽ được chuyển ra khỏi thiết bị nhờ ống dẫn sản phẩm (7). Thiết bị được gia nhiệt nhờ hơi nước được cấp ở ống dẫn hơi nước (3) vào vỏ áo (5), sau khi truyền nhiệt hơi nước ngưng tụ thành nước ngưng và được dẫn ra khỏi vỏ áo (5) nhờ ống xả nước ngưng (4).
4.3.6. Thiết bị cô đặc chân không
Cấu tạo nguyên lý hoạt động của thiết bị cô đặc chân không được mô tả ở hình 4.8.
Chú thích: 1. Động cơ 2. Ống xả chân không 3. Ống nhập liệu 4. Vỏ áo 5. Ống dẫn hơi nước 6. Ống xả nước ngưng 7. Ống dẫn sản phẩm 8. Cánh khuấy
1 2 Hỗnhợp đãphối trộn 3 5 8 4 9 6 7 Cấu tạo:
Thiết bị có cấu tạo giống với bồn phối trộn ở trên hình 4.7. Khác nhau là ở thiết bị cô đặc chân không được tích hợp thêm bơm chân không để tạo chân không trong quá trình cô đặc.
Nguyên lý hoạt động:
Nguyên liệu được đưa vào thiết bị qua ống nhập liệu (4), được gia nhiệt nhờ hơi nước trong vỏ áo (4), và được khuấy trộn liên tục nhờ cánh khuấy (9). Bơm chân không (9) hoạt động tạo ra áp suất chân không trong thiết bị làm giảm nhiệt độ sôi của hỗn hợp. Sau thời gian gia nhiệt hút chân không, hỗn hợp được cô đặc đạt yêu cầu sẽ được lấy ra ở ống dẫn sản phẩm (7) ra ngoài và tiến hành chiết rót.
Hơi nước được cung cấp vào vỏ áo qua ống dẫn hơi nước (5), sau khi trao đổi nhiệt hơi nước sẽ ngưng tụ thành nước và được lấy ra ở ống xả nước ngưng (6).
3
2
1
4.3.7. Thiết bị chiết rót
Cấu tạo cơ bản của thiết bị chiết rót được mô tả ở hình 4.9.
Chú thích:
1. Băng chuyền 2. Dãy định hướng
3. Cơ cấu chiết rót và đóng nắp
Cấu tạo:
Thiết bị gồm các bộ phận chính như: băng chuyền, cơ cấu chiết rót và đóng nắp, dãy định hướng giúp lọ đi đúng vị trí.
Nguyên lý hoạt động:
Lọ thủy tinh được băng chuyền (1) đưa vào thiết bị theo dãy định hướng (2) để đi đúng vào vị trí rót. Sản phẩm được cung cấp vào cơ cấu chiết rót, đóng nắp (3) và rót vào lọ theo khối lượng cài đặt sẵn, sau đó đóng nắp. Sau khi chiết rót, lọ sản phẩm được dẫn qua phòng trữ lạnh.
CHƯƠNG 5. TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 5.1. Cân bằng vật chất
Tính toán nguyên liệu cần dùng cho một ngày (200kg sản phẩm)
Qua nghiên cứu quy trình và tham khảo tài liệu em đưa ra tổn thất của các công đoạn trong bảng:
Bảng 5. 1 Phần trăm tổn thất trong các công đoạn
STT Công đoạn Tổn thất (%)
1 Lựa chọn, phân loại 0,1
2 Rửa 0,5 3 Chần 2 4 Nghiền 0,5 5 Chà 4 6 Phối trộn 0,5 7 Cô đặc 5 8 Rót nóng, đóng nắp 1 9 Tạo đông 0
Theo tiêu chuẩn sản phẩm và nguyên liệu hàm lượng chất khô của nguyên liệu chính và thành phẩm được tóm tắt trong bảng:
Bảng 5. 2 Hàm lượng chất khô trung bình của nguyên liệu chính và sản phẩm
Nguyên liệu, sản phẩm Hàm lượng chất khô trung bình (%)
Pure dâu 15
Đường 99,98
Tính toán theo chiều đi ngược quy trình từ sản phẩm đến nguyên liệu đầu vào.
Khối lượng sản phẩm: 200 kg
Khối lượng đem tạo đông bằng với khối lượng sản phẩm do không có tổn thất: 200 kg
Khối lượng đem đi rót nóng:
Khối lượng hỗn hợp sản phẩm sau khi ra khỏi thiết bị cô đặc là:
Tính toán khối lượng các nguyên liệu cần thiết để cô đặc được 212,65kg sản phẩm:
Khối lượng đường 99,98%:
Khối lượng acid citric:
Khối lượng pectin:
Natri benzoat:
Khối lượng pure dâu (pure dâu chứa 15% chất khô (ck)): mck trước cô đặc =mck sau cô đặc
Hàm lượng chất khô sau khi cô đặc: 70%
Xem như chất khô trong sản phẩm không bị bất kì tổn thất nào. Ta có phương trình:
Vì hỗn hợp phối trộn trước khi cô đặc chỉ có pure, đường và acid citric nên tổng khối lượng hỗn hợp sau phối trộn cũng là khối lượng hỗn hợp trước cô đặc:469,78kg
Vì phối trộn có tổn thất nên theo ta phải tính toán lại lượng pure, acid citric và đường, Tỷ lệ khối lượng thực tế/lý thuyết là:
Lượng nguyên liệu cần cho phối trộn sau khi nhân với tỷ lệ trên là:
mpure = 384,49kg
mđường = 85,5kg
macid citric = 2,13kg
Khối lượng dây tây đem chà:
Khối lượng đem nghiền:
Khối lượng đem chần:
Khối lượng đem rửa:
Khối lượng dây tây nguyên liệu đem đi lựa chọn, phân loại
5.2. Tổng kết
Tóm tắt lại khối lượng đầu vào và đầu ra của nguyên liệu, bán thành phẩm và thành phẩm trong quy trình thể hiện trong bảng:
Bảng 5. 3 Khối lượng nguyên liệu và bán thành phẩm trong mỗi công đoạn
STT Công đoạn Đầu vào (kg) Đầu ra (kg)
1 Lựa chọn, phân loại 459 458,59
2 Rửa 458,59 456,3 3 Cắt gọt 456,3 410,7 4 Chần 410,7 402,5 5 Nghiền 402,5 400,5 6 Chà 400,5 384,49 7 Phối trộn 472,14 469,78 8 Cô đặc 469,78 202,02 9 Rót nóng, đóng nắp 202,02 200 10 Tạo đông 200 200
Khối lượng nguyên liệu cần dùng để sản xuất được 200kg sản phẩm được nêu trong bảng
Bảng 5. 4 Bảng tổng kết STT Nguyên liệu Tỷ lệ trong sản phẩm (%) Khối lượng (Kg) 1 Pure dâu >50,00 384,49 2 Đường 40,00 85,5 3 Acid citric 1,00 2,13 4 Pectin 2,00 4,25 5 Natri benzoat 0,02 0,04 6 Dây tây nguyên
liệu
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] T. V. Nguyễn, Bảo quản và chế biến rau quả, Khoa học và kỹ thuật, 2008. [2] Y. T. Đặng, Thực hành Công nghệ chế biến rau quả, TP. Hồ Chí Minh: Trường
Đại học công nghiệp thực phẩm, 2014.
[3] Y. T. Đặng, Bài giảng Công nghệ chế biến rau quả, TP. Hồ Chí Minh: Trường Đại học công nghiệp thực phẩm, 2014.
[5] "Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6959:2001: Đường trắng".
[6] "Quy chuẩn Việt Nam QCVN 4-21:2011/BYT: Phụ gia thực phẩm-chất làm dày". [7] "Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5516:2010: Phụ gia thực phẩm-acid citrc".
[8] "Quy chuẩn Việt Nam QCVN 4-12/2010/BYT: Phụ gia thực phẩm-chất bảo quản". [9] M. V. V. Lê, Công nghệ chế biến thực phẩm, TP. Hồ Chí Minh: Đại học quốc gia,
2011.