3.1. Nghiền:
Mục đích công nghệ:
• Chuẩn bị: được áp dụng trước quá trình ép để tăng hiệu quả của quá trình ép.
Các biến đổi nguyên liệu:
• Vật lý: cấu trúc nguyên liệu bị phá vỡ, kích thước nguyên liệu giảm, diện tích bề mặt riêng tăng. Nhiệt độ tăng do cắt và ma sát xảy ra trong suốt quá trình nghiền.
• Hóa học: do diện tích bề mặt riêng tăng, các thành phần của nguyên liệu như vitamin (chủ yếu là vitamin C), chất béo… có điều kiện tiếp xúc với oxi, đồng thời với sự tăng nhiệt độ làm các phản ứng oxi hóa diễn ra dễ dàng, gây tổn thất, làm giảm giá trị dinh dưỡng của sản phẩm. Ngoài ra còn có thể xuất hiện hiện tượng tổn thất chất mẫn cảm với nhiệt, biến tính protein do nhiệt độ tăng trong quá trình nghiền.
• Hóa lý: tăng nhiệt, diện tích bề mặt riêng có thể làm tăng tốc độ bay hơi của các cấu tử dễ bay hơi, giảm giá trị cảm quan về mùi của sản phẩm sau nghiền.
• Hóa sinh: xảy ra với mức độ không đảng kể
• Sinh học: sau khi nghiền, diện tích bề mặt riêng của nguyên liệu tăng, mật độ vi sinh vật có thể tăng lên, phát triển mạnh hơn do chất dinh dưỡng bên trong nguyên liệu thoát ra bề mặt. Vi sinh vật phát triển làm giảm chất lượng sản phẩm, tạo thành các cấu tử mùi khó chịu do vi sinh vật tổng hợp nên như ketone, aldehyde …
Phương pháp thực hiện, thiết bị và thông số công nghệ:
• Nguyên liệu đầu vào: cơm dừa có bề dày từ 0.8 – 1.2cm.
• Sử dụng thiết bị nghiền xay để nghiền cơm dừa trước khi đi vào quá trình ép.
• Nguyên tắc hoạt động của thiết bị: Nguyên liệu được cho vào phễu nhận nguyên liệu 1. Nguyên liệu sẽ được chuyển đến cơ cấu xay nhờ vít tải là một trục xoắn có bước sóng nhỏ dần về phía cuối 2. Tại cơ cấu xay nguyên liệu bị các lưỡi dao hình chữ thập lắp ở cuối vít tải quay với tốc độ 200 vòng/phút và các lưới kim loại đứng yên đặt sát lưỡi dao hình chữ thập có những lỗ tròn nhỏ
Trang 35
dần: đường kính 3mm, 2mm, 1mm. Nguyên liệu xay xong theo lỗ nhỏ của lưới kim loại ra ngoài.
Hình 3.1: Thiết bị xay cắt dao cong
Cấu tạo:
1 - Phễu nhập liệu
2 – Trục đĩa quay 3 - Dao cắt
4 - Cửa tháo sản phẩm
Thông số kỹ thuật thiết bị:
• Chiều dài: 2,3m
• Chiều rộng:1,3m
• Chiều cao: 2,5m
• Công suất: 1,1 kW Thông số công nghệ:
• Bề dày cơm dừa: 0.8 – 1.2 cm
• Vận tốc vòng quay của trục khoảng 200 vòng/phút
3.2. Ép:
Mục đích công nghệ:
• Khai thác: trong quá trình ép cần chú ý đến chất lượng của dịch ép (sữa dừa), bã dừa, các chất không mong muốn có thể đi vào sản phẩm, làm ảnh hưởng
Trang 36 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
đến chất lượng của dịch ép, gây ảnh hưởng không tốt tới các quá trình công nghệ sau này.
• Có thể tiến hành ép 2 lần để thu triệt để dịch ép.
Các biến đổi nguyên liệu:
Quá trình ép thường không có nhiều biến đổi, chủ yếu là các biến đổi về mặt cơ học.
• Vật lý: Nguyên liệu trong quá trình ép sẽ giảm thể tích, tỷ trọng thay đổi, kích thước của nguyên liệu giảm do tác động của áp lực cao hay do ma sát cao, nhiệt độ của nguyên liệu tăng.
• Hóa học: Sau khi ép xong, thành phần pha lỏng trong nguyên liệu giảm (mức độ giảm sẽ phụ thuộc cường độ ép). Một số thành phần dễ bị phân hủy như vitamin, … thoát ra khỏi tế bào, tiếp xúc không khí, dễ dàng bị oxi hóa và phân hủy.
• Hóa sinh: có thể xảy ra hiện tượng hóa nâu nguyên liệu dưới tác dụng của enzyme hóa nâu.
• Sinh học: không đáng kể, tuy nhiên vi sinh vật có thể xâm nhập vào dịch ép, làm hỏng khối sản phẩm sau ép.
Phương pháp thực hiện, thiết bị và thông số công nghệ:
Sử dụng thiết bị ép trục vis. Tiến hành ép 2 lần để thu được năng suất ép cao hơn. Ngoài ra để tăng thêm hiệu suất ép có thể tiến hành ép ướt (có tưới thêm dung dịch vào nguyên liệu rồi ép lại) hiệu suất có thể tăng lên tới 92-95%.
Thông số công nghệ:
• Tốc độ trục vis: 5 - 8 vòng/phút
• Áp lực ép: 8 – 9 MN/m2
• Tốc độ tăng áp lực: chậm giúp cho dịch ép dễ thoát ra ngoài hơn
• Nhiệt độ quá trình ép: 70 - 800 C
Thiết bị ép trục vis bao gồm buồng ép hình trụ, bên trong có trục vis bằng thép không rỉ. Độ độ của ren trên trục vis thường giảm dần từ đầu vào đến đầu ra của thiết bị. Đồng thời, đường kính của buồng ép và trục vis cũng giảm theo hướng trên, sao cho phần không gian để nguyên liệu chiếm chỗ trong buồng ép (giữa trục và buồng ép) càng nhỏ dần khi càng gần đầu ra của thiết bị. Khi đó áp lực tác động lên nguyên liệu sẽ càng tăng. Trên buồng ép có các lỗ nhỏ để dịch ép có thể thoát ra ngoài. Bã ép se thoát ra ở cuối thiết bị thông qua lỗ tháo liệu và có thể hiệu chỉnh áp lực thông qua việc thay đổi kích thước của lỗ tháo
Trang 37
liệu. Lực ép cũng có thể thay đổi bằng cách thay đổi tốc độ trục vis. Trong quá trình vận hành, lực ma sát có thể làm tăng nhiệt độ của khối nguyên liệu. Nhiệt độ tăng sẽ làm giảm độ nhớt của dịch ép, do đó, dịch ép thoát ra dễ dàng hơn. Tuy nhiên cần lưu ý là nhiệt độ có thể ảnh hưởng đến thành phần nhạy cảm với nhiệt có trong nguyên liệu.
Hình 3.2: Máy ép trục vis
Trục vis 1 đặt trong xi lanh có đục lỗ 2 cố định. Nguyên liệu sẽ được nạp vào phễu 3. Nước ép chảy qua lỗ trên xi lanh vào máng 4 ra ngoài. Bã ép qua cửa 5 ra theo máng 6. Kích thước của bã tháo 5 có thể điều chỉnh tùy độ ướt của bã đi ra bằng cách tịnh tiến trục vis về phía trước hay lui lại về phía sau.
3.3. Lọc:
Mục đích công nghệ:
• Khai thác: Loại bỏ cơm dừa còn sót lại và tạp chất trong sữa dừa sau quá trình ép.
Biến đổi của nguyên liệu:
• Vật lí: khi lọc ta sẽ thu được dịch lọc và bã lọc. Một số chỉ tiêu vật lý của dịch lọc sẽ thay đổi so với dịch ban đầu như tỉ trọng, độ trong, …
• Hóa học: nhiệt độ lọc khoảng 700
C sẽ xảy ra phản ứng Maillard, tuy nhiên xảy ra với mức độ không đáng kể.
Trang 38
• Hóa lý: quá trình lọc sẽ phân riêng ra thành 2 pha: pha lỏng (sữa dừa) và pha rắn (bã). Tuy nhiên, một số cấu tử dễ bay hơi như các hợp chất mùi trong sữa dừa có thể bị tổn thất.
• Sinh học: không xảy ra những biến đổi sinh học. Nếu thời gian lọc kéo dài thì hệ vi sinh vật có sẵn trong dịch lọc hoặc các vi sinh vật từ môi trường sản xuất vào sẽ nhiễm vào và phát triển. Để hạn chế vấn đề này, ta thường tiến hành lọc nhanh và trong điều kiện kín. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
• Hóa sinh: xảy ra mới mức độ không đáng kể.
Phương pháp thực hiện, thiết bị và thông số công nghệ
Sử dụng thiết bị lọc khung bản (lọc áp suất). Đây là thiết bị làm việc gián đoạn.Việc nạp huyền phù vào thiết bị và tháo dịch lọc ra thiết bị có thể thực hiện liên tục tuy nhiên việc tháo bã lọc sẽ được thực hiện theo chu kì.
Thiết bị lọc gồm có 2 bộ phận chính là khung vả bảng với tiết diện hình vuông. Khung có chức năng chứa bã lọc và là nơi để bơm huyền phù vào. Còn bảng lọc có chức năng tạo nên bề mặt lọc với các rãnh dẫn dịch lọc. Vách ngăn sử dụng trong thiết bị lọc ép có dạng tấm với tiết diện xấp xỉ tiết diện của bảng và khung. Đầu tiên, người ta sẽ đặt hai tấm vật ngăn lên hai bề mặt của một bảng, sau đó sẽ xếp xen kẽ các khung và bảng lên hệ thống giá đỡ. Khi ép các khung và bảng sát lại với nhau thì các lỗ trống tại bốn góc của khung và bảng sẽ hình thành nên đường dẫn huyền phù vào và đường tháo dịch lọc ra. Trong quá trình lọc, việc ép chặt các khung bảng là rất quan trọng để giữ cho áp suất lọc được ổn định. Huyền phù được bơm vào thiết bị và được phân phối vào bên trong các khung. Khi đó, pha rắn sẽ bị giữ lại trong khung bởi vách ngăn. Còn pha lỏng sẽ đi qua vách ngăn và theo các rãnh trên bảng để tập trung về đường tháo dịch lọc rồi chảy ra ngoài thiết bị. Khi các khung chứa đầy bã, chúng ta cần dừng quá trình lọc và tiến hành rửa bã. Quá trình rửa bã có thể thực hiện xuôi chiều hoặc ngược chiều.