4.7.1 Công dụng: băm nát thịt, cá, rau .. . nguyên liệu đã đ−ợc nghiền sơ bộ qua máy xay thịt có đ−ờng kính lỗ sàng 2-3 mm.
4.7.2 Cấu tạo và hoạt động
Cấu tạo của máy băm nhuyễn
Máy có chậu quay (hình đặc biệt) dạng hình ω lắp trên trục thẳng đứng, phía d−ới của trục thẳng đứng là một bánh vít. Phía trên chậu có nắp đậy bảo vệ và nắp đậy có khớp bản lề có thể mở lên hoặc hạ xuống.
Dao có 1, 2 hoặc 3 l−ỡi đ−ợc lắp trên một trục nằm ngang.
Nắp dao Chậu quay Chậu quay Mô tơ Trục dao Bánh vít trục vít Dao Nắp dao Máy nghiền vít
48
Mô tơ điện thông qua hệ thống truyền dộng đai để truyền động đến cho trục dao và từ trục dao cũng qua hệ thống truyền động đai để truyền động đến cho trục vít. Trục vít làm quay bánh vít trên đó có lắp trục của chậu.
Cấu tạo của máy băm nhuyễn
4.7.2.2 Hoạt động: cho nguyên liệu vào đậy nắp lại, chậu quay và dao quay. Chậu sẽ đ−a nguyên liệu đi ngang qua bề mặt của dao và thực phẩm đ−ợc băm nát. Khi băm nát nguyên liệu xong mở ra lấy sản phẩm ra. Máy có công tắc an toàn khi mở nắp thì máy không chạy, khi đóng nắp lại thì mới chạy.
4.7.3 Năng suất máy:
G = 60.V.ψ.ρ,kg/h
τ
Trong đó:
+ V: dung tích hình học của chậu, m3
+ ϕ: hệ số sếp đầy chậu (ϕ = 0,5 - 0,6)
+ ρ: khối l−ợng riêng của vật liệu, kg/m3
+ τ : thời gian của một chu kỳ, phút
τ = τ1 + τ2 +τ3
trong đó : τ1 : thời gian cho nguyên liệu vào chậu, phút
τ2 : thời gian nghiền nguyên liệu, phút
τ3 : thời gian lấy sản phẩm ra, phút 4.8. Máy chà xát
4.8.1. Nguyên tắc hoạt động: Dùng lực ép cánh chà để miết và dồn nguyên liệu qua một bề mặt sàng có đục lỗ, những phần không đ−ợc qua lỗ thì sẽ thoát ra ngoài qua một cửa riêng. Máy dùng để chát xát một số loại trái cây hoặc thịt, gan, … đã làm chín.
49
Cấu tạo của máy chà xát Trong đó:
1: ống l−ới 6: Tấm đệm
2: Cửa nạp liệu 7: Thùng chứa
3: Vít 8: Máng tháo bã
4: Cánh quay 9: Trục
5: Cánh chà 10: Puly truyền động
Cấu tạo của máy chà xát gồm hai phần: phần nghiền nát sơ bộ và phần chà xát
- Phần nghiền nát sơ bộ bao gồm vít và cánh quay. Hai bộ phận này sẽ làm nát sơ bộ
nguyên liệu rồi đẩy vào trong ống l−ới.
- Phần chà xát bao gồm một ống l−ới có đục lỗ đ−ờng kính lỗ khoảng 0.5 - 6,5 (mm).
Bên trong ống l−ới có các cánh chà đ−ợc lắp trên trục, cánh chà có thể điều chỉnh khoảng cách từ cánh chà tới bề mặt của ống l−ới thông qua các ốc vít đặt trên tay đòn của cánh chà. Để phân bố đều vật liệu dọc theo chiều dài của ống l−ới, đồng thời đẩy phần phế liệu ra ngoài, các cách chà đ−ợc lắp nghiêng so với trục một góc 1 - 4o. Nếu góc lệch lớn thì nguyên liệu đi trong máy với thời gian càng ngắn, bã thải ra càng nhiều và bã −ớt hơn. Độ mịn, nhỏ của sản phẩm sau chà xát phụ thuộc vào đ−ờng kính của lỗ sàng và tốc độ quay của trục.
Nguyên liệu th−ờng là cà chua, các trái cây nh− đu đủ, xoài, .... đ−ợc rửa sạch và đ−a vào cửa nạp liệu. Vít tải sẽ vận chuyển, đẩy nguyên liệu đến cánh quay. Khi đó nguyên liệu sẽ bị làm nát một phần. Nguyên liệu bị đẩy qua bề mặt sàng xuống không gian chà xát. Tại đây d−ới tác dụng của cánh chà, nguyên liệu bị nén ép, dồn qua lỗ sàng. Sản phẩm sẽ lọt qua lỗ sàng và đi xuống máng chứa còn bã trên bề mặt sàng sẽ bị đẩy ra ngoài về phía cửa tháo bã.
65
4.8. Máy đồng hoá
4.8.1 Công dụng : chia nhỏ pha phân tán và phân bố đều pha phân tán trong pha liên tục. Đồng hóa và nhũ t−ơng hóa có tác dụng làm bền hệ huyền phù và nhũ t−ơng.
4.8.2 Nguyên tắc : dùng áp lực cao đẩy thực phẩm qua một khe hở hẹp. Khi thực phẩm qua khe hở do áp suất giảm đột ngột, pha phân tán sẽ đ−ợc chia nhỏ.
4.8.3 Cấu tạo của đầu máy đồng hoá:
Thực phẩm đ−ợc bơm pittông đẩy lên áp suất cao, sau đó, thực phẩm đ−ợc đ−a vào đầu máy đồng hoá. Quá trình đồng hoá diễn ra hai lần, thực phẩm đi qua hai khe hẹp, khi thực phẩm qua khe, áp suất của thực phẩm giảm đột ngột, thực phẩm bị xé nhỏ. - áp suất đồng hoá: P = 10.000 (10 at) - 70.000 kPa (70at) - vận tốc qua khe : V= 8400 m/s.
Năng suất của máy đồng hoá tính theo công thức sau:
) / ( . . . 4 60 2 h kg Z n s d G = π ηoρ Trong đó d: đ−ờng kính của piston, m s: đ−ờng đi của piston, m
n: tần số dao động của piston, v/ph Z: số piston
ηo: hệ số làm việc của piston, ηo = 0,8 - 0,85
Pittông Khe hở Nguyên liệu Sản phẩm Thực phẩm Thực phẩm Nối với máy nén
khí
Nối với máy nén khí
66 ρ: khối l−ợng riêng của sản phẩm, kg/m3
67 Ch−ơng 5. máy cắt lát nguyên liệu thực phẩm
5.1 Máy cắt thái nguyên liệu
Cắt lát cũng là một trong những ph−ơng pháp nghiền, đ−ợc thực hiện bằng các l−ỡi dao, bằng bàn dao, bằng dao thanh răng hay bằng l−ỡi c−a. Cấu tạo của dao cho phép thay đổi chiều dày miếng cắt của vật liệu mà không cần phải thay đổi kích th−ớc của dao. Dao phải cắt đ−ợc thực phẩm mà không xé, không làm cho n−ớc dịch quả chảy ra. L−ỡi dao khi mòn phải mòn đồng đều theo tất cả chiều dài của nó và dễ mài sắc. Sản phẩm mang đi cắt th−ờng có cấu trúc dẻo, bị nén chặt thành từng miếng mỏng hay ở dạng tự nhiên.
5.2. Máy cắt lát dạng l−ỡi dao thẳng
Máy gồm một đĩa quay, trên đó gắn các dao. Dao này đ−ợc đặt nhô lên khỏi bề mặt của đĩa một khoảng và khoảng này chính bằng chiều dày của miếng cắt. Nguyên liệu luôn đ−ợc ép chặt lên bề mặt của đĩa bằng một hộp hình nêm, đĩa quay và mang theo dao chuyển động quay. Nguyên liệu đứng yên trên bề mặt của đĩa, dao sẽ đi qua và cắt nguyên liệu thành các miếng mỏng theo chiều cao của dao. Nguyên liệu sẽ rơi xuống phía d−ới qua rãnh trong thân của đĩa theo trọng lực của nó.
Máy cắt lát dao thẳng có hai loại là máy có trục thẳng đứng và máy có trục nằm ngang
5.2.1. Máy cắt lát thực phẩm dạng trục thẳng đứng
Cấu tạo của máy đ−ợc thể hiện trên hình vẽ. Máy có cấu tạo từ một đĩa quay, lắp trên trục thẳng đứng. Trên bề mặt của đĩa, ng−ời ta gắn các dao. Một máy có thể có hai đến bốn dao, các dao này gắn nhô lên bề mặt đĩa một khoảng bằng chiều dày miếng thực phẩm cần
Hình ảnh nguyên liệu sau khi cắt lát
Sơ đồ ví trí của l−ỡi dao trên đĩa quay
Hình ảnh nguyên liệu sau khi cắt lát
68
cắt lát. Phía trên của đĩa, ng−ời ta gắn một hộp hình nêm có tác dụng ép chặt thực phẩm xuống bề mặt của đĩa.
1 4 2 3 5 6 7 1: cửa nạp liệu 2: dao cắt 3: đĩa quay 4: hộp hình nêm 5: cửa tháo liệu 6: Puly 7: chân đỡ
Máy cắt lát có trục thẳng đứng
Với dạng máy có trục thẳng đứng thì ban đầu nguyên liệu sẽ nằm trên cửa nạp liêu, nguyên liệu sẽ đ−ợc giữ đứng trên không gian. Ví dụ nh− thân của quả dứa, khi cho dứa vào cắt, thì ban đầu dứa sẽ đặt nằm dựng đứng trên cửa nạp liệu, quả dứa sẽ bị cắt đứt thành các miếng nhỏ và chiều cao giảm dần, khi đó nó có xu h−ớng bị kéo quay cùng với đĩa. Khi quả dứa quay sẽ bị hộp hình nêm đè xuống, ép quả dứa xuống bề mặt của đĩa. Sau khi cắt nguyên liệu sẽ rơi xuống phía d−ới đĩa thông qua một khe hở đ−ợc khoét trong thân của đĩa theo trọng l−ợng của nó và đi qua cửa tháo liệu.
Máy đ−ợc truyền động từ mô tơ điện, thông qua truyền động đai truyền động cho bánh đai trên trục máy. Tuỳ vào sản phẩm dạng rau, quả hay dạng củ mà ta có công suất của môtơ điện phù hợp.
5.2.2 Máy cắt lát có trục dạng nằm ngang 5 4 1 6 7 3 2 1: cửa nạp liệu 2: dao cắt 3: đĩa quay 4: hộp hình nêm 5: cửa tháo liệu 6: Puly 7: chân đỡ
69
Máy cũng có cấu tạo gần giống máy cắt lát có trục dạng thẳng đứng. Gồm các dao gắn trên bề mặt của đĩa, phía d−ới dao là các rãnh để thoát nguyên liệu đã cắt. Phía đối diện với đĩa quay là hộp hình nêm, hộp nàu có khoảng cách đến đĩa giảm dần để ép nguyên liệu xuống bề mặt của đĩa.
5.3 Máy cắt lát dạng dao trụ
5.3.1 Máy cắt lát nguyên liệu dạng miếng mỏng
Máy dùng để cắt thực phẩm dạng rau, củ, quả thành các miếng mỏng. Thực phẩm chuyển động qua các bề mặt dao trụ cố định trên thành máy. Thực phẩm đ−ợc cắt thành các miếng mỏng. Chiều dày của miếng mỏng này phụ thuộc vào khe hở của dao trụ và thành máy. Các thanh đẩy sẽ đẩy thực phẩm chuyển động tròn qua các l−ỡi dao cố định, khi đó thực phẩm đ−ợc cắt lát thành các miếng mỏng. Các sản phẩm của máy : khoai tây,
nấm sống, cải bắp, rau diếp, hành tây và cà rốt.
5.3.2 Máy cắt lát dạng sợi mỏng
Dao
Thanh
đẩy Sản phẩm
Sơ đồ nguyên tắc của máy Cấu tạo của máy cắt lát
70
Máy cắt lát nguyên liệu thực phẩm thành các sợi mỏng cũng giống cấu tạo của máy cắt lát thành các miếng mỏng nh−ng cấu tạo của l−ỡi dao có các lỗ tạo hình cho miếng cắt. Thực phẩm cũng đ−ợc các thanh đẩy đẩy qua các l−ỡi dao và thực phẩm đ−ợc cắt thành các sợi mỏng, nhỏ. Các sản phẩm của máy: khoai tây, nấm sống, cải bắp, rau diếp, hành tây và cà rốt.
5.3.3 Máy cắt lát nguyên liệu dạng miếng hình hộp chữ nhật
Nguyên tắc của máy cắt lát
Cấu tạo của máy cắt lát
71
Cấu tạo của máy cũng gồm một ống trụ cố định, trên đó có lắp các l−ỡi dao thẳng. Thực phẩm đ−ợc đẩy chuyển động quay tròn theo ống trụ bằng các thanh đẩy. Đầu tiên, thực phẩm đ−ợc cắt thành lát mỏng sau đó nó sẽ đ−ợc cắt tiếp một lần nữa thành các lát mỏng dài thông qua một hệ l−ỡi dao đĩa lắp đồng trục, tiếp theo thực phẩm đ−ợc cắt thành các miếng có kích th−ớc nhỏ hơn nhờ vào một dao ống trụ quay. Nh− vậy máy thực hiện quá trình cắt ba lần và thực phẩm đ−ợc cắt nhỏ hơn.
Sản phẩm cắt của máy này cũng là các dạng rau, quả, củ nh− khoai tây, hành tây, xu hào, bắp cải, cà rốt ...
5.3.4 Máy cắt lát nguyên liệu dạng miếng hình trụ
Để thực hiện quá trình cắt thực phẩm thành các miếng hình trụ, ng−ời ta cắt lát thực phẩm thành các miếng mỏng, sau đó cắt tiếp thành các miếng hình trụ. Vì thế trong máy cắt lát dạng này ngoài l−ỡi dao thẳng đặt cố định trên thành của ống trụ, ng−ời ta còn lắp thêm một ống trụ chuyển động ng−ợc chiều. Trên ống trụ này, ng−ời ta lắp các tấm dao phẳng đặt chéo một góc. L−ỡi dao cố định cắt lát thực phẩm ra làm các miếng mỏng sau đó, ống trụ có lắp các l−ỡi dao sẽ cắt thực phẩm thành các đoạn có tiết diện hình trụ. Muốn tạo hình dạng thẩm mỹ cho sản phẩm, ng−ời ta chế tạo l−ỡi dao thẳng theo các hình gợn sóng theo ý muốn.
72
Cánh khuấy dạng mái chèo
Ch−ơng VI: các thiết bị khuấy trộn
6.1. Thiết bị khuấy trộn chất lỏng
6.1.1 Tác dụng của việc khuấy trộn chất lỏng
Thực phẩm lỏng th−ờng tồn tại d−ới dạng các hệ nhũ t−ơng hoặc hệ huyền phù. Hệ nhũ t−ơng là hỗn hợp hai chất lỏng không tan lẫn vào nhau. Hệ huyền phù là hệ có pha liên tục là chất lỏng, pha phân tán là chất rắn. Để đồng nhất hỗn hợp các cấu tử trong hệ này, ng−ời ta sử dụng ph−ơng pháp khuấy trộn. Khuấy trộn làm cho các cấu tử phân tán vào nhau tạo thành một hệ đồng nhất.
Khuấy trộn làm tăng khả năng trao đổi nhiệt của chất lỏng, chất lỏng sẽ tiếp xúc nhiều hơn với bề mặt trao đổi nhiệt khi cần đun nóng hoặc làm lạnh.
6.1.2. Các dạng cánh khuấy chất lỏng
6.1.2.1 Cánh khuấy mái chèo
Cánh khuấy đ−ợc cấu tạo từ những tấm thép hoặc bằng Inox đ−ợc uốn cong hay phẳng. Những tấm thép này đ−ợc gắn vào một trục, phía trên đ−ợc nối với động cơ điện. Có hai dạng cánh khuấy mái chèo là cánh khuấy phẳng và cánh khuấy dạng khung. Tác động của cánh khuấy phẳng là đẩy thực phẩm trong thiết bị khuấy trộn theo ph−ơng bán kính từ tâm thiết bị ra ngoài thành. Tác dụng của cánh khuấy mái chèo dạng khung thì ngoài tác dụng đẩy chất lỏng theo h−ớng bán kính thì nó còn tạo ra một dòng tuần hoàn thứ cấp, dòng này do các thanh chắn ngang của cánh khuấy tạo nên. Trong thùng khuấy trộn có thể có tấm chắn trên thành thiết bị để làm tăng khả năng khuấy. Nó cũng có thể cấu tạo theo kiểu chắn song song với trục của cánh khuấy hoặc cánh khuấy vòng cung theo cấu tạo thiết bị. Tốc độ quay của cánh khuấy phẳng khoảng 20- 80 v/phút. Cánh khuấy mái chèo th−ờng áp dụng đối với chất lỏng có độ nhớt thấp, dễ khuấy trộn.
Cánh khuấy mái chèo dạng khung
73
6.1.2.2. Cánh khuấy kiểu chân vịt
Cánh khuấy đ−ợc cấu tạo từ hai, ba cánh khuấy gắn vào một trục quay, phía trên trục có đặt môtơ điện truyền chuyển động cho cánh khuấy. Khi cánh khuấy quay, dòng chất lỏng đi vào tâm và đi ra ở theo ph−ơng song song với trục quay, do đó cánh khuấy chân vịt tạo đ−ợc các dòng tuần hoàn mạnh hơn cánh khuấy mái chèo rất nhiều. Chất lỏng chuyển động theo các h−ớng khác nhau đảm bảo khả năng khuấy trộn rất đều. Tốc độ của cánh khuấy chân vịt rất cao khoảng 150 đến 1000 v/phút cho nên trong quá trình khuấy trộn chất lỏng th−ờng tạo ra dạng phễu trên bề mặt của thùng chứa, làm giảm năng suất của thiết bị, để hạn chế tr−ờng hợp này, ng−ời ta th−ờng đặt trục của cánh khuấy lệch tâm hoặc đặt nằm ngang trục.
6.1.2.3. Cánh khuấy kiểu tuốcbin
Cánh khuấy có hai dạng: dạng hộp kín và dạng hộp hở. Cánh khuấy loại này thích hợp cho chất lỏng có độ nhớt thấp. Cánh khuấy tuốcbin th−ờng có tốc độ 200 - 2000 vòng/phút
Cánh tuabin dạng hở Cánh tuabin dạng kín
6.2. Máy khuấy trộn loại nguyên liệu dẻo
6.2.1. Máy khuấy trộn trục nằm ngang Cánh khuấy chân vịt 1 2 5 4 3 6
74
Trong đó:
1. Thùng quay 4. Bánh răng
2. Puly nghiêng thùng 5. Cửa nạp liệu
3. áo hơi 6. Puly truyền động
Một số dạng cánh khuấy
Gồm một thùng quay có áo hơi để làm nóng thực phẩm thùng có cơ cấu cánh khuấy. Thùng trộn có dung tích khoảng 300 lít và 2 cánh khuấy quay với vận tốc khác nhau. Cánh khuấy làm việc nhờ động cơ điện và hệ thống truyền động riêng. Trên thùng còn lắp cơ cấu nghiêng thùng đ−ợc thiết kế quay với vận tốc chậm. Thời gian nghiêng thùng khoảng 5 phút do đó ng−ời ta dùng hai hệ thống truyền động bánh vít, trục vít
Sản phẩm đổ vào thùng sau đó đậy nắp lại cho cánh khuấy hoạt động đồng thời mở van n−ớc ra cho n−ớc vào làm nóng thực phẩm. Thời gian đảo trộn phụ thuộc vào yêu cầu công nghệ. Sau khi trộn đạt yêu cầu cho động cơ 2 hoạt động trong khi đó cánh khuấy tiếp tục