Dây chuyền sản xuất bột cam gồm các công đoạn chính: cô đặc và sấy.
2.4.1.1. Quá trình cô đặc
Quá trình cô đặc trong sản xuất bột cam nhằm mục đích làm bay hơi một phần hơi nước, chuẩn bị cho công đoạn sấy tiếp theo.
- Theo phương pháp nạp liệu và thu hồi sản phẩm quá trình cô đặc có thể chia làm 2 loại: gián đoạn và liên tục [22].
+ Cô đặc gián đoạn: thiết bị cô đặc gián đoạn thường dùng cho loại có công suất nhỏ hoặc dung dịch có độ nhớt cao mà không thể dùng bơm để lấy dung dịch ra hoặc trong trường hợp khi cần bốc hơi toàn bộ dung môi.
Nhược điểm: tổn thất nhiệt lớn, quá trình cô đặc không ổn định, các thông số kỹ thuật trong suốt quá trình cô đặc thay đổi liên tục.
+ Cô đặc liên tục: trong hệ thống một nồi hoặc nhiều nồi, dung dịch và hơi đốt cho vào liên tục, sản phẩm cũng được lấy ra liên tục. Ưu điểm của phương pháp cô đặc liên tục so với với gián đoạn là các thông số kỹ thuật duy trì ổn định trong suốt quá trình cô đặc nhờ vào hệ thống điều chỉnh tự động, công suất lớn, tổn thất nhiệt nhỏ.
Vì vậy nên chọn thiết bị cô đặc liên tục sẽ có lợi hơn trong quá trình sản xuất bột cam vì để đáp ứng tính liên tục và cho năng suất cao.
- Theo áp suất bên trong thiết bị thì có 2 loại là: áp suất thường và áp suất chân không.
+ Cô đặc ở áp suất chân không: nhiệt độ sôi thấp, giảm tổn thất nhiệt vào môi trường, tăng hiệu số truyền nhiệt hữu ích giữa hơi đốt và dung dịch, các chất có trong dung dịch ít bị biến đổi dưới tác dụng của nhiệt độ cao, tuy nhiên giá thành cao.
+ Cô đặc dưới áp suất thường: nhiệt độ sôi cao, các chất có trong dung dịch dễ bị biến đổi dưới tác dụng của nhiệt độ cao, nhưng ưu điểm là giá thành thấp.
Cam là loại quả có nhiều vitamin C và các giá trị dinh dưỡng, dễ bị phân hủy làm thay đổi chất lượng sản phẩm nếu nhiệt độ sôi cao. Vì vậy chọn thiết bị cô đặc làm việc ở điều kiện chân không để đảm bảo chất lượng sản phẩm tốt.
- Phương pháp cấp nhiệt: hơi nước.
Vậy chọn thiết bị cô đặc chân không, làm việc liên tục, cấp nhiệt bằng hơi.
2.4.1.2. Quá trình sấy
Để sản xuất bột cam, có các cách chủ yếu như sau: - Sấy bằng thiết bị sấy phun.
- Sấy màng bọt.
Bột cam sấy theo phương pháp sấy phun có hương vị, màu sắc tốt hơn [23]. Vậy chọn thiết bị sấy phun.
Ưu điểm và nhược điểm của sấy phun: [23]
Ưu điểm:
- Quá trình sấy xảy ra nhanh (1÷10 giây) do diện tích bề mặt của những giọt lỏng rất lớn.
- Bột cam có hương vị và màu sắc tốt.
- Có nhiều kiểu thiết kế khác nhau về vòi phun, buồng sấy, hệ thống đốt nóng không khí và hệ thống thu hồi bột nên có thể đáp ứng sấy được rất nhiều loại nguyên liệu khác nhau như sữa, trứng, cà phê, ca cao, gia vị đóng gói, tinh bột ngô, lúa mì…
- Chi phí nhân công thấp, vận hành và bảo dưỡng tương đối đơn giản.
Nhược điểm:
- Chi phí đầu tư cao, yêu cầu độ ẩm ban đầu cao để bảo đảm nguyên liệu có thể bơm đến thiết bị tạo giọt lỏng. Điều này dẫn đến chi phí năng lượng cao hơn để tách ẩm và thất thoát các chất dễ bay hơi cao hơn.
Có 3 loại vòi phun: vòi phun ly tâm, vòi phun áp suất và vòi phun khí động. Trong đó vòi phun ly tâm thích hợp cho nhiều loại nguyên liệu, vòi phun áp suất thì không sử dụng cho các loại huyền phù, còn vòi phun khí động thì năng suất không cao
và độ đồng đều cũng không bằng loại vòi phun ly tâm. Vậy chọn thiết bị sử dụng vòi phun ly tâm.
Vì vậy chọn thiết bị sấy phun với tác nhân sấy là không khí nóng.