5. Quy trình sản xuất bột chanh dây 1 Quy trình
NHÓM H2T – ĐHTP3 53 Ưu điểm của đầu phun này là có thể sử dụng cho các mẫu dạng
Ưu điểm của đầu phun này là có thể sử dụng cho các mẫu dạng huyền phù hoặc mẫu có độ nhớt cao. Tuy nhiên, loại đầu phun này tốn nhiều năng lượng.
Năng suất có thể lên đến 1000kg nguyên liệu/h.
Kích thước hạt 5 - 25µm
Hình: Đầu phun dạng khí động cùng chiều
Đầu phun khí động kiểu vòi phun (Fountain two-fluid nozzle): kiểu đầu phun này được đặt phía dưới đáy nón của buồng sấy. Quá trình sấy hướng từ dưới lên. Kiểu đầu phun này được sử dụng cho những nguyên liệu không nhạy cảm với nhiệt. Kích thước hạt tương đối lớn 15 - 80µm.
Buồng sấy: buồng sấy là nơi hòa trộn mẫu sấy và tác nhân sấy. Trong thiết bị
Mobile Minor, buồng sấy có dạng hình trụ đứng, đáy côn. Kích thước của buồng sấy được thiết kế phụ thuộc vào kích thước các hạt lỏng và quỹ đạo chuyển động của chúng. Kích thước của buồng sấy sử dụng cơ cấu phun sương kiểu ly tâm có đường kính lớn hơn. Trong ngành thực phẩm thường thấy tác nhân sấy và nguyên liệu chuyển động cùng chiều, ngoài ra còn có kiểu chuyển động ngược chiều và hỗn hợp.
Hệ thống thu hồi sản phẩm: hệ thống Mobile Minor sử dụng một cyclon lắng
xoáy tâm. Các hạt sản phẩm sẽ theo dòng khí đi vào đỉnh cyclon theo phương tiếp tuyến. Bột sản phẩm di chuyển theo quỹ đạo xoắn ốc rơi xuống đáy cyclon. Không khí sạch thoát ra ngoài theo cửa đỉnh trên cyclon.
Ở đây sử dụng cơ cấu phun sương kiểu ly tâm, thích hợp cho dạng nguyên liệu có độ nhớt cao, sản phẩm yêu cầu kích thước và hình dạng bột đồng đều.
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình:
Độ khô dung dịch trước sấy phun (%): độ khô của nguyên liệu càng cao, thời gian sấy càng ngắn, năng lượng tiêu hao để bốc hơi nước càng ngắn. Tuy nhiên, độ khô quá cao sẽ làm tăng độ nhớt của nguyên liệu gây khó khăn cho quá trình tạo
NHÓM H2T – ĐHTP3 54
sương mù trong buồng sấy, dễ làm tắt ngẽn cơ cấu phun hoặc tạo hạt với hình dạng, kích thước không như mong muốn. Ngoài ra, độ khô cao sẽ làm tăng mức độ bào mòn đầu phun của thiết bị. Hàm lượng chất khô của nguyên liệu đi vào thiết bị sấy phun là 19%.
Nhiệt độ đầu vào của không khí (oC): trong cùng một thời gian, mức độ giảm ẩm tỷ lệ thuận với nhiệt độ đầu vào của không khí. Tuy nhiên, nếu nhiệt độ đầu vào của không khí quá cao, ẩm cuối của sản phẩm không giảm nhiều, năng lượng tiêu tốn nhiều và các cấu tử nhạy cảm với nhiệt độ như vitamin C, A và B1… sẽ bị ôxy hóa, bị phân hủy gây tổn thất nguyên liệu, giảm dinh dưỡng và ảnh hưởng không tốt tới chất lượng cảm quan của sản phẩm.
Nhiệt độ quá thấp hay quá cao đều bất lợi cho quá trình sấy dịch chanh dây. Nhiệt độ không khí sấy thấp thì độ ẩm các hạt vật liệu sấy vẫn còn khá cao, nên bám nhiều lên thành buồng sấy làm giảm hiệu suất thu hồi sản phẩm sau sấy. Nhiệt độ không khí sấy cao mặc dù đạt độ ẩm khá tốt nhưng sẽ có một ít vật liệu sấy bị cháy, bám lên thành, sản phẩm sau sấy giảm mùi thơm và màu vàng tươi bị chuyển sang vàng sẫm làm ảnh hưởng xấu đến chất lượng cảm quan của bột sau sấy.
Áp suất khí nén làm quay đĩa phun (bar): khí nén có nhiệm vụ làm quay đầu phun sương, tạo các hạt sấy. Áp suất khí nén càng tăng thì tốc độ quay của đầu phun càng tăng. Áp suất khí nén ảnh hưởng lớn đến hiệu suất thu hồi sản phẩm của quá trình sấy phun nhưng lại ít ảnh hưởng đến độ ẩm sản phẩm. Áp suất khí là 4,25 bar ứng với tốc độ quay đầu phun là 24.000v/ph, hiệu suất thu hồi sản phẩm của quá trình sấy phun đạt 75,6% và độ ẩm sản phẩm là 2,79%
Tốc độ bơm nhu động nhập liệu (v/ph): tốc độ bơm nhập liệu có ảnh hưởng lớn đến lưu lượng dòng nhập liệu, năng suất thiết bị và cả nhiệt độ không khí đầu ra. Tốc độ bơm nhập liệu tăng đồng nghĩa với thời gian lưu của vật liệu sấy trong buồng sấy giảm, do đó hiệu quả sấy sẽ không cao. Độ ẩm sẽ tăng, phần hạt ẩm dính lại trong buồng sấy cũng tăng dẫn đến hiệu suất thu hồi sản phẩm sau quá trính sấy phun giảm.
Tuỳ theo yêu cầu khảo sát mà lựa chọn chế độ sấy phù hợp. Thông thường, khảo sát ở tốc độ bơm nhập liệu n = 8 - 16 (v/ph), nhiệt độ đầu vào của không khí được khảo sát từ 145 - 185oC, nhiệt độ đầu ra không cố định và phụ thuộc vào tốc độ bơm
NHÓM H2T – ĐHTP3 55
nhập liệu, áp suất khí nén dao động từ 3,0 - 4,5 (bar). Mỗi điều kiện sấy khác nhau sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến độ ẩm sản phẩm và hiệu suất thu hồi của quá trình sấy.
Các biến đổi chính
Cảm quan: Vật liệu chuyển từ dạng lỏng sang cấu trúc bột mịn, khô, màu sắc và mùi vị thay đổi.
Hoá lý: protein, tinh bột, đường… bị biến đổi
Hoá sinh: là biến đổi chủ yếu bao gồm các phản ứng melanoidin, caramen, phản ứng oxy hoá, polymer hoá, các phản ứng phân huỷ vitamin và biến đổi chất màu, vv… ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm.
Các quá trình biến đổi này luôn luôn xảy ra trong công nghệ sấy rau quả nói chung nhưng với mức độ khác nhau tuỳ theo phương pháp và điều kiện sấy. Tuy rằng quá trình sấy phun có ưu điểm là ở nhiệt độ vật liệu sấy thấp nhưng ít nhiều cũng xảy ra các biến đổi ảnh hưởng không tốt đến chất lượng sản phẩm. Do đó, vấn đề quan trọng của nghiên cứu này là tìm ra chế độ sấy phun hợp lý để cho hiệu suất quá trình sấy vẫn cao mà không làm giảm đi các phẩm chất ban đầu của nguyên liệu.
Giai đoạn hoàn thiện
Phối trộn thêm đường và các phụ gia cần thiết để tăng thêm mùi vị cho sản phẩm tạo sự hấp dẫn đối với người tiêu dùng.
Trước hết là trộn đường sucrose vào để tăng vị ngọt cho bột sấy. Để sản phẩm tương đối đồng đều hơn, đường thường được xay nhuyễn rồi mới đem phối trộn. Ở quy mô phòng thí nghiệm thì chủ yếu phối trộn bằng thủ công (máy xay) nhưng ở quy mô công nghiệp thì ta có thể tiến hành phối hợp trộn các máy chuyên dụng.
Ngoài ra, tuỳ theo yêu cầu của sản phẩm mà có thể phối trộn thêm các phụ gia như chất mùi, vitamin,vv.. để tăng thêm chất lượng sản phẩm.
Sản phẩm
Sản phẩm bột chanh dây thu được có cấu trúc mịn, độ ẩm thấp (<5%), màu vàng tươi, mùi thơm và vị chua đặc trưng vẫn còn, phân bố tốt trong nước tạo thành dịch purê chanh dây với màu sắc và mùi vị tương tự như purê quả tươi. Vì vậy, sản phẩm rất thích hợp để chế biến thành nước giải khát cũng như phối trộn với các thực phẩm khác.
NHÓM H2T – ĐHTP3 56
Sản phẩm có ưu điểm là phẩm chất tốt, sử dụng tiện lợi, giảm chi phí bao bì, vận chuyển và bảo quản dễ, với mùi vị rất đặc biệt nên có thể được tiêu dùng rộng rãi, đặc biệt là phục vụ trong khu du lịch, trong các bệnh viện, nhà ăn tập thể, nhà trẻ, phương tiện công cộng, vv…
Hình: Bột giải khát uống liền vị chanh dây