3.3.1. Quy trình công nghệ: Làm Sạch Ép Ướt Lọc Phối Trộn Rót Chai Ghép Nắp Thanh Trùng Syrup Phụ gia Hương liệu Gia Nhiệt Nước Tạ p Ch ất B ã Giá Đỗ Xử Lý Trích Ly Lọc Dịch triết Nước B ã Nước Tạp Chất T = 100oC t = 15 phút
Hình 3.3 – Quy trình sản xuất nước giá 3.3.2. Các quá trình trong sản xuất nước giá:
3.3.2.1. Làm sạch:
Mục đích :
Quá trình rửa sẽ làm sạch đất cát, bụi bẩn, vi sinh vật bám ngoài vỏ.
Các biến đổi của nguyên liệu: nguyên liệu sạch và giảm bớt lượng vi sinh vật trên bề mặt vỏ.
Thiết bị:
Thường sử dụng thiết bị ngâm rửa xối tưới, dạng băng tải hay dạng tang trống. Yêu cầu của quá trình rửa là thời gian ngâm rửa không được kéo dài, nguyên liệu sau khi rửa phải sạch, không bị dập. Lượng nước tốn ít nhất.
Giai đoạn rửa xối nhằm làm sạch hết chất bẩn trên giá bằng cách phun tia hay vòi sen, phải sử dụng nước sạch.
3.3.2.2. Ép ướt:
Định nghĩa:
Ép là quá trình thu hồi các thành phần có giá trị bên trong nguyên liệu bằng cách sử dụng áp lực để phá vỡ cấu trúc của nguyên liệu và làm cho các cấu tử cần thu hồi thoát ra ngoài.
Mục đích: chủ yếu là khai thác, thu hồi các cấu tử mà ta mong muốn.
Các biến đổi của nguyên liệu:
- Vật lý:
Kích thước giá giảm đáng kể thành dạng bã Nhiệt độ tăng do ma sát
- Hóa sinh:
Có thể xảy ra phản ứng oxy hóa do enzyme lipoxygenase xúc tác, tuy nhiên phản ứng xảy ra ở mức độ không đáng kể vì quá trình ép được thực hiện trong nước.
3.3.2.3. Lọc:
Mục đích:
Nhằm phân riêng huyền phù, giữ lại những cấu tử cần thiết để tạo nên sản phẩm, đồng thời tách bỏ các hợp chất trong hỗn hợp ban đầu.
Phương pháp thực hiện:
Sử dụng phương pháp lọc khung bản để lọc trong dịch nước giá, loại bỏ các cấu tử không hòa tan trong dịch nước giá.
Tiếp đó ta đưa dịch nước giá vào lọc tinh bằng máy lọc chân không một lần nữa để loại bỏ hoàn toàn các cấu tử không tan có kích thước rất nhỏ, giúp dịch nước giá trở nên trong.
Các biến đổi trong nguyên liệu:
- Vật lý: khi lọc huyền phù, chúng ta sẽ thu được dịch lọc và bã lọc. Một số chỉ tiêu vật lý của dịch lọc sẽ thay đổi so với huyền phù ban đầu như tỷ trọng, độ trong…
- Hóa học: quá trình lọc không gây ra những biến đổi hóa học trong huyền phù. Tuy nhiên, nếu chúng ta thực hiện quá trình lọc ở nhiệt độ cao hoặc trong điều kiện tiếp xúc với không khí thì các cấu tử trong nguyên liệu có thể bị biến đổi hoặc tương tác với nhau và tạo ra một số hợp chất mới.
- Hóa lý: quá trình lọc huyền phù sẽ phân riêng 2 pha lỏng và rắn. Thông thường không xảy ra sự chuyển pha trong quá trình lọc. Tuy nhiên, một số cấu tử dễ bay hơi như một số hợp chất mùi trong dịch lọc có thể bị tổn thất.
- Sinh học: quá trình lọc không gây ra những biến đổi sinh học. Nếu thời gian lọc huyền phù kéo dài thì hệ vi sinh vật có sẵn trong huyền phù hoặc các vi sinh vật từ môi trường sản xuất bị nhiễm vào huyền phù sẽ phát triển. Để hạn chế vấn đề này, các nhà sản xuất thường tiến hành lọc nhanh và trong quá trình lọc kín.
- Hóa sinh: quá trình lọc không xảy ra những biến đổi hóa sinh trong nguyên liệu.
3.3.2.4. Gia nhiệt: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Mục đích công nghệ:
Vô hoạt các enzyme và tiêu diệt hoặc ức chế các vi sinh vật có trong nước ép.
Rót và ghép nắp sản phẩm: - Mục đích: hoàn thiện
Phân chia sản phẩm vào bao bì, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình vận chuyển và phân phối sản phẩm.
Làm giảm tối thiểu lượng oxy hòa tan, giảm sự nhiễm khuẩn từ môi trường vào sản phẩm.
Làm tăng giá trị cảm quan, tạo vẻ mỹ quan cho sản phẩm. - Các biến đổi của nguyên liệu:
Khi thực hiện quá trình rót vào bao bì trong điều kiện vệ sinh tốt sẽ không làm xảy ra những biến đổi chất lượng trong sản phẩm.
Thanh trùng: - Mục đích:
+ Bảo quản: quá trình thanh trùng nhằm ức chế enzyme và tiêu diệt một số hệ vi sinh vật có mặt trong nước giá, nhờ vậy mà thời gian bảo quản sản phẩm được kéo dài, chất lượng của sản phẩm ổn định.
+ Hoàn thiện: quá trình thanh trùng ở nhiệt độ 80 – 90oC còn góp phần loại bỏ những hợp chất gây mùi khó chịu còn sót lại trong nước giá.
- Các biến đổi của nguyên liệu:
+ Vật lý:
Độ nhớt nước giá giảm khi nhiệt độ tăng.
Có sự thay đổi về thể tích, khối lượng của nước giá trong quá trình thanh trùng nhưng với mức độ không đáng kể.
+ Hóa học:
Một số phản ứng phân hủy xảy ra làm tổn thất các thành phần dinh dưỡng như vitamin trong nước giá. Các thành phần đường khử và acid amin, peptide sẽ tham gia phản ứng maillard làm cho sản phẩm bị sậm màu.
+ Hóa sinh và sinh học:
Hệ enzyme trong nước giá hầu như bị vô hoạt, các vi sinh vật bị têu diệt một phần giúp kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm.
+ Hóa lý:
Có sự bay hơi nước và các chất dễ bay hơi khác.
Một số protein có thể bị ngưng tụ nhưng hàm lượng không đáng kể, vì sản phẩm đã qua các giai đoạn tiền xử lý nhiệt.
Thông số công nghệ:
Nhiệt độ thanh trùng 800C, thời gian dao động 15 phút.
2.4. Sản phẩm nước giá:
Chỉ tiêu sinh học:
Không được có mặt các vi sinh vật gây bệnh trong sản phẩm: Staphylococcus, Salmonella enteropathogenic, Vbrio parahemolyticus, listeria monocytogenes.
Tổng số vi sinh vật hiếu khí không đuọc lớn hơn 20.000 cfu/g. Trong 1ml mẫu kiểm tra không có sự xuất hiện của Coliform.
Chỉ tiêu hóa sinh:
Các phép thử hoạt tính của chất vô hoaạt trypsin và lipoxygenase cho kết quả âm tính.
Chỉ tiêu cảm quan: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Trạng thái: dung dịch đồng nhất, không tách lớp. Màu sắc: sản phẩm có màu vàng nhạt.
Mùi: hương thơm của hoa Cúc và hương rất đặc trưng của nước giá. Vị: ngọt, không có vị đắng.
3.5. Hương liệu tự nhiên: Cúc hoa vàng hay Kim cúc3.5.1.Tên khoa học : 3.5.1.Tên khoa học :
Chrysanthemum indicum
Kim cúc thuộc loại thân thảo hằng niên hay đa niên, thân cứng cao tới 1m, phân cành tại ngọn, lá màu xanh lục, không cuống, mọc so le, có thùy sâu, mép có nhiều răng. Hoa mọc thành cụm, hình đầu, mọc ở nách lá hay ở đỉnh cành. Hoa có đường kính khoảng 1-1.5 cm, cuống dài 2-5 cm. Lá bắc tổng bao ở bên ngoài có dạng thuôn dài, mép thô, xếp thành nhiều dãy. Vòng hoa ở ngoài có cánh môi màu vàng. Quả thuộc loại bế quả nhẵn có mào lông.
3.5.2. Thành phần hóa học :
Thành phần hóa học của Cúc vàng chứa:
+ Các glucosides như luteolin, chrysanthemin, stachydrin..
+ Các flavonoids và flavone glycosides loại eudesmane-sesquiterpen như kikkanol A, B và C; loại germacrane-sesquiterpen như kikkanol D, E, F
+ Tinh dầu dễ bay hơi : thujone, cineole, alpha-pinene, limonene, camphor, borneol,
bornyl ace tate, Yejuhua lactone.. + Sắc tố : chrysanthemaxanthin.
+ Các hoạt chất phức tạp như acacetine, cumambrin A.. + Các polysaccharides , tannins,
+ Vitamins như A, B
3.5.3. Mục đích sử dụng:
Giúp tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm.
Màu: tạo màu vàng nhạt rất đặc trưng cho sản phẩm.
Hương: hương thơm nhẹ giúp làm dịu độ hăng của nước giá, nên dễ sử dụng hơn. Được bổ sung sau cùng trong công đoạn gia nhiệt sau khi dung dịch nước giá và syrup đã sôi. Để tránh thất thoát lượng vitamin và các chất mùi, hương dễ bay hơi trong quá trình gia nhiệt.
Liều lượng sử dụng: tùy
Chương 4: THIẾT BỊ
Hình 4.1 – Thiết bị sục khí
Thông số kỹ thuật:
Máy có kích thước 355 * 710 * 1400 mm thì năng suất hoạt động 2 T/h. Máy có kích thước 355 * 940 * 1600 mm thì năng suất hoạt động 3 T/h. Được sử dụng trong công đoạn ngâm và rửa nguyên liệu.
4.1.1. Cấu tạo
Hình 4.2 – Cấu tạo máy sục khí
• Chú thích:
1. vòi phun 2. băng tải 3. tủ điện
4. hệ thống cung cấp khí 5. đường ống dẫn khí
6. đường ống dẫn nước vệ sinh 7. tấm lưới ngăn
8. lỗ phun khí
9. ống hồi lưu nước vệ sinh 10. động cơ (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
11. máy hứng nguyên liệu sau khi sục 12. đường ống dẫn nước sạch
13. thùng sục
4.1.2. Mục đích
Máy sục khí giúp loại bỏ các tạp chất bám bên ngoài nguyên liệu, nhằm làm sạch nguyên liệu.
Thao tác vận hành:
- mở nước làm vệ sinh và kiểm tra
- đóng tất cả các van sau đó cho nước vào cách miệng thùng 15cm - đưa nguyên liệu vào thùng
- bật cầu dao để cung cấp hơi vào
- khi thời gian đạt yêu cầu thì khởi động băng chuyền đồng thời mở các van vòi phun để đưa nguyên liệu ra
- ngừng máy và vệ sinh
Hình 4.3 – Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy ép trục vít
Hình 4.4 - Máy ép trục vít 4.2.1. Cấu tạo:
Máy ép trục vít là loại máy ép làm việc lien tục, có thể sử dụng cho nhiều loại nguyên liệu khác. Bộ phận làm việc chính của máy là trục vít có bước vít nhỏ dần hay đường kính trục lớn dần quay trong xilanh nằm ngang. Nguyên liệu ép khi di chuyển theo trục ép chịu áp suất tăng dần. sự ép xảy ra do khe hở giữa xilanh và bước vít giảm dần.
Máy ép kiểu trục vít thường dung trong các nhà máy tinh dầu, nhà máy đồ hộp (các loại nước ép rau quả…)
a) b)
Hình 4.5 – Cấu tạo của máy ép trục vít
a.` Xilanh hình trụ b. Xilanh hình nón 1. trục vít 4. Máng tháo liệu
2. xi lanh 5. Cửa ra bã 3. phễu chút liệu 6. Máng tháo bã
4.2.2. Hoạt động:
Trục vít 1 đặt trong xilanh có đục lỗ 2 cố định. Trục quay 250 vòng/ phút. Nguyên liệu vào phễu 3. Nước ép chảy qua lỗ trên xilanh vào máng 4 ra ngoài. Bã ép ra cửa 5 theo máng 6.
Kích thước cửa tháo bã 5 có thể điều chỉnh tùy theo độ ướt của bã đi ra bằng cách tịnh tiến trục vít về phía trước hay lùi về phía sau. Cửa nhỏ nước ép chảy ra nhiều hơn nhưng chất lượng kém hơn. Lúc mới cho máy chạy nên mở to cửa sau đó giảm dần. năng suất của máy ép trục vít loại lớn có thể đạt được 5 tấn/ phút. Áp suất tạo ra khoảng 8-10 kg/cm2
4.2.3. Nhược điểm của máy ép trục vít:
Chà sát mạnh trong quá trình ép do đó làm cho nước ngọt hay tinh dầu bị quẩn đục.
Máy lọc khung bản được dùng rộng rãi trong sản xuất nước quả trong, bia, và đường… Máy được dùng để lọc huyền phù nồng độ pha rắn không cao lắm hay để lọc huyền phù ở nhiệt độ cao không cho phép làm nguội.
Máy lọc khung bản thường có nhiều loại cấu tạo khác nhau, nhưng cùng chung một nguyên lý làm việc.
Hình 4.6 - Hình dạng bao quát bề ngoài của kiểu máy lọc khung bản.
1. Khung 6. Tấm đáy chuyển động 2. Bản 7. Thanh nằm ngang 3. Vải lọc 8. Tay quay
4. Chân đỡ 9. Máng tháo 5. Tấm đáy không chuển động
4.3.1. Cấu tạo. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Máy lọc gồm có một dãy các khung 1và bản 2 cùng kích thước xếp liền nhau. Khung và bản được đặt trên hai thanh nằm ngang 7 nhờ các tay treo, giữa khung và bản có vải lọc 3. Để ép khung và bản người ta dùng một đầu là tấm đáy 5 không chuyển động, một đầu là đáy 6 có thể dịch chuyển được nhờ tay quay 8, khi vặn tay quay thì đáy 6 có thể xê dịch qua lại được.
Huyền phù được đưa vào rãnh 3 (hình 6.7), nước ruear đưa vào rãnh 4. Trên bề mặt của bản, người ta xẻ các rãnh thẳng đứng song song với nhau và hai rãnh nằm ngang ở hai đầu. Rãnh nằm ngang bên dưới thông với van để tháo nước lọc và nước bẩn. Khung rỗng tạo thành phòng lọc để chứa cặn. Hình 4.7 - Khung và bản a). Khung b). Bản 1. Khung 5,6. Rãnh nằm ngang 2. Bản 4. Rãnh nước rửa 3. Rãnh huyền phù 7. Rãnh đến van
Có hai loại bản: bản lọc 3 và bản rửa 1, hai bản này chỉ khác nhau về rãnh huyền phù và rãnh dẫn nước rửa (xem hình 6.8). Khi máy làm việc van bản lọc đóng thì van bản rửa mở và ngược lại. Trước khi lọc, ta lắp vào giữa mỗi khung và bản một lớp nguyên liệu lọc (vải, amiang ép). Sau đó dùng tay vặn ép chặt các khung, bản và vật liệu lọc lại với nhau (hoặc cơ khí hóa).
Hình 4.8 - Sơ đồ làm việc của máy lọc khung bản
a. Quá trình lọc b. Quá trình rửa 1,3. Bản; 2. Khung
4.3.2. Nguyên tắc hoạt động.
Dung dịch đưa vào lọc với áp suất 3 ÷ 4 atm (thường dùng bơm) theo đường ống dẫn vào qua các rãnh tới từng khung mọt. Dung dịch sẽ qua lớp vật liệu lọc sang bản và theo các đường rãnh dọc trên bản chảy xuống dưới tập trung theo một đường rãnh rồi theo vòi chảy ra ngoài. Các cặn sẽ được giữ lại trong khung giữa hai tấm nguyên liệu lọc ( hình 6.8a ).
Lớp cặn càng nhiều thì tốc độ lọc càng chậm và áp suất đưa vào lọc càng tăng. Khi áp suất tăng đến mức cực đại và không thay đổi chứng tỏ cặn bẩn trong khung dã đầy, ta phải tiến hành rửa bã và tháo bã.
Để rửa bã, người ta ngừng nạp huyền phù mà cho nước rửa vào ( hình 6.8b ), khi rửa xong người ta nới tay quay, khung và bản tách xa nhau, bã sẽ rơi xuống máng dưới rồi được lấy ra ngoài. Vật liệu lọc được đem giặt hoặc tái sinh để sử dụng lại lần sau.
Ưu điểm: của loại máy này là lọc rất tốt, năng suất lọc cao.
Nhược điểm : phải dùng bơm để đưa dung dịch vào lọc, thao tác trên máy khá nặng nhọc, vái lọc chóng bị bào mòn, hỏng, thời gian phụ lớn.
Năng suất riêng riêng trung bình trên một diện tích 1m2 vật liệu lọc của máy này là : 125.
4.4. Máy lọc thùng quay chân không thiết bị lọc thùng quay chân không:
Nguyên tắc
Tạo ra áp suất âm bên trong gây nên sự chênh lệch áp suất giữa bên trong và bên ngoài thiết bị, nên khi hoạt động nước có chứa dịch nước giá được hút vào bên trong còn bã được giữ lại bên ngoài.
Mục đích: có tác dụng tách các hỗn hợp kết tủa và các thành phần không hòa tan trong hỗn hợp để gia tăng sự tinh khiết của nước giá.
Cấu tạo:
Thiết bị lọc làm việc liên tục gồm một trống chia làm nhiều khoang quay quanh trục nằm ngang được đặt chìm một phần trong một máng chứa nước đã trộn với bã. Bên trong được nối với một máy hút chân không. Diện tích đường tròn ngoại biên cũng chính là bề mặt lọc. Trên bề nặt lọc được phủ một lớp lưới
lọc, bên trên bề mặt lọc có hệ thống phun nước nóng. Mỗi thùng quay có một lưỡi dao cạo bùn bám trên bề mặt. Ngoài ra trong máng còn có 1 cánh khuấy.
Vận hành:
Dịch nước giá được bơm lên hệ thống lọc thùng quay. Nhờ lực hút chân không bùn bám lên bề mặt trống và được giữ lại trên 1 lớp lưới bên ngoài còn dịch giá được hút vào bên trong. Khi thùng quay liên tục tới máng xối nước nóng, bùn được rửa ngọt triệt để rồi hút tiếp cho khô trước khi tới lưỡi cạo. Bùn được cạo ra khỏi trống theo băng tải ra ngoài. Thùng quay làm việc liên tục.
Các thông số vận hành:
• Tốc độ quay của trống 0.2 vòng/phút
• Độ chân không 430-533mmHg
• Nhiệt độ nước bùn lọc 90oC
• Lượng nước rửa bùn so với bùn lọc là 150-200%