3.2.1 Tiếp nhận.
Mục đích: Chuẩn bị, thu nhận nho từ nhà vườn trồng nho.
Cách thực hiện: Vận chuyển nho từ vườn trồng tới xưởng sản xuất Jam nho Các biến đổi: Ở công đoạn này không có biến đổi.
3.2.2 Phân loại
Mục đích: Chuẩn bị, loại bỏ quả không đạt, sâu bệnh, thối, hư hỏng hay quả chưa đạt độ chín gây ảnh hưởng đến chất lượng thực phẩm.
Cách thực hiện: Phân loại nho thường được thực hiện thủ công do trái nho rất dễ bị tổn thương. Nho được đưa qua thiết bị băng chuyền Flat Belt And Drive (2200 Series Conveyors) và công nhân sẽ tiến hành kiểm tra; loại bỏ những trái thối, sâu, trái bị côn trùng phá hoại; loại bỏ những vật lạ như lá, rác và các vật khác …Với những quả chỉ hư hỏng một phần thì có thể cắt phần hỏng và sử dụng phần chưa hỏng. Loại bỏ những quả đã thối rửa hoàn toàn vì những vết dập nát thối rửa là cửa ngõ để vi sinh vật xâm nhập và phát triển.
Các biến đổi:
• Chủ yếu là sự đồng đều về độ chín và loại bỏ những quả hư hỏng nặng, không đạt chất lượng.
• Khối lượng giảm.
3.2.3 Rửa.
Mục đích: Chuẩn bị, loại bỏ các tạp chất cơ học như bụi, đất, các, giảm các vi sinh vật bám ngoài vỏ.
Cách thực hiện: Nho được rửa bằng thiết bị máy rửa rau củ YZ-QPQX-5000 Nho sau khi rửa phải sạch, quả không bị dập, các chất dinh dưỡng ít bị tổn thất, thời gian rửa ngắn và tốn ít nước.
Nước rửa phải là nước sạch, đảm bảo các chỉ tiêu do Bộ Y tế quy định. Nếu dùng nguồn nước thiên nhiên như nước ao, hồ, sông thì phải qua hệ thống lọc trong và sát trùng bằng clorua vôi .
Quá trình rửa gồm 2 giai đoạn : ngâm và rửa xối. Đối với trái nho, quá trình ngâm được rút ngắn để giảm tổn thất chất dinh dưỡng. Sau khi ngâm, rửa xối nho để kéo chất bẩn còn lại trên bề mặt nguyên liệu. Thường dùng tia phun (P = 2 – 3at) để xối.
Các biến đổi:
• Đất cát, bụi bẩn và vi sinh vật trên bề mặt sẽ bị loại bỏ. • Khối lượng giảm.
Thông số công nghệ:
• Thời gian rửa: 10 phút.
• Dùng nước rửa ở nhiệt độ thường.
3.2.4 Tách hạt.
Mục đích:
• Chuẩn bị: Loại bỏ những phần không sử dụng cũng như không có giá trị dinh dưỡng như hạt và cuống.
• Khai thác: Lượng thịt quả được tách ra khỏi hạt và cuống. Các biến đổi:
• Vật lý: Thay đổi hình dạng, kích thước, khối lượng quả.
• Hóa học: Xảy ra phản ứng oxy hóa do phần thịt quả tiếp xúc với môi trường bên ngoài.
• Sinh học: Vi sinh vật có thể phát triển.
3.2.5 Nghiền.
Mục đích: Chuẩn bị, Nho sẽ được nghiền nhỏ.
Cách thực hiện: Sử dụng thiết bị máy nghiền Colloid Milk để nghiền nho. Nho sau khi đã rửa và tách hạt sẽ được đưa vào máy nghiền để nghiền.
Các biến đổi:
• Vật lý: Giảm kích thước, khối lượng giảm, hình dạng nguyên liệu, nhiệt độ tăng nhẹ do ma sát.
• Hóa học: Các phản ứng sinh hóa xảy ra dưới tác dụng của enzyme. • Sinh học: Vi sinh vật phát triền.
Thông số công nghệ: Kích thước thịt quả sau nghiền: < 5mm.
3.2.6 Chà
Mục đích: Chuẩn bị, biến đổi thịt quả sau khi nghiền thành dạng nhuyễn.
Cách thực hiện: Nho được đem đi chà bằng thiết bị chà Comitrol Model 1700 của hãng URSCHEL để lấy dịch puree chuẩn bị cho quá trình gia nhiệt, đồng thời loại bỏ các phần tử có kích thước lớn như cellulose, hemicellulose… bởi vì những chất này là nguyên nhân làm cho sản phẩm bị tách lớp. Do đó quá trình chà cũng làm cho nguyên liệu đồng nhất về trạng thái và thành phần để quá trình chế biến được thuận lợi và nâng cao chất lượng cũng như giá trị cảm quan của sản phẩm. Puree sau khi chà chứa khoảng 8% hàm lượng chất khô.
Các biến đổi:
• Vật lý: Giảm khối lượng, tăng độ mịn, nhiệt độ tăng nhẹ do ma sát, puree đồng nhất. • Hóa học: Dịch bào thoát ra dễ bị chuyển hóa và vi sinh vật tấn công.
• Sinh học: Vi sinh vật phát triền.
3.2.7 Phối trộn.
Mục đích: Chế biến
• Điều chỉnh các thành phần như đường, acid citric, pectin, nước, dịch quả,... tạo ra các giá trị cảm quan phù hợp cho sản phẩm.
• Tăng hàm lượng chất khô và chất hòa tan trong sản phẩm. • Tạo nên cấu trúc đặc sệt của sản phẩm jam thành phẩm. Cách thực hiện:
• Chuẩn bị acid citric: ta phối trộn acid citric với nước trong nồi phối trộn tạo thành dung dịch acid citric 50%.
• Các dung dịch puree nho, dung dịch acid citric 50%, đường được cho vào thiết bị phối trộn để thực hiện quá trình phối trộn.
• Pectin được bổ sung vào hỗn hợp ở dạng paste. Pectin sẽ hòa tan với đường đã xay nhuyễn theo tỉ lệ 1:1 rồi ngâm nước theo tỉ lệ 1:19 để pectin hút nước, trương nở và phân tán đều thành dung dịch rồi mới đưa vào phối trộn. Các biến đổi:
• Vật lý: Khối lượng tăng
• Hóa học: Thành phần hóa học thay đổi so với ban đầu
3.2.8 Gia nhiệt
Mục đích: Chế biến.
• Để quá trình tạo gel xảy ra, ngoài pH, acid hỗn hợp cần đạt đến một độ khô thích hợp.
• Giúp thanh trùng dịch quả, vô hoạt được enzym pectinase làm cho sản phẩm không bị đục, tránh sự hư hỏng của sản phẩm làm tăng thời gian bảo quản sản phẩm.
Cách thực hiện: Quá trình gia nhiệt được thực hiện trong thiết bị chần băng tải Các biến đổi: Nhiệt độ thay đổi, giảm độ nhớt, pH thay đổi.
Thông số công nghệ: • Nhiệt độ: 80oC
• pH: 2.8-3
• Thời gian: 10 phút.
• Nồng độ chất khô sau phối trộn : 65%
3.2.9 Rót lọ - đóng nắp.
Mục đích: Hoàn thiện
• Đuổi bớt không khí trong lọ thủy tinh và trong sản phẩm ra ngoài. Do đó giảm sự oxy hóa, đảm bảo sự an toàn khi bảo quản.
• Nhiệt độ của dịch rót cao giảm được độ nhớt nên dễ dàng rót vào lọ.
Cách thực hiện: Tránh hiện tượng nhiễm vi sinh vật và tăng độ nhớt của sản phẩm khi rót nguội. Loại bỏ khí có trong sản phẩm có thể gây hư hỏng sản phẩm. Jam nho được đựng trong lọ thuỷ tinh, ta cần rót nóng nhằm kết hợp với quá trình bài khí, giúp sản phẩm có cấu trúc tốt hơn, đuổi không khí trong lọ và giảm lượng vi sinh vật trong lọ.
Nhiệt độ rót nóng ở 80 – 85oC. Lọ thủy tinh phải được rửa sạch trước khi rót nóng. Sau thời gian đó, ta phải làm nguội sản phẩm ngay.
Các biến đổi: giảm khối lượng 0,5% so với tổng lượng dịch rót. Thông số công nghệ: Nhiệt độ rót: 80 – 85oC
Chương 4. TÍNH TOÁN CÂN BẰNG VẬT CHẤT
4.1 TỔN THẤT QUA CÁC CÔNG ĐOẠN
Bảng 4.1 Tổn thất qua các giai đoạn ( Nguồn Tailieu123.doc)
STT Quá trình Tổn thất (-), Tăng
(+) % Giải thích
1 Phân loại - 3%
Loại những trái hư hỏng quá mức chấp chận, không đạt yêu
cầu
2 Rửa - 0,3% Loại được những chất bẩn bám
vào quả nho
3 Tách hạt - 17% Loại được hạt và cuống quả nho
4 Nghiền - 0,5% Dính vào thành thiết bị
5 Chà - 5% Dính vào thành thiết bị
6 Phối trộn - 17%
Dính vào thành thiết bị Khối lượng hơi nước bay hơi
7 Gia nhiệt - 0,5% Một số chất tan trong nước và
nhạy cảm với nhiệt
8 Rót nóng - 0,5% Dính lên thành thiết bị, rơi rớt ra
ngoài
4.2 TÍNH TOÁN NĂNG SUẤT
− Nhà máy làm việc 300 ngày / 1 năm − Một ngày làm việc 8 giờ.
− 2 ca/ngày
4.3 TÍNH TOÁN CÂN BẰNG VẬT CHẤT CHO TỪNG QUÁ TRÌNH
Quy ước chung
• Gtp: khối lượng thành phẩm
• Gnl: khối lượng nguyên liệu ban đầu
• Gv: khối lượng nguyên liệu đầu vào cho từng quá trình • Gr: khối lượng nguyên liệu đầu ra cho từng quá trình • T: tổn thất của quá trình
• V: tăng khối lượng cho quá trình
Tính toán cân bằng vật chất cho 100kg nho 4.3.1 Phân loại
• Khối lượng đầu vào: Gv Phân loại = 100 (kg) • T phân loại = 3%
• Khối lượng đầu ra: Gr phân loại = (1 - T) * Gv = (1 - 3%) * 100 = 97 (kg)
4.3.2 Rửa
• Khối lượng đầu vào: Gv rửa = 97 (kg) • T rửa = 0,3%
• Khối lượng đầu ra: Gr rửa = (1 - T) * Gv = (1 - 0,3%) * 97 = 96,71 (kg)
4.3.3 Tách hạt
• Khối lượng đầu vào: Gv tách hạt = 96,71 (kg) • T tách hạt = 17 %
• Khối lượng đầu ra: Gr tách hạt = (1 - T) * Gv = (1 - 17%) * 96,71 = 80,27 (kg)
4.3.4 Nghiền
• Khối lượng đầu vào: Gv nghiền = 80,27 (kg) • T nghiền = 0,5%
• Khối lượng đầu ra: Gr nghiền = (1 - T) * Gv = (1 - 0,5%) * 80,27 = 79,87 (kg)
4.3.5 Chà
• Khối lượng đầu vào: Gv chà = 79,87 (kg) • T chà = 5%
• Khối lượng đầu ra: Gr chà = (1 - T) * Gv = (1 - 5%) * 79,87 = 75,88 (kg)
4.3.6 Phối trộn
Bảng 4.2 Công thức phối trộn sản phẩm Jam nho ( Nguồn Tailieu123.doc)
Nguyên liệu đầu vào gồm có: puree nho sau quá trình chà, đường, acid citric và pectin. Khối lượng của từng nguyên liệu lần lượt là:
• Gtp Puree nho = 75,88 kg • Gtp Đường = 0,48
0,5 x 75,88 = 72,84 kg • Gtp Acid citric = 0,0098
0,5 x 75,88 = 1,49 kg
Pectin ngâm với đường, nước. Khối lượng từng nguyên liệu: • Gnl Pectin = 0,01
0,5 x 75,88 = 1,52 kg
→ Gnlđường = m Gnlpectin = 1,52 kg (do đường trộn với pectin tỉ lệ 1:1) → GnlH2O = 19 x Gnlpectin = 19 x 1,52 = 28,88 kg ( Tỉ lệ 1:19)
Tổng: Gtp Pectin = 1,52 x 2 + 28,88 = 31,92 kg
Vậy khối lượng đầu vào của quá trình phối trộn Gv Phối trộn = 75,88 + 72,84 + 1,49 + 31,92 = 182,13 kg
• T phối trộn = 17%
• Khối lượng đầu ra: Gr phối trộn = (1 - T) * Gv = (1 - 17%) * 182,13 = 151,17 (kg)
4.3.7 Gia nhiệt
• Khối lượng đầu vào: Gv gia nhiệt = 151,17 (kg)
Nguyên liệu Tỉ lệ phối trộn (%)
Puree nho 50
Đường 48
Pectin 1
• T gia nhiệt = 0,5%
• Khối lượng đầu ra: Gr gia nhiệt = (1 - T) * Gv = (1 - 0,5%) * 151,17 = 150,41 (kg)
4.3.8 Rót nóng
• Khối lượng đầu vào: Gv rót nóng = 150,41 (kg) • T rót nóng = 0,5%
• Khối lượng đầu ra: Gr rót nóng = (1 - T) * Gv = (1 - 0,5%) * 150,41 = 149,66 (kg)
4.4 TỔNG KẾT CÂN BẰNG VẬT CHẤT
Bảng 4.3 Tổng kết đầu vào và ra theo từng công đoạn của 100kg nguyên liệu
STT Công đoạn Đầu vào (kg) Đầu ra (kg)
1 Phân loại 100kg 97kg 2 Rửa 97kg 96,71kg 3 Tách hạt 96,71kg 80,27kg 4 Nghiền 80,27kg 79,87kg 5 Chà 79,87kg 75,88kg 6 Phối trộn 182,13 kg 151,17kg 7 Gia nhiệt 151,17kg 150,41kg 8 Rót nóng 150,41kg 149,66kg
Bảng 4.4 Tổng kết đầu vào và ra theo từng công đoạn của 1 mẻ - 4h sản xuất 1000kg nguyên liệu
STT Công đoạn Đầu vào (kg) Đầu ra (kg)
1 Phân loại 1000kg 970kg 2 Rửa 970kg 967,1 kg 3 Tách hạt 967,1 kg 802,7kg 4 Nghiền 802,7kg 798,7kg 5 Chà 798,7kg 758,8kg 6 Phối trộn 1821,3kg 1511,7kg 7 Gia nhiệt 1511,7kg 1504,1kg 8 Rót nóng 1504,1kg 1496,6kg
Bảng 4.5 Tổng kết đầu vào và ra theo từng công đoạn của 1 ngày sản xuất 2 ca - 2 mẻ – 2000kg nguyên liệu
STT Công đoạn Đầu vào (kg) Đầu ra (kg)
1 Phân loại 2000kg 1940kg 2 Rửa 1940kg 1934,2kg 3 Tách hạt 1934,2kg 1605,4kg 4 Nghiền 1605,4kg 1597,4kg 5 Chà 1597,4kg 1517,6kg 6 Phối trộn 3642,6kg 3023,4kg 7 Gia nhiệt 3023,4kg 3008,2kg 8 Rót nóng 3008,2kg 2993,2kg
Bảng 4.6 Nguyên liệu cần sản xuất
STT Loại nguyên liệu Ca (kg) Ngày/Mẻ Năm
1 Nho 1000kg 2000kg 600000kg
2 Đường 743,6kg 1487,2kg 446160kg
3 Acid citric 14,9kg 29,8kg 8940kg
4 Pectin 15,2kg 30,4kg 9120kg
Bảng 4.7 Số lượng bao bì của một ngày sản xuất (đơn vị: cái)
Loại Bao bì Tổn
thất Số lượng tổn thất Số lượng lý thuyết Số lượng thực tế
Chai thủy tinh 210g 2% 200 9524 9324 Nắp nhôm 2% 200 9524 9324 Thùng carton 20 lọ 2% 100 478 378
Chương 5. TÍNH TOÁN CHỌN THIẾT BỊ
5.1 PHÂN BỐ THỜI GIAN VẬN HÀNH THIẾT BỊ
Bảng 5.1 Thời gian vận hành các thiết bị trong 1 mẻ sản xuất
Thiết bị Thời gian (phút) Thời gian vận hành
Băng tải 40 7h – 7h40 Rửa 30 7h40 – 8h10 Xử lý cơ học 30 8h10 – 8h40 Nghiền 20 8h40 – 9h Chà 20 9h – 9h20 Phối trộn 35 9h20 – 9h55 Gia nhiệt 10 9h55 – 10h05 Rót lọ, đóng nắp 35 10h05 – 10h40 Dán nhãn 20 10h40 – 11h 5.2 LỰA CHỌN THIẾT BỊ 5.2.1 Phân loại
Thiết bị: Băng tải Flat Belt And Drive (2200 Series Conveyors) của hãng
DORNER CONVEYORS, Trung quốc
2200 Series Small Conveyors Flat Belt - Dorner Conveyors Hình 5.1 Thiết bị băng tải
Hình 5.2 Thiết bị rửa xối trái cây Thông số kỹ thuật • Công suất: 1.5 kW • Dài: 5486 mm • Rộng: 610 mm • Cao: 1000 mm
• Vận tốc băng tải 10m/phút (có thể đạt tới 22m/phút) • Trọng lượng tối đa chịu được là 36 kg
Nguyên tắc hoạt động
• Nho được vận chuyển trên băng tải và có công nhân lựa chọn những quả hư, dập loại ra.
5.2.2 Rửa
Thiết bị: Thiết bị máy rửa rau củ YZ-QPQX-5000 thương hiệu PLC, Trung Quốc.
Yazhong Thương Hiệu Plc Rau Thiết Bị Rửa Trái Cây Và Lá Rau Rửa Dòng - Buy Leafy Vegetable Washing Line,Vegetable Cleaner Vegetable And Fruit Double Washing Machine
Bubble Washer,Vortex Vegetable Washing Machine Product on Alibaba.com
Thông số kỹ thuật
• Kích thước: 5000*1200*1400mm • Điện: 8.3kw
Nguyên tắc hoạt động
• Quá trình rửa gồm 2 giai đoạn : ngâm và rửa xối. Đối với trái nho, quá trình ngâm được rút ngắn để giảm tổn thất chất dinh dưỡng. Sau khi ngâm, rửa xối nho để kéo chất bẩn còn lại trên bề mặt nho.
5.2.3 Nghiền
Thiết bị: Máy nghiền Colloid Milk của Công ty TNHH Phát triển sản phẩm IFOOD Việt Nam.
Máy nghiền keo – nghiền bo hóa - Chuyển giao công nghệ-Dây chuyền sản xuất-Máy móc thiết bị thực phẩm|IFOOD Việt Nam (ifoodvietnam.com)
Thông số kỹ thuật
Model JMF-80 JMF-140 JMF-180 JMF-200
Đường kính đĩa 80mm 140mm 180mm 200mm
Độ mịn 2-50 um 2-50 um 2-50 um 2-50 um
Sản lượng 0.3-1ton/h 0.5-4 ton/h 1-7 ton/h 1-10 ton/h Tốc độ nghiền 2900rpm 2900rpm 2900rpm 2900rpm
Công suất moto 4Kw 7.5Kw 11Kw 15Kw
Nguyên tắc hoạt động
Nguyên liệu được đưa vào phễu nhập liệu và đi vào thiết bị. động cơ hoạt động làm quay các lưỡi dao động, các lưỡi dao động được lắp xen kẽ với các lưỡi dao tĩnh. Khi lưỡi dao động quay kết hợp với lưỡi dao tĩnh sẽ tạo ra sự nghiền xé dẫn đến nguyên liệu được nghiền nhỏ
5.2.4 Chà
Thiết bị: Máy chà Comitrol Model 1700 của hãng URSCHEL
Comitrol® Processor Model 1500 - Urschel Laboratories, Inc.
Thông số kỹ thuật • Năng suất: 300 kg/h • Công suất: 11.2 kW • Dài: 1265 mm • Rộng: 881 mm Hình 5.4 Thiết bị chà
• Cao: 1832 mm
• Khối lượng: 499 kg
Nguyên tắc hoạt động
Nguyên tắc của quá trình chà là tạo cho nguyên liệu một lực cơ học cần thiết làm cho nó văng ra rồi ép mạnh vào mặt rây có đục lỗ nhỏ. Phần qua lưới rây là puree, phần còn lại thải ra là bã chà.
5.2.5 Phối trộn – Gia nhiệt
Thiết bị: Thiết bị phối trộn FK2000 hãng Hundom, Trung Quốc.
China 50L Stainless Steel Chemical Bio Stirred Tank Reactor - China Bio Reactor, Stainless Steel Mixing Machine (made-in-china.com)
Thông số kỹ thuật
• Thể tích (L) : 2000 • Đường kính (mm): 1200
• Áp suất khi đun ( Mpa): 0.25 – 0.5 • Áp suất vỏ áo (Mpa): 0.25
• Động cơ (kw): 4
• Tốc độ ( r/min): 63 85 130 180
• Kích thước(mm): 2000 x 2000
Nguyên tắc hoạt động
Thiết bị phối trộn có vỏ áo, có cánh khuấy, giúp đảo trộn nguyên liệu.
5.2.6 Rót lọ - Đóng nắp
Thiết bị: Thiết bị chiết rót đóng nắp lọ thủy tinh tự động PGF24/24/8, Trung Quốc.
China Automatic Juice Filling Aluminum Capping Machine for Glass Bottle - China Bottle Filling Machine, Water Bottling Machine (made-in-china.com)
Thông số kỹ thuật
• Năng suất 500ml(B/h): 10000
• Tiêu chuẩn chai phù hợp(mm):150-340