Thiết bị: Thiết bị gồm cĩ
- Buồng đun nĩng: Gồm 2 phần :
+ Phần phía trên làm nhiêm vụ đun nĩng dung dịch
+ Phần phía dưới chứa sản phẩm cơ đặc từ buồng bốc hơi đi vào
Hai phần này tiếp xúc với nhau, sản phẩm sẽ gia nhiệt một phần dung dịch đầu, nên sẽ tiết kiệm được năng lượng .
- Hệ thống bốc hơi: Cĩ nhiêm vụ làm sơi dung dịch ở nhiệt độ, áp suất thấp và tách nước ra khỏi dung dịch. Hệ thống này sẽ được kêt nối với 1 bơm chân khơng.
- Bộ phận ngưng tụ hơi thứ .
- Hệ thống đường ống dẫn hơi nĩng để gia nhiệt cho dung dịch ở buồng đun nĩng. Hệ thống ống này cĩ 1 phần tiếp xúc với hơi thứ đi ra ( hơi thứ sẽ gia nhiệt một phần, nên sẽ tiết kiêm được năng lượng )
ống dẫn nước lạnh để ngưng tụ hơi thứ… - Bơm tạo chân khơng.
Hình 10 : Hệ thống thiết bị cơ đặc chân khơng
1) Buồng đun nĩng 2) Buồng bốc hơi nước 3) Hệ thống ống dẫn khí
nĩng vào buồng bốc 4) Bơm chân khơng
Nguyên lý hoạt động:
- Dung dịch lysine cho vào thiết bị qua cửa nạp nguyên liệu. - Sau đĩ đĩng chặt cửa lại.
- Mở van hơi cấp nhiệt cho thiết bị. Dưới tác dụng của hơi nước bão hồ, hỗn hợp dịch trong buồng đun nĩng được nâng dần nhiệt độ.
- Khi nhiệt độ dịch đạt 60-65oC, đưa dung dịch qua hệ thống bốc hơi nước . - Ở buồng bốc hơi nước :
+ Bơm chân khơng hoạt động, hút hơi ẩm ra ngồi, tạo độ chân khơng cho thiết bị.
+ Khi áp suất chân khơng làm việc đạt khoảng 720mmHg, điều chỉnh van hơi sao cho thơng số của thiết bị ổn định, lúc này dịch trong thiết bị sơi, chất lỏng được hố hơi và hơi được hút ra ngồi liên tục bằng bơm chân khơng.
+ Nồng độ chất hồ tan trong dịch tăng dần lên. Quá trình diễn ra liên tục cho đến khi nồng độ lysine đạt yêu cầu.
- Dung dịch cơ đặc sẽ được đưa trở lại vào buồng đun nĩng - Sau đĩ sản phẩm được tháo ra ngồi qua cửa tháo sản phẩm.
Thơng số cơng nghệ:
- Nồng độ sau khi cơ đặc đạt được từ 30 – 50%. - Áp suất hơi đốt: ≤ 2kg/cm2
- Nhiệt độ cơ đặc: 60-65oC - Thời gian cơ đặc: 2-3giờ
- Áp suất chân khơng: 720mmHg * Ưu điểm :
-Thiết bị phù hợp cho quá trình bay hơi và cơ đặc các nguyên liệu dưới dạng chất lỏng và đặc biệt dùng cơ đặc các nguyên liệu trong các nhành cơng nghiệp hĩa chất ,dược phẩm .nhiệt độ kiểm sốt tầm 25-50 độ C.thiết bị cho hiệu quả cao.ít tốn năng lượng.hệ thống điều khiển PLC.thiết bị dùng cơ đặc những dung dịch cĩ độ nhớt tương đối lớn,cĩ nhiều ván cặn.
- Khi áp suất giảm thì nhiệt độ sơi của dung dịch cũng giảm, do đĩ hiệu số nhiệt độ giữa hơi đốt và dung dịch tang, nghĩa là cĩ thể giảm được bề mặt truyền nhiệt. Cơ đặc chân khơng cĩ thể dùng hơi đốt ở áp suất thấp, điều đĩ rất cĩ lợi khi ta dùng hơi thải của các quá trình sản xuất khác. Cơ đặc chân khơng cho phép ta cơ đặc những dung dịch ở nhiệt độ sơi cao( ở áp suất thường) cĩ thể sinh ra những phản ứng phụ khơng cần thiết( oxy hĩa, nhựa hĩa, đường hĩa…). Mặt khác do nhiệt độ sơi của dung dịch thấp thì tổn thất nhiệt ra mơi trường xung quanh sẽ nhỏ hơn khi cơ đặc ở áp suất thường. Cơ đặc ở áp suất dư thường dùng cho các dung dịch khơng bị phân huy ở nhiệt độ cao như các dung dịch các muối vơ cơ, để sử dụng hơi thứ cho cơ đặc và cho các quá trình đun nĩng khác.Cơ đặc ở áp suất dư thường dùng cho các dung dịch khơng bị phân hủy ở nhiệt độ cao như các dung dịch muối vơ cơ, để sử dụng hơi thứ cho cơ đặc và cho các quá trình đun nĩng khác. Cơ đặc ở áp suất khí quyển thì hơi thứ khơng được sử dụngmà được thải ra ngồi khơng khí. Phương pháp đơn giản nhưng khơng tinh tế.
* Nhược điểm:
-tốc độ tuần hồn giảm khi thời gian làm việc lâu do ống tuần hồn cũng bị đốt nống -cũng khĩ vệ sinh
* Sấy phun:
a. Bản chất : Tác nước ra khỏi Lysine rắn dưới tác dụng của nhiệt. Động lực quá
trình :
Chênh lệch ẩm
Chênh lệch áp suất
+ Ưu điểm : Thời gian sấy rất nhanh , hiệu suất cao, sản phẩm thu được ở dạng bột mịn. Nhờ sấy nhanh , nhiệt độ vật liệu khơng tăng cao. Độ ẩm bột Lysine sau cùng của quá trình sấy thấp 5 - 6 % .
+ Nhược điểm : Tiêu tốn năng lượng nhiều , thiết bị phức tạp nhất là ở cơ cấu phun sương và hệ thống thu hồi sản phẩm.
b. Mục đích và phạm vi thực hiện
+ Mục đích : Chế biến : biến lysine từ dạng lỏng sang lysine dạng rắn
Bảo quản : giảm lượng ẩm vì vậy sẽ ức chế được sự phát triển của vi sinh vật
+ Phạm vi thực hiện:
- Được áp dụng rộng rãi trên thế giới. Trong nhiều cơng nghệ chế biến thực phẩm .
- Ở Việt Nam cơng ty VEDAN khơng áp dụng phương pháp này, thay vì đĩ sẽ tiến hành kết tinh trước, sau đĩ phân tách tinh thể và sẽ tiến hành sấy bằng những phương pháp thơng thường khác : sấy băng tải , sấy tầng sơi... → Tốn chi phí cho quá trình kết tinh, tăng tổn thất và chất lượng sản phẩm chưa cao.
c. Các biến đổi:
Vật lý : - Khối lượng giảm , thể tích giảm. - Nhiệt độ tăng.
- Tỷ trọng cĩ sự thay đổi.
Hĩa học: - Nồng độ chất khơ tăng
Hĩa lý : - Sự bốc hơi nước
- Sự hình thành các hạt sản phẩm.
Sinh học và hĩa sinh : - Khơng đáng kể vì qúa trình cơ đặc đã làm vơ hoạt enzyme và tiêu diệt hết vi sinh vật.
Mẫu sản xuất :
- Nồng độ chất khơ của dịch Lysine cơ đặc
Ảnh hưởng đến độ nhớt
Chi phí năng lượng
- Nhiệt độ dung dịch đưa vào vì ảnh hưởng đến độ nhớt
Phương pháp tiến hành: Ảnh hưởng đến kích thước , số lượng , quỹ đạo chuyển động của nguyên liệu trong buồng sấy.
Đầu phun áp lực /1 dịng
Đầu phun khí động/ 2 dịng
Đầu phun Ly tâm
Thơng số cơng nghệ:
- Nhiệt độ tác nhân sấy đầu vào và đầu ra - Lưu lượng dịng khí nhập vào
- Lưu lượng dịng nhập liệu - Áp lực của bơm
- Tốc độ quay của đĩa quay ( đầu phun ly tâm ) - Kích thước miệng vịi phun
- Nhiệt độ làm lạnh sản phẩm
Các loại đầu phun ly tâm :
- Standard wheel (31a ) cĩ các khe nằm ngang. phun sương là 1800 . Hình dạng của khe cĩ thể là hình trịn , hình chữ nhật , hình ovan…
- Cup Wheel (31 ) cĩ kích thước nhỏ hơn , bên trong cĩ 1 khe cĩ kích thước bằng 1/3 kích thước ở standard wheel ( 31a ) . Vận tốc sẽ nhanh hơn standard wheel 10% .Gĩc phun sương khơng phải là 180 độ vì khe nằm xiên . chất lỏng từ khe sẽ chảy ra phía bên trong tạo thành 1 lớp màng trước khi rời đầu phun nên tăng diện tích tiếp xúc của chất lỏng với khơng khí từ đĩ hạt tạo ra sẽ đều hơn.
Nguyên lý hoạt động: (Với đầu phun áp lực / 1 dịng và đầu phun ly tâm)
- Bơm cao áp sẽ đưa nguyên liệu vào đầu phun. Nguyên liệu từ đầu phun sẽ được phun vào buồng sấy.
- Đồng thời lúc đĩ khơng khí nĩng từ caloriphe cũng được đưa vào buồng sấy. - Sản phẩm Lysine bột sẽ được thu nhận ở đáy buồng sấy.
- Những hạt bột chưa kịp lắng xuống dưới đáy buồng sấy , sẽ bị khơng khí thốt mang theo , đi vào các cyclon.
- Tại cyclon các bột sản phẩm sẽ được thu hồi ở dưới đáy của cyclon.
- Khơng khí thốt sẽ đi qua máy lọc khí ( Filer / Bag collector ) sau đĩ thốt ra ngồi. Việc tuần hồn khí thải để tiết kiệm trong trường hợp này là khơng thực tế vì quá trình thu hồi bột sẽ mất nhiệt rất nhiều.
- Bột thu được sẽ được làm lạnh ( thổi khơng khí lạnh , đã tách ẩm vào ) để tránh hiện tượng vốn cục
Thơng số cơng nghệ :
+ Thời gian sấy :
- Rất ngắn , khoảng vài giây cho đến 10 giây
+ Nhiệt độ khơng khí đầu vào của khơng khí: 1300C
- Phụ thuộc vào độ nhớt chất lỏng , kích thước hạt bột mong muốn . Lưu lượng phun ra sẽ quyết định đến nhiệt độ sấy và độ ẩm của bột
- Muốn tạo ra bột cĩ kích thước hạt lớn ta dùng đầu phun cĩ kích thước khe phun lớn , áp lực nhỏ
- Muốn tao ra bột cĩ kích thước hạt nhỏ thì dùng đầu phun cĩ kích thước khe phun nhỏ, áp lực lớn.
Tốc độ quay ( đầu phun ly tâm ) : phụ thuộc vào bán kính của đĩa - Tốc độ trung bình : 10.000 – 30.000 rpm
- Đầu phun CF- 100 atomzer : Tốc độ trung bình: 25.000 rpm Tốc độ lớn nhất : 30.000 rpm
-Đầu phun CB- 160 atomizer : Tốc độ trung bình : 15.000 rpm Tốc độ lớn nhất : 20.000 rpm
Áp lực bơm cao áp : cĩ thể lên tới 7000 PSIG ( 475 BARG )
Chú ý : - Để thu được sản phẩm bột cĩ độ ẩm thấp nên tiến hành kêt hợp sấy phun với một phương pháp sấy khác.
- Bột sản phẩm sau khi sấy phải được làm lạnh rây phân loại và đĩng gĩi nhanh chĩng. - Kích thước bột lysine đem đi đĩng gĩi thường cĩ kích thước 177- 1190 µm.
*Ưu điểm :-Cĩ bộ lọc khơng khí 3 cấp
- Cĩ bộ phận giải nhiệt vách lị.giữ nhiệt vách lị ở mức 80độ c,nguyên liệu trong thời gian dừng lại trên vách lị cũng khơng bị cháy - Cĩ bộ phận xối rửa mở nhanh.thích hợp thích hợp cho sản xuất lysine - Cĩ bộ quét khơng khí cho hiệu quả cao - Hệ thống chương trình điều khiển cĩ màn hình hiển thị - Cĩ bộ phận xối rửa - Dùng khơng khí khơ khép kín *Nhược điểm :
-Thiết bị gồm nhiều bộ phận ngoằn nghèo khĩ vệ sinh - Chiều cao của thiết bị khá lớn
-Dung dịch được phun từ dưới lên trên nên hiệu quả nhưng lần khơng được tối ưu
- Vị trí đặt vịi phun phải phụ thuộc vài tốc độ lắng của hạt 2.3.7 Đĩng bao bì:
a. Mục đích :
- Bảo quản: đảm bảo ổn định chất lượng sản phẩm.
- Hồn thiện sản phẩm : - Giới thiệu sản phẩm với khách hàng ,
- Đảm bảo tiện dụng trong phân phối, kiểm tra, quản lý và tiêu dùng.
b. Phương pháp tiến hành:
Lựa chọn vật liệu bao bì :
- Bao bì lựa chon để đĩng gĩi lysine dạng sản phẩm bột là bao bì plastic
- Bao bì plastic cĩ thể là bao bì một lớp hay là bao bì được ghép nhiều lớp từ những vật liệu khác nhau.
- Ưu điểm :
+ Nhẹ hơn tất cả các loại bao bì khác, thuân tiện cho việc chuyên chở. + Bao bì cĩ đạt độ mềm dẻo tốt
+ Cĩ những loại bao bì plastic cĩ độ cứng vững cao, chống qua chạm cơ học hiệu quả.
+ Chống thấm khí, hơi
+ Cĩ thể in ấn nhãn hiệu dễ dàng .
Hình: Thiết bị đĩng gĩi
Thiết bị đĩng gĩi :
Nguyên tắc hoạt động:
Nguyên liệu được đưa vào phễu nhập liệu, valve định lượng mở ra để sản phẩm đổ vào đầy piston, valve tự động đĩng lại và mở cửa tháo liệu để tháo xuống bao bì ở dưới. Ta định lượng thực phẩm dựa vào chỉnh piston định lượng.
Bao bì được cấu tạo từ màng plastic loại một mảnh cuộn lại được ghép mí theo đường giữa thân bằng phương pháp hàn nhiệt. Bao bì sẽ được hàn đáy, sau khi rĩt sản phẩm vào trong bao bì sẽ cĩ bộ phận của máy hàn phần miệng của túi.
Ưu điểm: - Thuận tiện trong sản xuất, giảm thời gian - Tăng năng suất
Nhược điểm :-giá thiết bị cao
Tài liệu tham khảo
Nội
- Trương Thị Minh Hạnh – Cơng nghệ sản xuất protein, axit amin và axit hữu cơ. - http://d.violet.vn/uploads/resources/49/40447/preview.swf - http://luanvan.co/luan-van/nghien-cuu-cac-quy-trinh-tong-hop-san-xuat-axit-amin-lysine-2693/ - http://tai-lieu.com/tai-lieu/de-tai-cong-nghe-san-xuat-lysine-7759/ - http://updatebook.vn/threads/39697-Cong-nghe-san-xuat-WHEY-PROTEIN- CONCENTRATE.html