2.2.3 Ngâm
Mục đích của q trình là tránh cho khoai tây sau khi bóc vỏ tránh tiếp xúc với khơng khí. Vì điều này làm cho các phản ứng sinh hóa khi có mặt oxi dễ xảy ra, kết quả là làm bề mặt khoai tây bị đen.
b) Thông số kỹ thuật
Người ta có thể ngâm khoai tây với natri trisunfit (tỷ lệ phần ngàn) hoặc chỉ với nước sạch trong vòng nửa tiếng đồng hồ để tránh hiện tượng oxi hóa này.[1]
2.2.4 Làm ráo
a) Mục đích
Loại bỏ lượng nước tự do giảm thời gian sấy. b) Thông số kỹ thuật
Hạn chế độ ẩm dưới mức cho phép.
2.2.5 Cắt khúc
a) Mục đích
Quá trình cắt khúc là cắt nhỏ khoai tây để quá trình phơi, sấy diễn ra nhanh hơn. b) Các biến đổi trong quá trình cắt lát
Biến đổi vật lý
Củ khoai tây ban đầu có kích thước từ 8-10 cm được cắt thành từng khúc có độ dày từ 2-3 cm.
Biến đổi hoá sinh
Sự hoạt động của các enzyme oxy hóa làm biến màu củ khoai tây ở những chỡ bị cắt.
2.2.6 Sấy
a) Mục đích
Tách một lượng lớn nước ra khỏi bán thành phẩm ướt vừa được tinh sạch, đưa về trạng thái khơ. Ở trạng thái đó, việc bảo quản được trong thời gian lâu hơn, dễ dàng đóng gói và vận chuyển đi xa để phục vụ cho nhiều ngành sản xuất khác. b) Các biến đổi trong quá trình sấy
Biến đổi vật lý
Do sự hồ hóa của tinh bột, sự kết tinh của cellulose và sự hình thành các sức căng bên trong do khác biệt về độ ẩm ở các vị trí khác nhau. Kết quả tạo thành các vết nứt gãy, các tế bào bị nén ép, làm cho sản phẩm có bề ngồi bị co ngót nhăn nheo.[7]
Sự thay đổi trạng thái bề mặt của sản phẩm dẫn đến sự thay đổi độ phản xạ ánh sáng và màu sắc.
Biến đổi hoá lý
Thất thoát các chất dinh dưỡng trong quá trình sấy như vitamin, chất béo,… Loại bỏ các liên kết ẩm ở dạng hoá lý .
c) Phương pháp thực hiện
Sử dụng phương pháp sấy thăng hoa: quá trình sấy được tiến hành ở mơi trường có độ chân không cáo, nhiệt độ thấp nên âme tự do trong nguyên liệu đóng bang và bay hơi từ trạng thái rắn sang trạng thái hơi.
Gồm 3 giai đoạn:
Giai đoạn một làm lạnh đông quả ở nhiệt độ <-20oC, lúc này nước tring rau quả bị đóng bang thành tinh thể đá ở thể rắn. Áp suất trong bình thăng hố giảm hơn so với áp suất hơi nước khơng gian bình thăng hoa. Có khoảng 10÷15% tồn bộ ẩm thốt ra khỏi nguyên liệu sấy.
Giai đoạn hai ( thăng hoa ) nhờ dòng nhiệt chủ yếu là bức xạ từ các tấm bức xạ, nước trong nguyên liệu bắt đầu thăng hoa mãnh liệt, nước từ thể rắn chuyển sang thể hơi và bay ra khỏi nguyên liệu. Cuối giai đoạn này nhiệt độ của nguyên liệu mới tang dần lên đến 0oC thì quá trình thăng hoa kết thúc.
Giai đoạn tách ẩm chưa đóng băng để đưa độ ầm đến mức mong muốn. Đây là giai đoạn cuối cùng của quá trình sấy. Tiến hành sấy bằng nhiệt ở 27÷55oC nhờ bộ phận đốt nóng trong thiết bị thăng hoa và có hút chân khơng cao. Nên ẩm không ngừng biến từ dạng lỏng thành hơi và đi vào khơng gian bình thăng hoa.[7]
d) Thơng số kỹ thuật
Ở trong tủ sấy, chúng ta có khay sấy chứa khoai tây sao cho bề mặt tiếp xúc tối ưu nhất. Trên bề mặt khay đều có đục lỡ với kích thước 10ˣ10mm.
2.2.7 Nghiền
a) Mục đích
Mục đích của q trình nghiền phá vỡ cấu trúc tế bào của khoai tây, ta thu được thành phẩm là bột
b) Các biến đổi trong quá trình nghiền
tinh bột dưới dạng những hạt có kích thước rất nhỏ. Ngun liệu bây giờ là khối bột nhão mịn, có độ ẩm khoảng 80% (độ mịn khác nhau tuỳ theo công nghệ và thiết bị sử dụng).
2.2.8 Đóng gói thành phẩm
a) Mục đích
Mục đích của q trình bao gói là nhằm bảo vệ sản phẩm bột sau khi đã sấy khô và làm nguội khỏi các tác động không tốt của môi trường xung quanh như: độ ẩm, nhiệt độ, ánh sáng, vi sinh vật… nhằm kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm.
Ngồi ra, việc bao gói cịn nhằm mục đích thuận tiện cho vận chuyển và phân phối tới người tiêu dùng
b) Phương pháp thực hiện
Chuân bị bao bì dựa theo yêu cầu khảo sát của người tiêu dung, vật liệu làm bao bì phù hợp.
Việc bao gói có thể thực hiện bằng tay hoặc bằng các thiết bị bao gói tự động và phải đạt yêu cầu vệ sinh.
c) Thông số kỹ thuật
Chương 3: PHÂN TÍCH VÀ CHỌN THIẾT BỊ CHÍNH3.1 Phân tích thiết bị phù hợp với cơng nghệ 3.1 Phân tích thiết bị phù hợp với công nghệ
3.1.1 Bảo quản tạm thời
Dựa theo mục đích cơng nghệ, bảo quản để phục vụ cho quy trình chế biến theo quy mơ cơng nghiệp yêu cầu sự đồng đều và hiệu quả nên lựa chọn bảo quản theo từng lơ đặt ở nơi thống và cao ráo sẽ đảm bảo được chất lượng của khoai tây.
3.1.2 Rửa, bóc vỏ
Vì khoai tây cần được làm sạch và tách phần vỏ thật kĩ càng trước khi mang đi chế biến cho nên chọn thiết bị cọ xát sẽ giúp công đoạn thực hiện nhanh hơn và đạt được hiệu quả tốt.[7]
3.1.3 Ngâm
Sau khi khoai tây được bóc vỏ thì sẽ được đưa tiếp qua thiết bị ngâm để được làm sạch kĩ càng hơn. Vì khoai tây được ngâm với nước cũng với Natri trisunfit nên sau khi ngâm cần được rửa lại, cho nên để đáp ứng được yêu cầu này thì thiết bị ngâm rửa xối là thiết bị thích hợp.
3.1.4 Làm ráo
Theo mục đích cơng nghệ, khoai được để ráo sau đó được đưa qua cơng đoạn cắt khúc. Tuy nhiên để độ ẩm của khoai không quá thấp theo yêu cầu nên sau khi ngâm thì khoai tây được đưa tiếp qua bang tải lưới để làm ráo.
3.1.5 Cắt khúc
Đáp ứng được yêu cầu của quá trình và để giảm thời gian sấy thì khoai tây cần được cắt nhỏ vì vậy chọn thiết bị cắt khúc cho công đoạn này để đáp ứng được yêu cầu.
3.1.6 Sấy
Q trình sấy với mục đích tách lượng lớn nước ra khỏi từng bán thành phẩm là ( từng khúc khoai tây ) có thể sử dụng nhiều thiết bị sấy như sấy bang tải, sấy phun, sấy tiếp xúc…tuy nhiên dựa vào mục đích cơng nghệ cho nên sử dụng thiết bị sấy thăng hoa. Đảm bảo khoai tây giòn tan, tơi xốp để xay nghiền thành bột mịn và cũng như giữ lại được nhiều thành phần dinh dưỡng trong quá trình sấy. [11]
3.1.7 Nghiền
Dựa theo bán thành phẩm của giai đoạn trước là khoai tây đã được sấy tới độ ẩm thích hợp ta có thể sử dụng được nhiều thiết bị nghiền như máy nghiền rang, máy nghiền nạp liệu hướng tâm…Vì quá trình sấy đã làm khoai tây trở nên xốp hơn…chỉ cần bóp nhẹ cũng vỡ vụn thành bột, do vậy quá trình nghiền bột chỉ cần dung lại máy nghiền ở múc độ trung bình cũng thu được loại bột mịn. Máy nghiền đĩa là một thiết bị thích hợp cho quy trình sản xuất bột
3.1.8 Đóng gói thành phẩm
Việc bao gói có thể thực hiện bằng tay hoặc theo dây chuyền tự động tuy nhiên để được chính xác, đảm bảo yêu cầu vệ sinh nghiêm ngặt và nhanh gọn tiết kiệm được nhân lực nên các thiết bị bao gói tự động được sử dụng vào bao bì với thể tích khối lượng xác định.
3.2 Chọn thiết bị chính cho từng cơng đoạn
3.2.1 Rửa, bóc vỏ
Hình 3. 1 Máy bóc vỏ khoai tây bằng phương pháp chà xát.[12] a) Cấu tạo
Thiết bị nâng,
Con lăn lột đa cạnh (được làm từ dây nylon, rất bền bỉ và nhẹ),
Thùng chứa và ống dẫn nước rửa
b) Nguyên tắc hoạt động
Nguyên vật liệu được dẫn vào thùng chứa thông qua thiết bị nâng. Khi kết nối nguồn điện, bật công tắc. Moto quay tác động lên đĩa quay dưới đáy lồng quay trịn. Tồn bộ ngun liệu sẽ bị chà sát vào nhau và chà sát vào vách lồng khiến lớp vỏ được cạo đi hiệu quả cũng như rửa sạch bụi bẩn, tạp chất bằng ống dẫn nước gắn ở trên miệng thùng chứa. Bụi bẩn, tạp chất được đưa ra ngoài ống xả cùng với nước, đảm bảo nguyên liệu không bị ngâm trong nước bẩn. Sau khi đã hồn tất mọi cơng đoạn, thành phẩm sẽ được dẫn ra ngồi thơng qua cửa nhận thiết kế ở phần đáy thùng của thiết bị. Tỷ lệ làm sạch vỏ lên đến 98% cao hơn hẳn các dòng máy trên thị trường. [12]
c) Ưu và nhược điểm
Ưu điểm
- Năng suất cao
- Đường dẫn nước, xả thải tiện lợi - Vận hành đơn giản, dễ sử dụng. [12]
Nhược điểm
3.2.2 Ngâm
Hình 3. 2 Sơ đồ thiết bị ngâm rửa xối.[13] a) Cấu tạo
Máy được cấu tạo gồm một băng tải bằng thép không rỉ và thùng chứa nước rửa có thể tích tương đối lớn. Băng tải được chia làm 3 phần, phần nằm ngang ngập trong nước, phần nghiêng có các ống phun nước mạnh và một phần nằm ngang ở phía cao. Bên dưới băng tải phần ngập trong nước có bố trí các ống thổi khí nhận khơng khí từ một quạt đặt bên ngồi.[13]
b) Ngun tắc hoạt động
Trong giai đoạn ngâm, nguyên liệu ở trên phần băng nằm ngang ngập trong nước, các cặn bẩn bám trên ngoài bề mặt nguyên liệu bị bong ra. Băng tải di chuyển sẽ mang nguyên liệu đi dần về phía phần băng nghiêng. Hiệu quả của quá trình ngâm được tăng cường nhờ thổi khí làm xáo trộn nước và nguyên liệu trên mặt băng, làm tăng diện tích tiếp xúc của nguyên liệu và nước nên thời gian ngâm được rút ngắn.
Khi nguyên liệu di chuyển đến phần nghiêng của băng, các vòi phun nước
với áp suất cao đến 2-3 at sẽ rửa sạch cặn bẩn. Ở cuối quá trình rửa, nguyên liệu di chuyển đến phần nằm ngang phía trên để được làm ráo nước. [13]
Tuỳ thuộc loại nguyên liệu và mức độ bẩn, có thể điều chỉnh tốc độ di
chuyển của băng chuyền cho phù hợp. Nếu nguyên liệu quá bẩn, cho bang chuyền đi chậm lại làm tăng thời gian rửa.
Ngược lại, nếu cặn bẩn bám trên ngồi ngun liệu ít, có thể cho bang
chuyền đi nhanh hơn nhằm tăng năng suất q trình. Nước sách từ bịi phun vào thùng ngâm sẽ bổ sung nươc cho hệ thống, còn cặn bẩn được tạo ra liên tục qua van xả và nước thừa theo máng chảy tràn ra ngoài.
c) Ưu và nhược điểm
Ưu điểm
- Lượng nước tiêu tốn ít
3.2.3 Làm ráo
Hình 3. 3 Thiết bị băng tải lưới inox.[14] a) Cấu tạo
Hệ thống xích đỡ lưới inox được chế tạo bằng vật liệu chống mài mịn, có khả năng chạy lâu dài mà không phải thay thế.
Động cơ và hệ thống vòng bi được che chắn đảm bảo an toàn sản xuất.
Để cho lưới inox của băng tải không bị biến dạng, xô lệch dưới sức đè của vật liệu và sức kéo căng của động cơ, nhất là trong mơi trường nhiệt độ cao có thể lên đến 200oc
Hệ thống khung và lưới băng tải đều sử dụng thép không gỉ (inox 304) với những ưu điểm như đã nêu ở trên
Băng tải lưới inox thường được sản xuất bằng lưới inox đan x, lưới inox đan v hay lưới inox đan thông thường tùy thuộc vào yêu cầu lắp đặt của khách hàng.[15] b) Nguyên tắc hoạt động
Khi rulô chủ động quay làm cho dây băng tải chuyển động nhờ lực ma sát giữa rulô và dây băng băng tải.
Để tạo ra lực ma sát giữa rulô và dây băng tải khi dây băng tải gầu bị trùng thì ta điều chỉnh rulơ bị động để dây băng tải căng ra tạo lực ma sát giữa dây băng tải và rulô chủ động lực ma sát giữa dây băng tải và Rulô sẽ làm cho băng tải chuyển động tịnh tiến.
Khi các vật liệu rơi xuống trên bề mặt dây băng tải, nó sẽ được di chuyển nhờ vào chuyển động của băng tải.
Để tránh băng tải bị võng, người ta dùng các con lăn đặt ở phía dưới bề mặt băng tải, điều này cũng làm giảm đi lực ma sát trên đường đi của băng tải.[16]
c) Ưu và nhược điểm
Ưu điểm
- Bề mặt phẳng, chống ăn mịn ngồi ra nó có độ cứng rắn cao,độ thống tốt, dễ biến dạng, và độ bền cao.
- Khả năng chịu nhiệt cao
- Có khả năng chịu dầu mỡ, chống dính thực phẩm và chống ăn mịn tốt, lưới inox rất dễ dàng làm vệ sinh
- Trọng lượng nhẹ tiêu hao năng lượng ít.[15]
Nhược điểm
3.2.4 Cắt khúc