CHƯƠNG 3 CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
3.1 Quy trình sản xuất bột cam
Hình 3.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất bột cam [9] [6][12]
t = 160-1800C P= 600-650 mmHg t= 55-60 0C
t= 55-600C T= 2-4 phút t= 1000C Nguyên liệu cam
Lựa chọn, phân loại Rửa
Bóc vỏ, làm sạch sachj
Ép Lọc
Phối trộn
Sản phẩm Gia nhiệt
Quả hư
Vỏ cam
Bã, hạt Bã
Maltodextrin
Bao bì
Bảo quản tạm thời
Xử lý Đóng gói
Chần
Cô đặc
Sấy phun
Nước Nước thải
3.1.2 Thuyết minh quy trình công nghệ 3.1.2.1 Nguyên liệu và bảo quản tạm
Nguyên liệu thu nhận vào nhà máy phải là các loại cam ngọt: cam tròn, cam sành, cam soàn,…Khi thu nhận nguyên liệu cam vào cơ sở chế biến cần phải có thủ tục tiến hành kiểm tra chất lượng và khối lượng.
Tỷ lệ chưa đạt yêu cầu về màu sắc, kích thước không quá 5% khối lượng tổng nguyên liệu, quả bị dập, bị sâu không quá 2% khối lượng tổng nguyên liệu.
Tạp chất không quá 3% khối lượng tổng nguyên liệu.
Trong quá trình sản xuất cần phải cân đối nguồn nguyên liệu để đáp ứng nhu cầu sản xuất của nhà máy, vì vậy cần phải bảo quản tạm cam. Đồng thời giảm tiêu hao về khối lượng và chất lượng cam sau thu hoạch.
Trong quá trình bảo quản cần thường xuyên kiểm tra chất lượng quả thông qua việc xác định các chỉ tiêu về hình thức, cấu trúc, hương vị, dinh dưỡng, an toàn nhằm phát hiện và khắc phục kịp thời tình trạng hư hỏng nếu có. Người ta thường quan sát bằng mắt hoặc dùng các thiết bị phân tích hóa lý hiện đai để phát hiện hư hỏng.
3.1.2.2 Lựa chọn, phân loại - Mục đích
+ Lựa chọn nhằm loại bỏ những nguyên liệu không đảm bảo tiêu chuẩn như thối hỏng, bị sâu, men mốc…
+ Phân loại nhằm phân chia thành nguyên liệu đồng đều về kích thước, hình dáng, màu sắc hoặc độ chín tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình tiếp theo đồng thời nâng cao giá trị của sản phẩm.
- Cách tiến hành
+ Nguyện liệu sẽ nằm trên băng tải trục lăn, lựa chọn và phân loại sẽ do công nhân thực hiện bằng cách quan sát trong khi băng tải đang hoạt động. Nguyên liệu phải được dàn đều đảm bảo việc phân loại và lựa chọn không bị bỏ sót.
Cam sau quá trình phân loại sẽ không có quả bị sâu bệnh thối hỏng, men mốc.
Những quả cam đạt chất lượng sẽ qua quá trình rửa.
3.1.2.3 Rửa
Nhằm loại bỏ các tạp chất cơ học bám trên bề mặt quả như đất, cát, bụi,… đồng thời giảm một lượng vi sinh vật ở ngoài vỏ nguyên liệu.
Quá trình rửa gồm hai giai đoạn: Ngâm và rửa xối.
- Ngâm làm cho nước thấm ướt nguyên liệu, quá trình này được tăng cường bằng tác dụng cơ học (cánh khuấy, bàn chải, thổi khí..), bằng tác dụng tẩy rửa của dung dịch
kiềm hoặc tăng nhiệt độ của nước. Nhưng tăng nhiệt độ và dùng chất tẩy rửa thì lượng chất dinh dưỡng bị tổn thất nhiều hơn.
Thời gian ngâm phụ thuộc vào mức độ bám bẩn của nguyên liệu và tác dụng của dung dịch rửa, có thể từ vài phút đến vài chục phút.
- Rửa xối là dùng tác dụng chảy của dòng nước để kéo các chất bẩn còn lại trên bề mặt nguyên liệu sau khi ngâm. Thường dùng tia nước phun hay hoa sen để xối. Nước rửa lại phải là nước sạch, lạnh. Để nước rửa ít bị nhiễm bẩn, người ta dùng nước rửa chảy liên tục trong các bể.
Sử dụng máy rửa băng tải: là một thùng đựng nước, Khi máy khuấy quay nguyên liệu di chuyền cùng với nước và được làm sạch. Sau đó hệ thống hoa sen sẽ tráng sạch.
Máy có hiệu quả rửa cao.
Nguyên liệu sau khi rửa phải sạch, không dập nát, các chất dinh dưỡng ít bị tổn thất, thời gian rửa ngắn và tốn ít nước.
3.1.2.4 Chần - Mục đích:
Đình chỉ các quá trình sinh hóa của nguyên liệu, làm cho màu sắc của nguyên liệu không bị xấu đi. Chần làm phá hủy hệ thống men peroxidase, polyphenoloxidase, ngăn cản quá trình oxi hóa tạo thành blobafen có màu đen.
Tăng tính thấm nhằm nâng cao hiệu suất cho quá trình ép, rút ngắn thời gian sấy.
Tiêu diệt một phần vi sinh vật trên bề mặt nguyên liệu.
- Cách tiến hành:
Tiến hành chần cam bằng cách nhúng vào nước sôi trong thời gian từ 2- 4 phút. Sử dụng thiết bị chần hấp kiểu trục xoắn.
Quá trình chần sẽ xảy ra một số những biến đổi như giảm khối lượng, thể tích đồng thời tổn thất vitamin C, chất khô, bốc hơi nước, màu (tùy thuộc lượng hơi nước chần, thời gian và nhiệt độ chần) tuy nhiên quá trình này có thể vô hoạt enzyme và đình chỉ hoạt động vi sinh vật.
- Thông số kỹ thuật:
Thời gian và nhiệt độ chần cần khảo sát cho phù hợp tránh làm tổn thất chất khô và nhũn nguyên liệu. Nhiệt độ chần: 80÷900C, thời gian chần 2÷4 phút.
Sau khi chần cần khẩn trương bóc vỏ vì nếu để nguội vỏ sẽ khó bóc.
3.1.2.5 Bóc vỏ, làm sạch - Mục đích:
Ở vỏ cam thường chứa tinh dầu, khi ép sẽ ảnh hưởng lớn đến chất lượng cũng như hiệu suất ép
Loại bỏ các phần không ăn được, có giá trị dinh dưỡng thấp, không phù hợp cho việc sản xuất. Ví dụ như vỏ, xơ, cuống,…
Góp phần làm giảm chi phí về thiết bị cho quá trình tiếp theo.
Chuẩn bị cho quá trình nghiền ép.
3.1.2.6 Ép - Mục đích
Ép để tách dịch bào ra khỏi nguyên liệu và thu hồi dịch quả, loại bỏ những phần không có giá trị sử dụng.
- Cách tiến hành:
Sử dụng thiết bị ép với trục ép nằm ngang với áp suất ép ban đầu là 50 – 60 at sau đó tăng lên 200 - 250 at.
Hỗn hợp sau khi nghiền ép phải lọc để loại bỏ bã và hạt, nước cam được tiếp tục gia nhiệt để chuẩn bị cho quá trình cô đặc.
- Thiết bị: sử dụng máy ép trục vít.
3.1.2.7 Lọc - Mục đích
Dùng để tách các phần tử có kích thước tương đối lớn và bã cam. Tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình cô đặc và phối trộn, tăng tính đồng nhất cho sản phẩm, đảm bảo chất lượng sản phẩm.
- Cách tiến hành:
Nước quả sẽ được lọc ở áp suất thấp và không đổi. Nếu áp suất > 0,5 at thì các cặn hữu cơ sẽ bị kết lại làm tắc bản lọc.
- Thiết bị: Sử dụng thiết bị lọc khung bản.
3.1.2.8 Gia nhiệt
- Mục đích
Kết tủa protein và các chất keo khác, ổn định độ trong của nước quả Tăng hiệu suất ở công đoạn tiếp theo.
- Tiến hành
Nước cam được nâng nhiệt trên thiết bị truyền nhiệt kiểu bản mỏng hoặc kiểu ống, với chất tải nhiệt có thể là hơi hay nước nóng.
Dịch quả được đem đi gia nhiệt đến nhiệt độ 80÷90ºC 3.1.2.9 Cô đặc
- Mục đích:
Cô đặc là quá trình nâng cao nồng độ chất khô trong các dung dịch bằng cách làm bay hơi dung môi.
- Cách tiến hành:
Tiến hành cô đặc dịch ép trong điều kiện chân không khoảng 600 – 650mmHg.
Trong điều kiện này, nhiệt độ sôi của dung dịch rất thấp khoảng 55 – 600C. Nhiệt độ càng cao, các chất khí ở dạng phân tán hòa tan và các cấu tử dễ bay hơi càng dễ thoát ra khỏi hỗn hợp tuy nhiên, nhiệt độ quá cao sẽ xảy ra một số biến đổi ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm như một số vitamin bị phân hủy đặc biệt là vitamin C. Nếu áp lực chân không quá lớn, một phần hơi nước ngưng tụ sẽ bị tách theo các khí làm hao phí năng lượng.
Hàm lượng chất khô sau quá trình cô đặc khoảng 40 – 60%.
Thiết bị: Thiết bị cô đặc chân không, làm việc liên tục, cấp nhiệt bằng hơi.
3.1.2.10 Phối trộn - Mục đích:
Chuẩn bị cho quá trình sấy phun: Trộn thêm chất độn vào dịch quả để điều chỉnh nồng độ chất khô cho dịch quả, làm tăng hàm lượng chất khô, giảm chi phí cô đặc góp phần làm tăng hiệu quả sấy.
- Cách tiến hành:
Sau khi cô đặc đến nồng độ 50% ta tiến hành phối trộn bán thành phẩm sau khi cô đặc với maltodextrin để hàm lượng chất khô đạt 70%.
Quá trình phối trộn được thực hiện trong máy phối trộn đáy nón.
Lượng đường bổ sung vào khoảng: 40-45% so với 100g sản phẩm. Quá trình phối trộn được thực hiện ở nhiệt độ và áp suất thường.
3.1.2.11 Sấy phun - Mục đích
Làm bốc hơi nước ra khỏi vật liệu dưới tác dụng của nhiệt và tạo sản phẩm dạng bột.
- Cách tiến hành
Quá trình sấy phun được thực hiện ở thiết bị sấy phun, vận tốc đĩa phun 130 m/s, nhiệt độ tác nhân sấy 160 – 1800C, nhiệt độ không khí ở khu vực bay hơi 70 – 750C, độ ẩm không khí thoát ra khỏi thiết bị sấy 20 – 25%.
Bột cam khi ra khỏi thiết bị có nhiệt độ cao và để tránh những phản ứng làm giảm chất lượng sản phẩm, bột cam sau khi sấy cần được làm nguội xuống 20 – 300C nhằm tránh hiện tượng hút ẩm của sản phẩm.
3.1.2.12 Xử lý sản phẩm
Bột cam sau khi sấy khô được tách ra khỏi dòng khí nóng, được làm nguội ngay bởi quá trình lốc xoáy gió và hoạt động đồng thời của van quay. Sau đó bột này được
đưa qua rây hạt để bảo đảm tạo thành hạt tinh bột đồng nhất, không kết dính vón cục, đạt tiêu chuẩn đồng đều về độ mịn. Bột sau khi qua rây được bao gói thành phẩm.
3.2.2.13. Bao gói và bảo quản
- Mục đích: Bao gói sản phẩm để tránh khỏi tác dụng của sản phẩm với độ ẩm, ánh sáng, sự quá nhiệt, mùi vị lạ và sự xâm nhập của các côn trùng.
- Cách tiến hành: Để tránh sự biến đổi các chất màu của bột cam (caroten, licopen), sản phẩm bột cam thường được bao gói trong các hộp kim loại hoặc trong các bao bì PE nhiều lớp để tránh sự tiếp xúc với ánh sáng tối đa.
- Yêu cầu kỹ thuật: Trên bao bì phải thể hiện thành phần dinh dưỡng của sản phẩm trong hộp, nơi sản xuất, thời gian sản xuất, khối lượng tịnh, tên sản phẩm, số đăng kí chất lượng do Bộ Y tế cấp.