Trong công nghệ sản xuất bột cam, hai công đoạn quan trọng nhất ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm đó là công đoạn cô đặc và sấy. Do đó, cần chọn phương pháp cô đặc và sấy phù hợp với quá trình sản xuất của nhà máy.
2.3.1.1 Quá trình cô đặc
Cô đặc là quá trình nâng cao nồng độ chất khô trong các dung dịch bằng cách làm bay hơi dung môi. Trong suốt quá trình cô đặc, dung môi lỏng bay hơi khỏi dung dịch liên tục do đó nồng đồ chất khô tăng lên không ngừng.[11]
Phương pháp cô đặc phổ biến nhất là cho nước bay hơi ở nhiệt độ cao.
Theo phương thức nạp liệu và thu hồi sản phẩm, cô đặc có thể thực hiện theo hai phương pháp sau: gián đoạn và liên tục.
- Đối với thiết bị cô đặc làm việc gián đoạn thường sử dụng nguyên liệu có năng suất nhỏ hoặc với dung dịch đặc có độ nhớt cao mà không thể dùng bơm lấy dung dịch ra hoặc trong trường hợp cần bốc hơi toàn bộ dung môi. Tuy nhiên, tổn thất nhiệt lớn.
- Đối với thiết bị làm việc liên tục: thường gồm nhiều cấp, công suất lớn, ít tổn thất nhiệt.
Chọn áp suất suất thiết bị: nguyên liệu cô đặc là nước quả, dễ bị biến đổi bởi nhiệt độ làm thay đổi chất lượng sản phẩm (màu sắc, mùi, vị..). Nên thiết bị cô đặc thường làm việc ở điều kiện áp suất chân không
Vậy chọn thiết bị cô đặc chân không, làm việc liên tục, cấp nhiệt bằng hơi.
2.3.1.2 Quá trình sấy
Sấy là quá trình dùng nhiệt năng để tách ẩm ra khỏi nguyên liệu. Quá trình sấy phụ thuộc vào cấu tạo, kích thước của nguyên liệu sấy, dạng liên kết ẩm của nguyên liệu và trạng thái bề mặt của sản phẩm.[11]
Các thông số của quá trình sấy:
- Nhiệt độ sấy: nhiệt độ sấy cao thì tốc độ sấy nhanh nhưng lại ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Rau quả chịu nhiệt kém: trong môi trường ẩm, khi t0 > 600C thì protein bị biến tính; t0 > 900C fructose bị caramen hóa. Nhiệt độ cao hơn nữa thì làm sản phẩm
bị cháy. Vì vậy, nhiệt độ sấy phải ôn hòa. Tùy nguyên liệu, không quá 80 – 900C, nhiệt độ tác nhân sấy không quá 1000C. Nếu thời gian sấy ngắn (sấy trục lăn, sấy phun) nhiệt độ sấy có thể 1500C. Chất lượng sản phẩm còn phụ thuộc tốc độ tăng nhiệt. Tốc độ cao làm bề mặt rắn lại, ngăn cản sự thoát ẩm. Tốc độ chậm, cường độ thoát ẩm yếu. Cách sắp xếp vật liệu sấy nếu không phù hợp thì lưu thông không khí kém, nhiệt không đồng đều.
- Độ ẩm tương đối của không khí: ẩm không khí thấp thì khả năng hút ẩm càng cao. Đối với sấy buồng hay hầm, độ ẩm không khí vào là 10 – 30%, độ ẩm ra 40 – 60%.
Đối với sấy phun, độ ẩm tương ứng là 5 – 10% và 20 – 40%. Nếu ẩm vào quá thấp làm rau quả bị nứt hoặc tạo ra vỏ khô trên bề mặt, nếu cao quá làm giảm tốc độ sấy. Nếu không khí ra khỏi thiết bị có ẩm thấp, tốn năng lượng. Điều chỉnh độ ẩm không khí bằng cách điều chỉnh nhiệt độ không khí vào, tốc độ lưu thông và lượng vật liệu ẩm.
- Sự lưu thông không khí: ở giai đoạn đầu cần tốc độ gió lớn hơn. Tốc độ gió thường dùng: 0,4 – 4m/s. Đối với sấy phun thì v=150m/s.
- Độ dày của lớp sấy: lớp sấy càng dày thì năng suất sấy càng cao, tuy nhiên nếu dày quá thì chất lượng sản phẩm sẽ không đồng đều, tốc độ bay hơi ẩm chậm, làm giảm chất lượng sản phẩm. Độ dày lớp sấy phù hợp phụ thuộc vào từng loại nguyên liệu và tính chất của nguyên liệu đó.
Có thể áp dụng các phương pháp sau để thu được sản phẩm bột cam:
- Sấy thảm bọt: nguyên liệu dạng lỏng được chuyển thành dạng bọt bền bằng cách cho thêm tác nhân tạo bọt và được hòa khí nito hoặc không khí. Nguyên liệu dạng bọt được trải lên băng chuyền có lỗ đến độ dày 2 – 3mm và được sấy nhanh trong 2 giai đoạn bằng dòng khí thổi cùng chiều và sau đó ngược chiều. Sấy thảm bọt nhanh khoảng gấp 3 lần so với sấy chất lỏng có độ dày tương tự. Lớp thảm xốp mỏng của sản phẩm sấy sau đó được nghiền thành bột dễ chảy, có tính hồi nguyên rất tốt. Đây là một quá trình sấy nhanh và nhiệt độ sản phẩm thấp giúp cho chất lượng của sản phẩm tốt, nhưng khi sản xuất với năng suất cao đòi hỏi diện tích bề mặt lớn, đồng thời cần trang bị thêm một máy nghiền, chi phí do đó cũng cao.
- Sấy bằng thiết bị sấy phun: quá trình sấy xảy ra nhanh (1 – 10s) do diện tích bề mặt của những giọt lỏng rất lớn, thu được sản phẩm có giá trị cảm quan tốt. Thiết bị có nhiều kiểu thiết kế khác nhau về vòi phun, buồng sấy, hệ thống đốt nóng không khí và hệ thống lưu hồi bột nên có thể đáp ứng sấy được rất nhiều loại nguyên liệu khác nhau như sữa, trứng, cà phê, ca cao, gia vị đóng gói, tinh bột ngô, lúa mỳ,…, đồng thời chi phí nhân công thấp, vận hành và bảo dưỡng thiết bị tương đối đơn giản. Tuy nhiên, do yêu cầu độ ẩm ban đầu cao để bảo đảm nguyên liệu có thể bơm đến bộ phận tạo giọt
lỏng. Điều này làm cho chi phí năng lượng cao hơn để tách ẩm và thất thoát các chất dễ bay hơi cao hơn, chi phí đầu tư cao hơn.
Với những ưu điểm và nhược điểm của 2 phương pháp như vây, nên chọn thiết bị sấy phun cho dây chuyền sản xuất bột cam.
2.3.2 Đồ hộp vải nước đường
- Vải hộp được sản xuất theo các dạng mặt hàng sau:
Nguyên cùi: nguyên quả đã được bóc vỏ, bỏ hạt;
Miếng: cùi vỡ hoặc miếng có kích thước lớn hơn 1/4 cùi nguyên.
Chọn mặt hàng sản xuất là đồ hộp vải nước đường nguyên cùi.
- Đối với nguyên liệu [8]
Cả 3 giống vải (vải thiều, vải lai, vải chua) đều có thể dùng làm nguyên liệu sản xuất đồ hộp nước vải, nhưng vải thiều cho sản phẩm có hình thức đẹp hơn (cùi nguyên vẹn và giòn hơn), chất lượng tốt hơn và tỉ lệ phế liệu thấp hơn hai giống kia.
Đường kính quả nên không dưới 30mm, vỏ quả có sắc đỏ từ 1/3 quả trở lên.
- Về công nghệ [8]
Vải sau khi lựa chọn – phân loại, ngắt cuống, rửa người ta bóc vỏ bỏ hạt để lấy cùi nguyên vẹn bằng ống lấy hạt có đường kính khác nhau tuỳ theo kích thước vải.
Cùi quả vừa bóc xong thả ngay vào dung dịch clorua vôi 0.5% trong khoảng (10 ÷ 15) phút để tăng độ cứng và để giữ được màu trắng đẹp. Nếu không có CaCl2 có thể dùng dung dịch NaCl 1% nhưng quả kém giòn hơn.
Đối với đồ hộp vải nước đường chọn nồng độ đường là 28%, độ acid của nước đường là 0.3%.
- Xếp hộp rót nước đường: đồ hộp quả nước đường thường được đóng trong hộp sắt hoặc lọ thủy tinh. Đối với vải có thể dùng hộp sắt trắng không sơn vecni. Tuy nhiên nếu dùng hộp không sơn vecni, sản phẩm sẽ có vị kim loại.
Chọn nhiệt độ thanh trùng là 100ºC, nhiệt độ nước đường (80 ÷ 90 ºC). Sau khi thanh trùng, làm nguội nhanh rồi chuyển đến kho thành phẩm xếp thành từng cây để bảo ôn sản phẩm trong khoảng từ (5 ÷ 7) ngày. Trong thời gian này, các hộp không đạt chất lượng hoặc bị phồng sẽ được loại ra.