III. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MALTODEXTRIN TỪ TINH BỘT SẮN BẮNG
2. Quy trình công nghệ
2.1 Thuyết minh quy trình
Sau quá trình hồ hóa và dịch hóa ta sẽ thực hiện các công đoạn sau để thu nhận đường maltodextrin.
2.1.1 Tẩy màu:
a. Mục đích:
Dung dịch tinh bột sau thuỷ phân bị sẫm màu do các sản phẩm phản ứng phân huỷ protein, phân huỷ các đường đơn giản và các sản phẩm của phản ứng Mailard.
Chính vì thế mà maltodextrin cần được tẩy màu bằng than hoạt tính để thu dung dịch trong, hoàn toàn không màu, không mùi và không vị.
b. Cách tiến hành :
Dịch Maltodextrin được pha loãng đến nồng độ chất khô 20%. Sau đó tẩy màu bằng than hoạt tính (tỷ lệ than 0.2-0.3% chất khô). Để thuận lợi cho quá trình tẩy màu bằng than hoạt tính, dung dịch có pH=5.6, tức là dung dịch hơi mang tính acid yếu, hơn nữa ở pH này, một số aminoacid kết tủa được tách ra hết. Cần chú ý rằng khi tỉ lệ các chất hấp phụ cho vào dầu lớn thì tổn thất dầu theo chất hấp phụ càng nhiều, tuy rằng khả năng làm sáng màu dịch maltdextrin có tăng lên.
Người ta tiến hành tẩy màu trong các thiết bị có độ chân không 690-700 mmHg, có cánh khuấy, gia nhiệt gián tiếp đến nhiệt độ 90-95oC trong khoảng thời gian 2-2.5 giờ tính cả thời gian lọc. Sau khi tẩy màu, tiến hành lọc dầu bằng máy lọc khung bản, hoặc dùng máy li tâm để tách các chất hấp phụ ra khỏi dịch maltodextrin, nhiệt độ lọc khoảng < 60oC.
c. Yêu cầu kỹ thuật khi tẩy màu:
32 Nhiệt độ tẩy màu giữ khoảng 60oC thích hợp cho việc bảo đảm chất lượng sản phẩm và hiệu suất tẩy màu cao.Dung dịch sau khi tẩy màu phải có màu trắng nhạt.Độ pH vào khoảng 6.9-7.Độ nhớt thấp.
Hình 19: thiết bị tẩy màu 2.1.2 Quá trình lọc
a. Mục đích
Dung dịch tinh bột sau thuỷ phân thường chứa khoảng 0.9-1.9 % khối lượng các chất lơ lửng (bao gồm các phân tử protein, lipid trong nguyên liệu ban đầu, tinh bột chưa thuỷ phân). Dung dịch sau khi tẩy màu được lọc bằng phương pháp lọc hút chân không hoặc lọc ép khung bản có trợ lọc bằng diatomic (áp suất lọc có thể lên tới 0.3-0.5 MPa) ở nhiệt độ ít nhất là 70oC.
b. Cách tiến hành
Để chuẩn bị lọc, các bản lọc được bọc lưới lọc và lắp xen kẽ với các khung trên giá, được khép chặt nhờ cơ cấu thuỷ lực.Bắt đầu quá trình, máy được tráng và làm nóng bằng nước nóng.Dịch thuỷ phân được bơm vào đường dẫn đỉnh, từ đó phân phối vào đầy các khung.Nếu quá đầy sẽ làm cho khối bã bị nén chặt dẫn đến trở ngại lọc.Nếu ít sẽ tạo ra các khoảng trống cho phép nước rửa bã đi tắt không qua bã lọc.Thể tích máy lọc có thể được thay đổi để phù hợp với thể tích khối thuỷ phân bằng thay đổi số lượng khung bản
sử dụng.Khi khối thuỷ phân bơm được vào các khung thì phải mở đường thoát khí và hơi.Ngay khi máy đầy, đường xả khí được đóng kín và một thể tích nhỏ dịch thuỷ phân vẫn tiếp tục được bơm vào máy với lưu lượng nhỏ nhằm tránh làm tăng áp suất quá cao.
Khi tất cả dịch lọc được bơm vào máy thì mở hệ thống valve thu hồi nước lọc, chảy theo các rãnh dọc các đĩa, qua các valve để ra đường dẫn dịch. Nước lọc được hồi lưu qua các lớp lọc tới khi dòng chảy bắt đầu, các hạt phân tán trong dịch thuỷ phân bên trong các khung bắt đầu được phân cấp theo phương ngang. Đối với lọc khung bản cho phép bột nghiền mịn nhưng tỷ lệ mịn không quá cao, nếu không bột mịn sẽ lấp các mao quản lọc, làm tăng trở lực lọc và hiệu suất lọc chung.
Quá trình rửa bã được tiến hành khi nước lọc bã đầu được thu hồi gần hết nhưng trước khi lớp bã bị khô. Nước lọc đi xuyên qua lớp bã mặt này sang mặt khác. Tốc độ rửa bã và áp suất rửa được thiết lập từ thực tế quá trình, căn cứ trên đặc tính của máy, tình thiết bị thu nhận bã rơi trạng vải lọc...Sau khi rửa bã hoàn tất, nước rửa được tháo khô.
Các khung bản được tháo rời để vào bã.
Hình 20: thiết bị lọc khung bản
34
(1) (2)
Hình21 : khung máy lọc ép và tấm bản 2.1.3 Sấy
a. Mục đích sấy
Dịch maltodextrin sau khi lọc và tẩy màu cũng được sấy phun ở chế độ thích hợp để thu sản phẩm bột hay dạng mịn màu trắng.
b. Quy trình thực hiện
Không khí đi qua bộ lọc và bộ gia nhiệt được đưa vào bộ phân phối không khí ở trên đỉnh thiết bị; khí nóng được đưa vào buồng sấy đều theo hình xoáy trôn ốc. Nguyên liệu dạng lỏng từ máng nguyên liệu đi qua bộ lọc được bơm lên bộ phun sương ở trên đỉnh của buồng sấy làm nguyên liệu trở thành dạng hạt sương cực nhỏ, khi tiếp xúc với khí nóng, lượng nước có trong nguyên liệu nhanh chóng bay hơi, nguyên liệu dạng lỏng được sấy khô thành thành phẩm trong thời gian cực ngắn. Thành phẩm được phần đáy của buồng sấy và bộ phân ly gió xoáy đùn ra ngoài, phần khí thừa còn lại được quạt gió hút và đẩy ra ngoài.Tính phân tán, lưu động, của sản phẩm rất tốt.
Chú ý: Lượng nước bốc hơi có liên quan tới đặc tính của nguyên liệu, nhiệt độ của khí nóng ở miệng cửa ra và cửa vào. Khi nhiệt độ ở cửa ra là 90OC, xem đường đồ thị thể hiện lượng nước bốc hơi (để tham khảo khi lựa chọn số hiệu thiết bị), cùng với sự đổi mới liên tục của sản phẩm, các thông số có liên quan cũng được thay đổi theo và sẽ không được thông báo trước
Hình 22: Cấu tạo thiết bị sấy phun.
1- Bộ lọc
2- Quạt hút khí nóng 3- Bộ gia nhiệt 4- Nguyên liệu sấy 5- Bơm áp lực
6- Bộ phận phối nhiệt
7- Tháp sấy
8- Bộ phận tách bụi thứ nhất 9- Bộ phận tách bụi thứ hai 10- Quạt tuần hoàn
11- Bộ phun sương
c. Một số thiết bị sấy phun thường dùng
Máy sấy phun sương kiểu thông thường ứng dụng cho sấy các loại dung dịch có hàm lượng chất rắn 25% đến 30%. Máy ứng dụng tốt cho sấy dung dịch, thực phẩm, hóa chất, các loại nguyên liệu không nhạy nhiệt.
36 Trong đề tài này ta có thể sử dụng thiết bị sấy phun li tâm LPG
Hình 23: Thiết bị sấy phun li tâm LPG
Máy sấy phun li tâm tốc độ cao LPG là thiết bị sấy thích hợp cho các nguyên liệu dạng dung dịch sữa, dung dịch huyền phù, dạng bột đặc, dung dịch lỏng..Các chất tổng hợp và các loại nhựa keo: thuốc nhuộm, bột màu; gốm thủy tinh, chất tẩy gỉ, thuốc trừ sâu, hợp chất hydrat cacbon, chế phẩm từ sữa; chất tẩy rửa và các loại họat động bề mặt;
xà phòng; dung dịch hợp chất hữu cơ, vô cơ…đều cho kết quả xuất sắc.
d. Đặc điểm thiết bị
Tốc độ sấy nhanh, thường chỉ cần 5-15 giây, có đặc điểm là sấy khô nhanh chỉ trong nháy mắt
Nguyên liệu kết thúc quá trình sấy khô trong thời gian ngắn, thích hợp khi sấy khô những nguyên liệu nhạy cảm với nhiệt, có thể giữ được màu, hương và vị của nguyên liệu.