Đề tài Thiết kế phân xưởng sản xuất margarine

Phần I: CHOÏN ÑÒA ÑIEÅM XAÂY DÖÏNG NHAØ MAÙY Döïa vaøo caùc taøi lieäu veà hoaït ñoäng cuûa caùc khu coâng nghieäp, em choïn ñòa ñieåm xaây döïng phaân xöôûng laø khu coâng nghieäp Vieät Nam – Singapore, vieát taét laø VSIP (Vietnam – Singapore industrials Park). Ñaây laø khu coâng nghieäp hoäi tuï caùc ñieàu kieän thuaän lôïi ñeå xaây döïng vaø phaùt trieån nhaø maùy. VSIP ñang ñöôïc xem laø bieåu töôïng soáng ñoäng cuûa moái quan heä hôïp taùc vaø höõu nghò giöõa hai nöôùc, vaø ñang trôû thaønh ñòa chæ haáp daãn cho caùc nhaø ñaàu tö. VSIP ñöôïc khôûi coâng xaây döïng năm 1996, vôùi quy moâ 500 ha taïi huyeän Thuaän An, tænh Bình Döông. Ñaây laø khu coâng nghieäp duy nhaát cuûa Vieät Nam ñöôïc thaønh laäp theo vaên baûn kyù keát caáp chính phuû giöõa hai nöôùc Vieät Nam vaø Singapore. Trong ñoù, toång giaùm ñoác khu coâng nghieäp laø oâng Traàn Quang Laân vaø phoù toång giaùm ñoác laø oâng Henry Chuah. Vôùi mong muoán giuùp ñôõ Vieät Nam phaùt trieån kinh teá döïa treân theá maïnh nguoàn nhaân löïc doài daøo, chính phuû Singapore ñaõ coù thieän chí hôïp taùc xaây döïng moät khu coâng nghieäp hieän ñaïi. Döï aùn ñaõ ra ñôøi cuøng vôùi söï lieân keát goùp voán ñaàu tö cuûa caùc ñoái taùc trong vaø ngoaøi nöôùc, nhö caùc taäp ñoaøn uy tín: Sem Corp industries, JTC international, United Overseas land (Singapore), Mitsubishi Corporation (Nhaät), KMP (indonexia), Becamex (Vieät Nam). Ñeán cuoái naêm 2002,VSIP ñaõ cho thueâ treân 300 ha, vôùi 106 döï aùn ñöôïc kyù keát do caùc nhaø ñaàu tö töø 15 quoác gia vaø vuøng laõnh thoå nhö: Nitto Denko, Rohto (Nhaät Baûn), iCA Pharma (Vieät Nam), Korea United Pharma (Haøn Quoác), Roche (Myõ), New Toyo (Singapore) … Söùc haáp daãn cuûa VSIP theå hieän qua chính saùch “ Khaùch haøng laø ñoái taùc”. Nghóa laø: beân caïnh cô sôû haï taàng hoaøn haûo, caùc nhaø ñaàu tö luoân nhaän ñöôïc söï hoã trôï toái ña cuûa ban quaûn lyù khu coâng nghieäp Vieät Nam – Singapore, cuûa haûi quan VSIP vaø cuûa caùc ban ngaønh tænh Bình Döông, ñeå caùc nhaø ñaàu tö coù nhieàu thôøi gian cho saûn xuaát, kinh doanh. Quan ñieåm cuûa ñaàu tö VSIP laø thieát keá, xaây döïng moät khu coâng nghieäp coù cô sôû haï taàng vaø caùc dòch vuï hoã trôï hoaøn chænh, ñaït tieâu chuaån quoác teá, nhaèm thu huùt caùc ngaønh coâng nghieäp saïch vaø coâng ngheä cao, phuïc vuï xuaát khaåu vaø nhu caàu tieâu thuï trong nöôùc. VSIP coù öu theá noåi baät veà haï taàng: nhieàu yeáu toá thuaän lôïi veà vò trí ñòa lyù, haï taàng cô sôû, cuõng nhö caùc dòch vuï, thuû tuïc, ñaàu tö. - Veà vò trí ñòa lyù: khu coâng nghieäp naèm ôû trung taâm vuøng kinh teá troïng ñieåm phía Nam, caùch Thaønh phoá Hoà Chí Minh 17 km veà phía Baéc, caùch Taân Caûng 17 km, caùch cuïm caûng Saøi Goøn VICT 22 km, caùch saân bay Taân Sôn Nhaát 20 km, tieáp giaùp vôùi quoác loä 13 vaø truïc tænh loä ÑT743, ñöôïc xem laø hai nhaùnh giao thoâng huyeát maïch chính noái lieàn caùc tænh laân caän, cuõng nhö toaû ñi caùc truïc giao thoâng chính trong caû nöôùc. - Khu coâng nghieäp ñaët cao vaán ñeà baûo veä moâi tröôøng neân chuû tröông thu huùt caùc döï aùn ñaàu tö thuoäc ngaønh coâng nghieäp nheï vaø ít gaây oâ nhieãm nhö ngaønh coâng nghieäp ñieän - ñieän töû, cheá bieán thöïc phaåm, cô khí,… - Haï taàng töông ñoái hoaøn chænh: vôùi nhaø maùy ñieän coâng suaát 120 MVA cung caáp ñieän thöôøng xuyeân, nhaø maùy cung caáp nöôùc saïch theo tieâu chuaån cuûa Toå chöùc y teá theá giôùi cung caáp 40. 000 m3 / ngaøy ñeâm, nhaø maùy xöû lyù nöôùc thaûi coâng suaát 30. 000 m3 / ngaøy, heä thoáng böu chính vieãn thoâng vôùi 1. 200 ñöôøng daây laép ñaët saün vaø heä thoáng caùp quang coù theå keát noái vôùi caùc öùng duïng vieãn thoâng, heä thoáng keânh thueâ rieâng. - Ngoaøi ra khu coâng nghieäp coøn cung caáp caùc dòch vuï hoã trôï nhö : ngaân haøng, dòch vuï giao nhaän, trung taâm y teá, böu ñieän, caùc dòch vuï söûa chöõa baûo trì maùy vaên phoøng, ñaëc bieät laø caên tin phuïc vuï cho 700 coâng nhaân. - Khu coâng nghieäp ñöôïc söï hoã trôï cao nhaát veà chính saùch. Chính phuû Vieät Nam muoán VSIP trôû thaønh bieåu töôïng thaønh coâng röïc rôõ cuûa moái quan heä hôïp taùc giöõa hai nöôùc, do ñoù chính phuû Vieät Nam ñaõ daønh nhieàu quan taâm, tröïc tieáp chæ ñaïo quaù trình xaây döïng vaø phaùt trieån cuûa khu coâng nghieäp. Chính phuû cho pheùp thieát laäp moät ban quaûn lyù rieâng taïi khu coâng nghieäp goàm caùc quan chöùc cao caáp töø caùn boä ngaønh lieân quan ñeå tö vaán cho caùc nhaø ñaàu tö, coù quyeàn thaåm ñònh vaø caáp giaáy pheùp ñaàu tö cho caùc döï aùn coù toång voán ñaàu tö döôùi 40 trieäu USD. Ban quaûn lyù naøy coøn coù chuùc naêng hoaøn thaønh caùc thuû tuïc khaùc nhö caáp giaáy pheùp xuaát nhaäp khaåu, tuyeån duïng lao ñoäng, taïo cô cheá “moät cöûa” thoâng thoaùng vaø ñôn giaûn hoùa caùc thuû tuïc ñaàu tö cuûa khaùch haøng. Beân caïnh ñoù, chính phuû Vieät Nam coøn cho pheùp thaønh laäp haûi quan rieâng cuûa khu coâng nghieäp. - Ñöôïc söï hoã trôï cuûa hai chính phuû, khu coâng nghieäp ñaõ xaây döïng ñöôïc trung taâm ñaøo taïo kyõ thuaät Vieät Nam – Singapore vaøo naêm 1998. Haøng naêm, trung taâm ñaøo taïo ñöôïc 450 hoïc vieân, chuû yeáu laø caùc kyõ thuaät vieân trung caáp theo caùc chuyeân ngaønh ñieän töû, baûo trì ñieän, baûo trì cô khí, cheá taïo maùy vaø cô khí chính xaùc. Caùc hoïc vieân sau khi ñaøo taïo ñöôïc nhaän vaøo laøm ngay taïi caùc doanh nghieäp trong khu coâng nghieäp. - VSIP coøn hôïp taùc vôùi caùc coâng ty xaây döïng, tieán haønh xaây döïng caùc khu nhaø ôû giaù thaáp cho coâng nhaân thueâ, taïo nôi aên ôû, an toaøn, oån ñònh, taïo thuaän lôïi cho caùc coâng ty trong vieäc söû duïng lao ñoäng, vieäc quaûn lyù, ñöa ñoùn coâng nhaân. - Moät soá chi phí ñaàu tö ôû khu coâng nghieäp: + Giaù thueâ ñaát: 38 USD / m2 (trong 45 naêm). + Phí baûo döôõng cô sôû haï taàng: 0,07 USD / m2 / thaùng. + Ñieän: giôø cao ñieåm: 0,08 USD / kwh; bình thöôøng: 0,075 USD / kwh. + Nöôùc: 0,1 USD / m3. + Xöû lyù nöôùc thaûi: 0,19 USD / m3. So vôùi caùc khu coâng nghieäp khaùc, VSIP coù nhieàu öu theá noåi baät, nhieàu yeáu toá thuaän lôïi, ñöôïc söï hoã trôï tích cöïc, thieát thöïc vaø khuyeán khích ñaàu tö cuûa chính phuû. Do vaäy vieäc xaây döïng phaân xöôûng sản xuất margarine taïi khu coâng nghieäp naøy laø moät döï aùn khaû thi vaø hôïp lyù. PHAÀN II: NGUYEÂN LIEÄU SẢN XUẤT MARGARINE. NGUYEÂN LIEÄU Nguyeân lieäu chính. Daàu thöïc vaät. Margarine ñöôïc ñònh nghóa nhö sau: “Margarine” laø moät loaïi thöïc phaåm ôû daïng nhuõ töông deûo hoaëc loûng, chuû yeáu laø heä nhuõ töông nöôùc trong daàu, ñöôïc saûn xuaát töø daàu vaø môõ coù theå aên ñöôïc vaø nhöõng loaïi chaát beùo naøy khoâng coù nguoàn goác töø söõa. Trong margarine, haøm löôïng chaát beùo khoâng thaáp hôn 80% khoái löôïng heä nhuõ töông. Moïi saûn phaåm coù haøm löôïng chaát beùo thaáp hôn 80% khoâng ñöôïc goïi laø margarine maø coù teân goïi chung laø chaát coù khaû naêng pheát, “spread”. Hieän nay, chaát beùo söû duïng trong margarine phaàn lôùn ñeàu coù nguoàn goác töø daàu thöïc vaät (daàu naønh, daàu döøa, daàu coï, daàu phoäng…), môõ ñoäng vaät (môõ boø, heo,… ) raát haïn cheá do caùc lo ngaïi veà söùc khoûe cuûa ngöôøi tieâu duøng. Daàu thöïc vaät söû duïng cho margarine laø daàu tinh luyeän ñaõ ñöôïc baõo hoøa moät phaàn hoaëc toaøn phaàn. Tuøy loaïi margarine maø möùc ñoä baõo hoøa khaùc nhau. Daàu naøy coù theå ñöôïc baõo hoøa baèng phöông phöông phaùp hydrogen hoùa hay phöông phaùp noäi chuyeån ester. Phöông phaùp hydrogen hoùa thöôøng taïo ñoàng phaân daïng trans, laø nguyeân nhaân laøm taêng haøm löôïng LDL trong maùu, töø ñoù raát deã gaây ra caùc vaán ñeà veà beänh tim maïch. Vì vaäy, ngaøy nay, ñeå saûn xuaát margarine, ngöôøi ta daàn chuyeån sang söû duïng phöông phaùp noäi chuyeån ester trong vieäc baõo hoøa chaát beùo. Yeâu caàu chaát löôïng cuûa daàu nguyeân lieäu Tieâu chuaån caûm quan (daàu coù maøu vaøng nhaït, vaøng naâu nhaït, coù muøi ñaëc tröng, khoâng coù muøi oâi, chua, khoâng coù vò laï,...). Caùc tieâu chuaån hoùa lí: Haøm löôïng xaø phoøng £ 0.004% AÅm vaø taïp chaát £ 0.1% Chæ soá axit £ 0.5 mg KOH /g Chæ soá peroxit £ 2-4 g I2 /100g Chæ soá Iodine ≤ 85. Môõ ñoäng vaät Môõ ñoäng vaät cuõng ñöôïc duøng ñeå saûn xuaát margarine nhöng ít khi duøng laøm nguyeân lieäu chính maø thöôøng ñöôïc troän chung vôùi daàu thöïc ñöôïc hydro hoaù. Môõ ñoäng vaät laø hardfat cuûa ñoäng vaät. ÔÛ My,õ thöôøng laø laáy môõ boø vaø ít hôn laø môõ cöøu. Môõ naøy thöôøng duøng trong cheá bieán thöïc phaåm thòt hôn laø duøng noù nhö laø nguyeân lieäu. Khi duøng noù phaûi qua quaù trình loaïi protein , acid beùo töï do vaø khöû muøi. Duøng hôi nöôùc ñeå protein keát tuûa (turn black) vaø röûa, loïc ñeå loaïi boû ñi. Tieán haønh trung hoaø acid beùo töï do, khöû muøi taåy maøu. Môõ duøng troän chung phaûi coù chaát löôïng toát Thaønh phaàn môõ : Môõ ñoäng vaät chöùa haøm löôïng TAGs baõo hoaø cao vaø hoaù raén ôû nhieät ñoä thöôøng. Trong moät vaøi tröôøng hôïp, daàu ñaõ hydro hoaù cho möùc ñoä baõo hoaø gioáng nhö thaønh phaàn môõ. Môõ coù theå cung caáp tính deûo caàn thieát cho vieäc ñaùnh khuaáy ôû moät khoaûng nhieät ñoä roäng. Tuy nhieân, môõ deã coù muøi khoâng mong muoán do hieän töôïng trôû muøi sau khi ñaõ khöû muøi(môõ thöôøng coù chöùa haøm löôïng nhoû linolenic vaø linoleic). Vì vaäy caàn boå sung chaát choáng oxy hoaù nhö BHT, BHA, TBHQ neáu söû duïng môõ ñoäng vaät trong coâng thöùc phoái cheá margarine. Nguyeân lieäu phuï. Nöôùc: nöôùc duøng trong saûn xuaát margarine phaûi ñaït caùc chæ tieâu sau Chæ tieâu caûm quan: Maøu saéc: khoâng maøu Ñoä trong : trong suoát Muøi, vò: khoâng coù muøi vaø vò laï. Chæ tieâu hoùa lyù Ñoä cöùng toång: max = 2mg ñöông löôïng/L Chaát khoâ: max = 850 mg/L Sắt, mangan, nhôm : âm tính Clo: âm tính Chỉ tiêu vi sinh: tổng số vi khuẩn hiếu khí 75cfu/ml, không có vi sinh vật gây bệnh. Protein söõa Thaønh phaàn pha nöôùc bao goàm nöôùc, söõa hoaëc caùc saûn phaåm töø söõa. Saûn phaåm söõa boø laø nguoàn nguyeân lieäu truyeàn thoáng nhöng ngaøy nay coù theå duøng caùc nguyeân lieäu coù chöùa protein mieãn laø coù theå aên ñöôïc. Nhöõng thaønh phaàn protein coù theå aên ñöôïc ñoù laø whey, albumin, casein, caseinate, protein isolate töø ñaäu naønh…. Caùc yeáu toá löïa choïn loaïi protein laø höông vò saûn phaåm, quy moâ saûn xuaát, muïc ñích söû duïng cho chieân hay naáu aên… Ban ñaàu, tieâu chuaån veà margarine yeâu caàu pha nöôùc phaûi chöùa 10% chaát raén söõa. Tuy nhieân do nhu caàu ngaøy nay, phaàn lôùn loaïi margarine chöùa söõa hoaëc caùc thaønh phaàn töø söõa ôû möùc döôùi 1,5%. Hieän nay cuõng ñeå ñaùp öùng caùc nhu caàu veà aên kieâng cuõng nhö vaán ñeà vi sinh vaät trong söõa, caùc margarine coù theå hoaøn toaøn khoâng chöùa protein. Phuï gia Chaát nhuõ hoùa Taïo caáu truùc nhuõ töông (giöõa daàu vaø nöôùc) ñoàng nhaát vaø oån ñònh cho saûn phaåm, choáng hieän töôïng ræ nöôùc hay taùch nöôùc. Coù theå söû duïng moät chaát hay keát hôïp caùc chaát sau: Lecithin Monoglyceride, diglyceride Ester cuûa axit beùo vaø axit citric (hay diacetyltartaric, axit lactic) vôùi glycerol Coù moät vaøi chaát nhuõ hoùa ñöôïc pheùp söû duïng trong margarine. Caùc chaát nhuõ hoùa naøy giöõ pha daàu vaø pha nöôùc vaø töông taùc moät caùch ñaëc bieät ñeå taïo thaønh saûn phaåm. Lichithin ñöôïc söû duïng ôû möùc 0,1- 0,2% nhö taùc nhaân choáng taïo boït, taùc nhaân nhuõ hoùa töï nhieân vaø giuùp muoái tan nhanh trong mieäng hôn. Mono- hoaëc diglyceride cho vaøo vôùi taùc duïng laøm beàân heä nhuõ töông, choáng laïi söï ræ nöôùc vaø möùc söû duïng döôùi 0,5%. Caùc mono-, diglyceride cöùng seõ taïo thaønh heä nhuõ töông chaët vaø laøm cho höông thoaùt ra chaäm. Caùc mono-, diglyceride meàm seõ taïo thaønh heä nhuõ töông loûng leûo hôn vaø höông thoaùt ra nhanh hôn. Chaát taïo höông vò Höông vò vaø maøu saéc laø ñieåm khaùc bieät ñaàu tieân giöõa margarine vaø shortening trong saûn xuaát baùnh mì. Möùc ñoä söû duïng höông, vò trong margarine laøm baùnh mì thöôøng cao hôn vaø phaûi laø nhöõng loaïi beàn nhieät nhö butyric, lactone. Möùc ñoä söû duïng muoái trong margarine loaïi naøy cuõng cao hôn thöôøng laø 3% so vôùi möùc 1,5-2% söû duïng trong caùc saûn phaåm thöông maïi. Muoái: Duøng muoái NaCl, cho margarine aên kieân coù theå duøng muoái KCl. Chuùng cuõng laø nhöõng taùc nhaân baûo quaûn Ñöôøng vaø caùc carbohydrate tao ngoït khaùc. Höông bô toång hôïp. Nhöõng chaát naøy thöôøng ñöôïc söû duïng döôùi daïng hoãn hôïp cuûa caùc hôïp chaát nhö lactone, ester cuûa acid beùo butyric, ketone,aldehyde. Diacetyl thaønh phaàn cô baûn cuûa nhieàu loaïi höông bô, hình thaønh trong quaù trình culturing bô, ôû möùc noàng ñoä laø 1-4ppm. Söï caûm nhaän vò lieân quan ñeán caûm nhaän trong mieäng, ñöôïc xaùc ñònh bôùi toác ñoä maø margarine tan trong mieäng. Caûm giaùc trong mieäng ñöôïc kieåm soaùt bôûi ñaëc tính tan cuûa thaønh thaàn chaát beùo vaø ñoä chaët cuûa heä nhuõ töông ( laø keát quaû cuûa vieäc söû duïng caùc chaát nhuõ hoùa, chaát laøm beàn vaø protein) cuõng nhö kó thuaät saûn xuaát. Chaát baûo quaûn. Chaát baûo quaûn coù theå phaân laøm 3 loaïi : chaát choáng oxi hoùa, chaát choáng vi vaät vaø chaát taïo phöùc kim loaïi. Möùc söû duïng cho acid arcobic, acid benzoic laø 0,1% vaø caùc muoái cuûa chuùng laø 0,2%. Ñaây laø caùc chaát choáng vi sinh vaät. Muoái cuõng ñöôïc söû duïng ñeå choáng vi sinh vaät vôùi möùc söû duïng laø 1,5-3%. Bôûi vì ñoä aåm trong margarine laø 16-19% neân noàng ñoä muoái trong pha nöôùc laø 8-19%. Propyl octyl, dodecyl gallate, BHT, BHA, ascorbyl palmitate, ascobyl stearate ñöôïc söï duïng vôùi möùc cao nhaát laø 0,2%. Ñaây laø caùc taùc nhaân choáng oxi hoùa cho daàu vaø môõ. Ñoái vôùi caùc loaïi margarine coù pha beùo laøm töø daàu, môõ ñoäng vaät caàn boå sung taùc nhaân choáng oxi hoùa, coøn ñoái vôùi caùc loaïi margarine laøm töø daàu thöïc vaät coù theå khoâng boå sung do ñaõ coù chöùa saün tocopherol trong nguyeân lieäu vaø noù khoâng bò phaù huûy trong quaù trình saûn xuaát. Lichithin, ascorbyl palmitate stearate, isopropyl citrate, calcium disodium EDTA laø caùc chaát hoã trôï choáng oxi hoùa. Caùc chaát naøy coù hai chöùc naêng laø laøm gia taêng hieäu quaû choáng oxi hoùa vaø ngaên caûn caùc kim loaïi gaây xuùc taùc oxi hoùa. Vitamin vaø chaát maøu Vitamin A ñöôïc boå sung vaøo margarine laø ñieàu baét buoäc, phaûi chöùa ít nhaát 15000UI/pound(1pound =0,454kg). Vitamin D neáu boå sung vaøo thì möùc ít nhaát laø 1500UI/pound trong saûn phaåm. Vitamin E cho vaøo ôû möùc haïn cheá theo quy ñònh. Vitamin thöôøng cho vaøo döôùi daïng beta-caroten nhö taùc nhaân taïo maøu cho margarine. Caùc ester cuûa vitamin A khoâng maøu ñöôïc söû duïng cho caùc saûn phaåm margarine khoâng maøu. Caùc chieát xuaát thieân nhieân chöùa carotenoid nhö annatto, daàu carrot, daàu coï, ñöôïc söû duïng ñeå taïo maøu cho margarine. Apo-carotenal laø chaát maøu toång hôïp ñöôïc söû duïng ñeå taêng cöôøng maøu cho beta-carotene. TIEÂU CHUAÅN CODEX CHO MARGARINE Nguồn: CODEX STANDARD FOR MARGARINE, CODEX STAN 32-1981 (Rev. 1-1989), PHAÏM VI Tieâu chuaån naøy khoâng aùp duïng cho baát kyø moät saûn phaåm naøo coù chöùa ít hôn 80% haøm löôïng chaát beùo vaø khoâng ñöôïc daùn nhaõn trong baát kyø daïng saûn phaåm naøo maø ñöôïc nguï yù giaùn tieáp hoaëc tröïc tieáp raèng nhöõng saûn phaåm ñoù laø margarine. MOÂ TAÛ. Ñònh nghóa saûn phaåm. Margarine laø moät loaïi thöïc phaåm ôû daïng nhuõ töông deûo hoaëc loûng, chuû yeáu laø heä nhuõ töông nöôùc trong daàu, ñöôïc saûn xuaát töø daàu vaø môõ coù theå aên ñöôïc vaø nhöõng loaïi chaát beùo naøy khoâng coù nguoàn goác töø söõa. Nhöõng ñònh nghóa khaùc. 2.2.1 Daàu vaø môõ coù theå aên ñöôïc nghóa laø nhöõng loaïi thöïc phaåm coù chöùa glyceride cuûa caùc acid beùo töø thöïc vaät, ñoäng vaät hoaëc coù nguoàn goác töø bieån. Nguoàn daàu vaø beùo ñöôïc saûn xuaát töø ñoäng vaät phaûi coù söùc khoûe toát taïi thôøi ñieåm gieát moå vaø thích hôïp vôùi söï tieâu thuï cuûa con ngöôøi nhö ñöôïc xaùc ñònh trong caùc taøi lieäu ñaùng tin caäy cuûa luaät phaùp quoác gia. Chuùng coù theå chöùa ñöïng moät soá löôïng nhoû cuûa nhöõng lipid khaùc nhö phosphatide, nhöõng thaønh phaàn khoâng xaø phoøng hoøa ñöôïc vaø caùc acid beùo töï do hieän dieän töï nhieân trong daàu vaø môõ. 2.2.2 Prepacked nghóa laø ñöôïc ñoùng goùi hoaëc ñöôïc chuaån bò trong ñieàu thuaän lôïi nhaát ñeå saüng saøng cho vieäc baùn leû trong 1 vaät chöùa ñöïng. THAØNH PHAÀN CÔ BAÛN VAØ YEÁU TOÁ CHAÁT LÖÔÏNG. Nguyeân lieäu thoâ. 3.1.1 Daàu vaø beùo coù theå aên ñöôïc, hoaëc laø hoãn hôïp cuûa chuùng, duø chuùng coù phuï thuoäc vaøo phöông phaùp boå sung hay khoâng. 3.1.2 Nöôùc vaø/hoaëc söõa vaø/hoaëc caùc saûn phaåm töø söõa. Haøm löôïng chaát beùo thaáp nhaát. 80% m/m cuûa saûn phaåm. Haøm löôïng nöôùc cao nhaát. 16% m/m cuûa saûn phaåm. Caùc chaát boå sung Nhöõng chaát sau ñaây coù theå theâm vaøo margarine : 3.4.1 Vitamins: Vitamin A and caùc ester cuûa noù. Vitamin D Vitamin E and caùc ester cuûa noù Caùc vitamins khaùc Möùc cao nhaát vaø thaáp nhaát cho vitamin A, D, E vaø caùc vitamin khaùc neân ñöôïc xaùc nhaän bôûi luaät phaùp trong söï phuø hôïp vôùi nhu caàu cuûa moãi quoác gia. 3.4.2 Natri chloride 3.4.3 Ñöôøng (baát kyø chaát taïo ngoït carbohydrate naøo) 3.4.4 Protein coù theå aên ñöôïc PHUÏ GIA THÖÏC PHAÅM Chaát maøu Möùc toái ña 4.1.1 Beta-carotene 25 mg/kg 4.1.2 Chieát xuaát cuûa annatto 20 mg/kg bixin/norbixin 4.1.3 Curcumin hoaëc Turmeric 5 mg/kg 4.1.4 Beta-apo-8'-carotenal 25 mg/kg 4.1.5 Methyl and ethyl esters cuûa beta-apo-8' - 25 mg/kg carotenoic acid Chaát taïo höông Chaát nhuõ hoùa 4.3.1 Mono- and diglycerides cuûa acid beùo Giôùi haïn bôûi GMP 4.3.2 Mono- and diglycerides cuûa acid beùo 10 g/kg ñöôïc ester hoùa vôùi caùc acids: acetic; acetyltartaric; citric; lactic; tartaric, vaø muoái Na vaø Ca cuûa noù. 4.3.3 Lecithins vaø nhöõng thaønh phaàn cuûa Giôùi haïn bôûi GM P lecithin thöông maïi. 4.3.4 Polyglycerol esters cuûa acid beùo 5 g/kg 4.3.5 1,2-propylene glycol esters cuûa acid beùo 20 g/kg 4.3.6 Esters cuûa acid beùo vôùi polyalcohols 10 g/kg (nhö glycerol) Sorbitan monopalmitate Sorbitan monostearate Sorbitan tristearate 4.3.7 Sucrose esters cuûa acid beùo (bao goàm 10 g/kg sucroglycerides) Chaát baûo quaûn 4.4.1 Sorbic acid, vaø muoái cuûa Na, K, Ca 1000 mg/kg rieâng bieät hay keát hôïp. 4.4.2 Benzoic acid vaø natri/kali benzoat nhö caùc acid Chaát choáng oxi hoùa 4.5.1 Propyl gallate 100 mg/kg 4.5.2 Butylated hydroxytoluene (BHT) 75 mg/kg 4.5.3 Butylated hydroxyanisole (BHA) 175 mg/kg 4.5.4 Propyl gallate, BHA, BHT 200 mg/kg 4.5.5 Tocopherols töï nhieân vaø toång hôïp 500 mg/kg 4.5.6 Ascorbyl palmitate 500 mg/kg rieâng bieät hay keát hôïp. 4.5.7 Ascorbyl stearate 4.5.8. Dilauryl thiodipropionate 200 mg/kg Chaát hoã trôï choáng oxi hoùa 4.6.1 Citric acid Giôùi haïn bôûi GMP 4.6.2 Sodium citrate Giôùi haïn bôûi GMP 4.6.3 Isopropyl citrate 4.6.4 Phosphoric acid 100 mg/kg rieâng bieät hay keát hôïp. 4.6.5 Monoglyceride citrate Caùc chaát taïo acid 4.7.1 Citric, lactic acids Giôùi haïn bôûi GMP vaø muoái Na, K cuûa chuùng 4.7.2 L-tartaric acid vaø muoái Na/K cuûa noù Giôùi haïn bôûi GMP Taùc nhaân choáng taïo boït. Dimethyl polysiloxane (dimethyl silicone) 10 mg/kg daïng rieâng bieät hay keát vôùi silicon dioxide. NGUYEÂN TOÁ VEÁT Iron (Fe) 1.5 mg/kg Copper (Cu) 0.1 mg/kg Lead (Pb) 0.1 mg/kg Arsenic (As) 0.1 mg/kg 6. VEÄ SINH 7. ÑOÙNG GOÙI. Margarine khi ñöôïc baùn leû seõ ñöôïc ñoùng goùi laïi vaø coù theå baùn trong caùc bao bì coù hình daïng baát kyø. 8. DAÙN NHAÕN Theo ñieàu khoaûn cuûa the General Standard for the Labelling of Prepackaged Foods (CODEX STAN 1-1985 (Rev. 1-1991)). 8.1. Teân cuûa thöïc phaåm 8.1.1 Teân cuûa saûn phaåm phaûi bieåu thò "Margarine". 8.2. Daùn nhaõn cho caùc container khoâng duøng cho baùn leû Theo Guidelines on Labelling Provisions in Codex Standards. 9. CAÙC PHÖÔNG PHAÙP PHAÂN TÍCH MAÃU. Nguồn: RECOMMENDED METHODS OF ANALYSIS AND SAMPLING, CODEX STAN 234-1999, Baûng 1: Phöông phaùp phaân tích thaønh phaàn saûn phaåm margarine Thaønh phaàn Phöông phaùp Nguyeân lyù Chaát beùo IUPAC 2.801 Gravimetry Chaát beùo söõa CAC/RM 15-1969 Titrimetry Muối NaCl AOAC 971.27 Potentiometry Vitamin A AOAC 960.45 Spectrophotometry Vitamin D AOAC 936.14 Bioassay Vitamin E IUPAC 2.411 TLC, spectrophotometry /GLC Nöôùc CAC/RM 17-1969 Gravimetry PHAÀN III: QUY TRÌNH COÂNG NGHEÄ SAÛN XUAÁT MARGARINE QUY TRÌNH COÂNG NGHEÄ. Nöôùc Phoái troän pha nöôùc Nhuõ hoùa Thanh truøng Phoái troän pha daàu Laøm laïnh-keát tinh Nhoài nhuyeãn Ñoùng goùi Saûn phaåm Chaát nhuõ hoùa Viatamin A, E Phuï gia Ñöôøng, muoái Boät söõa… Phuï gia Hình 1: Quy trình coâng ngheä saûn xuaát stick-margarine Hoùa loûng Daàu nguyeân lieäu THUYEÁT MINH QUY TRÌNH COÂNG NGHEÄ. HOÙA LOÛNG DAÀU NGUYEÂN LIEÄU. Muïc ñích: chuaån bò, taïo ñieàu kieän thuaän lôïi cho vieäc vaän chuyeån nguyeân lieäu vaøo tank chöùa pha daàu. Bieán ñoåi Vaät lyù: thay ñoåi tæ troïng, ñoä nhôùt. Hoùa lyù: daàu chuyeån töø pha raén sang pha loûng PHOÁI TROÄN PHA NÖÔÙC VAØ PHOÁI TROÄN PHA DAÀU Pha nöôùc thöôøng ñöôïc chuaån bò thaønh töøng meû trong caùc tank. Nöôùc phaûi coù chaát löôïng toát. Neáu nöôùc khoâng ñöôïc ñaûm baûo thì yeâu caàu nöôùc phaûi ñöôïc xöû lyù baèng caùch duøng tia UV hoaëc duøng heä thoáng loïc. Beân caïnh nöôùc, pha nöôùc coøn coù theå chöùa muoái, protein söõa(table margarine hoaëc low fat spread), ñöôøng(puff pasty), chaát laøm beàn(cho low fat spread), chaát baûo quaûn vaø höông lieäu. Thaønh phaàn chính trong pha beùo thöôøng laø hoãn hôïp cuûa caùc loaïi daàu vaø môõ khaùc nhau. Ñeå coù ñöôïc moät loaïi margarine coù ñaëc tính vaø chöùc naêng mong muoán thì tæ leä cuûa daàu vaø môõ phaûi ñöôïc choïn löïa moät caùch thích hôïp. Caùc nguyeân lieäu daàu môõ thöôøng ñöôïc baûo quaûn trong caùc tank vaø ñaët ôû nhöõng nôi thích hôïp cho saûn xuaát nhaát. Chuùng phaûi ñöôïc baûo quaûn ôû nhieät ñoä oån ñònh, treân ñieåm tan cuûa chaát beùo vaø haïn cheá söï xaùo troän ñeå traùnh söï hình thaønh caùc phaân ñoaïn chaát beùo ñeå quaù trình tieán haønh thuaän lôïi. Chuaån bò pha nöôùc vaø pha beùo (vuøng 1) Chuaån bò heä nhuõ töông (vuøng 2) Thanh truøng (vuøng 3) Laøm laïnh, keát tinh vaø nhoài nhuyeãn (vuøng 4) Ñoùng goùi vaø laøm tan chaûy (vuøng 5) Hình 2: Quy trình saûn xuaát stick-margarine daïng lieân tuïc Thoâng soá soâng ngheä Nhieät ñoä pha daàu: cao hôn nhieät ñoä tan chaûy cuûa chaát beùo raén ít nhaát laø 5,6oC; thöôøng nhieät ñoä pha daàu laø 55-60oC. Nhieät ñoä pha nöôùc: thaáp hôn nhieät ñoä pha daàu 5-10oC ñeå ñaûm baûo hai pha coù ñoä nhôùt töông töï nhau khi phoái troän, thöôøng nhieät ñoä pha nöôùc laø 45-55oC. Thôøi gian khuaáy: tuøy thuoäc theå tích nguyeân lieäu. Nhieät ñoä nöôùc noùng ñieàu nhieät: 85-90oC Baûng 2: Coâng thöùc chuaån bò nguyeân lieäu Thaønh phaàn % toång khoái löôïng heä nhuõ töông Pha daàu Daàu naønh 44 Daàu coï 15 Daàu canola 15 Palm stearin 2 Cotton stearin 2 Sorbitan tristearate 0,01 Licithin 0,04 Phospholipid 0,1 β-caroten 0,01 Höông bô 0,05 Tocopherol 0,05 Pha nöôùc Nöôùc 16,835 Monoglyceride 0,1 Boät söõa gaày 2 Boät söõa whey 1,5 Natri clorua 1,2 Natri benzoat 0,1 Butylate hydroxytoluen(BHT) 0,005 Caùc yeáu toá quyeát ñònh vieäc choïn löïa daàu/môõ trong saûn xuaát margarine Thaønh phaàn hoùa hoïc Soá löôïng carbon trong maïch acid beùo, möùc ñoä baõo hoøa, haøm löôïng acid beùo laø nhöõng yeáu toá quan troïng aûnh höôûng ñeán tính chaát cuûa TAG. Haøm löôïng acid beùo (FAC) coù theå xaùc ñònh baèng phöông phaùp saéc kyù loûng khí (GLC). Soá löôïng noái ñoâi trong ester acid beùo coù aûnh höôûng ñeán tính chaát vaät lyù vaø hoùa hoïc cuûa TAG. Khi soá noái ñoâi giaûm, chieàu daøi maïch taêng thì ñieåm tan chaûy taêng leân. FAC coù aûnh höôûng lôùn ñeán tính chaát vaät lyù cuûa chaát beùo. Haøm löôïng chaát beùo raén(SFC) Ñoä ñaâm xuyeân cuûa margarine taïi baát kyø nhieät ñoä naøo coù theå döï ñoaùn ñöôïc thoâng qua haøm löôïng SFC hay chæ soá SFI. Haøm löôïng SFC coù aûnh höôûng ñeán caáu truùc vaø ñoä ñaâm xuyeân cuûa margarine nhöng khoâng phaûi laø yeáu toá quyeát ñònh duy nhaát. Caùc yeáu toá khaùc nhö ñieàu kieän saûn xuaát, thaønh phaàn tinh theå vaø maïng tinh theå cuõng aûnh höôûng ñeán caáu truùc vaø ñoä ñaâm xuyeân cuûa margarine. Traïng thaùi ña hình. Nhieät ñoä Haøm löôïng SFC Hình 3: Söï thay ñoåi haøm löôïng SFC cuûa caùc loaïi margarine khaùc nhau. table refrigerated;pasty , palm oil, non- table refrigerated Nguồn: M.S. Miskandar,Y.B. Che Man, M.S.A. Yusoff, R. Abdul Rahman, [ ] TAG coù theå toàn taïi ôû 4 daïng cô baûn sau: sub-α, α, β’, β nhöng trong margarine chuùng chæ coù 2 caáu hình laø β’ vaø β. TAGs tinh khieát seõ beàn nhaát ôû caáu hình β nhöng TGAs hoãn hôïp seõ beàn nhaát ôû caáu hình β’. Söï chuyeån ñoåi caáu hình tinh theå coù theå xaûy ra ôû traïng thaùi raén ngay caû khi khoâng coù söï tan chaûy, töø daïng α® β’®β. Khi tinh theå chuyeån töø daïng β’ sang β thì SMP taêng theâm 2-3oC.(theo M.S. Miskanda, [22]) Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán traïng thaùi ña hình laø ñoä tinh khieát cuûa caùc acid beùo, nhieät ñoä, toác ñoä laøm laïnh, söï hieän dieän cuûa caùc maàm tinh theå vaø loaïi dung moâi söû duïng. Caùc tinh theå coù kích thöôùt caøng nhoû thì saûn phaåm caøng trôn nhaün vaø ngöôïc laïi, caùc tinh theå caøng lôùn thì saûn phaåm seõ khoâng mòn, coù haït vaø gioøn. Baûng 3: Khuynh höôùng hình thaønh caáu hình tinh theå cuûa caùc loaïi daàu vaø môõ Daïng tinh theå β Daïng tinh theå β’ Bô cacao Daàu boâng Daàu ñaäu naønh Daàu coï Daàu nguõ coác Daàu haït caûi Daàu döøa Môõ boø Môõ heo Chaát beùo söõa Nguoàn: M.S. Miskandar, [22] Ñaëc tính cuûa saûn phaåm, ñaëc bieät laø trong giai ñoaïn baûo quaûn, bò aûnh höôûng nhieàu bôûi traïng thaùi keát tinh vaø tính chaát ña hình cuûa caùc acylglycerol coù ñieåm tan chaûy cao. Trong margarine, caùc tinh theå daïng β’ luoân laø ñieàu mong muoán do noù taïo caûm giaùc trôn trong mieäng(smooth mouth-feel) vaø coù khaû naêng giöõ daàu loûng beân trong maïng tinh theå toát hôn vôùi söï hình thaønh caùc tinh theå hình caàu. Trong coâng thöùc phoái troän chaát beùo, caàn haïn cheá söû duïng moät loaïi TAG hoaëc caùc TAGs töông töï nhau maø phaûi söû duïng caùc TAGs coù ñoä daøi maïch khaùc nhau. (theo M.S. Miskandar, [22]) Haøm löôïng acid palmitic, söï phaân boá vaø vò trí cuûa palmitic vaø stearic treân phaân töû TAG, möùc ñoä baõo hoøa vaø söï saép xeáp ngaãu nhieân seõ xaùc ñònh traïng thaùi keát tinh cuûa tinh theå. Caùc TAGs töông töï nhau seõ caáu thaønh tinh theå daïng β trong khi caùc TAGs dò theå thì beàn ôû daïng β’. Acid palmitic ôû vò trí sn-1 hoaëc sn-3 trong TAG seõ hoã trôï cho chaát beùo keát tinh daïng β’. Daàu haït nguõ coác, daàu ñaäu naønh coù haøm löôïng acid palmitic thaáp neân chuùng seõ coù khung höôùng keát tinh daïng β. Trong khi ñoù, daàu coï, daàu haït cotton vaø bô chöùa nhieàu acid palmitic neân chuùng coù khung höôùng keát tinh daïng β’(baûng). Nhö vaäy, hoãn hôïp daàu/ beùo coù soá carbon C18 vaø C16 thích hôïp cho coâng thöùc phoái troän. (theo M.S. Miskandar, [22]) Margarine coù caáu truùc tinh theå daïng β khi thaønh phaàn TAG nhö sau: C50 68%(baûng ). Palm stearin vaø phaân ñoaïn raén cuûa daàu coï chöùa nhieàu C48 TAG hoaëc tripalmitin(PPP). PPP coù khuynh höôùng daïng tinh theå β. Caùc phaân ñoaïn loûng cuûa daàu coï chöùa nhieàu C50 vaø C52 vaø caû hai ñeàu coù khuynh höôùng keát tinh daïng β’. ÔÛ 15oC, margarine chöùa ≤11% acid palmitic(C16:0) hoaëc ≥70% C54 thì tinh theå coù daïng β, coøn neáu margarine chöùa ≥17% acid palmitic(C16:0) hoaëc ≤50% C54 thì tinh theå seõ ôû daïng β’. (theo M.S. Miskandar, [22]) Baûng 4: Thaønh phaàn TAG ñoái vôùi söï hình thaønh tinh theå β’ vaø β trong margarine Thaønh phaàn TAG Phaân phoái xaùc suaát cuûa thaønh phaàn TAG(%TAG) Daïng tinh theå b’ Daïng tinh theå b C50 7,6-12,8 % 2,2-3,1 % C52 20-42,6 % 15,9-19,9 % C54 46,6-51,1 % 68,9-69,2 % Nguồn: M.S. Miskandar, [22] AÛnh höôûng cuûa vieäc phoái troän daàu vaø môõ ñeán tính chaát cuûa margarine. Haøm löôïng SFC vaø ñieåm tan chaûy SMP thöôøng duøng ñeå döï ñoaùn möùc ñoä hôïp lyù trong coâng thöùc phoái troän chaát beùo. ÔÛ 10-30oC, pha beùo chöùa 15-30% SFC thì margarine seõ coù khaû naêng pheát leân baùnh vôùi ñoä deûo toát, coøn vôùi 10-12% SFC thì saûn phaåm seõ trôn nhôøn gioáng nhö saùp. Ñoái vôùi loaïi margarine daïng roùt, chæ caàn coù 3-4% SFC ôû nhieät ñoä phoøng ñeå traùnh taùch pha daàu. (theo M.S. Miskandar, [22]) Ñeå saûn phaåm tan chaûy deã daøng trong mieäng maø khoâng taïo ra haäu vò nhö saùp (waxy) thì haøm löôïng SFC neân thaáp hôn 3,5% ôû 33,3oC vaø khi ñoù saûn phaåm seõ tan chaûy hoaøn toaøn ôû 37oC. A steep melting profile giöõa 15-25oC seõ coù ñoä haáp thu nhieät keát tinh nhanh vaø taïo moät caûm giaùc laïnh ôû hoïng. (theo M.S. Miskandar, [22]) Baûng 5 : Baûng phaân loaïi caùc chaát beùo döïa treân nhieät ñoä tan chaûy(SMP) Daàu loûng Chaát beùo baùn raén Chaát beùo cöùng Daàu ñaäu naønh Daàu bô Palm Stearin Daàu boâng Daàu coï Môõ boø Haït höôùng döông Môõ heo Phaân ñoaïn cöùng cuûa daàu bô Daàu haït caûi Baát kyø daàu naøo ñöôïc hydro hoùa ñeán SMP 32-34oC Daàu ñaäu phoäng Daàu vöøng Canola Palm olein Nguồn: M.S. Miskandar, [22] NHUÕ HOÙA. Muïc ñích: cheá bieán Cheá bieán: phoái troän pha daàu vaø pha nöôùc taïo neân heä nhuõ töông ñoàng nhaát. Bieán ñoåi: Vaät lyù : thay ñoåi kích thöôùc caùc caáu töû, söï phaân boá ñoàng ñeàu caùc caáu töû trong hoãn hôïp, söï thay ñoåi nhieät ñoä, theå tích, ñoä nhôùt. Hoùa hoïc : khoâng coù bieán ñoåi gì ñaùng keå. Hoaù lyù : söï thay ñoåi beà maët tieáp xuùc pha, taïo thaønh nhuõ töông nöôùc trong daàu. Nguyeân taéc: Heä nhuõ töông ñöôïc chuaån bò baèng caùch vaän chuyeån hoãn hôïp chaát beùo vaøo tank nhuõ hoùa. Chaát beùo coù ñieåm tan cao ñöôïc cho vaøo tröôùc, tieáp theo laø chaát beùo/ hoãn hôïp coù ñieåm tan thaáp hôn vaø cuoái cuøng laø daàu loûng. Ñeå hoaøn taát vieäc chuaån bò heä nhuõ töông, chaát nhuõ hoùa, vaø caùc thaønh phaàn nhoû khaùc ñöôïc theâm vaøo. Sau khi ñaõ phoái troän taát caû nhöõng thaønh phaàn trong pha beùo, pha nöôùc ñöôïc cho vaøo vaø heä nhuõ töông ñöôïc taïo thaønh. Quaù trình nhuõ hoùa naøy ñöôïc söï hoã trôï cuûa motor quay toác ñoä cao. Nhöõng heä thoáng coù theå ñöôïc söû duïng cho vieäc ñònh löôïng caùc thaønh phaàn khaùc nhau cuûa heä nhuõ töông chuû yeáu laø : Heä thoáng ñònh löôïng doøng löu chaát. Heä thoáng ñònh löôïng khoái löôïng. Trong ñieàu kieän giôùi haïn veà khoâng gian saûn xuaát thì heä thoáng nhuõ hoùa lieân tuïc ñöôïc söû duïng nhöng noù khoâng thoâng duïng so vôùi heä thoáng nhuõ hoùa giaùn ñoaïn. Heä thoáng naøy bao goàm bôm ñònh löôïng, thieát bò ñònh löôïng khoái löôïng doøng ñeå kieåm soaùt tæ leä pha nöôùc cho vaøo tank nhuõ hoùa. Heä thoáng ñònh löôïng trong böôùc chuaån bò heä nhuõ töông töøng meû laø heä thoáng goàm coù caùc thieát bò ñònh löôïng khoái löôïng doøng tröôùc khi ñöa vaøo tank nhuõ hoùa. Quaù trình nhuõ hoùa ñöôïc chuaån bò trong 2 tank gioáng nhau ñeå coù theå kieåm soaùt quaù trình keát tinh moät caùch lieân tuïc. Khi ñoù, moãi tank vöøa laø tank nhuõ hoùa vaø vöøa laø tank chuaån bò. Nghóa laø khi heä thoáng laøm vieäc, chæ coù moät tank(tank ñaõ hoaøn taát vieäc nhuõ hoùa) ñöôïc duøng ñeå ñöa heä nhuõ töông vaøo thieát bò thanh truøng, trong khi tank coøn laïi seõ chuaån bò cho meû môùi vaø heä thoáng naøy goïi laø flip-flop (2 tank song song). Moät caùch thieát keá khaùc, duøng moät tank ñeå nhuõ hoùa roài bôm heä nhuõ töông vaøo tank ñeäm/chuaån bò ñaët ngay sau ñoù. Töø tank ñeäm/chuaån bò naøy môùi ñöa tröïc tieáp heä nhuõ töông vaøo thieát bò thanh truøng vaø heä thoáng naøy goïi laø premix/buffer (2 tank noái tieáp) (theo Gerstenberg Schröder A/S, [13]). Thieát bò: thaân truï, ñaùy coân/elip; daïng voû aùo; coù caùnh khuaáy; laøm baèng theùp khoâng ræ; treân laép motor; ñieàu nhieät baèng nöôùc noùng. Thoâng soá kó thuaät Toác ñoä khuaáy coù theå naèm trong daõy töø 500-3000 voøng/phuùt. Toác ñoä khuaáy troän thay ñoåi tuøy theo theå tích cuûa pha nöôùc vaø pha daàu. Vì vaäy, kyõ naêng cuûa ngöôøi vaän haønh trong tröôøng hôïp naøy laø raát quan troïng. Trong suoát thôøi gian bôm pha nöôùc vaøo pha daàu, phaûi ñieàu chænh toác ñoä khuaáy lieân tuïc ñeå thu ñöôïc caùc phaân töû nöôùc coù kích thöôùc phuø hôïp trong pha daàu. Nhieät ñoä: cao hôn nhieät ñoä tan chaûy cuûa chaát beùo raén ít nhaát laø 5,6oC tức nhiệt độ nhũ hóa được duy trì bằng nhiệt độ pha dầu. AÛnh höôûng cuûa quaù trình nhuõ hoùa ñeán tính chaát cuûa margarine. Theo M.S. Miskandar, [24], khi saûn xuaát margarine töø daàu coï, nhieät ñoä nhuõ hoùa giöõ ôû 40, 45, 50oC thì haøm löôïng SFC trong thieát bò laøm laïnh laø 15,9; 13,9; 15,6%. SFC taïi ñaàu ra cuûa pin–worker laø 15,7; 14,1; 15,8%. ÔÛ 45 vaø 50oC, SFC chæ taêng nheï trong pin-worker. Maëc duø pin-worker ñaåy maïnh quaù trình keát tinh nhöng chính nhieät sinh ra töø hoaït ñoäng cô hoïc cuûa pin-worker vaø aån nhieät keát tinh cuûa tinh theå ñaõ laøm tan chaûy moät ít tinh theå keùm beàn nhieät. ÔÛ 45oC, söï keát tinh xaûy ra sôùm hôn trong thieát bò laøm laïnh. Caùc tinh theå daïng α, ñöôïc hình thaønh trong giai ñoaïn ñaàu cuûa quaù trình keát tinh, seõ chuyeån sang daïng beàn hôn vôùi söï giaûi phoùng nhieät keát tinh vaø chính nhieät giaûi phoùng ra naøy seõ laøm tan chaûy moät ít tinh theå, laøm giaûm haøm löôïng SFC. Vì theá, söï keát tinh tieáp tuïc trong pin-worker töø heä nhuõ töông coù SFC thaáp. Söï hoaït ñoäng cô hoïc cuûa pin-worker seõ phaù vôõ söï keát tuï tinh theå vaø phaân taùn tinh theå ñeàu hôn. Haøm löôïng SFC taêng leân nhöng chaäm. ÔÛ 40oC, quaù trình töông töï nhö ôû 45oC nhöng quaù trình keát tinh ñaït ñeán caân baèng ngay taïi thieát bò laøm laïnh. Haøm löôïng SFC raát thaáp. Haøm löôïng SFC trong margarine laø khoâng oån ñònh suoát trong tuaàn ñaàu toàn tröõ nhöng sau ñoù trôû neân oån ñònh hôn. Nhuõ hoùa ôû nhieät ñoä 40 vaø 50oC coù haøm löôïng SFC thaáp trong quaù trình toàn tröõ maëc duø coù SFC cao trong quaù trình saûn xuaát. Ñieàu naøy coù theå lieân quan ñeán vieäc tan chaûy moät ít tinh theå ôû nhieät ñoä toàn tröõ cao. Chaát beùo tan chaûy trong margarine laø ñieàu kieän ñeå cho caùc tinh theå taùi saép xeáp, taùi keát tinh ñeå ñaït ñeán traïng thaùi caân baèng thaät söï. Nhuõ hoùa ôû 45oC coù SFC thaáp nhaát trong saûn xuaát nhöng nhöng duy trì SFC cao nhaát trong quaù trình toàn tröõ. Nhieät ñoä baûo quaûn coù aûnh höôûng khoâng roõ raøng ñeán SFC cuûa saûn phaåm. Baûng 6: Söï thay ñoåi caáu hình khoâng gian cuûa caùc tinh theå trong palm-oil-margarine taïi nhöõng nhieät ñoä nhuõ hoùa khaùc nhau khi baûo quaûn ôû 28oC Nhieät ñoä nhuõ hoùa (°C) Thôøi gian baûo quaûn Tuaàn 1 Tuaàn 2 Tuaàn 3 Tuaàn 4 40 b’ b’ b’+b (b’>>>b) b’+b (b’>>>b) 45 b’ b’ b’ b’ 50 b’ b’ b’ b’ Nguồn: M.S. Miskandar, [24] Margarine saûn xuaát taïi nhieät ñoä nhuõ hoùa 40oC coù caáu truùc cöùng nhaát suoát trong quaù trình baûo quaûn saûn phaåm maëc duø SFC thaáp nhaát. Tuy nhieân, ñoä cöùng thì tæ leä vôùi SFC trong thieát bò laøm laïnh-keát tinh. Nhieät ñoä nhuõ hoùa ôû 40oC laø nguyeân nhaân laøm cho quaù trình keát tinh dieãn ra sôùm hôn trong thieát bò laøm laïnh, vaø söï keát tinh xaûy ra ít hôn trong pin-worker vaø nhieät ñoä cuûa saûn phaåm laø thaáp nhaát. Hoãn hôïp tinh theå hình thaønh trong tube-cooler ñöôïc xöû lyù nhanh choùng trong pin-worker, daãn ñeán söï phaù vôõ söï keát tuï tinh theå. Quaù trình keát tinh chaäm trong pin-worker coù theå sau ñoù gia taêng söï hình thaønh caùc taäp hôïp tinh theå vaø daãn ñeán vieäc hình thaønh nhöõng tinh theå to hôn vaø coù söï chuyeån ñoåi caáu hình tinh theå töø β’ sang β vaøo cuoái tuaàn thöù 3. Margarine ñöôïc nhuõ hoùa ôû 45oC coù ñoä ñaâm xuyeân thaáp hôn margarine ñöôïc nhuõ hoùa ôû 400C. ÔÛ 45oC, SFC thaáp nhaát trong saûn xuaát nhöng SFC laïi cao nhaát trong baûo quaûn. Caáu hình tinh theå cuûa maãu naøy beàn ôû daïng β’ trong 4 tuaàn. Saûn phaåm trôû neân meàm trong toàn tröõ , laø do söï taùi ñònh höôùng sang traïng thaùi beàn hôn chöù khoâng phaûi laø do söï thay ñoåi caáu hình khoâng gian cuûa tinh theå vaø hoùa cöùng. Tuần 1 Tuần 2 Tuần 3 Tuần 4 400C , 450C , 500C Hình 4 : Söï thay ñoåi ñoä ñaâm xuyeân cuûa margarine theo thôøi gian baûo quaûn khi nhuõ hoùa ôû nhöõng nhieät ñoä nhuõ hoùa khaùc nhau. Độ đâm xuyên(g/cm2) Thời gian bảo quản THANH TRUØNG Muïc ñích : Baûo quaûn : tieâu dieät vi sinh vaät gaây beänh vaø öùc cheá caùc enzym xuùc taùc caùc phaûn öùqg aûnh höôûng ñeán chaát löôïng saûn phaåm. Bieán ñoåi : Vaät lyù : nhieät ñoä cuûa heä nhuõ töông taêng, ñoä nhôùt giaûm Hoaù hoïc, hoaù lyù: khoâng coù bieán ñoåi gì ñaùng keå Nguyeân taéc: Töø tank chuaån bò/ñeäm, heä nhuõ töông ñöôïc bôm lieân tuïc vaøo thieát bò trao ñoåi nhieät daïng ñóa(PHE) hoaëc thieát bò trao ñoåi nhieät daïng oáng aùp löïc thaáp (SSHE)-goïi laø Consistator(Votator) hoaëc thieát bò trao ñoåi nhieät daïng oáng aùp löïc cao- goïi laø Kombinator(Perfector) ñeå thanh truøng. Ñoái vôùi saûn phaåm coù haøm löôïng chaát beùo cao, thöôøng duøng PHE. Ñoái vôùi saûn phaåm coù chaát beùo thaáp maø trong ñoù heä nhuõ töông coù ñoä nhôùt cao hoaëc keùm beàn nhieät thì duøng Consistator hoaëc Kombinator(Perfector). (theo Gerstenberg Schröder A/S, [14]). Thanh truøng toaøn boä heä nhuõ töông thöôøng duøng hôn chæ thanh truøng pha nöôùc do coù theå giaûm thôøi gian löu cuûa heä nhuõ töông töø luùc thanh truøng ñeán luùc ñoùng bao bì. Maëc khaùc, quaù trình thanh truøng seõ ñaûm baûo raèng heä nhuõ töông ñöôïc ñöa vaøo thieát bò keát tinh ôû moät nhieät ñoä oån ñònh. Do ñoù quaù trình saûn xuaát seõ coù caùc thoâng soá coâng ngheä, nhieät ñoä saûn phaåm vaø caáu truùc saûn phaåm oån ñònh. Quaù trình thanh truøng cuõng ngaên caûn quaù trình keát tinh xaûy ra tröôùc khi ñöa vaøo thieát bò laøm laïnh. (theo Gerstenberg Schröder A/S, [14]). Thoâng soá coâng ngheä. Theo Gerstenberg Schröder A/S, [14] quaù trình thanh truøng coù theå chia laøm 2 böôùc: Böôùc 1: naâng vaø giöõ nhieät ôû 75-85oC trong 16s Böôùc 2: Haï nhieät xuoáng 45-55oC. Nhieät ñoä cuoái naøy tuøy thuoäc vaøo ñieåm tan chaûy cuûa pha beùo: nhieät ñoä tan chaûy pha beùo caøng cao, nhieät ñoä cuoái thanh truøng caøng cao. Kurt Wallgren; Tage Nilsson , [19], cuõng ñeà nghò cheá ñoä thanh truøng töông töï ôû 72oC trong 15s. Moät soá taùc giaû khaùc nhö Jan A. Larsson, [16]; Bharat B. Gupta, Brian L. Platt, [9], ñeà nghò cheá ñoä thanh truøng laø 80-85oC, thích hôïp laø 84oC trong 2s. Thieát bò: Coù theå söû duïng moät trong caùc thieát bò sau Thieát bò gia nhieät daïng ñóa (PHE - Plate Heat Exchanger) Thanh ren duøng coá ñònh maët bích cuûa oáng noái Ñóa chòu löïc coá ñònh Ñóa chòu löïc di ñoäng Coät choáng Chaân coá ñònh Ñóa trao ñoåi nhieät Chaân coá ñònh Thanh coù ren giöõ chaët Thanh ren duøng coá ñònh maët bích cuûa oáng noái Ñóa chòu löïc coá ñònh Ñóa chòu löïc di ñoäng Coät choáng Chaân coá ñònh Ñóa trao ñoåi nhieät Chaân coá ñònh Thanh coù ren giöõ chaët Doøng nöôùc noùng vaøo Doøng nguyeân lieäu ra Doøng nguyeân lieäu vaøo Doøng nöôùc noùng ra Thanh giaèn Hình 5: Caáu taïo thieát bò trao ñoåi nhieät daïng ñóa (API Schmidt-Bretten) Hình 6: Caùc kích thöôùt cô baûn cuûa thieát bò trao ñoåi nhieät Baûng 7: Caùc thoâng soá cuûa moät vaøi loaïi thieát bò trao ñoåi nhieät Model Kích thöôùt (mm) Soá löôïng ñóa toái ña Dieän tích beà maët /ñóa (m2) Naêng suaát cao nhaát (m3/h) Khoái löôïng tónh (kg) A B C D E SB1 73 203 40 170 7+(2,3xN) 30 0,012 4.5 0,75+(0,05xN) SB2 89 230 43 182 7+(2,3xN) 50 0,014 4.5 1,3+(0,08xN) SB22 89 325 43 279 7+(2,3xN) 30 0,022 4.5 1,3+(0,08xN) SB3 124 171 73 120 7+(2,3xN) 50 0,015 11 1,2+(0,06xN) SB4 124 332 73 281 7+(2,3xN) 100 0,03 11 1,6+(0,12xN) SB5 124 529 73 478 7+(2,3xN) 100 0,049 11 2,0+(0,24xN) SB7 269 529 200 460 7+(2,3xN) 150 0,136 40 5,5+(0,6xN) SB8 269 529 161 421 7+(2,3 xN) 150 0,120 88 5,5+(0,6xN) Nguồn : API Heat Transfer.Inc. Website: Thieát bò thanh truøng daïng oáng - Consistator Consistator LD (SSHE – Scraped Surface Heat Exchanger) Nöôùc noùng ra Doøng saûn phaåm sau khi thanh truøng Nöôùc noùng vaøo Doøng nhaäp lieäu Hình 7: Moâ hình cuûa Consistor-LD Baûng 8: Caùc thoâng soá cuûa thieát bò Consistator-LD Consistator_LD LD 100 S LD 100L LD 150 Coâng suaát motor(kW) 2,2 4 4 Dieän tích beà maët truyeàn nhieät (m2) 0,25 0,5 0,76 Ñöôøng kính trong cuûa oáng truï(mm) 98 98 150 Ñöôøng kính shaft (mm) 40 40 60 60 60 90 114 Theå tích saûn phaåm (litre) 2,5 9 25 4 7 19 13 Toác ñoä quay cuûa dao (rpm) 93-300 93-300 93-300 Aùp suaát laøm vieäc cuûa saûn phaåm(bar) 15 15 15 Aùp suaát laøm vieäc cuûa taùc nhaân laïnh(bar) 7 7 7 Nhieät ñoä laøm vieäc doøng saûn phaåm(oC) 150 150 150 Nhieät ñoä lôùn nhaát taùc nhaân laïnh(oC) 170 170 170 Nhieät ñoä thaáp nhaát taùc nhaân laïnh(oC) -10 -10 -10 Ñöôøng kính oáng nhaäp/thaùo lieäu (mm) 51 51 51 Ñöôøng kính trong vaø ngoaøi (mm) 19/29 19/29 18/30/45 Heä thoáng dao Floating Floating Floating Soá haøng dao 2 2 2 Chieàu cao (mm) 162 244 244 Taûi troïng ñoäng (kg) 150 180 210 Nguồn: Gerstenberg Schröder A/S. Website: Consistator MD Hình 8: Thieát bò Consistator MD Hình 9: Caáu taïo cuûa Baûng 9: Caùc thoâng soá cuûa thieát bò Consistator-MD Consistator_MD MD 150 MD 180 MD 250 Coâng suaát motor(kW) 15 18,5 22 Dieän tích beà maët truyeàn nhieät (m2) 0,92 1,1 1,5 Ñöôøng kính / Chieàu daøi cuûa oáng motor (mm) 150/2000 180/2000 250/2000 Tæ leä Ñöôøng kính/ Theå tích saûn phaåm (mm /litre) 100/23 158/13 228/20 112/19 150/17 220/25 130/12,5 130/26 200/38 Toác ñoä quay cuûa dao (rpm) 200-450 350 350 Aùp suaát laøm vieäc cuûa saûn phaåm(bar) 50 35 35 Aùp suaát laøm vieäc cuûa taùc nhaân laïnh(bar) 15 13/17/22 13/17/22 Nhieät ñoä laøm vieäc doøng saûn phaåm(oC) 150 150 150 Nhieät ñoä lôùn nhaát taùc nhaân laïnh(oC) 170 190/45 190/45 Nhieät ñoä thaáp nhaát taùc nhaân laïnh(oC) -20 -30 -30 Ñöôøng kính oáng nhaäp/thaùo lieäu (mm) 51 DN40 DN50 Ñöôøng kính trong vaø ngoaøi (mm) 19/29 19/29 18/30/45 Heä thoáng dao Floating Standard Standard Soá haøng dao 2 3 3 Taûi troïng ñoäng (kg) 1250 1500 1750 Nguồn: Gerstenberg Schröder A/S. Website: LAØM LAÏNH-KEÁT TINH. Muïc ñích: Cheá bieán: Laøm cho heä nhuõ töông ñoâng ñaëc nhanh, taêng ñoä mòn boùng cho saûn phaåm. Bieán ñoåi: Vaät lyù : nhieät ñoä heä nhuõ töông giaûm, ñoä ñaëc taêng. Hoùa hoïc : khoâng coù bieán ñoåi gì ñaùng keå. Hoaù lyù : chuyeån pha töø loûng sang daïng baùn raén. Nguyeân taéc: Taùc nhaân laïnh loûng töø bình chöùa cao aùp, qua van tieát löu ñi vaøo phaàn voû aùo, bay hôi thu nhieät vaø laøm laïnh daàu. Phaàn hôi taùc nhaân laïnh qua bình taùch loûng quay veà maùy neùn ñöôïc neùn leân aùp suaát cao, ngöng tuï thaønh loûng trong thieát bò ngöng tuï roài chaûy veà bình chöùa cao aùp vaø tieáp tuïc tuaàn hoaøn nhö vaäy trong heä thoáng. Heä nhuõ töông ñöôïc bôm vaøo thieát bò laøm laïnh nhanh baèng moät bôm cao aùp daïng piston. Thöôøng duøng thieát bò truyeàn nhieät daïng oáng aùp suaát cao(SSHE) vôùi taùc nhaân laøm laïnh laø amoniac. Tieáp theo, noù ñi vaøo moät maùy nhoài nhuyeãn (pin rotor machine) hoaëc thieát bò keát tinh trung gian. Taïi ñaây, khoái tinh theå ñöôïc nhaøo trong moät khoaûng thôøi gian vaø vôùi moät toác ñoä nhaát ñònh ñeå hoã trôï cho söï phaùt trieån mang tinh theå xa hôn. Ñoái vôùi caùc saûn phaåm daïng ñoùng goùi, thì doøng nguyeân lieäu coøn ñi vaøo moät oáng coá ñònh (resting tube) tröôùc khi taïo saûn phaåm hoaøn chænh. Neáu saûn phaåm daïng loûng/ baùn loûng thì khoâng caàn phaûi ñi qua resting tube. (theo Gerstenberg Schröder A/S, [14]). Khaâu quan trong nhaát trong quaù trình taïo tinh theå laø quaù trình laøm laïnh nhanh baèng SSHE. Taïi ñaây, heä nhuõ töông aám ñöôïc laøm laïnh nhanh vaø ñöôïc keát tinh treân beà maët beân trong cuûa oáng laøm laïnh. Nhôø heä thoáng dao caïo, heä nhuõ töông seõ bò caét vuïn ra. Do ñoù, heä nhuõ töông ñöôïc laøm laïnh vaø nhaøo troän ñoàng thôøi. Khi chaát beùo keát tinh, caùc tinh theå naøy seõ hình thaønh maïng löôùi khoâng gian 3 chieàu. Chính maïng löôùi naøy seõ giöõ caùc gioït nöôùc vaø daàu loûng coá ñònh ñeå taïo thaønh saûn phaåm daïng baùn raén deûo. (theo Gerstenberg Schröder A/S, [14]). Tuøy thuoäc vaøo daïng saûn phaåm vaø loaïi chaát beùo söû duïng maø ñöôøng ñi cuûa quaù trình keát tinh coù theå ñieàu chænh ñeå taïo moät saûn phaåm ñaëc bieät ( nhö traät töï cuûa caùc oáng chilling, pin rotor machine). Thoâng soá coâng ngheä. Tuøy thuoäc vaøo haøm löôïng, thaønh phaàn pha beùo vaø loaïi margarine maø nhieät ñoä laøm laïnh-keát tinh seõ khaùc nhau. Theo Bharat B. Gupta; Brian L. Platt,[9], ñeå saûn xuaát margarine coù haøm löôïng chaát beùo thaáp (low fat spread), thì nhieät ñoä laøm laïnh-keát tinh laø 10oC, vôùi toác ñoä quay cuûa dao caïo laø 150 voøng/phuùt. Khi ñoù, saûn phaåm thu ñöôïc seõ coù caáu truùc vaø vò gioáng nhö bô. Theo Stephen A. McCoy, [27]; Ñoái vôùi loaïi margarine coù haøm löôïng pha beùo chieám 60-90% khoái löôïng (trong ñoù, daàu loûng chieám 45-60% khoái löôïng pha beùo, chaát beùo raén chieám töø 40-55% khoái löôïng pha beùo) coøn pha nöôùc chieám 10-40% khoái löôïng thì khoaûng nhieät ñoä laøm laïnh-keát tinh laø 15-7oC, thích hôïp nhaát laø 13-10oC; toác ñoä rotor coù theå töø 100-2000 voøng/phuùt; thôøi gian löu ít nhaát laø 30s, thích hôïp nhaát laø 30s-2 phuùt. Theo Larsson; Johansson, [20] ; ñeå saûn xuaát margarine coù haøm löôïng pha beùo laø 19-38%khoái löôïng(trong pha beùo, chaát beùo raén chieám 70-90%khoái löôïng pha beùo) thì nhieät ñoä laøm laïnh-keát tinh laø 13-8oC, thích hôïp nhaát ôû 10oC. Theo M.S. Miskandar, [25], ñeå saûn xuaát loaïi margarine coù haøm löôïng daàu coï cao(töùc haøm löôïng acid palmitic cao) thì nhieät ñoä laøm laïnh-keát tinh thích hôïp nhaát laø 15oC vôùi thôøi gian löu laø 1,8 phuùt. Theo Kurt Wallgren; Tage Nilsson [19], ñeå saûn xuaát margarine coù naêng löôïng thaáp, pha beùo chieám 35-65% khoái löôïng, pha nöôùc chieám 65-35% khoái löôïng(trong ñoù protein chieám 20-24% khoái löôïng pha nöôùc) thì böôùc ñaàu coù theå laøm laïnh heä nhuõ töông xuoáng 18oC, böôùc keá tieáp laø laøm laïnh heä nhuõ töông xuoáng nhieät ñoä keát tinh pha beùo ôû 10oC. Nhieät ñoä taùc nhaân laïnh: phaàn lôùn caùc taøi lieäu ñieàu cho raèng nhieät ñoä taùc nhaân laïnh neân naèm trong khoaûng -5 ÷ -150C, nhöng thích hôïp nhaát laø -7 ÷ -10oC. AÛnh höôûng cuûa quaù trình laøm laïnh-keát tinh ñeán tính chaát cuûa margarine. Baûng 10: Söï thay ñoåi haøm löôïng SFC khi baûo quaûn palm-oil-margarine ôû 28oC taïi nhöõng nhieät ñoä laøm laïnh-keát tinh khaùc nhau. Nhieät ñoä trong tube cooler SFC(%) taïi caùc thôøi gian baûo quaûn ôû 28oC Tuaàn 1 Tuaàn 2 Tuaàn 3 Tuaàn 4 15oC 7,4±0,3 7,1±0,3 6,6±0,4 6,6±0,2 20oC 7,4±0,4 6,7±0,4 7,0±0,2 6,5±0,2 25oC 7,5±0,2 7,1±0,7 6,2±0,4 6,2±0,5 Nguồn: M.S. Miskandar, [25] Haøm löôïng chaát beùo raén(SFC) taïi ñaàu ra cuûa thieát bò laøm laïnh seõ tæ leä vôùi möùc ñoä laøm laïnh. Haøm löôïng SFC seõ cao hôn trong thieát bò laøm laïnh khi nhieät ñoä xöû lyù thaáp hôn. Khi laøm laïnh ôû nhieät ñoä cao thì haøm löôïng SFC thaáp neân maïng tinh theå khoâng chaët vaø ñieàu naøy seõ cho pheùp söï keát tinh dieãn ra saâu hôn trong pin-worker. Khi ñoù, coù söï chuyeån ñoåi tinh theå sang daïng β vaø caáu truùc maïng tinh theå seõ vöõng chaéc hôn. Baûng11 : Söï chuyeån ñoåi caáu hình khoâng gian cuûa tinh theå beùo trong palm-oil-margarine khi ñöôïc laøm laïnh-keát tinh ôû caùc nhieät ñoä khaùc nhau. Nhieät ñoä laøm laïnh, keát tinh Söï chuyeån ñoåi caáu hình tinh theå khi baûo quaûn ôû 28oC Tuaàn 2 Tuaàn 3 Tuaàn 4 15oC Khoaûng caùc daøi W W W Khoaûng caùch ngaén W M S VW W M VW W W M M M W W W S S S W W W W W W VW VW VW S S S Caáu hình tinh theå β + β’ (β’>> β) β + β’ (β’> β) β + β’ (β’ = β) 20oC Khoaûng caùc daøi W W W Khoaûng caùch ngaén W M S VW W M VW W W M M M W W W S S M W W W W W W VW VW VW S S S Caáu hình tinh theå β + β’ (β’ > β) β + β’ (β’ = β) β + β’ (β > β’) 25oC Khoaûng caùc daøi W W W Khoaûng caùch ngaén W W W W W W S S S M M M W W W VW VW VW W VW VW VW VW VW S M M M W W VW VW VW Caáu hình tinh theå β + β’ (β >>β’) β + β’ (β >>> β’) β + β’ (β >>> β’) W:yếu; VW: rất yếu; M :trung bình; S : vững Nguồn: M.S. Miskandar, [25] Theo M.S. Miskandar,[25], khi saûn xuaát margarine töø daàu coï, nhieät ñoä laøm laïnh ôû 25oC thì margarine coù ñoä vöõng chaéc cao nhaát vaø haøm löôïng SFC ít bò bieán ñoåi nhaát nhöng khi baûo quaûn ñeán tuaàn thöù hai thì caùc tinh theå ñaõ chuyeån sang daïng β. Loaïi margarine toát nhaát töø daàu coï seõ thu ñöôïc khi nhieät ñoä taïi thieát bò laøm laïnh laø 15oC vôùi thôøi gian löu 1,8 phuùt. Margarine vaãn duy trì caáu hình tinh theå daïng β’ trong 4 tuaàn, coù ñoä vöõng chaéc toát vaø SFC ñoàng nhaát. Khi laøm laïnh quaù nhanh thì seõ coù quaù nhieàu tinh theå coù kích thöôùt nhoû (tinh theå coù caáu hình α) hieän dieän trong chaát beùo, caáu truùc chaát beùo seõ trôû neân quaù chaët. Baûng 12: Söï thay ñoåi ñoä ñaâm xuyeân cuûa palm-oil-margarine khi baûo quaûn ôû 28oC taïi nhöõng nhieät ñoä laøm laïnh-keát tinh khaùc nhau. Nhieät ñoä trong tube cooler Ñoä ñaâm xuyeân (g/cm2) taïi caùc thôøi gian baûo quaûn ôû 28oC Tuaàn 1 Tuaàn 2 Tuaàn 3 Tuaàn 4 15oC 118±18,7 139,1±20,6 133,5±2,7 134,1±8,2 20oC 99±14,6 106,0±11,2 123,6±6,6 127,3±7,8 25oC 170,4±57,8 249,1±15,6 241,4±36,6 171,9±4,8 Nguồn: M.S. Miskandar, [25] Độ đâm xuyên(g/cm2) Tuần 1 Tuần 2 Tuần 3 Tuần 4 15oC 20oC 25oC Thời gian bảo quản Hình 10: Söï thay ñoåi ñoä ñaâm xuyeân cuûa palm-oil- margarine trong baûo quaûn khi laøm laïnh-keát tinh ôû nhöõng nhieät ñoä khaùc nhau. AÛnh höôûng cuûa toác ñoä doøng nhaäp lieäu vaøo thieát bò laøm laïnh. Khi toác ñoä chaûy quaù chaäm margarine seõ cöùng, gioøn bôûi heä nhuõ töông ñöôïc laøm laïnh quaù nhanh. Toác ñoä keát tinh nhanh ñeán noãi caùc tinh theå coù khuynh höôùng keát hôïp laïi vôùi nhau. Toác ñoä chaûy quaù nhanh, quaù trình laøm laïnh seõ khoâng hieäu quaû. Trong quaù trình saûn xuaát, ñoä ñaâm xuyeân (penetration yield) taïi nhöõng toác ñoä chaûy khaùc nhau thì gioáng nhau. Tuy nhieân, khi baûo quaûn, ñoä ñaâm xuyeân laïi khaùc nhau do möùc ñoä keát tinh vaø caùch saép xeáp tinh theå khaùc nhau. SFC cao vôùi toác ñoä chaûy chaäm laø cô sôû cho vieäc hình thaønh maïng tinh theå beàn vöõng vôùi caùc oáng mao quaûn nhoû. Chính ñieàu naøy ngaên caûn khoâng cho caùc tinh theå di chuyeån. Margarine nhôø ñoù coù theå beàn vöõng trong 3 tuaàn vaø chuùng chæ giaûm ñoä cöùng khi caùc TAG coù nhieät ñoä tan chaûy thaáp baét ñaàu tan chaûy. (theo M.S. Miskandar, [25]). Thieát bò: Thieát bò trao ñoåi nhieät: laø moät heä thoáng goàm 2 thieát bò trao ñoåi nhieät gaén noái tieáp nhau: thieát bò ñaàu tieân laøm laïnh heä nhuõ töông töø nhieät ñoä thanh truøng xuoáng nhieät ñoä keát tinh, thieát bò thöù hai laø nôi xaûy ra quaù trình keát tinh chaát beùo. Moãi thieát bò coù caáu taïo nhö sau: laøm baèng theùp khoâng ræ, goàm 2 oáng hình truï naèm ngang ñoàng truïc1 lôùn, 1 nhoû vaø ñaët loàng vaøo nhau. Maët ngoaøi thaân oáng hình truï lôùn laø lôùp voû aùo chöùa taùc nhaân laïnh (amoniac) vaø lôùp boïc caùch nhieät. Daàu ñöôïc laøm laïnh trong tieát dieän hình vaønh khaên giöõa 2 oáng truï, daàu töø loûng chuyeån thaønh ñaëc. Dao gaït ñöôïc gaén vôùi motor, quay quanh truïc, caøo lôùp daàu ñaëc baùm treân thaønh thieát bò ñoàng thôøi hoøa troän thaønh phaåm. Hình 11: Moâ hình thieát bò Perfecter vaø Kombinator + 1= ưởcủa 2 dòng lưu châ thiếtXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX Dao caïo OÁng truyeàn nhieät Lôùp boïc caùch nhieät Lôùp voû theùp boïc ngoaøi Taùc nhaân laïnh Saûn phaåm ñöôïc laøm laïnh Truïc Hình12: Maët caét ngang cuûa thieát bò trao ñoåi nhieät daïng oáng (Perfector/Votator/Kombinator) Truïc Hình13: Caáu taïo cuûa Hình 14: Caáu taïo cuûa Baûng 13: Caùc thoâng soá cuûa thieát bò Kombinator Kombinator 250L 250L-A 250L-2A 250L-3A 250L-4A 250L-5A 250L-6A Naêng suaát danh nghóa (kg/h) Puff pasty margarine 3000 4500 6000 7500 9000 Table margarine 3000 6000 9000 12000 15000 18000 Soá voøng laøm laïnh 1 2 3 4 5 6 Soá löôïng oáng laøm laïnh/voøng laøm laïnh 1 1 1 1 1 1 Coâng suaát motor(kW) Puff pasty margarine 45+75 37+45+75 30 + 37 + 55 +75 30 +37+ 55+55+75 30+37+45+55+75+75 Table margarine 30 22+37 18,5+30+30 18,5+22+30+30 18,5+22+22+30+30 18,5+18,5+22+22+30+30 Soá löôïng hoäp soá 1 2 3 4 5 6 Dieän tích beà maët laøm laïnh/oáng(m2) 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 Chu vi (mm) 11 11 11 11 11 11 Naêng suaát laïnh NH3 ôû -200C (kW) 114/127 176/228/254 264/342/381 352/456/508 440/570/635 528/684/762 Aùp suaát laøm vieäc lôùn nhaát cuûa moâi chaát laïnh ôû 40oC(bar) 17/22 17/22 17/22 17/22 17/22 17/22 Aùp suaát laøm vieäc lôùn nhaát cuûa saûn phaåm(bar) 75/120 75/120 75/120 75/120 75/120 75/120 Nhieät ñoä laøm vieäc thaáp nhaát (oC) -30 -30 -30 -30 -30 -30 Tyû leä D/L oáng chilling 250/2000 250/2000 250/2000 250/2000 250/2000 250/2000 Theå tích saûn phaåm /oáng (litre) 19 19 19 19 19 19 Ñöôøng kính oáng nhaäp/thaùo lieäu(mm) DN50 DN50 DN50 DN50 DN50 DN50 Bulldog Turbo Turbo Turbo Turbo Turbo Turbo Soá daõy dao 4 4 4 4 4 4 Toác ñoä quay dao(rpm) 250 250 250 250 250 250 Coâng suaát thieát bò gia nhieät nöôùc(kW) 2 x 9 3 x 9 4 x 9 5 x 9 6 x 9 7 x 9 Coâng suaát bôm nöôùc (kW) 0,37 0,37 0,37 0,37 0,37 0,37 Khoái löôïng ñoäng(kg) 2100 4300 6400 8500 10600 12800 Nguồn: Gerstenberg Schröder A/S. Website: Baûng 14: Caùc thoâng soá cuûa thieát bò Perfector Perfector 125 1 x125 2 x125 (1+1) x125 (2+2) x125 (1+1+1) x 125 (1+1+2) x 125 (2+2+2) x 125 (1+1+1+1+1) x 125 Naêng suaát danh nghóa (kg/h) Puff pasty margarine 375 750 750 1500 1500 1500 2250 2250 Table margarine 750 1500 1500 3000 3000 3000 4500 4500 Soá voøng laøm laïnh 1 1 2 2 4 3 3 6 Soá löôïng oáng laøm laïnh/voøng laøm laïnh 1 2 1 2 1 1+2 2 1 Coâng suaát motor(kW) Puff pasty margarine 22 37 11+22 22+45 (2 x 11) + (22 x 2) (2x15) + 45 22 + (2x45) (2x11) + (4x22) Table margarine 15 30 11+15 22+30 (2 x 12)+ (2 x15) (2 x 15) + 30 22 + (2 x 30) (2 x 11) + (4x15) Soá löôïng hoäp soá 1 1 2 2 4 3 3 6 Dieän tích beà maët laøm laïnh/oáng(m2) 0,42 0,42 0,42 0,42 0,42 0,42 0,42 0,42 Chu vi (mm) 6 6 6 6 6 6 6 6 Naêng suaát laïnh NH3 ôû -200C(kW) 35 70 70 140 140 140 210 210 Aùp suaát laøm vieäc lôùn nhaát cuûa moâi chaát laïnh(bar) 17,5 17,5 17,5 17,5 17,5 17,5 17,5 17,5 Aùp suaát laøm vieäc lôùn nhaát cuûa saûn phaåm(bar) 120 120 120 120 120 120 120 120 Nhieät ñoä laøm vieäc thaáp nhaát (oC) -25 -25 -25 -25 -25 -25 -25 -25 Tyû leä D/L oáng chilling 125/1,135 125/1,135 125/1,135 125/1,135 125/1,135 125/1,135 125/1,135 125/1,135 Theå tích saûn phaåm /oáng (litre) 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 Ñöôøng kính oáng nhaäp/thaùo lieäu(mm) 32x1,2 32x1,2 32x1,2 32x1,2 32x1,2 32x1,2 32x1,2 32x1,2 Heä thoáng dao caïo Bulldog Bulldog Bulldog Bulldog Bulldog Bulldog Bulldog Bulldog Soá daõy dao 2 2 2 2 2 2 2 2 Toác ñoä quay dao(rpm) 490 490 490 490 490 490 490 490 Coâng suaát thieát bò gia nhieät nöôùc(kW) 7,5 7,5 7,5 15 15 15 2x15 2x15 Coâng suaát bôm nöôùc (kW) 0,375 0,375 0,375 0,375 0,375 0,375 0,375 0,375 Khoái löôïng ñoäng(kg) 1400 1600 2000 3100 3500 3300 4400 4800 Nguồn: Gerstenberg Schröder A/S. Website: Heä thoáng laøm laïnh goàm: Thieát bò ngöng tuï chuøm oáng Bình chöùa cao aùp Maùy neùn 1 caáp Bình taùch daàu Bình taùch loûng Thaùp giaûi nhieät NHOÀI NHUYEÃN Muïc ñích: Hoaøn thieän: laøm cho saûn phaåm margarine ñaït ñoä chaët nhaát ñònh, taïo khoái ñoàng nhaát mòn taïo caáu truùc ñaëc tröng cho saûn phaåm Bieán ñoåi: Vaät lí : caùc tính chaát cô lyù nhö ñoä chaët, ñoä deûo taêng, nhieät ñoä taêng nheï. Hoùa lí, hoùa hoïc : khoâng coù bieán ñoåi gì ñaùng keå. Nguyeân taéc: heä nhuõ töông daïng baùn raén ñöôïc ñöa töø thieát bò laøm laïnh sang, ñöôïc nhoài neùn trong thieát bò nhoài nhuyeãn ñeå taïo ñoä chaët nhaát ñònh. AÛnh höôûng cuûa quaù trình nhoài nhuyeãn ñeán tính chaát cuûa margarine. Pin-worker coù taùc duïng caûi thieän caáu truùc cuûa tinh theå trong saûn phaåm cuoái cuøng. Quaù trình nhaøo troän trong pin-worker laøm taêng nhieät ñoä leân 2oC hoaëc cao hôn bôûi aån nhieät keát tinh. Khi truïc cuûa pin-worker quay noù seõ taïo ra löïc caûn doøng di chuyeån cuûa saûn phaåm. Cô caáu dao caïo cuûa SSHE taùc duïng ñöa heä nhuõ töông ñeán beà maët truyeàn nhieät, nhôø ñoù, quaù trình truyeàn nhieät dieãn ra nhanh hôn. Do ñoù heä nhuõ töông seõ laïnh nhanh hôn vaø thôøi gian truyeàn nhieät seõ giaûm. TAG coù ñieåm tan chaûy cao seõ baét ñaàu hoùa raén vaø gia taêng haøm löôïng SFC. Trong pin-worker xaûy ra 2 quaù trình traùi ngöôïc nhau. Khi nhoài, caáu truùc maïng tinh theå bò phaù huûy vaø taïo thaønh moät soá löôïng cöïc kyø lôùn caùc tinh theå coù kích thöôùt nhoû. Caùc tinh theå nhoû naøy keùm beàn(daïng α) neân seõ chuyeån sang daïng beàn hôn(daïng β’) vaø giaûi phoùng aån nhieät keát tinh. Nhö vaäy, chính söï hoaït ñoäng cô hoïc cuûa truïc nhoài vaø aån nhieät keát tinh ñöôïc giaûi phoùng ñaõ laøm SFC giaûm. Tuy nhieân, SFC giaûm khoâng nhieàu vaø ñaây khoâng phaûi laø bieán ñoåi quan troïng maø coù moät bieán ñoåi khaùc quan troïng hôn trong quaù trình nhoài. Chính caùc tinh theå coù kích nhoû sinh ra do söï phaù vôõ caáu truùc maïng tinh theå ñoùng vai troø nhö nhöõng taâm keát tinh môùi. Do ñoù, quaù trình keát tinh dieãn ra saâu saéc hôn. Keát quaû laø haøm löôïng SFC taêng leân. Khi toác ñoä nhoài chaäm, ñoä raén chaéc seõ taêng daàn do toác ñoä nhoài khoâng cao ñuû ñeå phaù vôõ trieät ñeå caùc lieân keát giöõa caùc tinh theå. Ñieàu naøy seõ ñöa ñeán vieäc taïo moät maïng tinh theå beàn vöõng trong baûo quaûn. Khi nhoài ôû toác ñoä nhanh, caùc tinh theå bò phaù vôõ vaø khi ñoù seõ taïo thaønh moät soá löôïng lôùn caùc tinh theå coù kích thöôùc nhoû. Maïng tinh theå khi ñoù seõ raát chaët neân saûn phaåm cuoái cuøng seõ cöùng, coù vò caùt vaø vò naëng. Thoâng soá coâng ngheä Theo Stephen A. McCoy, [27]; ñoái vôùi loaïi margarine coù haøm löôïng pha beùo chieám 60-90% khoái löôïng (trong ñoù, daàu loûng chieám 45-60% khoái löôïng pha beùo, chaát beùo raén chieám töø 40-55% khoái löôïng pha beùo) coøn pha nöôùc chieám 10-40% khoái löôïng thì toác ñoä quay cuûa rotor laø 50-1000 voøng/phuùt, phoå bieán laø 100 voøng/phuùt vôùi thôøi gian nhoài töø 0,1-1h nhöng thích hôïp nhaát laø töø 0,2-0,4h. Theo Larsson; Johansson, [20], thì toác ñoä nhoài nhuyeãn laø 100-500 voøng/phuùt, thích hôïp nhaát laø 200-300 voøng/phuùt vôùi thôøi gian nhoài laø 160s. Thieát bò: vaät lieäu baèng theùp khoâng ræ. Thieát bò coù daïng thaân hình truï, ôû giöõa laø truïc quay coù gaén nhöõng thanh chaén. Hình 15 : Moâ hình cuûa pin-rotor- machine(pin-worker) Baûng 15: Caùc thoâng soá cuûa Pin rotor machine Pin rotor machine 15 (litres) 30 (litres) 50 (litres) 80 (litres) 100 (litres) 170 (litres) 240 (litres) Aùp suaát thieát keá (bar) 120 120 120 120 120 75 75 Theå tích oáng truï (litres) 15 30 50 80 100 170 240 Coâng suaát thieát bò gia nhieät nöôùc(1-2 cylinders)(kW) 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 9 9 Coâng suaát thieát bò gia nhieät nöôùc(3 cylinders)(kW) 15 15 15 2 x 9 45 Bôm nöôùc(kW) 0,25 * 0,25 0,25 0,25 * * Gear motor(kW) 7,5 7,5/11 7,5 11 11 18,5 22 Frequency interver(kW) 7,5 7,5/11 7,5 11 11 18,5 22 Rpm 300-1500 50-300 50-300 50-300 50-300 50-180 50-180 Caûm bieán nhieät Pt-100 1 1 1 1 1 1 1 Khoái löôïng ñoäng(kg) 180 330/340 895 1055 1215 840 980 * external water heater; pin rotor machine = pin –worker. Nguồn: Gerstenberg Schröder A/S. Website: ÑOÙNG GOÙI Muïc ñích: hoaøn thieän vaø baûo quaûn. Hoaøn thieän : taïo hình cho saûn phaåm. Baûo quaûn : choáng thaám khí oxi, hôi nöôùc, cho saûn phaåm. Tuyø theo nhu caàu cuûa thò tröôøng vaø thò hieáu cuûa khaùch haøng , margarine được bao goùi trong giaáy nhoâm, hoäp nhöïa… vôùi nhieàu hình daùng, kích côõ. Thieát bò : giaøn maùy ñoùng hoäp. Doøng nhaäp lieäu Saûn phaåm Doøng quaù taûi Hình 16: Moâ hình cuûa moät thieát bò ñoùng goùi Neáu saûn phaåm khoâng ñaït ñöôïc caáu truùc mong muoán thì saûn phaåm seõ ñöôïc ñöa vaøo heä thoáng laøm tan chaûy roài hoaøn löu trôû laïi tank ñeäm ñeå taùi saûn xuaát. Thieát bò ñeå laøm tan chaûy khoái margarine naøy phoå bieán nhaát laø daïng PHE hoaëc SSHE, gioáng nhö pin-rotor machine. CAÙC CHÆ TIEÂU CHAÁT LÖÔÏNG CUÛA MAGARINE Chæ tieâu caûm quan: Hình thaùi: beà maët laùng boùng khoâng nöùt hoaëc nhaên beà maët Maøu saéc: coù maøu vaøng cuûa bô Vò: coù vò hôi maën cuûa magarine Muøi : coù muøi ñaëc tröng cuûa magarine Chæ tieâu hoùa lí Chæ soá axit £ 0.5mg KOH/g Chæ soá peroxit £ 2g I2/100g Chæ soá Iod 5g I2/100g Chæ soá xaø phoøng hoùa 165-185 mgKOH/g Ñieåm noùng chaûy 37-53oC Chaát khoâng xaø phoøng hoùa £ 1% Haøm löôïng muoái 2-3% Haøm löôïng xaø phoøng £ 0.005% Phaûn öùng Kress khoâng coù Ñoä aåm 15-20%K Chæ tieâu vi sinh vaät Coliform ≤ 10/ gram. E. Coli Khoâng coù Toång soá naám men vaø naám moác ≤ 10/gram. Toång soá khuaån laïc ≤ 1000/ gram. MỘT VÀI PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT CÁC LOẠI MARGARINE KHÁC NHAU. Phöông phaùp saûn xuaát margarine coù naëng löôïng thaáp, chöùa protein-concentrate töø söõa gaày. ([19]) Thanh truøng Boå sung rennet Aicd hoùa Gia nhieät 1 Gia nhieät 2 Taùch whey Phoái troäân pha nöôùc Söõa gaày t=72oC T= 15s pH=4-5 t=65-95oC T raát ngaén Phoái troäân pha beùo Nhuõ töông hoùa 36-60%KL chaát beùo Thanh truøng Laøm laïnh Nhoài nhuyeãn Ñoùng goùi Saûn phaåm Whey Daàu, chaát deùo raén , phuï gia…. Hình 17 : Quy trình coâng ngheä saûn xuaát margarine coù naêng löôïng thaáp töø söõa gaày Böôùc 1: Söû duïng whey protein hoaëc söõa hoaøn nguyeân boå sung vaøo söõa gaày, theâm vaøo ñoù muoái citrate hoaëc phosphate ñeå laøm beàn albumin söõa vaø ñeå laøm giaûm aûnh höôûng yeáu toá muøa vuï leân nguoàn nguyeân lieäu söõa. Böôùc 2: Söõa gaày ñöôïc ñöa vaøo thieát thieát bò thanh truøng pasteur ôû 72oC trong thôøi gian 15s . Böôùc 3: Cho theâm rennet vaøo trong söõa gaày vôùi lieàu löôïng laø 5-40ml/1000 lít söõa gaày ñeå oån ñònh caùc haït protein. Böôùc 4: Ñieàu chænh ñoä acid cuûa söõa ñeán giaù trò pH =4-5 ôû nhieät ñoä thích hôïp. Canh tröôøng phoâ mai cottage hoaëc phoâ mai cheddar coù theå theâm vaøo ñeå ngaên caûn söï hình thaønh boït trong quaù trình xöû lyù nhieät. Böôùc 5: Sau khi acid hoùa, söõa gaày ñöôïc gia nhieät ñeán 35-65oC (toát nhaát laø 52-55oC) trong thôøi gian töø 15-60 phuùt tuøy thuoäc vaøo nhieät ñoä xöû lyù. Baèng caùch gia nhieät naøy, protein sau khi ñoâng tuï seõ coù ñoä chaéc thích hôïp cho vieäc taùch huyeát thanh vaø protein seõ coù tính naêng giöõ nöôùc vaø nhuõ hoùa toát. Böôùc 6: Ñeå taêng haøm löôïng chaát khoâ, giaûm thôøi gian xöû lyù nhieät vaø giaûm haøm löôïng vi sinh vaät, voâ hoaït enzyme rennet, söõa gaày ñöôïc ñieàu chænh nhieät ñoä leân 60-95oC(thích hôïp 65-70oC) trong khoaûng thôøi gian ngaén nhaát coù theå. Neáu duy trì nhieät quaù laâu thì protein seõ ñaùnh maát tính chaát giöõ nöôùc vaø gaây khoù khaên cho vieäc taäp trung protein concentate sau naøy. Tuy nhieân, böôùc xöû lyù nhieät naøy cuõng caàn thieát ñeå giaûm ñoä nhôùt söõa vaø haïn cheá vò khoâng mong muoán trong khoái ñoâng. Böôùc 7: Taùch whey ra khoûi khoái ñoâng, ñöôïc protein concentrate chuaån bò cho pha nöôùc vôùi noàng ñoä 20-24% khoái löôïng. Böôùc 8: Neáu protein concentrate khoâng ñöôïc söû duïng ngay thì phaûi ñöôïc laøm laïnh xuoáng döôùi 8oC ñeå baûo quaûn. Böôùc 9: Chuaån bò pha daàu. Coù theå söû duïng daàu bô hoaëc moät hoãn hôïp caùc loaïi daàu coù chöùa chaát beùo khoâng baõo hoøa cao nhö daàu ñaäu naønh, daàu höôùng döông…. Theâm vaøo caùc phuï gia khaùc nhöng chaát nhuõ hoùa coù theå khoâng caàn theâm vì protein concentrate ñaõ coù tính naêng nhuõ hoùa toát. Nhieät ñoä pha daàu phaûi duy trì 45-50oC. Böôùc 10: Cho töø töø pha nöôùc vaøo pha daàu ôû nhieät ñoä hai pha laø 45-50oC. Kieåm soaùt pha nöôùc cho vaøo sao cho noàng ñoä pha daàu ñaït khoaûng 35-61%, thích hôïp hôn laø 39-41%. Böôùc 11: Thanh truøng heä nhuõ töông ôû 72oC trong thôøi gian 15s, roài laøm laïnh xuoáng 12oC,roài ñoùng goùi vaø toàn tröõ. Keát quaû thu ñöôïc: saûn phaåm coù vò gioáng bô, khoâng coù cuïc cöùng vaø coù ñoä ñaëc vöøa phaûi, vaø khi phaân tích thì ñaây ñuùng laø loaïi margarine coù naêng löôïng thaáp. Phöông phaùp saûn xuaát margarine coù naêng löôïng thaáp, coù haøm löôïng chaát beùo töø 15-38% khoái löôïng .([16]) 2.1. Chuaån bò dung dòch tinh boät Phoái troän tinh boät vaø chaát nhuõ hoùa vôùi dung moâi theo tæ leä sau: tinh boät 18-38%khoái löôïng dung dòch, chaát nhuõ hoùa(monoglyceride 0,1-0,2% khoái löôïng dung dòch). Dung moâi coù theå söû duïng laø söõa gaày, söõa bô, nöôùc whey, nöôùc hoaëc hoãn hôïp cuûa chuùng. Khuaáy ñeàu hoãn hôïp thu ñöôïc roài ñem ñi thanh truøng. Nhieät ñoä thanh truøng laø 85-90oC trong 3-10 phuùt. Ngoaøi tieâu dieät vi sinh vaät, quaù trình xöû lyù nhieät naøy giuùp cho tinh boät hoøa tan vaø tröông nôû. Sau khi thanh truøng, dung dòch ñöôïc laøm laïnh xuoáng 6-10oC ñeå dung dòch tieáp tuïc tröông nôû vaø chín. Nhôø chaát nhuõ hoùa(monoglyceride), khi laøm laïnh, tinh boät khoâng hoùa gel maø vaãn ôû daïng paste. Quaù trình naøy keùo daøi khoaûng 24h. Trong phöông phaùp treân, khi duøng tinh boät phaûi söû duïng keøm theo chaát nhuõ hoùa ñeå traùnh gel hoùa. Moät phöông phaùp hieäu quaû hôn laø söû duïng tinh boät bieán tính. Tinh boät sau khi bieán tính seõ loä ra caùc nhoùm chöùc naêng nhö acetyl, hydroxy-propyl, 2-octenyl-succinyl…Khi ñoù, tinh tinh boät seõ khoâng bò gel hoùa khi ñun soâi vaø cuõng khoâng caàn thieát theâm chaát nhuõ hoùa. Baèng caùch naøy, haøm löôïng chaát beùo trong margarine coù theå giaûm xuoáng ñeán 10%, coøn haøm löôïng tinh boät bieán tính chieám 5-13% khoái löôïng pha nöôùc. Yeâu caàu ñoái vôùi tinh boät loaïi naøy laø: chæ soá DE ≤0,01, khoái löôïng phaân töû ≥16000000, möùc ñoä polymer hoùa ≥10000, ñoä nhôùt 100-800 cp. 2.2. Chuaån bò pha nöôùc Pha nöôùc goàm caùc thaønh phaàn sau: Protein concentrate chieám 12-14% khoái löôïng pha nöôùc. Duøng NaOH duøng chænh pH protein töø 4,6 leân 6,4 roài gia nhieät leân 45-50oC. Tinh boät sau khi laøm chín cuõng ñöôïc gia nhieät leân cuøng nhieät ñoä naøy. Sau cuøng, phoái troän taát caû caùc thaønh phaàn pha nöôùc laïi. Khi söû duïng tinh boät bieán tính thì chæ caàn hoøa tan trong pha nöôùc ñaõ ñöôïc gia nhieät 50-70oC maø khoâng caàn böôùc chuaån bò dung dòch tinh boät treân. Quaù trình chuaån bò pha beùo vaø nhuõ hoùa töông töï caùc phöông phaùp khaùc(thaønh phaàn nhö baûng beân döôùi). Baûng16: Caùc coâng thöùc phoái troän khaùc nhau cho loaïi margarine coù haøm löôïng chaát beùo thaáp ( öùng vôùi loaïi tinh boät khoâng bieán tính) Maãu 1 2 3 4 5 6 7 Haøm löôïng % % beùo 30 25 20 17,5 30 30 25 Pha nöôùc Protein concentrate 57 55 55 57 54 57 55 Tinh boät 2,5 3,75 5 5 2,5 2,5 3,75 NaCl 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 NaOH 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 Na-citrate 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 Na-phosphate 0,26 0,26 0,26 0,26 0,26 0,26 0,26 K-sorbate 0,11 0,11 0,11 0,11 0,11 0,11 0,11 Söõa gaày 7,5 11,25 15 11,25 7,5 7,5 11 Monoglyceride 0,025 0,0375 0,05 0,0275 0,025 0,025 0,03 Pha beùo Hard fat 23,25 10,18 16,58 14,9 23,25 23,25 12,74 Daàu 5,81 3,56 1,85 1 5,81 5,82 Höông 0,018 0,02 0,022 0,025 0,018 0,018 0,02 Chaát nhuõ hoùa 0,75 1 1,25 1,3 0,75 0,75 1 Maøu 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 Nöôùc 2 2 _ 2 _ 2 Ñaùnh giaù (treân thang ñieåm 5/5) Vò 5 4 4 3 4 2 5 Khaû naêng pheát 5 5 3 1 2 0 4 Ñoä beàn 5 4 2 0 0 0 4 Nhö vaäy, coâng thöùc chuaån bò nhö maãu 1 seõ cho saûn phaåm toát nhaát, cuõng coù theå chuaån bò theo maãu 2 vaø maãu 7 keát quaû cuõng khoâng keùm nhieàu Phöông phaùp saûn xuaát margarine phoå thoâng vôùi ñoä baõo hoøa raát thaáp, khoâng chöùa goác acid beùo daïng trans, coù haøm löôïng daàu loûng cao vôùi phospholipid ([12]) Margarine phoå thoâng(regular margarine) chöùa 80% pha beùo vaø 20% pha nöôùc(vôùi haøm löôïng nöôùc nhieàu nhaát laø 16%). Margarine naøy laø moät heä nhuõ töông nöôùc trong daàu, maø pha nöôùc ñöôïc nhuõ hoùa trong pha daàu baèng protein ( thöôøng söû duïng protein söõa nhö laø taùc nhaân nhuõ hoùa). Pha daàu trong haàu heát caùc loaïi margarine chöùa 17-20% chaát beùo baõo hoøa maø trong ñoù coù chöùa khoaûng 30-35% chaát beùo baõo hoøa daïng trans ( ñöôïc taïo ra suoát trong quaù trình hydro hoùa daàu). Haøm löôïng chaát beùo daïng trans coù theå bieán ñoåi trong margarine phoå thoâng tuøy thuoäc vaøo chaát löôïng cuûa chaát beùo. Trong quaù trình saûn xuaát thoâng thöôøng, pha beùo ñöôïc chuaån bò baèng caùch hoøa tan chaát beùo raén trong daàu roài phoái troän vôùi pha nöôùc ñeå taïo thaønh heä nhuõ töông nöôùc trong daàu. Heä nhuõ töông naøy ñöôïc laøm laïnh nhanh choùng trong thieát bò trao ñoåi nhieät daïng baûn moûng ñeå taïo ra caùc taâm keát tinh, roài ñöa vaøo thieát bò keát tinh tröôùc ñoùng goùi. Khi haøm löôïng chaát beùo daïng trans ôû möùc cao coù theå laøm gia taêng haøm löôïng cholesterol LDL vaø haï thaáp haøm löôïng cholertrerol HDL vaø ñieàu naøy khoâng coù lôïi cho söùc khoûe ngöôøi tieâu duøng. Quaù trình noäi chuyeån ester coù theå laøm giaûm chaát beùo daïng trans nhöng khoâng laøm giaûm ñöôïc möùc ñoä baõo hoøa. Sau khi noäi chuyeån, haøm löôïng SFC seõ thaáp xuoáng do caùc triglyceride coù ñieåm noùng chaûy trung gian ñaõ bò hoøa tan. Tuy nhieân haøm löôïng chaát beùo baõo hoøa vaãn coøn raát cao, thöôøng chöùa khoaûng 10-15% chaát beùo baõo hoøa trong margarine. Thuaät ngöõ daàu loûng ñöôïc hieåu laø hoãn hôïp triglyceride maø ôû daïng loûng taïi nhieät ñoä lôùn hôn 5oC. Thuaät ngöõ margarine coù haøm löôïng daàu loûng cao duøng ñeå chæ margarine maø pha beùo coù chöùa ít nhaát laø 90% daàu loûng. Chaát beùo raén duøng ñeå aùm chæ chaát beùo maø thaønh phaàn chöùa ít nhaát laø 98-99% chaát beùo baõo hoøa vaø trong ñoù haøm löôïng chaát beùo baõo hoøa daïng trans khoaûng 0-1%. Chaát beùo baõo hoøa toaøn boä thì thöïc chaát laø khoâng chöùa acid beùo daïng trans. Chaát beùo raén seõ ôû daïng raén khi nhieät ñoä döôùi 40oC. Phospholipid laø taùc nhaân nhuõ hoùa thích hôïp cho loaïi margarine coù haøm löôïng daàu loûng cao. Caùc loaïi phospholipid thöôøng duøng laø: phosphotidylcholine (PC), phosphotidylethanolamine (PE), lyso-phosphotidylcholine(lyso-PE). Phospholipid thöôøng ñöôïc söû duïng ôû daïng hoãn hôïp vôùi tæ leä cuûa PC:PE/lyso-PC/lyso-PE laø daõy töø 20:80-75:25, thích hoïp nhaát laø 70:30. Caùc phospholipid naøy ñöôïc chieát xuaát töø lichithin ñaäu naønh baèng caùch trích ly baèng dung moâi laø ethanol, isopropanol, acetone maø khoâng laøm hoøa tan phosphotidylserine vaø phosphotidylinositol. Pha beùo chöùa 2-4% chaát beùo raén(ñöôïc cho theâm vaøo); 0,5-1% phospholipid; 0,03-0,5% taùc nhaân höông, caùc vitamin, chaát choáng oxi hoùa, chaát maøu vaø 96-98% daàu loûng. Pha nöôùc chöùa 7,5-20% chaát nhuõ hoùa, 5-10% muoái. Caùc taùc nhaân nhuõ hoùa coù theå ñöôïc choïn töø baát kyø chaát nhuõ hoùa naøo coù theå hoøa tan trong nöôùc nhö boä whey, natri caseinate, whey protein isolate, protein isolate ñaäu naønh; thích hôïp nhaát laø boät whey. Pha nöôùc cuõng coù theå chöùa 1-2% chaát baûo quaûn. Nöôùc ñöôïc gia nhieät ñeán 40-60oC, thích hôïp laø 45-55oC roài cho theâm caùc thaønh phaàn treân vaøo. Pha nöôùc ñöôïc cho vaøo pha daàu trong tank nhuõ hoùa vôùi toác ñoä khuaáy troän 500-3000 voøng/phuùt, thích hôïp laø 2000 voøng/phuùt, ñeå taïo thaønh heä nhuõ töông ñoàng nhaát, roài laøm laïnh nhanh bôûi moâi chaát laïnh coù nhieät ñoä khoaûng -5 ÷-10oC ñeå keát tinh chaát beùo. Keát quaû laø thu ñöôïc loaïi margarine( tub-type) coù caáu truùc vaø ñoä cöùng mong muoán. Baûng 17: Coâng thöùc saûn xuaát margarine Thaønh phaàn Haøm löôïng (% toång khoái löôïng ) Nöôùc 16 Natri benzoate 0,015 Natri chloride 1,9 Daàu loûng 76 Höông bô 0,075 Boät söõa whey 2 Phospholipid(PC, lyso-PC-PE) 0,8 TAG coù ñieåm tan chaûy trung bình 0,5 Cotton stearin 2,7 β-caroten, vitamin A, chaát choáng oxi hoùa 0,01 Keát quaû: thu ñöôïc loaïi margarine( tub-type) coù caáu truùc vaø ñoä cöùng mong muoán. Phöông phaùp saûn xuaát margarine coù chöùa ñöôøng.([28]) Margarine loaïi naøy chöùa löôïng ñöôøng 5-50% khoái löôïng pha nöôùc, thích hôïp hôn laø 10-35% khoái löôïng pha nöôùc. Ñöôøng söû duïng coù theå laø ñöôøng saccharose, glucose, fructose, lactose, maltose, maät tinh boät, molasses, syryp vaø isomersugar. Hai hay nhieàu loaïi ñöôøng naøy ôû daïng anhydride ñöôïc taïo thaønh töø daïng hydrat hoùa. Neáu margarine chöùa 5% khoái löôïng ñöôøng thì trong quaù trình tempering seõ khoâng taïo ra söï khaùc bieät so vôùi margarine khoâng chöùa ñöôøng. Maëc khaùc, neáu löôïng ñöôøng nhieàu hôn 50% khoái löôïng seõ taïo ra vò ngoït quaù möùc vaø ñöôøng seõ keát tinh gaây ra vò caùt trong saûn phaåm. Hôn nöõa, vôùi noàng ñoä cao nhö vaäy, khi margarine ñöôïc hydrate, noù seõ huùt nöôùc nhieàu ñeán noãi phaù huûy caáu truùc. Chaát beùo söû duïng trong loaïi margarine naøy cuõng töông töï nhö caùc loaïi margarine khaùc nhöng coù theå duøng nhieàu nguoàn môõ töø ñoâng vaät hôn(milkfat, beef tallow, lard). Thaønh phaàn chaát beùo raén (harden fat) coù theå chöùa daàu ñaõ baõo hoøa coù hoaëc khoâng coù phoái troän vôùi daàu döøa. Haøm chaát beùo coù theå chieám töø 30-90% toång khoái löôïng. Chaát nhuõ hoùa söû duïng yeâu caàu coù tính haùo nöôùc cao thöôøng coù giaù trò HLB ≥8. Caùc chaát coù theå söû duïng laø: polyglycerine fatty acid ester, propylene glycol fatty acid ester, glycerine fatty acid ester, cane sugar fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, licithin nhöng thích hôïp nhaát laø polyglycerine fatty aicd ester. Haøm löôïng söû duïng laø 0,1-5% khoái löôïng chaát beùo. Pha nöôùc coù theå chieám töø 3-65% khoái löôïng nhöng toát hôn laø töø 15-25% toång khoái löôïng. Pha beùo thöôøng ñöôïc gia nhieät ñeán 55-65oC, coøn pha nöôùc thì gia nhieät tröôùc ñeán 80oC roài haï xuoáng 55-65oC tröôùc khi cho vaøo pha beùo. Caùc coâng ñoaïn sau töông töï nhö quy trình saûn xuaát caùc loaïi margarine khaùc. Trong khi hoaëc sau khi ñoùng goùi, saûn phaåm ñöôïc tempering baèng micro-wave ôû taàng soá 2450 MHz. Nhieät ñoä khi tempering ñöôïc xaùc ñònh döïa treân ñieåm tan chaûy cuûa hoãn hôïp baèng phöông phaùp ño SFC. Sau khi gia nhieät, saûn phaåm ñöôïc laøm laïnh vôùi toác ñoä 3-5oC/h. Thöôøng saûn phaåm ñöôïc laøm laïnh xuoáng ≤10oC trong khoaûng thôøi gian 24-48h. Baûng 18: Moät vaøi coâng thöùc saûn xuaát margarine coù chöùa ñöôøng Thaønh phaàn Haøm löôïng (%khoái löôïng) Coâng thöùc 1 Daàu caù ñöôïc baõo hoøa 37 Daàu coï 25 Daàu ñaäu naønh 10 Monoglyceride ñöôïc chöng caát 0,2 Licithin 0,1 Nöôùc 16,68 Ñöôøng saccharose 10 Boät söõa gaày 1 β-carotene 0,01 Höông lieäu 0,01 Coâng thöùc 2 Daàu caù ñöôïc baõo hoøa 32 Daàu coï 20 Daàu ñaäu naønh 10 Monoglyceride ñöôïc chöng caát 0,2 Licithin 0,1 Nöôùc 16,68 Ñöôøng saccharose 10 Ñöôøng maltose 10 Boät söõa gaày 1 β-carotene 0,01 Höông lieäu 0,01 Coâng thöùc 3 Daàu caù ñöôïc baõo hoøa 27 Daàu coï 15 Daàu ñaäu naønh 8 Monoglyceride ñöôïc chöng caát 0,2 Licithin 0,1 Nöôùc 18,68 Ñöôøng saccharose 5 Lactose 5 Maät tinh boät 20 Boät söõa gaày 1 β-carotene 0,01 Höông lieäu 0,01 Keát quaû : saûn phaåm thu ñöôïc coù ñoä beàn, ñoä ñoàng nhaát toát vaø ñaëc bieät laø coù ñoä xoáp oån ñònh. CAÙC LOAÏI SAÛN PHAÅM. Margarine cöùng Sau khi laøm laïnh, doøng saûn phaåm ñöôïc ñöa ñeán thöïc hieän quaù trình keát tinh song song vaø ñöôïc giöõ yeân trong 2 phuùt cho tôùi khi tinh theå ñang phaùt trieån ñöôïc tieáp tuïc daãn tôùi ñieåm maø saûn phaåm ñaõ hình thaønh vöõng chaéc choáng laïi caùc löïc gaây ra cho eùp ñaåy, taïo hình vaø bao saûn phaåm trong maùy ñoùng goùi töï ñoäng toác ñoä cao. Nhuõ töông coù theå giöõ oån ñònh khi ñoå vaøo khuoân. Thieát bò söû duïng laø twin crystallizer ( laø nhöõng truï xylanh roãng ñöôïc môõ roäng). Margarine xoáp. Saûn phaåm naøy ñöôïc saûn xuaát cuøng vôùi söï suïc khí nitrogen vaøo margarine. Khí naøy ñöôïc daãn vaøo trong thieát laøm laïnh-keát tinh hay cuûa bôm nhaäp lieäu. Loaïi magarine naøy ñoøi hoûi phaûi coù söï ruùt khí trong khi nhoài troän trong thieát bò B-unit ñeå giôùi haïn phaïm vi phaùt trieån cuûa maïng tinh theå. Cheá ñoä quay cuûa pin-worker ñöôïc ñieàu khieån cho pheùp tinh theå phaùt trieån vaø ngaên chaën hình thaønh maïng quaù cöùng chaéc. Khoái meàm, baùn loûng ñöôïc ñoùng goùi ngay trong thieát bò ñoùng goùi(coù thieát keá ñaëc bieät sao cho saûn phaåm khoâng coù hoaëc coù raát ít khí nitrogen). Khí nitrogen laøm cho theå tích margarine taêng 50% ( daõy töø 30-150%) neân margarine meàm, xoáp hôn. Saûn phaåm naøy khaùc margarine meàm laø noù coù maïng tinh theå chaéc hôn, coù theå taïo hình, nhöng noù meàm hôn margarine cöùng vì beân trong coù khí(xoáp hôn margarine cöùng). Margarine loûng Nhöõng loaïi margarine naøy tìm ñöôïc söï chaáp nhaän ôû caûø ngöôøi tieâu duøng laãn nhaø saûn xuaát bôûi vì vôùi löôïng nhoû thì coù theå tìm thaáy nhöõng chai ñoùng kín tröïc tieáp töø tuûû laïnh, coøn soá löôïng lôùn thì coù theå bôm vaø ñong ño deã daøng. Liquid margarine giöõ ñöôïc ñoä trong ôû nhieät ñoä tuû laïnh, trong khi fluid margarine thì ñuïc bôûi caùc tinh theå beùo lô löûng trong ñoù. Nhöõng loaïi margarine naøy raát deã daøng cho vieäc chieân naáu, hoaëc chuùng coù theå ñöôïc duøng ñeå treùt leân thöïc phaåm naáu chín vaø thöïc phaåm öôùp laïnh. Liquid margarine ñöôïc saûn xuaát baèng hai phöông phaùp. Phöông phaùp 1, moät hoãn hôïp cuûa daàu ôû traïng thaùi loûng( chöa hoaëc ñöôïc hydro hoaù nheï) vôùi moät löôïng nhoû chaát beùo raén ñöôïc laøm laïnh vaø keát tinh trong heät thoáng Votator ôû cheá ñoä saûn xuaát caùc tinh theå/. Khoái laïnh ñöôïc giöõ trong vaøi giôø tröôùc khi cho noù keát hôïp vôùi pha söõa vaø laøm laïnh trôû laïi. Saûn phaåm laø moät nhuõ töông oån ñònh taïi moïi nhieät ñoä laøm vieäc Phöông phaùp 2, pha daàu vaø pha söõa ñöôïc ñaùnh, troän tröïc tieáp vôùi nhau, sau ñoù laøm laïnh vaø bao goùi. Saûn phaåm coù muøi vò ñaëc tröng hôn so vôùi saûn phaåm laøm töø phöông phaùp 1, nhöng phaûi luoân baûo quaûn laïnh. Fluid margarine ñöôïc saûn xuaát baèng caùch theâm vaøo 0.7-5% chaát beùo raén, toát nhaát laø daïng / nhö daàu caûi hoaëc hoãn hôïp daàu caûi- daàu boâng vaøo daàu xalaùch, cuõng coù theå laøm baèêng caùch cho cho daàu thöïc vaät vaøo margarine thoâng thöôøng ñeå taïo thaønh hoãn hôïp coù tyû leä 50:50. PHAÀN IV: TÍNH THIEÁT KEÁ. TÍNH CAÂN BAÈNG VAÄT CHAÁT. TÍNH CAÂN BAÈNG VAÄT CHAÁT. Coâng thöùc phoái troän nguyeân lieäu ( cho 100g nguyeân lieäu) Baûng 19: Coâng thöùc phoái troän nguyeân lieäu ( cho 100g nguyeân lieäu) Thaønh phaàn % toång khoái löôïng heä nhuõ töông Pha daàu 78,26 Daàu naønh 44 Daàu coï 15 Daàu döøa 15 Palm stearin 2 Cotton stearin 2 Sorbitan tristearate 0,01 Licithin 0,04 Phospholipid 0,1 β-caroten 0,01 Höông bô 0,05 Tocopherol 0,05 Pha nöôùc 21,74 Nöôùc 16,835 Monoglyceride 0,1 Boät söõa gaày 2 Boät söõa whey 1,5 Natri clorua 1,2 Natri benzoat 0,1 Butylate hydroxytoluen(BHT) 0,005 Caùc toån thaát ôû moãi quaù trình Baûng 20: Caùc toån thaát ôû moãi quaù trình. Toån thaát taïi thieát bò Giaù trò Tank phoái troän pha daàu(%KL pha daàu) 0,3 Tank phoái troäân pha nöôùc(%KL pha nöôùc) 0,3 Tank nhuõ hoùa(%KL heä nhuõ töông) 0,3 Thieát bò thanh truøng thanh truøng(% khoái löôïng heä nhuõ töông) 1 Thuøng chöùa trung gian (%KL heä nhuõ töông sau thanh truøng) 0,3 Thieát bò laøm laïnh- keát tinh ( % khoái löôïng sau thanh truøng) 0,5 Thieát bò nhoài nhuyeãn( % khoái löôïng sau laøm laïnh) 0,5 Thieát bò ñoùng goùi( % khoái löôïng sau nhoài nhuyeãn) 0,5 CHOÏN THIEÁT BÒ Lòch laøm vieäc Naêng suaát phaân xöôûng laø 1 taán thaønh phaåm/ngaøy Saûn xuaát 3 ngaøy/tuaàn. Moãi ngaøy saûn xuaát 2 meû, moãi meû laø 500 kg nguyeân lieäu. Baûng 21: Khoái löôïng töøng loaïi nguyeân lieäu caàn thieát moät meû saûn xuaát (500 kg nguyeân lieäu/meû) Thaønh phaàn % toång khoái löôïng heä nhuõ töông Khoái löôïng(kg) Pha daàu Daàu coï 44 220 Daàu ñaäu naønh 15 75 Daàu canola 15 75 Palm stearin 2 10 Cotton stearin 2 10 Sorbitan tristearate 0,01 0,05 Licithin 0,04 0,5 Phospholipid 0,1 0,2 β-caroten 0,01 0,05 Höông bô 0,05 0,25 Tocopherol 0,05 0,25 Khoái löôïng pha daàu m1(kg) 391,3 Pha nöôùc Nöôùc 16,835 84,175 Monoglyceride 0,1 0,5 Boät söõa gaày 2 10 Boät söõa whey 1,5 7,5 Natri clorua 1,2 6 Natri benzoat 0,1 0,5 Butylate hydroxytoluen(BHT) 0,005 0,025 Khoái löôïng pha nöôùc m2(kg) 108,7 Baûng 22: Baûng tính löôïng nguyeân lieäu coøn laïi sau khi ñi qua moãi thieát bò. Thieát bò Khoái löôïng tröôùc quaù vaøo thieát bò (kg) Khoái löôïng coøn laïi sau khi ra khoûi thieát bò(kg) Thể tích còn lại sau khi ra khỏi thiết bị (m3) Tank phoái troän pha daàu 391,3 390 0,424 Tank phoái troäân pha nöôùc 108,7 108,4 0,1086 Tank nhuõ hoùa 390+108,4=498,4 497 0,53 Thieát bò thanh truøng 497 492 0,525 Boàn chöùa trung gian 492 490 0,523 Quaù trình laøm laïnh, keát tinh 490 488 0,521 Quaù trình nhoài nhuyeãn 488 486 0,519 Quaù trình ñoùng goùi 486 483 0,515 Tính vaø choïn thieát bò Choïn kích thöôùc tank chöùa pha daàu, pha nöôùc tank nhuõ hoùa Trong pha daàu, daàu chieám khoái löôïng lôùn nhaát. Vì vaäy, coù theå xem khoái löôïng rieâng trong pha daàu gaàn baèng khoái löôïng rieâng cuûa daàu. Trong pha nöôùc, coù theå xem khoái löôïng rieâng cuûa dung dòch laø xaáp xæ vôùi khoái löôïng rieâng cuûa nöôùc. Pha Khối lượng riêng (kg/m3) Theå tích dung dòch(m3) Pha daàu 920 Vpha dầu = 391,3/920 = 0,4253 (m3) Pha nöôùc 998 Vpha nước = 0,1089 (m3) Choïn heä soá chöùa ñaày cho moãi tank laø j= 0,85. Theå tích tank chöùa pha daàu laø Theå tích tank chöùa pha nöôùc Sau khi bơm pha nước và pha dầu vào tank nhũ hóa thì thể tích của hệ nhũ tương là: Vnhũ tương = Vpha nước + Vpha dầu = ( m3) Thể tích thiết bị nhũ hóa là Mỗi tank có đặc điểm sau: Thiết bị dạng vỏ áo, có lớp bọc cách nhiệt Tác nhân dùng trao nhiệt là nước nóng. Thaân truï Ñaùy elip tieâu chuaån Naép phaúng Kích thướt tank chứa pha dầu như sau: Chọn đường kính tank chứa pha dầu là D = 650 (mm) Vôùi D = 650 mm, ta coù kích thöôùc ñaùy elip nhö sau Chieàu cao gôø hg = 50 (mm) Chieàu cao ht = 162 (mm) Theå tích ñaùy Vñ = 0,0524 (m3) Dieän tích ñaùy Fñ = 0,56 ( m2) Thể tích phần thân trụ Vthân= Vtank dầu -Vđ = 0,5 – 0,0524 = 0,4476 (m3) Chiều cao phần thân trụ Hthân = (m) Kiểm tra Baûng 23: Caùc kích thöôùt cô baûn cuûa caùc tank Tank Thể tích (m3) Đường kính D (mm) Chiều cao H (mm) Tỉ lệ H/D Số lượng Tank chứa pha dầu 0,5 650 1,56 2,4 1 Tank chứa pha nước 0,5* 650 1,56 2,4 1 Tank nhũ hóa 0,628 650 1,94 3 1 *: để thuận lợi chọn tank chứa pha nước có thể tích bằng tank chứa pha dầu Chọn thiết bị thanh trùng. Sử dụng thiết bị thanh trùng dạng bản mỏng- Plate Heat Exchanger. Chọn vận tốc dòng nhũ tương đi vào thiết bị thanh trùng là v=0,3m/s Chọn ống dẫn nguyên liệu có kích thước như sau: dn = 60(mm) dt  = 57,6 (mm) d = 1,2 (mm) Lưu lượng dòng đi trong ống là Thời gian cần thiết để thanh trùng toàn bộ hệ nhũ tương là Tthanh trùng = Tính kích thước thiết bị bản mỏng Thời gian lưu của hệ nhũ tương trong thiết bị thanh trùng là 15s = thời gian cần thiết để một cấu tử lưu chất đi từ đầu vào đến đầu ra thiết bị thanh trùng. Thể tích hệ nhũ tương chứa trong thiết bị thanh trùng là V= Q.tlưu = 8,5.10-4.15 = 0,01275 (m3). Khi chảy vào thiết bị thanh trùng, dòng lưu chất chảy thành màng mỏng có bề dày là 2,3 mm. Tra bảng , chọn diện tích bề mặt mỗi bản mỏng là f= 0,136 (m2) Thể tích của mỗi dòng lưu chất đi trong thiết bị là: Vmàng =0,136.0,0023= 3,128.10-4(m3) Số đường đi của dòng nguyên liệu là Chọn n1 =24. Số đường đi của dòng nước nóng là n2 = n1 + 2 = 42 (đường) Vậy tổng số đường đi của 2 dòng lưu chất là n = n1 + n2 = 82 đường Vậy tổng số bản mỏng cần dùng là SN= n + 1 = 83 (bản mỏng) < 150 Vậy chọn thiết bị trao đổi nhiệt dạng đĩa có model như sau: Baûng 24 : Caùc thoâng soá cuûa thieát bò thanh truøng daïng ñóa ñöôïc choïn. Model Kích thöôùt (mm) Soá löôïng ñóa toái ña Dieän tích beà maët /ñóa (m2) Naêng suaát cao nhaát (m3/h) Khoái löôïng tónh (kg) A B C D E SB7 269 529 200 460 7+(2,3xN) 150 0,136 40 5,5+(0,6xN) Tính chọn thiết bị làm lạnh-kết tinh Sau khi được thanh trùng xong, hệ nhũ tương sẽ được chảy vào thùng chứa trung gian trước khi chảy vào thiết bị làm lạnh. Thùng chứa trung gian giống như tank nhũ hóa. Khi hệ nhũ tương được làm lạnh, có sự kết tinh pha béo làm tăng thể tích sản phẩm. Chọn vận tốc dòng nhập liệu vào thiết bị làm lạnh là v= 0,15 m/s Chọn ống dẫn nguyên liệu có kích thước như sau: dn = 32 (mm) dt  = 29,6 (mm) d = 1,2 (mm) Lưu lượng dòng đi trong ống là Lưu lượng khối lượng dòng nhập liệu vào thiết bị làm lạnh là: QKL = [(%KL pha dầu. rdầu ) + (%KL pha nước.rnước)].Q QKL = [78,26%.920) + (21,74%.998).1,03.10-4 = 937.1,03.10-4 = 0,097 (kg/s) = 349,2 (kg/h) Kiểm tra hệ số an toàn® chấp nhận Thời gian cần thiết để làm lạnh-kết tinh toàn bộ hệ nhũ tương là: Baûng 25: Caùc thoâng soá cuûa thieát bò Perfector ñöôïc choïn Perfector 125 1 x125 Naêng suaát danh nghóa (kg/h) Puff pasty margarine 375 Soá voøng laøm laïnh 1 Soá löôïng oáng laøm laïnh/voøng laøm laïnh 1 Coâng suaát motor(kW) Puff pasty margarine 22 Table margarine 15 Soá löôïng hoäp soá 1 Dieän tích beà maët laøm laïnh/oáng(m2) 0,42 Chu vi (mm) 6 Naêng suaát laïnh NH3 ôû -200C(kW) 35 Aùp suaát laøm vieäc lôùn nhaát cuûa moâi chaát laïnh(bar) 17,5 Aùp suaát laøm vieäc lôùn nhaát cuûa saûn phaåm(bar) 120 Nhieät ñoä laøm vieäc thaáp nhaát (oC) -25 Tyû leä D/L oáng chilling 125/1135 Theå tích saûn phaåm /oáng (litre) 3,5 Ñöôøng kính oáng nhaäp/thaùo lieäu(mm) 32x1,2 Heä thoáng dao caïo Bulldog Soá daõy dao 2 Toác ñoä quay dao(rpm) 490 Coâng suaát thieát bò gia nhieät nöôùc(kW) 7,5 Coâng suaát bôm nöôùc (kW) 0,375 Khoái löôïng ñoäng(kg) 1400 Chọn thiết bị nhồi nhuyễn. Thời gian lưu của sản phẩm trong pin-worker là t = 12 phút. Lưu lượng dòng nhập liệu vào pin-worker là Q =1,03.10-4(m3/s) Thể tích sản phẩm chứa trong pin-worker trong thời gian 12 phút là V = Q.t = 1,03.10-4.720 = 0,074 (m3) Chọn hệ số an toàn của thiết bị là thể tích cần thiết Thể tích thiết bị cần thiết là V’ = (1+e ). V = 1,05.0,074 = 0,078 (m3) = 78 (l). Baûng 26 : Caùc thoâng cuûa thieát bò pin-rotor-machine ñöôïc choïn Pin rotor machine 80 litres Aùp suaát thieát keá (bar) 120 Theå tích oáng truï (litres) 80 Coâng suaát thieát bò gia nhieät nöôùc(1-2 cylinders)(kW) 7,5 Coâng suaát thieát bò gia nhieät nöôùc(3 cylinders)(kW) 15 Bôm nöôùc(kW) 0,25 Gear motor(kW) 11 Frequency interver(kW) 11 Rpm 50-300 Caûm bieán nhieät Pt-100 1 Khoái löôïng ñoäng(kg) 1055 Chọn thiết bị đóng gói. Lưu lượng dòng nhập liệu vào thiết bị đóng gói là: Q = 1,03.10-4(m3/s) = 0,3708(m3/h). Thể tích khối nhũ tương cần đóng gói là V = 0,515 (m3) Thời gian cần thiết để đóng gói toàn bộ sản phẩm là = 1,4(h) Giả sử kích thước mỗi đơn vị sản phẩm là 50 x 50 x 100(mm). Thể tích mỗi đơn vị sản phẩm là Vo = 2,5.10-4(m3/sản phẩm). Số đơn vị sản phẩm sản xuất ra trong 1 mẻ là (đơn vị sản phẩm/mẻ). Số đơn vị sản phẩm sản xuất trong 1 ngày là: N’ = 2.N = 4120 (đơn vị sản phẩm/ngày). Chọn thiết bị đóng gói hiệu BENHIL, số seri là 51164. TÍNH CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG. Tính nhiệt lượng cần cung cấp để gia nhiệt tank chứa pha dầu và pha nước. Dầu nguyên liệu có các đặc tính sau: Bảo quản ở nhiệt độ tdầu = 28oC. Khối lượng riêng trung bình của pha dầu rpha dầu = 920 (kg/m3) Nhiệt dung riêng trung bình của pha dầu Cdầu nành = 1924 (j/kg.oC) khi t = 25 ÷ 60oC Cdầu hướng dương = 2005 (j/kg.oC) khi t = 25 ÷ 60oC Cdầu cọ = 1991 (j/kg.oC) khi t = 25 ÷ 60oC Cpha dầu = (%KL dầu nành.Cdầu nành + %KL dầu cọ.Cdầu cọ + %KL dầu hướng dương. Cdầu hướng dương ) Cpha dầu = 0,6.1991 + 0,2.1924 + 0,2.2005= 1980 (J/kg.oC) (Có thể xem gần đúng thành phần pha dầu chỉ chứa 3 loại dầu trên) Pha nước có các đặc tính sau: Khối lượng riêng trung bình của pha nước Nước chiếm 82% pha nước Bột sữa(gầy + whey) chiếm 18% khối lượng pha nước) rpha nước = 0,82.996 + 0,18.615 = 928 (kg/m3) Nhiệt dung riêng trung bình của pha nước Cpha nước = (%KL nước. Cnước + %KL sữa. Csữa ) Cpha nước = 0,82.4180 + 0,18. 1821,5 = 3755 (J/kg.oC) Nước dùng từ hệ thống xử lý nước của nhà máy có nhiệt độ trung bình tnước = 30oC. Nhiệt lượng cần cung cấp để nâng nhiệt độ pha dầu từ 28oC lên 55oC: Q cấp pha dầu = Cpha dầu.mpha dầu.(tcuối – tđầu) = 1980.391,3.(55-28) = 20919 (KJ) Nhiệt lượng cần cung cấp để nâng nhiệt độ pha nước từ 25oC lên 50oC: Qcấp pha nước = Cpha nước.mpha nước.(tcuối – tđầu) = 3755.108,7.(50-25) = 8979 (KJ). Tính nhiệt lượng cần cung cấp cho thiết bị nhũ hóa. Nhiệt dung riêng hệ nhũ tương Cnhũ tương = (%KL pha dầu. Cpha dầu) + ( %KL pha nước. Cpha nước) = 1980.0,7826 + 3755.0,2174 = 2367 (J/kg.oC) Giả sử tốc độ tản nhiệt ra môi trường xung quanh là 0,01oC/s. Trong 10 phút nhũ hóa, nhiệt độ hệ nhũ tương sẽ giảm Dt = 0,01.600= 6oC. Nhiệt lượng cần cung cấp để nhiệt độ trong thiết bị nhũ hóa ổn định ở 45oC trong 10 phút là: Qcấp nhũ tương = Cnhũ tương.mnhũ tương .Dt = = 2367.500.6 = 7101 (KJ) Tính nhiệt lượng cần cung cấp cho thiết bị thanh trùng. Nhiệt lượng cần cung cấp để nâng nhiệt độ hệ nhũ tương từ 45 lên 72oC là: Qcấp thanh trùng = Cnhũ tương.mnhũ tương .(tcuối – tđầu) = 2367.500.(72-45) = 31955 (KJ). Tổng lượng nhiệt hữu ích cần cung cấp cho cả quá trình chuẩn pha nước, pha dầu, hệ nhũ tương và quá trình thanh trùng trong 1 mẻ sản xuất là: Q = Qcấp pha dầu + Qcấp pha nước + Qcấp nhũ tương + Qcấp thanh trùng = 20919 + 8979 + 7101 + 31955 = 68954 (KJ/mẻ). Giả sử tổn thất nhiệt tại mỗi quá trình là x = 20% nhiệt hữu ích. Vậy nhiệt lượng thật sự cần cung cấp cho một mẻ sản xuất là Q’ = (1+x).Q = 1,2.68954 = 82745 (KJ/mẻ) Tổng lượng nhiệt cần cung cấp cho 1 ngày sản xuất là Qngày = 2.Q’ = 165490 (KJ/ngày). Tính chọn lò nhiệt Gọi tnóng vào = nhiệt độ nước nóng vào thiết bị trao đổi nhiệt, chọn tnóng vào = 90oC Gọi tnóng ra = nhiệt độ nước nóng ra khỏi thiết bị trao đổi nhiệt, chọn tnóng ra = 75oC Lượng nước nóng cần cung cấp cho một mẻ sản xuất là Mnước nóng =(kg nước nóng/mẻ). Như vậy, lượng nước nóng cần cung cấp cho một mẻ sản xuất không lớn ÞChọn lò nhiệt gia nhiệt bằng điện trở, có thể tích bồn là là 1,5 (m3). Tính lượng nước lạnh cần cung cấp cho thiết bị làm nguội nhanh. Nhiệt lượng cần loại đi để hạ nhiệt nhiệt độ hệ nhũ tương sau thanh trùng ở 72oC xuống 45oC: Qtỏa = Q = 31955 (KJ) Lượng nước cần cung cấp để làm nguội hệ nhũ tương là Với t1 = nhiệt độ ban đầu của nước vào làm nguội, chọn t = 25oC. t2 = nhiệt độ của nước sau khi làm nguội, chọn t = 45oC. Giả sử hiệu suất trao đổi nhiệt là 80%. Vậy lượng nước lạnh cần thực tế là M´= Thời gian làm nguội toàn bộ hệ nhũ tương là T = 10 phút. Lưu lượng nước làm lạnh là Q = » 8.10-4(m3/s) Chọn ống dẫn nước lạnh có kích thước như sau: dn = 34 (mm) d = 1,5 (mm) dn = 31 (mm) Vận tốc dòng nước lạnh là Nước lạnh sử dụng lấy từ hệ thống cấp nước của thành phố. Chọn bồn chứa nước lạnh có thể tích 1m3. Tính năng suất lạnh cho của hệ thống lạnh Nhiệt lượng cần trao đổi để hạ nhiệt độ hệ nhũ tương từ 45oC xuống 25o là: Q1 = Cnhũ tương.mnhũ tương .(tcuối – tđầu) = 2367.500.(45-25) = 23670 (KJ) Nhiệt lượng cần trao đổi để hạ nhiệt độ hệ nhũ tương từ 25oC xuống 15o là: Q2 = Cnhũ tương.mnhũ tương .(tcuối – tđầu) = 2367.500.(25-15) = 11835 (KJ) Giả sử tốc độ thu nhiệt của hệ nhũ tương từ môi trường xung quanh là 0,005oC/s. Trong 160s, nhiệt độ hệ nhũ tương tăng DC = 160.0,005 = 8oC. Nhiệt lượng cần cung cấp để giữ nhiệt độ hệ nhũ tương trong thiết bị pin-worker ổn định ở 15oC trong 160s = nhiệt lượng cần cung cấp để bù tổn thất nhiệt ra môi trường xung quanh Qpin = 3.2367.500.8 = 28404 (KJ). Tổng nhiệt lượng cần trao đổi của hệ thống lạnh với 1 mẻ sản phẩm là Qw = Q1 + Q2 + Qpin = 23670 + 11835 + 28404 = 63909 (KJ/ mẻ). Giả sử tốc độ thoát nhiệt tại kho bảo quản là 50C/h. Một ngày, tổn thất nhiệt là 5.24 = 120oC Nhiệt lượng cần cung cấp để ổn nhiệt sản phẩm và nguyên liệu trong kho là Qs = 2. 483.4,2.120 = 243432 ( KJ). Giả sử nhiệt lượng cần cung cấp để là lạnh kk trong phòng bảo quản =100% lượng nhiệt cung cấp cho sản phẩm và nguyên liệu Năng suất làm lạnh của hệ thống lạnh là Qo = Tính chọn hệ thống lạnh Thời gian để làm lạnh, kết tinh toàn bộ hệ nhũ tương là 86,4 phút. Đây là quá trình kéo dài thời gian nhất nên chọn thời gian này để tính toán trao đổi với hệ thống lạnh. Hình 18: Sơ đồ nguyên lý và chu trình làm việc của máy lạnh nén hơi 1 cấp Chọn các thông số của chế độ làm việc to : nhiệt độ sôi của môi chất lạnh tb : nhiệt độ cần làm lạnh tc : nhiệt độ ngưng tụ của NH3 tại TBNT tql : nhiệt độ quá lạnh của NH3 trước van tiết lưu tqn : nhiệt độ quá nhiệt của NH3 về máy nén Nhiệt độ sôi của NH3 to = -10oC Nhiệt độ quá nhiệt của NH3 tqn = to + Dth Dth : độ quá nhiệt hơi hút Chọn Dth = 4oC Þ tqn = -10 +4 = -6 ( oC) Nhiệt độ ngưng tụ của NH3 Chọn thiết bị ngưng tụ làm mát bằng nước. tw1 : nhiệt độ của nước vào bình ngưng tw1 = tư + 3¸5 oC Tra giản đồ I – d của không khí ẩm ở tbầu khô = 32oC và j =80 %, ta được tư = 29oC tw1 = 29 +3 = 32 oC Nhiệt độ ra của nước giải nhiệt tw2 = tw1 + (2¸6)oC Þ tw2 = 32 + 5 = 37 oC tc = tw2 + Dtc Dtc = 3¸5oC. Chọn Dtc = 5oC tc = 37 + 5 = 42 oC Nhiệt độ quá lạnh của NH3 tql = tw1 +(3¸5)oC Þ tql = 32 + 5 =37oC Baûng 27: Caùc thoâng soá taïi caùc ñieåm laøm vieäc cuûa chu trình heä thoáng laïnh Thông số Điểm nút t(oC) p(MPa) h(Kj/kg) u(m3/kg) 1’ -10 0,29 1671 1 -6 0,29 1675 0,41 2 115 1,64 1910 3’ 42 1,64 618 3 37 1,64 583 4 -10 0,29 583 0,00174 Tính chọn máy nén Năng suất lạnh riên khối lượng qo = h1’ - h4 = 1671 – 583 = 1088 (KJ/kg) Năng suất lạnh riêng khối lượng thực tế Năng suất thể tích thực qua máy nén Vtt = mtt. u1 = 0,011.0,41 = 0,005 (m3/s) Hệ số cấp của máy nén l po :áp suất ở buồng bốc = p1’ pc :áp suất ở TBNT = p3’ Lấy Dpo = Dpc = 0,01 Mpa Đối với máy nén amoniac, m = 0,95 – 1,1 Chọn m = 1 =0,73.0,83 = 0,61 Thể tích lý thuyết do pittông quét được Tra [4], trang 225, chọn máy nén nhãn hiệu FB6. Công nén riêng l = (h2 - h1) = (1910 – 1675) = 235 (Kj/kg) Công nén đoạn nhiệt Ns = mtt.l = 0,011.235 = 2,6 (KW) Hiệu suất chỉ thị Công suất chỉ thị Ni Công suất ma sát Nms = Vtt. pms Đối với nén amoniac pms = 0,049 ¸0,069 Mpa Chọn pms = 0,059 Vtt = 0,005 (m3/s) Þ Nms = 0,005.0,059.103 = 0,3 (kW) Công suất hữu ích Ne = Ni + Nms = 3,2 + 0,3 = 3,5 (kW) Công suất tiếp điện htđ : hiệu suất truyền động của khớp,đai » 0,95 hel : công suất động cơ = 0,8 ¸0,95 Þ Công suất động cơ Nđc = (1,1 ¸2,1)Nel Þ Nđc = 1,5.Nel = 1,5.4,3 = 6,5 (kW) Nhiệt thải ra ở bình ngưng tụ là Qc = Qo + Ni = 12,3 + 3,2 = 15,5 (kW) Tính thiết bị ngưng tụ. Hình 19: Cơ chế truyền nhiệt ở thiết bị ngưng tụ. Chọn ống trao đổi nhiệt cho bình ngưng như sau: dt = 20 (mm) dn = 25 (mm) d = 2,5(mm) Diện tích cho 1m chiều dài ống ft = 0,0628 (m2) fn = 0,0785 (m2) Các thông số vật lý của nước được xác định ở nhiệt độ tm = rw = 994(kg/m3) nw = 0,735.10-6 (m2/s) lw = 0,626 (W/m2.K) Prw = 4,87 Cpw = 4,18 (KJ/kg.K) Hiệu nhiệt độ trung bình logatrit Dtlog = 7,2oC Lượng nước qua bình ngưng tụ Qc = Qw = Cp.(tw2 – tw1).Gw Lượng nước làm mát trong 24h là Gnước giải nhiệt = 0,75.24.3600 = 64800 (kg/24 h) » 65 (m3/24h) Chọn sơ bộ tốc độ nước trong bình ngưng ww = 1,5(m/s) Số ống trong một lối của bình ngưng Chọn n1 = 3 (ống), khi đó tốc độ của nước sẽ là ww = 0,8 (m/s) Tính hệ số cấp nhiệt at từ vách ngoài ống đến nước Re= Nu = 0,021.Re0,8.Pr0,43 = 0,021.(21768)0,8.(4,87)0,43 = 122 (W/m2.K) Cường độ dòng nhiệt phía nước chảy trong ống qt = Chọn tổng nhiệt trở thành ống =0,00026m2.K/W Þ qt = 2394( tv – tm) = 2394 [(tc– tm)-(tc – tv)] = 2394(Dttb -Dtv) Chọn Dtv = 0,3.Dttb Þ qt = 2394.0,7. .Dttb= 2394.0,7.(42-35,5) =1089 (W/m2) Các ống được bố trí trên mặt sàng theo đỉnh của lục giác đều, chùm ống có dạng hình lục giác với số ống được đặt theo đường chéo lớn m xác định như sau: Với s : bước ống ngang, s = 1,3.dn = 1,3.0,025 = 0,0325(m) l/Dt : tỉ số giữa chiều dài ống và đường kính trong thân, lấy l/Di = 8 Chọn m = 3 (ống) Đây cũng chính là số ống theo chiều ngang nz = m = 3 Tổng số ống có trong bình ngưng tụ: n = 0,75.m2 + 0,25 = 0,75.32 + 0,25 = 7 Chọn n = 7 (ống) Kiểm tra số đường nước Z= Tổng diện tích bề mặt trao đổi nhiệt cần thiết: Tổng chiều dài ống trao đổi nhiệt Tính chọn tháp giải nhiệt. Năng suất làm mát cần thiết Qc = 15,5 (kW) = 13349(kcal/h) =3,4 (tôn nhiệt) 1 tôn nhiệt =3900(kcal/h) Tra[4], tr.318, chọn tháp giải nhiệt hiệu FRK8. TÍNH CHỌN THIẾT BỊ PHỤ Tính chọn đường ống Chọn đường ống dẫn nguyên liệu từ tank chứa pha dầu và pha nước vào tank nhũ hóa Chọn vận tốc dòng pha dầu (pha nước) bơm vào tank nhũ hóa là v=0,3m/s Chọn ống dẫn nguyên liệu có kích thước như sau: dn = 60(mm) dt  = 57,6 (mm) d = 1,2 (mm) Lưu lượng dòng đi trong ống là Thời gian để vận chuyển toàn bộ pha dầu vào tank nhũ hóa là Tchuyển pha dầu = Thời gian để vận chuyển toàn bộ pha nước vào tank nhũ hóa là Tchuyển pha nước = Chọn đường ống dẫn hệ nhũ tương vào thiết bị thanh trùng Chọn vận tốc dòng nhũ tương đi vào thiết bị thanh trùng là v=0,3m/s Chọn ống dẫn nguyên liệu có kích thước như sau: dn = 60(mm) dt  = 57,6 (mm) d = 1,2 (mm) Lưu lượng dòng nhũ tương đi vào thiết bị thanh trùng Thời gian cần thiết để thanh trùng toàn bộ hệ nhũ tương là Tthanh trùng = Chọn ống dẫn hệ nhũ tương sau thanh trùng vào tank chứa trung gian có kích thước như trên. Chọn đường ống dẫn hệ nhũ tương vào thiết bị làm lạnh–kết tinh Chọn vận tốc dòng nhập liệu vào thiết bị làm lạnh là v= 0,15 m/s Chọn ống dẫn hệ nhũ tương từ tank chứa trung gian vào thiết bị làm lạnh kết tinh có có kích thước như sau: dn = 32 (mm) dt  = 29,6 (mm) d = 1,2 (mm) Lưu lượng dòng đi trong ống là Thời gian cần thiết để làm lạnh-kết tinh toàn bộ hệ nhũ tương là: Các đường ống sau đó có kích thước như trên. Tính chọn motor khuấy. Các motor lắp trên thiết bị làm lạnh-kết tinh(perfector), pin-worker không cần tính do chúng luôn đi kèm theo loại thiết bị được chọn do nhà sản xuất thiết kế. Vì vậy, chỉ cần chọn motor lắp trên các tank chứa pha dầu, pha nước, tan nhũ hóa và tank chuẩn bị. Tính chọn motor khuấy lắp trên tank chứa pha dầu Công suất khuấy : Nk = KN.rdd.n3. KN : chuẩn số công suất, rdd : khối lượng riêng của pha dầu (kg/