Tài liệu Đồ án Thiết kế phân xưởng sản xuất nước dứa ép trong: LỜI NÓI ĐẦU
Rau quả đóng vai trò quan trọng trong dinh dưỡng con người. Rau quả không chỉ cung cấp cho con người những chất dinh dưỡng cần thiết mà còn giúp cho quá trình tiêu hóa các chất dinh dưỡng khác một cách dễ dàng. Nói khác hơn rau quả là thành phần không thể thiếu trong dinh dưỡng con người.... Do tâm lí người Việt Nam từ xưa đến nay không thích dùng các sản phẩm thực phẩm từ rau quả được qua chế biến công nghiệp nhằm mang mục đích dự trữ, kéo dài thời gian sử dụng nên hầu như ngành công nghiệp đồ hộp của nước ta chỉ mới phát triển trong những năm gần đây cùng với sự phát triển của đời sống. Ngày nay rau quả không chỉ được sử dụng ở dạng tươi mà còn được chế biến thành nhiều loại sản phẩm khác nhau, trong đó phổ biến nhất là các loại nước quả.
Hiện nay trên thị trường nước ta xuất hiện rất nhiều loại nước quả với xuất xứ khác nhau có cả sản phẩm trong nước lẫn nhập khẩu từ bên ngoài. Các nhà sản xuất thực phẩm của Việt Nam đang dần cạnh tranh với các đối thủ nước ngoài do có...
42 trang |
Chia sẻ: hunglv | Lượt xem: 1733 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang mẫu tài liệu Đồ án Thiết kế phân xưởng sản xuất nước dứa ép trong, để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
LỜI NÓI ĐẦU
Rau quả đóng vai trò quan trọng trong dinh dưỡng con người. Rau quả không chỉ cung cấp cho con người những chất dinh dưỡng cần thiết mà còn giúp cho quá trình tiêu hóa các chất dinh dưỡng khác một cách dễ dàng. Nói khác hơn rau quả là thành phần không thể thiếu trong dinh dưỡng con người.... Do tâm lí người Việt Nam từ xưa đến nay không thích dùng các sản phẩm thực phẩm từ rau quả được qua chế biến công nghiệp nhằm mang mục đích dự trữ, kéo dài thời gian sử dụng nên hầu như ngành công nghiệp đồ hộp của nước ta chỉ mới phát triển trong những năm gần đây cùng với sự phát triển của đời sống. Ngày nay rau quả không chỉ được sử dụng ở dạng tươi mà còn được chế biến thành nhiều loại sản phẩm khác nhau, trong đó phổ biến nhất là các loại nước quả.
Hiện nay trên thị trường nước ta xuất hiện rất nhiều loại nước quả với xuất xứ khác nhau có cả sản phẩm trong nước lẫn nhập khẩu từ bên ngoài. Các nhà sản xuất thực phẩm của Việt Nam đang dần cạnh tranh với các đối thủ nước ngoài do có lợi thế về nguồn nguyên liệu khá phong phú. Từ những quả dứa ở các vùng miền nổi tiếng ở nước ta đã cho ra đời một loại sản phẩm nước quả mới, khá hấp dẫn đối với người tiêu dùng, đó là nước dứa ép.
Tuy nhiên là sản phẩm mới ra đời nên cũng còn nhiều hạn chế cần được nghiên cứu để tìm ra hướng khắc phục nhằm hoàn thiện hơn sản phẩm. Những hạn chế mà sản phẩm gặp phải là thời gian bảo quản còn ngắn, hương vị tự nhiên của sản phẩm khó giữ được trong suốt quá trình bảo quản, và giá thành của sản phẩm còn khá cao. Do vậy yêu cầu đặt ra là tìm biện pháp để cải thiện hương vị cũng như kéo dài thời gian bảo quản cho sản phẩm nước dứa ép, đồng thời cũng tìm cách hạ giá thành cho sản phẩm.
TỔNG QUAN
Lập luận kinh tế - kỹ thuật:
Trong xã hội hiện nay, vấn đề ăn uống ngày càng được quan tâm nhiều hơn, đặc biệt là về vấn đề dinh dưỡng. Hòa chung cùng với vô số những loại thực phẩm đáp ứng được nhu cầu trên phải kể đến dứa.
Trái dứa chứa hỗn hợp enzyme tiêu hóa chất đạm ( the protein digesting enzyme mixture) được gọi là bromelain. Vì vậy nước ép dứa là một thức uống khá bổ dưỡng, có thể hỗ trợ tiêu hóa. Ngoài ra nó cũng là một tác nhân chống viêm, và có tác dụng giảm hay chữa một số loại bệnh như tim mạch, hô hấp, …; bên cạnh đó màu sắc của nước dứa cũng khá hấp dẫn, có thể tạo hỗn hợp nước ép với một số loại trái cây khác, và trong thành phần nước ép còn có một lượng khá lớn vitamin C, vitamin B, cùng nhiều chất khoáng như K, Ca…
Nước ta là nước nhiệt đới với rất nhiều trái cây chủ đạo được trồng cho năng suất lớn và đem lại thu nhập cho quốc gia thông qua xuất khẩu như chuối, cam, bưởi, dứa… Trong đó, dứa là loại trái cây được trồng khá dễ dàng và là một trong những sản phẩm được xuất khẩu khá nhiều, đặc biệt được ưa chuộng ở các nước công nghiệp phát triển.
Bảng 1: Diện tích gieo trồng và năng suất dứa phân theo địa phương (theo trang “Thống kê – thông tin an ninh lương thực” của Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn)
Tỉnh/Thành phố
năm
2006
2007
Diện tích trồng – 1000ha
Năng suất -
Tạ/ha
Diện tích trồng – 1000ha
Năng suất -
Tạ/ha
Cả nước
43,2
144
38,6
143,4
Miền Bắc
- Đồng bằng Sông Hồng
- Đông Bắc
- Tây Bắc
8,7
3,8
3,6
1,3
212
100
102
9,1
5,2
2,8
1,1
194,5
94,2
102,5
Miền Trung
- Bắc Trung Bộ
- Nam Trung Bộ
- Tây Nguyên
12,3
6,1
4,7
1,5
143
101
144
13,5
7,9
4,2
1,4
145,3
70,8
140,7
Miền Nam
Đông Nam Bộ
ĐB Sông Cửu Long
22,2
0,9
21,3
222
150
16
1,1
14,9
234,3
151,9
Việt Nam đang từng bước công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, do đó các sản phẩm công nghiệp có lợi cho sức khỏe cũng được sản xuất rộng rãi, trong đó có sản phẩm nước dứa ép trong. Bên cạnh đó sản phẩm nước dứa ép trong đã khá phổ biến ở các nước phương Tây. Đây là một thị trường lớn khá hấp dẫn nhưng cũng đòi hỏi khá khắc khe về các tiêu chuẩn. Do đó, cần thiết xây dựng những nhà máy sản xuất nước dứa ép trong đạt tiêu chuẩn và có năng suất cao.
Lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy:
Địa điểm lựa chọn xây dựng nhà máy là khu công nghiệp Mỹ Tho – Tiền Giang. Địa điểm trên được lựa chọn là vì các nguyên nhân sau:
Tiền Giang là địa phương có diện tích trồng dứa lớn (năm 2007 là 11100ha), với năng suất lớn (năm 2007 là 164,6 tạ/ha), có thể cung cấp nguồn nguyên liệu tại chỗ cho nhà máy, giảm chi phí vận chuyển từ nơi thu hoạch đến nơi chế biến.
Khá gần thành phố Hồ Chí Minh, thuận lợi cho việc vận chuyển thành phẩm đến nơi tiêu thụ.
Cơ sở hạ tầng hoàn chỉnh, đáp ứng nhu cầu cho sản xuất, đặc biệt là nguồn nước sạch.
Nguồn nhân công dồi dào
Lựa chọn năng suất nhà máy:
Trên thị trường trong và ngoài nước cũng đã có các sản phẩm từ dứa như nước ép, nước dứa cô đặc, dứa nước đường, tuy vậy nhu cầu về các sản phẩm này có thể tăng, nguồn nguyên liệu dồi dào…Như vậy, ta chọn năng suất của nhà máy là 1,8 triệu lít/năm.
Tổng quan về nước quả ép trong:
Nước quả ép trong là loại được chế biến bằng cách tách dịch bào ra khỏi mô quả bằng phương pháp ép, sau đó dịch ép được lắng lọc triệt để.
Yêu cầu của nguyên liệu:
Người ta thường dùng nhiều chủng loại hoa quả khác nhau để chế biến nước quả. Nguyên liệu cần có đủ các chất đường, acid, tannin, chất thơm, chất màu và dịch quả. Các chỉ tiêu quan trọng nhất, đặc trưng cho phẩm chất dịch quả là hàm lượng chất khô và độ acid.
Quả dùng để chế biến nước quả phải tươi tốt, không bầm dập, sâu thối,có độ chín thích hợp. Nếu quả chưa đủ chín thì màng tế bào cứng, dịch bào ít, hàm lượng đường thấp, acid cao nên chua nhiều. Quả quá chín thì mô quả mềm và bở, khi ép thịt quả kết lại không cho dịch quả thoát ra, dịch quả có nhiều bọt và khó lắng lọc.
Những quả có vết rám ở ngoài vỏ không có ảnh hưởng nhiều đến hương vị của dịch quả. Kích thước và hình dáng của quả cũng không ảnh hưởng nhiều đến phẩm chất nước quả.
Trong cùng 1 loại rau quả, các giống khác nhau sẽ cho chất lượng khác nhau. Nước rau quả phải được sản xuất từ giống có chất lượng cao nhất, tức là có hương, vị, màu sắc hài hoà, đặc trưng nhất cho loại quả.
Bảo quản:
Thanh trùng:
Thường đối với các loại nước quả thì yêu cầu nhiệt độ thanh trùng thường không quá cao(<100oC), thời gian thanh trùng thường khoảng 10-25 phút tùy loại quả.
Rót nóng:
Nước quả có độ acid cao nên là môi trường hoạt động của nấm mốc và nấm men, do đó có thể bảo quản bằng cách rót nóng do nấm men và nấm mốc kém chịu nhiệt.
Đun nóng nước quả lên 90-95oC trong 30-40 giây rồi rót vào chai lọ thủy tinh lớn đã sát trùng rồi đem đóng nắp ngay. Nước quả với dung tích lớn sẽ nguội chậm nên đủ để sát trùng. Nếu đóng nước quả trong bao bì nhỏ thì phương pháp này không hiệu quả.
Bảo quản bằng CO2:
Người ta nạp khí CO2 với tỉ lệ 1.5% (so với khối lượng nước quả) để bảo quản nước quả trong thùng dự trữ lớn. Độ hòa tan của CO2 trong nước quả phụ thuộc vào áp suất khí quyển, nhiệt độ nước quả. Nhiệt độ càng thấp, áp suất càng lớn thì độ hòa tan của CO2 càng nhiều.
Nếu bảo quản nước quả ở 15-20oC cần có áp suất cao thì gặp khó khăn khi thực hiện. Nếu bảo quản ở nhiệt độ quá thấp thì nước quả bị đóng băng.Vì thế, tốt nhất là bảo quản nước quả bằng CO2 ở 0-5oC.
Bảo quản bằng cách lọc thanh trùng:
Có thể thanh trùng nước quả bằng cách lọc qua amiăng ép và xenluloza có lỗ đủ nhỏ để giữ lại vi sinh vật. Nước quả qua lọc cần đóng hộp ngay trong điều kiện vô trùng.
Bảo quản bằng hóa chất:
Người ta còn bảo quản nước quả bán phế phẩm bằng rượu etylic, khí SO2, Natri benzoate và acid sorbic.
Sau khi pha rượu với tỉ lệ 25-30%(so với thể tích nước quả), sau 15-25 ngày, đem gạn cặn. Lượng cặn còn lại trong nước quả không quá 0.1%.
Natri benzoate cho vào nước quả với tỉ lệ 0.1% tính theo khối lượng nước quả còn acid sorbic chỉ cần tỉ lệ 0.05-0.1%.
Các dạng hư hỏng của đồ hộp nước quả:
Hư hỏng do vi sinh vật:
Các loại đồ hộp có thể bị hư hỏng do vi sinh vật sinh ra các chất khí, có thể gây ra phồng nắp hoặc không sinh khí, không phồng nắp nhưng có những dấu hiệu thực phẩm bị hư hỏng như nước vẩn đục, có bọt, có mùi lạ. Nguyên nhân:
Thanh trùng không đúng chế độ: Tức là thanh trùng ở nhiệt độ và thời gian chưa
đủ yêu cầu. Mỗi loại đồ hộp khi đưa vào sản xuất đều được nghiên cứu, sử dụng một chế độ thanh trùng thích hợp.Trong điều kiện vệ sinh kém, mức độ nhiễm trùng trong sản phẩm chế biến và trong dây chuyền sản xuất cao, nếu không thay đổi chế độ thanh trùng thì coi như thanh trùng không đủ chế độ.Vì vậy, giữ vệ sinh trong sản xuất đồ hộp là 1 yêu cầu quan trọng hàng đầu.
Phương pháp làm nguội không thích hợp: Các nha bào của vi sinh vật ưa nóng còn
lại phát triển mạnh trong khoảng 48.90 - 71.10oC. Do đó, cần làm nguội nhanh xuống dưới 45oC.
Mối ghép bị hở: Do cơ cấu ghép làm việc không đúng qui tắc, hoặc do mối hàn dọc bị hở hoặc do áp suất dư quá cao khi thanh trùng. Khi bị hở, nước làm nguội là nguồn nhiễm vi sinh vật chủ yếu, còn không khí chỉ là nguồn phụ. Trong hộp hở ít thấy có nấm mốc, còn nấm men chỉ thấy khi hộp hở nhiều, mà thường gặp là cầu khuẩn, vi khuẩn có nha bào hay không có nha bào. Người ta còn thấy ở đồ hộp hở có độ acid cao thì một phần lớn vi sinh vật xâm nhập vào đã bị tiêu diệt ngay.
Vi sinh vật phát triển nhiều trước khi thanh trùng: Nếu không được thực hiện đúng
quy trình công nghệ, chế độ vệ sinh công nghiệp, thì sản phẩm chế biến bị nhiễm trùng nhiều. Mặc khác sau khi ghép kín, đồ hộp phải chờ đi thanh trùng quá lâu, ở nhiệt độ nóng không cao, các vi sinh vật đã phát triển làm hỏng đồ hộp trước khi thanh trùng.
Bảo quản ở nhiệt độ cao: Đa số vi sinh vật phát triển ở nhiệt độ xung quanh 37oC,
loại ưa ấm lại phát triển mạnh ở nhiệt độ 23oC-38oC. Vì thế ở nhiệt độ bảo quản thường dưới 20oC. Nếu nhiệt độ trong kho bảo quản trên 21oC, đặc biệt từ 30oC trở lên sẽ kích thích sự phát triển của vi sinh vật sống sót sau khi thanh trùng dễ làm hỏng đồ hộp.
Hư hỏng do hiện tượng hóa học:
Hiện tượng ăn mòn lớp mạ của bao bì hộp sắt sinh ra khí hidro có thể làm cho hộp bị phồng. Hiện tượng phồng đó tuy không mạnh bằng do vi sinh vật nhưng kim loại đã nhiễm khá nhiều vào sản phẩm. Các phản ứng hóa học giữa các thành phần thực phẩm, giữa thực phẩm với bao bì tạo thành các chất làm giảm phẩm chất của đồ hộp về giá trị dinh dưỡng và cảm quan, có trường hợp làm cho đồ hộp bị hư hỏng.
Hư hỏng do tác dụng cơ lý:
Trong các giai đoạn ghép mí, thanh trùng, bảo quản và vận chuyển, đồ hộp có thể bị hư hỏng do phồng, bẹp, méo và gỉ.
Đồ hộp có thể bị phồng do xếp sản phẩm nguội quá dày, do bài khí không đầy đủ, do chuyên chở từ xứ lạnh sang xứ nóng, từ vùng thấp lên vùng cao.
Đồ hộp bị biến dạng bẹp, méo, gỉ do thực hiện không đúng các thao tác kỹ thuật trong quá trình chế biến thanh trùng, vận chuyển, bảo quản hay sử dụng nguyên vật liệu không đúng qui cách.
Đồ hộp bị hư hỏng do tác dụng cơ lý chỉ mất giá trị về mặt thương phẩm, mà không mất giá trị dinh dưỡng, thực phẩm không bị biến đổi, có thể chế biến lại hoặc dùng để chế biến các sản phẩm khác.
NGUYÊN LIỆU:
Dứa:
Nguồn gốc – đặc điểm thực vật:
Dứa là một loại cây ăn trái nhiệt đới có tên khoa học là Ananas comosus, thuộc họ tầm gửi Bromeliaceae, rất được ưa chuộng ở phương Tây, và cùng với xoài, dứa được mệnh danh là “vua hoa trái”. Dứa có đủ những đặc tính của một loại trái ngon theo tiêu chuẩn của người phương Tây, mùi dứa mạnh, hấp dẫn, độ ngọt cao và luôn đi đôi với một độ chua không bao giờ thiếu.
Nguồn gốc cây dứa là từ Nam Mỹ, trong khu vực tứ giác bao gồm vùng phía Nam Brazil và Bắc Argentina, Paragoay, nơi người da đỏ bản xứ đã tuyển chọn và trồng trọt dứa lâu đời. Ngày nay, dứa được trồng phổ biến ở tất cả các nước nhiệt đới và một số nước á nhiệt đới có mùa đông ấm, tập trung nhất là Hawai (33% sản lượng thế giới), Thái Lan (16%), Braxin (10%), và Mêhico (9%). Ở miền Bắc Việt Nam, dứa có nhiều ở Vĩnh Phú, Hà Bắc, Tuyên Quang, Lào Cai, Yên Bái, Thanh Hóa và Nghệ An.
Thân cây dứa có hình búp măng, dài 20-30 cm, tùy giống và điều kiện canh tác. Lá dứa che kín thân cây nên khó trông thấy được. Thân cây chia làm hai phần, thân trên mặt đất tương đối non mềm, thân ngầm già hơn, có nhiều mầm có thể dùng để nhân giống. Thân to mập biểu hiện cây sinh trưởng khỏe, thân dài và nhỏ thì cây sinh trưởng kém, năng suất thấp, chồi mọc ra cũng yếu.
Lá dứa mọc dày và theo hình xoắn ốc, lá hẹp dài giống hình lưỡi kiếm. Lá dứa phân bố đều, xòe ra bốn phía theo hình hoa thị, có thể hứng những giọt mưa nhỏ và cả giọt sương. Lá dứa dài từ 85-200 cm, rộng từ 4-10 cm. Mỗi cây có khoảng từ 20 lá trở lên. Giống dứa hoa mỗi cây có khoảng 10-50 lá, dứa ta và dứa độc bình mỗi cây có 60-80 lá. Lá màu xanh nhạt, xanh vàng, xanh pha đỏ hay xanh thẫm. Viền lá có gai ngắn (loại có gai) hoặc không có gai (loại không có gai nhưng ở đầu lá có một ít gai). Mỗi lá có một lớp phấn trắng.
Hoa dứa là một loại hoa chùm. Mỗi một chùm hoa có rất nhiều hoa nhỏ, bọc quanh một cuống hoa chung. Giống độc binh trung bình mỗi chùm có 100-150 hoa nhỏ. Các giống dứa ta và dứa hoa trung bình mỗi chùm có 40-150 hoa. Số hoa (sau này là mắt dứa) càng nhiều thì khối lượng trái càng lớn. Khi cây dứa đã ra hoa thì số mắt sẽ cố định, không tăng thêm nữa. Vì vậy bón phân đầy đủ và hoàn thành trước giai đoạn phân hóa mầm hoa có tác dụng quyết định đối với khối lượng trái và năng suất dứa. Thời gian từ lúc ra hoa cho đến khi trái chín của giống dứa hoa từ 120-150 ngày, giống dứa ta và giống độc bình từ 135-165 ngày. Sau khi trồng, từ 9-24 tháng thì ra hoa. Nếu trồng bằng chồi ngầm mọc lên, thời gian ra trái sẽ sớm. Trồng bằng chồi ngọn trái ra chậm.
Trái dứa là một trái kép. Khi trái chín, vỏ trái từ màu tím thẫm trở sang tím xanh, dần dần một vài hàng nhỏ ở phía dưới biến vàng và sau cùng toàn cả trái đều màu vàng hay màu vàng đỏ. Trái lớn hay nhỏ, hình dạng màu sắc cũng tùy theo mỗi giống dứa mà khác nhau. Cùng một giống dứa nhưng nhiệt độ cao hay thấp, thời gian sinh trưởng dài ngắn, cây mạnh hay yếu cũng ảnh hưởng đến trái lớn nhỏ khác nhau. Trái dứa sinh trưởng trong thời kỳ nhiệt độ cao, độ ẩm lớn thì thời gian sinh trưởng ngắn hơn thời kỳ khô hạn và rét.
Dứa là cây nhiệt đới nên thích nhiệt độ cao. Nhiệt độ thích hợp nhất là nhiệt độ bình quân hàng năm từ 21-27oC, nhiệt độ bình quân tháng thấp nhất không dưới 15oC và tháng cao nhất không quá 35oC. Nếu nhiệt độ quá cao, nhất là khi gặp trời ấm, ngoài việc không có lợi cho việc tích lũy chất khô, trái dứa còn dễ bị mặt trời dọi hỏng. Nhiệt độ quá thấp gây ảnh hưởng xấu đến trái và lá.
Cây dứa thuộc loại cây sống lâu năm. Sau khi thu hoạch trái thì chồi nách trên cây mẹ lại tiếp tục phát triển thành một cây mới và có trái, thường bé hơn vụ trước. Nhiều thế hệ nối tiếp nhau sẽ làm cho vị trí gốc của những cây đời sau cao dần lên, rễ khó tiếp xúc với đất. Đó là nguyên nhân chính làm cho vườn dứa chóng tàn. Vì vậy những vùng trồng dứa tập trung chỉ nên thu hoạch 2-3 vụ trái, kéo dài hơn nữa thì năng suất thấp, trái nhỏ dần, chất lượng kém, sâu bệnh phát triển nặng.
Lượng mưa trung bình hàng năm từ 1200-2000 mm là thích hợp nhất đối với sinh trưởng và phát triển của cây dứa. Nhu cầu nước hàng ngày của cây dứa tương đương với một lượng mưa từ 1,25-2 mm, tức là từ 12,5-20 m3 nước/ha. Sau khi trồng, cây dứa đã bén rễ nếu gặp hạn kéo dài 4-6 tháng thì thời gian sinh trưởng sẽ kéo dài thêm, nhưng ít ảnh hưởng đến năng suất. Trái lại trước và trong giai đoạn phân hóa hoa mà thiếu nước thì năng suất dứa sẽ giảm sút rõ rệt. Độ ẩm không khí trung bình hàng năm cần thiết từ 75% trở lên.
Vườn dứa có đủ ánh sáng thì năng suất tăng, hàm lượng đường cao, vỏ trái bóng đẹp, thích hợp cho việc xuất khẩu trái tươi và chế biến. Thiếu ánh sáng thì năng suất sẽ giảm, vị chua và hàm lượng đường thấp, vỏ trái có màu xám tối. Nhưng ánh sáng quá mạnh sẽ gây rám trái, lá ngả màu vàng đỏ. Các giống dứa hoa và dứa độc bình cần ánh sáng nhiều hơn. Trái lại, các giống dứa ta và dứa mật lại cần có cây cao to như lim, trám che bong mát thưa thớt. Nói chung cây dứa cần ánh sáng tán xạ.
Cây dứa không kén đất, đất tơi xốp và thoát nước nhanh đều có thể trồng dứa. Ở sườn đồi, đồng ruộng hay những nơi có các loại cỏ tạp, nhiều cây cỏ mọc, rừng non đều có thể trồng được dứa. Nơi đất trũng không thoát nước, đất chặt cứng, phù sa quá nhỏ, đất có nhiều Mn, vôi đều không thích hợp để trồng dứa. Đất trồng dứa tốt nhất là đất cát pha, đất đỏ mới khai phá, đất sâu, nhiều chất màu và có đủ chất sắt, độ pH từ 4,5-5% là thích hợp nhất.
Thành phần hóa học:
Trái dứa có 72-88% nước, 8-18,5% đường, 0,3-0,8% acid, 0,25-0,5% protein, khoảng 0,25% muối khoáng. 70% đường dứa là saccharose, còn lại là glucose. Acid nhiều nhất trong thành phần acid hữu cơ của dứa là acid citric (65%), còn lại là acid malic (20%), acid taric (10%), acid succinic (3%).
Dứa còn chứa enzyme thủy phân protein là Bromelin. Hàm lượng bromeline tăng dần từ ngoài vào trong và từ dưới gốc lên trên ngọn. Bromelin được sản xuất bằng cách trích ly từ vỏ và cùi dứa. Hàm lượng vitamin C khoảng 15-55 mg%, vitamin A 0,06 mg%, vitamin B1 0,09 mg%, vitamin B2 0,04 mg%...
Thành phần hóa học của dứa cũng như các loại rau trái khác thay đổi theo giống, độ chín, thời vụ, địa điểm và điều kiện trồng trọt.
Phân loại :
Dứa có tất cả khoảng 60-70 giống, nhưng có thể gộp chung thành ba nhóm chính:
Nhóm dứa Queen:
Trái dứa Queen tương đối nhỏ, khối lượng trung bình mỗi trái 0,8-1,6 kg/trái, mắt lồi, dạng trụ tròn khá đều. Thịt trái vàng đậm, giòn, hương dứa, vị chua ngọt đậm đà. Nhóm này có chất lượng cao nhất, trên thế giới thường dùng để ăn tươi và xuất khẩu. Dứa hoa, dứa tây, dứa Victoria, khóm cũng thuộc nhóm dứa này. Nhóm dứa Queen được trồng nhiều nhất trong ba nhóm ở Việt Nam.
Nhóm dứa Cayenne:
Dứa Cayenne cho trái lớn nhất, khối lượng trung bình 1,5-2,5 kg/trái, mắt phẳng và nông. Trái có dạng trụ côn, lớn ở dưới gốc nhỏ dần ở đầu ngọn. Thịt trái kém vàng, nhiều nước, ít ngọt và kém thơm hơn dứa Queen. Dứa độc bình, dứa tây thuộc nhóm này. Vì phù hợp với chế biến công nghiệp, nhóm Cayenne được trồng ở hầu hết các vùng dứa lớn trên thế giới (Thái Lan, Hawai, Philippin…). Ở Việt Nam đang có những dự án đẩy mạnh trồng dứa Cayenne thành quy mô lớn, nhưng việc sử dụng loại dứa này vẫn chưa thông dụng lắm.
Nhóm dứa Spanish:
Trái dứa Spanish lớn hơn dứa Queen, mắt to và sâu.Thịt trái vàng nhạt, có chỗ trắng, vị chua, ít mùi thơm nhưng nhiều nước hơn dứa hoa. Dứa ta, dứa mật, dứa thuộc nhóm dứa Spanish. Nhóm này có chất lượng kém nhất, được trồng lâu đời và tập trung ở khu vực Liễn Sơn (Tam Dương, Vĩnh Phú).
Mỗi loài có những đặc trưng riêng, ở đây do chọn nguyên liệu là giống dứa Queen vì nhóm dứa này có đầy đủ những yêu cầu cần thiết cho sản xuất nước quả trong, được trồng nhiều nhất ở Việt Nam, đảm bảo cung ứng đủ nguyên liệu.
Tiêu chuẩn nguyên liệu:
Dứa nguyên liệu được nhân viên phòng QA đánh giá, phân loại rồi mới đưa vào chế biến.
Dứa khi nhận vào bông, cuống còn tươi (bông tự nhiên, cuống dài không quá 10cm).
Dứa già bóng (phải nở từ 2/3 hàng mắt trở lên).
Ruột dứa phải có màu vàng nhạt trở lên.
Quả dứa phải tươi tốt, không dập úng, không chín quá (có mùi lên men).
Không sâu bệnh, không meo mốc, không bị khuyết tật, không dính bùn, đất, chuột cắn và có mùi lạ khác.
Chỉ tiêu về độ chín;
Độ chín của dứa đánh giá theo màu sắc vỏ quả có 5 mức độ sau:
Độ chín 4: 100% quả có màu vàng sẫm, trên 5 hàng mắt mở.
Độ chín 3: 75-100% vỏ quả có màu vàng tươi, khoảng 4 hàng mắt mở.
Độ chín 2: 25-75% vỏ quả có màu vàng tươi, 3 hàng mắt mở.
Độ chín 1: quả vẫn còn xanh bóng, 1 hàng mắt mở.
Độ chín 0: quả vẫn còn xanh sẫm, mắt chưa mở.
Dứa được dùng trong quá trình ép này tốt nhất là có độ chín cấp 4 hoặc 3 để đảm bảo thu được nhiều dịch nhất.
Thu hoạch và bảo quản dứa cho sản xuất:
Tùy theo vĩ độ ở nơi trồng, dứa Queen thu hoạch tự nhiên vào tháng 3, 4, 5 và 6; dứa Cayenne thu hoạch vào tháng 6, 7, 8; dứa ta thu hoạch vào tháng 6, 7. Trong những năm gần đây do có tiến hành xử lý dứa bằng đất đèn, người ta có thể bắt dứa Queen kết trái vào bất cứ lúc nào, có nghĩa là có thể thu hoạch quanh năm.
Dứa cũng như các loại trái cây nhiệt đới khác rất nhạy cảm với nhiệt độ. Nếu nhiệt độ quá cao, làm trái dứa bị héo, mềm, và màu không còn tươi. Dứa bị “cảm lạnh” do tác dụng của nhiệt độ thấp. Mức độ cảm lạnh tùy theo nhiệt độ, độ chín của trái, giống dứa… Dứa xanh bị cảm lạnh ngay ở 9-10oC, còn dứa chín ở 4-6oC. Khi bị “cảm lạnh” dứa bị nâu đen ở lõi và lan dần ra phía ngoài.
Dứa rất chóng hư hỏng do hô hấp yếm khí. Nếu bảo quản dứa trong kho kín, ẩm nước thì rất dễ làm thối dứa. Việc thả dứa trên mương (tập quán thu hoạch dứa ở miền Nam) làm cho dứa chóng bị úng.
Thu hoạch dứa bằng cách dùng dao cắt cuống. Cần phải thực hiện thu hoạch nhẹ nhàng, tránh làm bầm giập, gãy ngọn hoặc gãy cuống. Cắt trái kèm theo một đoạn cuống dài 2-3 cm. Vết cắt phải phẳng, nhẵn, không được dập cuống. Thu hoạch vào ngày tạnh ráo, tránh thu hoạch lúc đang mưa. Khi cần lấy chồi ngọn để trồng hoặc bỏ đi đều phải dùng dao cắt, không được bẻ vì vết lõm vào trái sẽ gây mau thối trái. Sau khi hái để dứa từng trái nhẹ nhàng vào bao bì, hay giỏ, thúng tre và chuyển sang thùng gỗ chở đi. Giữa các trái nên độn vật mềm để tránh cọ sát.
Thu hoạch xong phải vận chuyển dứa về kho ngay, không được chất đống ngoài nắng. Kho chứa phải cao, thoáng, sạch. Nền kho, dao, sọt…phải sát trùng bằng formol nồng độ 3-5% để tiêu diệt nấm thối Thielaviopsis paradosa.
Chọn trái lành lặn, vặt bỏ lá bắc ở gốc trái, cắt bằng cuống cách gốc trái 2-3 cm. Chải hoặc xử lý diệt rệt sáp. Đóng gói nhanh, đưa vào kho mát giữ độ nhiệt độ 7-8oC, độ ẩm 85-90%. Thời gian từ lúc thu hoạch cho đến khi đưa vào kho mát không quá 24 giờ về mùa hè và không quá 36 giờ về vụ đông xuân. Vận chuyển bằng tàu lạnh hoặc xà lan lạnh.
Nhập dứa theo chu kì 4 ngày/lần. Chỉ nhập dứa có độ chín 2 và 3.
Khi bảo quản dứa để chờ chế biến, sau khi thu hoạch xong phải đưa nhanh dứa vào kho mát nhiệt độ 26 – 28oC, độ ẩm trong kho 85-90%.
Nước:
Tiêu chuẩn nước dùng trong công nghiệp thực phẩm.
Bảng 2: Tiêu chuẩn vệ sinh nước dùng trong công nghiệp thực phẩm (Ban hành kèm theo Quyết định của Bộ trưởng Bộ Y tế số 1329/ 2002/BYT/QÐ ngày 18 / 4 /2002)
Số thứ tự
Tên chỉ tiêu
Ðơn vị tính
Giới hạn tối đa
Phương pháp thử
Mức độ giám sát
I
Chỉ tiêu cảm quan và thành phần vô cơ
1.
Màu sắc (a)
TCU
15
TCVN 6185-1996
(ISO 7887-1985)
A
2.
Mùi vị (a)
Không có mùi, Vị lạ
Cảm quan
A
3.
Ðộ đục (a)
NTU
2
(ISO 7027 - 1990)
TCVN 6184- 1996
A
4.
pH (a)
6,5-8,5
AOAC hoặc SMEWW
A
5.
Ðộ cứng (a)
mg/l
300
TCVN 6224 - 1996
A
6.
Tổng chất rắn hoà tan (TDS) (a)
mg/l
1000
TCVN 6053 –1995
(ISO 9696 –1992)
B
7.
Hàm lượng nhôm (a)
mg/l
0,2
ISO 12020 – 1997
B
8.
Hàm lượng Amoni, tính theo NH4+ (a)
mg/l
1,5
TCVN 5988 – 1995(ISO 5664 1984)
B
9.
Hàm lượng Antimon
mg/l
0,005
AOAC hoặc SMEWW
C
10.
Hàm lượng Asen
mg/l
0,01
TCVN 6182 – 1996
(ISO 6595 –1982)
B
11.
Hàm lượng Bari
mg/l
0,7
AOAC hoặc SMEWW
C
12.
Hàm lượng Bo tính chung cho cả Borat và Axit boric
mg/l
0,3
ISO 9390 - 1990
C
13.
Hàm lượng Cadimi
mg/l
0,003
TCVN6197 - 1996
(ISO 5961-1994)
C
14.
Hàm lượng Clorua (a)
mg/l
250
TCVN6194 - 1996
(ISO 9297- 1989)
A
15.
Hàm lượng Crom
mg/l
0,05
TCVN 6222 - 1996
(ISO 9174 - 1990)
C
16.
Hàm lượng Ðồng (Cu) (a)
mg/l
2
(ISO 8288 - 1986)
TCVN 6193- 1996
C
17.
Hàm lượng Xianua
mg/l
0,07
TCVN6181 - 1996
(ISO 6703/1-1984)
C
18.
Hàm lượng Florua
mg/l
0,7 – 1,5
TCVN 6195- 1996
(ISO10359/1-1992)
B
19.
Hàm lượng Hydro sunfua (a)
mg/l
0,05
ISO10530-1992
B
20.
Hàm lượng Sắt (a)
mg/l
0,5
TCVN 6177-1996 (ISO 6332-1988)
A
21.
Hàm lượng Chì
mg/l
0,01
TCVN 6193- 1996 (ISO 8286-1986)
B
22.
Hàm lượng Mangan
mg/l
0,5
TCVN 6002- 1995
(ISO 6333 - 1986)
A
23.
Hàm lượng Thuỷ ngân.
mg/l
0,001
TCVN 5991-1995 (ISO 5666/1-1983 ¸ ISO 5666/3 -1983)
B
24.
Hàm lượng Molybden
mg/l
0,07
AOAC hoặc SMEWW
C
25.
Hàm lượng Niken
mg/l
0,02
TCVN 6180 -1996 (ISO8288-1986)
C
26.
Hàm lượng Nitrat
mg/l
50 (b)
TCVN 6180- 1996
(ISO 7890-1988)
A
27.
Hàm lượng Nitrit
mg/l
3 (b)
TCVN 6178- 1996 (ISO 6777-1984)
A
28.
Hàm lượng Selen
mg/l
0,01
TCVN 6183-1996 (ISO 9964-1-1993)
C
29.
Hàm lượng Natri
mg/l
200
TCVN 6196-1996 (ISO 9964/1-1993)
B
30.
Hàm lượng Sunphát (a)
mg/l
250
TCVN 6200 -1996
(ISO9280 -1990)
A
31.
Hàm lượng kẽm (a)
mg/l
3
TCVN 6193 -1996 (ISO8288-1989)
C
32.
Ðộ ô xy hoá
mg/l
2
Chuẩn độ bằng KMnO4
A
Giải thích:
1. A: Bao gồm những chỉ tiêu sẽ được kiểm tra thường xuyên, có tần suất kiểm tra 1 tuần (đối với nhà máy nước) hoặc một tháng (đối với cơ quan Y tế cấp tỉnh, huyện). Những chỉ tiêu này là những chỉ tiêu chịu sự biến động của thời tiết và các cơ quan cấp nước cũng như các trung tâm YTDP tỉnh thành phố làm được. Việc giám sát chất lượng nước theo các chỉ tiêu này giúp cho việc theo dõi quá trình xử lý nước của trạm cấp nước để có biện pháp khắc phục kịp thời.
2. B: bao gồm các chỉ tiêu cần có trang thiết bị khá đắt tiền và ít biến động theo thời tiết hơn. Tuy nhiên đây là những chỉ tiêu rất cơ bản để đánh giá chất lượng nước. Các chỉ tiêu này cần được kiểm tra trước khi đưa nguồn nước vào sử dụng và thường kỳ mỗi năm một lần (hoặc khi có yêu cầu đặc biệt) đồng thời với 1 đợt kiểm tra các chỉ tiêu theo chế độ A bởi cơ quan y tế địa phương hoặc khu vực.
3. C: đây là những chỉ tiêu cần có trang thiết bị hiện đại đắt tiền, chỉ có thể xét nghiệm được bởi các Viện Trung ương, Viện Khu vực hoặc một số trung tâm YTDP tỉnh thành phố. Các chỉ tiêu này nên kiểm tra hai năm một lần (nếu có điều kiện) hoặc khi có yêu cầu đặc biệt bởi cơ quan y tế Trung ương hoặc khu vực.
Syrup:
Syrup được chuẩn bị từ đường saccharose, ở đây ta sử dụng đường cát trắng thượng hạng.
Quá trình nấu syrup đường saccharose được thực hiện như sau:
Trước tiên, ta bơm nước vào bên trong thiết bị nấu syrup, gia nhiệt nước lên đến 55 – 60oC. Cho cánh khuấy hoạt động với tốc độ 30 – 50 vòng/phút rồi bắt đầu cho đường vào. Khi đường đã hòa tan hết trong nước, tiến hành gia nhiệt dung dịch đên sôi. Thời gian đun sôi có thể kéo dài đến 30 phút. Cuối cùng, syrup sẽ được làm nguội nhanh về nhiệt độ bảo quản.
Chỉ tiêu chất lượng đường cát trắng thượng hạng:
Theo Tiêu chuẩn Việt Nam: Do Ủy ban Khoa học và Kỹ thuật nhà nước ban hành theo quyết định số 43/QĐ ngày 11 02-1987:
Chỉ tiêu cảm quan:
Ngoại hình: tinh thể tương đối đồng đều, tơi khô, không vón cục…
Mùi vị: tinh thể đường cũng như dung dịch đường trong nước cất có vị ngọt, không có mùi lạ, vị lạ.
Màu sắc: tất cả tinh thể đều trắng sáng, khi pha trong nước cất, dung dịch đường trong.
Chỉ tiêu hóa lý:
Hàm lượng Saccharose không nhỏ hơn 99,75% chất khô.
Độ ẩm không lớn hơn 0,05% khối lượng.
Hàm lượng đường khử không lớn hơn 0,05% khối lượng.
Hàm lượng tro không lớn hơn 0,05% khối lượng.
Độ màu không lớn hơn 1,4 độ Stame.
Phụ gia:
Chất điều chỉnh độ chua: acid citric
Acid citric thường có nhiều trong rau quả với hàm lượng khá cao, đặc biệt là trong các loại quả có múi. Acid citric có vị chua dịu nên thường được sử dụng trong điều chỉnh vị của sản phẩm, là loại acid được sử dụng rộng rãi trong các loại thức uống vì có vị ngon hơn so với các loại acid thực phẩm khác.
Quá trình bổ sung acid citric nhằm làm giảm vị ngọt gắt của đường, đồng thời làm tăng vị chua hài hòa cho sản phẩm, kích thích tiêu hóa, hạn chế sự phát triển của 1 số loài vi sinh vật, góp phần hạn chế sự oxi hóa, làm tăng thêm mùi vị cho sản phẩm.
Chỉ tiêu chất lượng acid citric: theo QCVN 4 – 11: 2010/BYT
Định tính:
Dễ tan trong ethanol, rất tan trong nước, ít tan trong ether.
Phải có phản ứng đặc trưng của citrate.
Độ tinh khiết:
Hàm lượng nước: Dạng khan: không được quá 0,5%. Dạng monohydrate: không được thấp hơn 7,5% và không được quá 8%. ( Phương pháp Karl-Fischer).
Tro sulfat: không được quá 0,05%
Oxalate: không được quá 100mg/kg.
Sulfate: không được quá 150mg/kg.
Chì: không được quá 0,5mg/kg.
Hàm lượng C6H8O7: không thấp hơn 99,5% và không được quá 100,5% tính theo chế phẩm khan.
Chất chống oxy hóa: acid ascorbic
Ủ enzyme
Enzyme
Cuống, chồi
Vỏ, lõi
Dứa
Lựa chọn
Cắt cuống, chồi
Gọt vỏ, đột lõi
Nghiền xé
Bã
Ép
Nước dứa
Gia nhiệt
Chai, nắp
Rót chai – đóng nắp
Gia nhiệt
Bã
Lọc
Nước thải
Nước
Rửa
Nguyên liệu phụ
Phối trộn
Thanh trùng
Bảo ôn
Diatomit
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
Quy trình công nghệ
Giải thích quy trình công nghệ:
Lựa chọn:
Mục đích: chuẩn bị.
Lựa chọn những quả dứa đáp ứng đúng theo tiêu chuẩn đã được trình bày ở phần nguyên liệu và đạt độ chín cấp 3 hoặc 4. Những quả chưa chín có thể được lưu lại cho đến khi đạt độ chín mới sử dụng. Còn những quả quá chín cũng có thể sử dụng nếu chưa có biểu hiện hư hỏng, biến chất.
Các biến đổi: nguyên liệu đồng đều về độ chín, loại bỏ được những quả hư hỏng, không đúng tiêu chuẩn.
Rửa:
Mục đích: chuẩn bị
Quá trình rửa sẽ làm sạch đất, cát, bụi bẩn, giảm lượng vi sinh vật bám ngoài vỏ, làm lộ ra những chỗ hư hỏng để có thể loại bỏ dễ hơn trong quá trình tiếp theo.
Các biến đổi: nguyên liệu sạch, lượng vi sinh vật bám ngoài vỏ, trong các khe mắt quả giảm đáng kể. Một vài chỗ dập, hư hỏng trên quả lộ ra ngoài.
Các yếu tố ảnh hưởng: hệ thống cọ rửa phải đạt yêu cầu, sao cho có thể cọ rửa sạch mà không làm dập dứa. Nước rửa đáp ứng theo tiêu chuẩn nước sinh hoạt (TCVN 5502:2003).
Cắt cuống, chồi, ngọn:
Mục đích: làm gọn quả dứa, cắt bỏ cuống, chồi, ngọn và các phần dập, hư hỏng.
Các biến đổi: khối lượng của quả dứa nguyên liệu bị giảm.
Các yếu tố ảnh hưởng:
Độ sắc, sạch của dao phải đạt yêu cầu, nếu không mặt cắt của dứa sẽ không phẳng và dứa bị nhiễm bẩn.
Sự thành thạo trong thao tác.
Môi trường và thiết bị phải đảm bảo vệ sinh.
Phương pháp thực hiện: thủ công. Công nhân dùng dao sắc để cắt cuống, chồi, ngọn và loại bỏ những phần hư hỏng của quả dứa, chú ý không làm dập cũng không làm nhiễm bẩn mặt cắt.
Gọt vỏ, đột lõi:
Mục đích: chuẩn bị. Loại bỏ phần lõi, vỏ và mắt quả dứa.
Các biến đổi: nguyên liệu thay đổi hình dạng, kích thước, khối lượng đáng kể. Lớp vỏ bảo vệ đã bị gọt bỏ, nên tốc độ hô hấp của quả tăng nhanh, quả sẽ mau bị nhũn. Dịch bào tiết ra trên bề mặt là môi trường tốt cho vi sinh vật hoạt động. Nên quá trình này phải được tiến hành trong thời gian ngắn và mau chóng đưa qua quá trình xử lý tiếp theo, nhằm tránh hư hỏng sản phẩm.
Các yếu tố ảnh hưởng: độ sắc, sạch của thiết bị, môi trường phải đảm bảo vệ sinh.
Nghiền xé:
Mục đích: chuẩn bị cho quá trình ủ enzyme và ép. Quá trình nghiền xé sẽ giảm nhỏ kích thước nguyên liệu, tăng diện tích tiếp xúc với enzyme. Ngoài ra, quá trình nghiền xé còn cắt nhỏ thịt trái, phá vỡ lớp vỏ tế bào, hỗ trợ và làm tăng hiệu suất cho quá trình ép.
Các biến đổi: nguyên liệu thay đổi kích thước, vỏ tế bào bị xé rách, dịch bào và các loại enzyme nội bào thoát ra, các phản ứng hóa sinh xảy ra dễ dàng. Đây cũng là môi trường tốt cho vi sinh vật hoạt động, từ đó có thể làm hư hỏng nguyên liệu đã qua nghiền xé.
Ủ enzyme:
Mục đích: chuẩn bị cho quá trình ép.
Thực tế cho thấy trong dịch quả thường có chứa 1 hàm lượng pectin nhất định. Các hợp chất pectin tham gia tạo nên cấu trúc mô thực vật, liên kết tế bào rau quả lại với nhau. Khi pectin bị phân giải trong quá trình nghiền xé nguyên liệu, 1 phần sẽ hòa tan vào dịch quả, dung dịch chứa pectin có độ nhớt cao và đây là nguyên nhân gây khó khăn cho quá trình ép thu nhận dịch quả. Do đó các nhà sản xuất bổ sung chế phẩm pectinase vào khối nguyên liệu trái cây đã qua nghiền xé.
Các biến đổi: Nhờ xúc tác của endopolygalacturonas, phân tử pectin bị giảm kích thước dịch bào giảm độ nhớt, giúp cho quá trình ép đạt hiệu quả cao hơn.
Cách thực hiện: bán thành phẩm sau giai đoạn nghiền xé được đưa vào bồn chứa, bổ sung vào đó 0,05% enzyme pectinase, trộn đều rồi ủ trong 1,5h ở nhiệt độ phòng, thỉnh thoảng cần đảo trộn khối ủ.
Ép:
Mục đích: khai thác, tách tối đa dịch bào ra khỏi nguyên liệu.
Hiệu suất ép phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố: phẩm chất nguyên liệu, phương pháp sơ chế, cấu tạo, chiều dày, độ chắc của lớp nguyên liệu ép và áp suất ép.
Các biến đổi: một số liên kết trong quả bị phá vỡ do tác động của lực cơ học, cấu trúc tế bào bị phá vỡ, dịch bào thoát ra ngoài.
Cách thực hiện : sử dụng thiết bị ép trục vis vận hành với tốc độ trục vis 150–200rpm, áp lực 138 – 150MN/m2 .
Gia nhiệt:
Mục đích: chuẩn bị cho quá trình lọc. Vô hoạt enzyme, tiêu diệt hoặc ức chế hệ vi sinh vật, gây kết tủa một số chất keo tạo điều kiện cho quá trình lọc trong.
Các biến đổi: có thể tổn thất một số hợp chất hóa học mẫn cảm với nhiệt độ như protein, các hợp chất thơm, chất màu,…hay tạo ra một số hợp chất hóa học khác ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm; một số loài vi sinh vật bị ức chế, hệ enzyme của quả bị vô hoạt, có sự tách pha giữa protein kết tủa và dịch quả,…
Cách thực hiện: sử dụng thiết bị gia nhiệt dạng bản mỏng. Thông số kỹ thuật: nhiệt độ gia nhiệt: 75 – 80oC, thời gian gia nhiệt: 3 – 5 phút. Cuối quá trình gia nhiệt có bổ sung chất trợ lọc Diatomit
Lọc:
Mục đích: hoàn thiện, khâu làm trong nước quả cuối cùng.
Các biến đổi: các chất cặn, kết tủa trong nước quả sau gia nhiệt được lọc bỏ, dung dịch nước quả trở nên trong hơn, màu sắc sáng đẹp.
Cách thực hiện: cuối quá trình gia nhiệt, thêm 0,01% diatomit, kèm theo khuấy trộn. Tiến hành lọc trên thiết bị lọc khung bản, áp lực lọc 3 at, lọc ở nhiệt độ phòng.
Phối trộn:
Mục đích: hoàn thiện, đồng thời góp phần bảo quản sản phẩm.
Thành phần:
Trong quá trình chế biến, tanin trong quả thường bị oxi hóa thành flobafen có màu đen. Để tránh hiện tượng này, người ta pha chế thêm chất chống oxi hóa mà thường dùng nhất là acid ascorbic (vit C). Vit C vừa có tác dụng ổn định màu sắc, vừa tăng giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm.
Đường đạt 32o Bx. Cho vị ngọt dịu.
Acid citric đạt pH = 3,7. Giảm vị ngọt gắt của đường. Sản phẩm có vị chua ngọt hài hoà. Kích thích tiêu hoá, góp phần hạn chế sơ phát triển của VSV, hạn chế sự oxi hoá…
Ngoài ra còn bổ sung thêm màu thực phẩm để tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm,
đồng thời giúp sản phẩm không bị nhạt màu trong quá trình bảo quản.
Yêu cầu:
Sản phẩm phải có hương rõ rệt của nguyên liệu, vị chua thích hợp. Sản phẩm có
nồng độ chất khô vào khoảng 16%, chỉnh pH về 4.5 - 5.
Cách thực hiện: quá trình phối chế được thực hiện trong các thùng phối chế chuyên dùng có cánh khuấy để trộn đều.
Gia nhiệt:
Mục đích: hạn chế sự nhiễm của vi sinh vật, đồng thời chuẩn bị cho quá trình rót nóng sản phẩm, giúp bài khí trong bao bì
Các biến đổi: có sự thay đổi về thể tích, khối lượng và tỉ trọng sản phẩm. Hệ vi sinh vật bị ức chế hay bị tiêu diệt một phần, enzyme bị vô hoạt, màu nước quả hơi sậm, mùi bị sản phẩm có thể bị giảm do bị phân hủy bay hơi một phần…
Cách thực hiện: dùng thiết bị gia nhiệt bản mỏng, gia nhiệt nước quả lên nhiệt độ 70oC trong 30 – 40s. Sau đó tiến hành rót nóng ngay.
Rót chai – Đóng nắp:
Mục đích: Bảo quản: Hạn chế sự oxy hóa các chất dinh dưỡng của thực phẩm, hạn chế sự phát triển của các vi khuẩn hiếu khí còn tồn tại trong nước quả. Quá trình rót hộp – ghép mí sẽ cách ly sản phẩm với môi trường ngoài, tránh bị nhiễm bẩn.
Các biến đổi: không có sự biến đổi nào đáng kể.
Cách thực hiện: sử dụng chai PET 500ml.
Thanh trùng:
Mục đích: bảo quản. Quá trình thanh trùng sẽ làm vô hoạt bất thuận nghịch enzyme và ức chế hệ vi sinh vật, nhờ đó kéo dài được thời gian bảo quản sản phẩm. Sau quá trình thanh trùng là làm nguội nhanh để đưa sản phẩm về nhiệt độ bình thường, tránh những biến đổi, phản ứng do nhiệt độ cao xảy ra trong bán thành phẩm.
Các biến đổi: biến đổi về mặt hóa sinh và vi sinh học. Enzyme bị vô hoạt bất thuận nghịch, quá trình trao đổi chất của vi sinh vật bị ngừng lại, chúng bị ức chế hay tiêu diệt.
Cách thực hiện: sử dụng nồi autoclave dạng nằm ngang.
Thông số kỹ thuật: nhiệt độ thanh trùng là 100oC, thời gian gia nhiệt để tâm chai đạt được nhiệt độ thanh trùng là 5 phút, thời gian thanh trùng là 13 phút, hạ nhiệt độ sản phẩm trong vòng 15 phút.
Bảo ôn:
Trong điều kiện kĩ thuật chưa đạt độ tin cậy cao, bảo ôn là công đoạn cần thiết nhằm phát hiện những đơn vị sản phẩm chưa đạt độ thanh trùng hoặc độ kín tốt.
Sau khi thanh trùng và làm nguội, sản phẩm được đưa vào kho bảo ôn.
Thời gian bảo ôn ở nhiệt độ bình thường có thể kéo dài không khoảng 15 ngày. Trong khoảng thời gian đó, những đơn vị sản phẩm không đạt yêu cầu về độ kín hay chế độ thanh trùng không đạt, vi sinh vật phát triển gây nhớt, sủi bọt; hoặc nước quả trong chai bị lắng cặn do quá trình làm trong, quá trình lọc không tốt.
Khi kết thúc quá trình bảo ôn, sản phẩm được kiểm tra, loại bỏ những đơn vị hư hỏng. Nếu sau khi bảo ôn phát hiện thấy tỷ lệ hư hỏng, vượt quá mức cho phép, cần phải xem xét lại quá trình sản xuất, tìm nguyên nhân để khắc phục. Nếu cần thiết có thể hủy bỏ cả lô sản phẩm.
Sản phẩm:
Các chỉ tiêu chất lượng sản phẩm:
Chỉ tiêu cảm quan: màu vàng, mùi đặc trưng, dung dịch đục, chấp nhận có cặn lắng.
Chỉ tiêu hóa lý: hàm lượng chất khô ≥ 16% , hàm lượng acid 0,2 – 0,6%.
Chỉ tiêu vi sinh :
Bảng 3: Chỉ tiêu vi sinh sản phẩm:
Vi sinh vật
Giới hạn cho phép trong 1ml thực phẩm
Staphylococcus aureus
0
Coliforms
0
Escheria Coli
0
Bacillus cereus
0
Tổng số tế bào nấm men, nấm mốc
0
TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ:
Cân bằng vật chất:
Năng suất thiết kế: 1,8 triệu lít/năm.
1 năm làm việc 300 ngày.
1 ngày sản xuất 6000 lít nước dứa.
Bảng 4.1: Tính chất nguyên liệu trong quy trình nước dứa ép:
Tính chất của nước dứa sau khi ép
Giá trị (%)
Độ Brix
13
Hàm lượng acid tổng
0,45
Bảng 4.2: Yêu cầu chất lượng sản phẩm:
Tính chất của nước dứa thành phẩm
Giá trị (%)
Độ Brix
16
Hàm lượng acid tổng
0,45
Bảng 4.3: Tổn thất trên từng công đoạn của quy trình sản xuất nước ép dứa.
Quá trình
Tổn thất (%)
Rửa
-0,3
Cắt cuống, chồi, ngọn
-10
Gọt vỏ, đột lõi
-30
Nghiền xé
-1
Ủ enzyme
-0
Ép
-20
Gia nhiệt
-0,2
Lọc
-1
Phối trộn
-0,2
Rót chai – đóng nắp
-1
Thanh trùng
0
Tính toán cho 100 lít nước dứa thành phẩm:
Sản phẩm có độ Brix=16o, ta xem như khối lượng riêng của sản phẩm bằng khối lượng riêng của dung dịch đường 16% ở 20oC. Tra bảng sổ tay quá trình thiết bị công nghệ hóa chất tập 1, ta có khối lượng riêng của dung dịch đường 16% ở 20oC là 1,06534kg/l.
Suy ra, 100 lít nước dứa thành phẩm tương đương với 106,534 kg nước dứa thành phẩm.
Kí hiệu: ms: khối lượng bán thành phẩm sau xử lý
mtr: khối lượng bán thành phẩm trước xử lý
i: tổn thất của quá trình. (%)
Rót chai – đóng nắp:
ms, rót chai = 106,534 kg
irót chai=1%
mtr,rót chai=ms,rót chai/(1 – irót chai)=106,534/(1 – 0,01)=107,610 kg
Gia nhiệt:
ms, gia nhiệt=mtr,rót chai= 107,610 kg
igia nhiệt=0,2%
mtr,gia nhiệt=ms,gia nhiệt/(1 – igia nhiệt)=107,610/(1 – 0,002)=107,826kg
Phối trộn
ms, phối trộn=mtr,gia nhiệt= 107,826kg
iphối trộn =0,2%
Bổ sung thêm:
Syrup với msyrup=18,75%mtr,phối trộn.
Vitamin C với mvit C=0,1% mtr,phối trộn.
Acid citric với ma.c=0,1% mtr,phối trộn.
Ta có:
mtr,phối trộn+msyrup +mvit C+ma.c= ms,phối trộn+mtổn thất
mtr,phối trộn+18,75%mtr,phối trộn+0,1% mtr,phối trộn +0,1% mtr,phối trộn
=ms,phối trộn+0,2%( mtr,phối trộn+18,75%mtr,phối trộn+0,1% mtr,phối trộn +0,1% mtr,phối trộn)
mtr,phối trộn=ms,phối trộn/[(1 – 0,002).(1+0,1875+0,001+0,001)]
=108,826/[(1 – 0,002).(1+0,1875+0,001+0,001)]=90,525 kg
msyrup = 18,75%mtr,phối trộn = 16,973kg
mvit C=0,1% mtr,phối trộn=0,091kg
ma.c=0,1% mtr,phối trộn=0,091kg
Lọc:
ms, lọc tinh=mtr,phối trộn= 90,525 kg
ilọc tinh=1%
mtr,lọc tinh=ms,lọc tinh/(1 – ilọc tinh)=90,525/(1 – 0,01)=91,439kg
Gia nhiệt:
ms, gia nhiệt=mtr,lọc tinh= 91,439 kg
igia nhiệt=0,2%
mtr,gia nhiệt=ms,gia nhiệt/(1 – igia nhiệt)=91,439/(1 – 0,002)=91,620kg
Khối lượng diatomit thêm vào cuối gia nhiệt là 0,916kg (bằng 1%ms,gia nhiệt)
Ép:
ms, ép=mtr,lọc thô= 91,620 kg
iép=20%
mtr,ép=ms,ép/(1 –iép)=92,620/(1 – 0,2)=114,525 kg
lượng enzyme pectinase thêm vào trong quá trình ủ enzyme trước ép là 0,057kg (bằng 0,05%mtr,ép)
Nghiền xé:
ms, nghiền xé =mtr,ép= 114,525kg
inghiền xé=1%
mtr,nghiền xé=ms,nghiền xé/(1 – inghiền xé)=114,525/(1 – 0,01)=115,682 kg
Gọt vỏ, đột lõi:
ms, gọt vỏ,đột lõi=mtr,nghiền xé= 115,682kg
igọt vỏ,đột lõi=30%
mtr,gọt vỏ,đột lõi=ms,gọt vỏ,đột lõi/(1 – igọt vỏ, đột lõi)=115,682/(1 – 0,3)=165,260 kg
Cắt cuống, chồi, ngọn:
ms, cắt thô=mtr,gọt vỏ,đột lõi= 165,260 kg
icắt thô=10%
mtr,cắt thô=ms,cắt thô/(1 – icắt thô)=165,260/(1 – 0,1)=183,622 kg
Rửa:
ms, rửa=mtr,cắt thô= 183,622 kg
irửa=0,3%
mtr,rửa=ms,rửa/(1 – irửa)=183,622/(1 – 0,003)=184,174 kg
Bảng 4.4: Tổng hợp lượng nguyên liệu, sản phẩm 1 ngày, 1 năm.
Nguyên liệu, sản phẩm
Đơn vị
Giá trị
100 lít
1 ngày
1 năm
Dứa nguyên liệu
kg
184,174
11050,44
3315132
Syrup 32%
kg
16,973
1018,38
305514
Enzyme pectinase
kg
0,057
3,42
1026
Vitamin C
kg
0,091
5,46
1638
Acid citric
kg
0,091
5,46
1638
Diatomit
kg
0,912
54,72
16416
Nước dứa thành phẩm
lít
100
6000
1,8 triệu
Lựa chọn thiết bị:
Mỗi ngày phải sản xuất 6000 lít nước dứa thành phẩm từ 11050,44kg dứa nguyên liệu, chia làm 2 ca. Vậy mỗi ca phải sản xuất 3000 lít nước dứa thành phẩm từ 5525,22 kg dứa nguyên liệu.
Bảng 4.5: thành phần nguyên liệu cho 1 ca sản xuất:
Nguyên liệu
Khối lượng (kg)
Dứa
5486,64
Syrup 32%
509,19
Enzyme pectinase
1,71
Vitamin C
2,73
Acid citric
2,73
Diatomit
27,36
Băng tải:
Sử dụng trong quá trình lựa chọn và cắt cuống, chồi, ngọn.
Thông số công nghệ:
Kích thước: dài: 6m, rộng: 0,5m
Vận tốc: 0,15m/s.
Số lượng: 4 cái.
Năng suất: 8000kg/h
Thiết bị rửa:
Sử dụng thiết bị rửa sục khí CXJ-5, của công ty Saiwei, Trung Quốc.
Hình 4.1: Thiết bị rửa sục khí CXJ-5
Nguyên tắc hoạt động:
Quá trình rửa dứa gồm giai đoạn ngâm và rửa xối. Sau khi được công nhân lựa chọn, phân loại, dứa được đưa vào bồn ngâm. Trong giai đoạn này, dứa được ngâm trong nước, đồng thời được băng chuyền vận chuyển từ từ lên khu vực rửa xối. Trong khu vực rửa xối, nước được phun mạnh từ trên xuống nhằm loại bỏ hoàn toàn các tạp chất bám trên vỏ.
Nước trong quá trình rửa được lọc và bơm trở lại.
Thông số kỹ thuật:
Năng suất: 7000 - 10000 kg/h
Công suất: 7,15 kW
Lượng nước tiêu thụ : 10m3/h
Kích thước thiết bị: 2540x1140x1800 ( dài x rộng x cao)
Số lượng : 1
Thiết bị cắt gọt liên hợp:
Chọn thiết bị cắt gọt dứa liên hợp GINACA của công ty Thai Shin, Thái Lan.
Hình 4.2: Thiết bị cắt gọt liên hợp GINACA.
Cấu tạo thiết bị:
Xích tải nhập liệu:
Cơ cấu đẩy trái xuống bộ phận cắt.
Cơ cấu định vị: cố định trái thơm trước khi cắt.
Dao cắt hình trụ xoay được, để cắt ra phần thân trụ của trái.
Các khoang chứa gắn trên một khung tròn: các khoang này chuyển động quay gián
đoạn. Cứ mỗi lần khung ngừng lại sẽ có một bộ phận thực hiện cùng lúc việc cắt hai đầu và đột lõi
Các rãnh tháo phế phẩm.
Quả dứa sau khi qua thiết bị sẽ được gọt vỏ, đột lõi, và cắt thành từng khoanh mỏng.
Thông số kỹ thuật:
Đường kính ngoài của quả gọt : 94.5, 83, 80, 73 hoặc 60 mm
Đường kính lõi đột: 38, 30, 28 hoặc 25 mm.
Thông số động cơ: 380V – 50 Hz, 3 Hp
Kích thước thiết bị: rộng 1.65m, dài 2m, cao 1,65m.
Năng suất: 80 trái/ phút, khoảng 6 tấn/h
Số lượng: 1 máy
Thiết bị nghiền xé:
Thiết bị nghiền sử dụng là thiết bị nghiền hiệu RC – L của công ty Sanritsu , Nhật Bản.
Hình 4.3: Thiết bị nghiền xé RC-L
Cấu tạo thiết bị:
Thiết bị xay nghiền có hai hệ thống dao cắt và một cơ cấu đẩy.
Mỗi hệ thống dao gồm nhiều lưỡi dao bố trí trên trục quay.
Nguyên tắc hoạt động:
Khi trục quay, các lưỡi dao sẽ quay theo và cắt quả dứa thành kích thước nhỏ hơn.
Cơ cấu đẩy có tác dụng đẩy sản phẩm sau khi cắt ra ngoài. Khi vừa vào thiết bị, dứa sẽ được hệ thống dao thứ nhất cắt thành các miếng có kích thước to, sau đó tiếp tục được hệ thống dao thứ hai cắt thành kích thước nhỏ hơn. Cuối cùng cơ cấu đẩy sản phẩm ra ngoài.
Thông số kỹ thuật:
Công suất 6,7 KW.
Năng suất: 6000 kg/h.
Kích thước thiết bị: dài 1,56m, rộng 0,92m, cao 1,32m.
Trọng lượng thiết bị: 660kg.
Số lượng: 1 cái.
Thiết bị ép:
Thiết bị sử dụng là thiết bị ép trục vis hiệu SP – K của công ty FKC, Nhật Bản.
Hình 4.4: Thiết bị ép trục vis
Cấu tạo thiết bị:
Một trục vít có đường kính tăng dần và có thể quay nhờ một động cơ. Bên trong
trục có cấu tạo rỗng để nước vào làm nguội.
Một đầu nguyên liệu vào và một đầu bã đi ra.
Bao quanh trục vít là một tấm thép có đục lỗ để dịch bào thoát ra.
Bên dưới trục vít có máng hứng dịch bào.
Nguyên tắc hoạt động:
Nguyên liệu theo máng hứng được đưa vào trong lòng ép tại đây trục vít vừa đẩy
nguyên liệu đi tới đồng thời cũng tạo ra một lực ép làm dịch bào thoát ra. Nhờ tấm thép đục lỗ mà bã được giữ lại, dịch bào thoát ra có kèm theo thịt quả. Đến cuối trục vít thì bả được đẩy ra ngoài.
Thông số kỹ thuật:
Công suất: 10,5 Hp
Hiệu suất: 85 – 90%.
Năng suất: 5000 kg/h
Kích thước thiết bị: dài 960mm, rộng 720mm , cao 1125mm.
Số lượng: 1 cái.
Thiết bị lọc:
Thiết bị sử dụng là thiết bị lọc khung bản hiệu BKL4/400 của công ty Saiwei, Trung Quốc
Hình 4.5: Thiết bị lọc khung bản BKL4/400
Cấu tạo thiết bị:
Gồm khung và bản có cùng kích thước xếp liền nhau. Giữa các khung có rãnh thông nhau để phân phối dịch cần lọc và giữa các bản cũng có rãnh thông nhau để xả dịch đã lọc ra
Giữa khung và bản là vải lọc.
Bên dưới thiết bị có máng hứng dịch lọc
Tùy theo kích thước lỗ lọc trên vải mà kích thước hạt đi qua vải lọc sẽ khác nhau.
Nguyên tắc hoạt động:
Dịch quả theo ống dẫn phân phối theo số lượng khung và tràn vào các khoang
trống. Dưới áp suất, nước lọc đi qua vải lọc theo các rãnh trên bản lọc chảy xuống và nhờ van lấy ra ngoài. Pha rắn được giữ lại trên bề mặt và được chứa trong khung. Sản phẩm được thu liên tục, bã tháo gián đoạn.
Thông số kỹ thuật:
Công suất: 8KW
Năng suất 5,5 – 7,5 m3/h
Kích thước: dài 2,5 m, rộng 1m , cao 2,04 m.
Số lượng: 1 cái.
Thiết bị gia nhiệt:
Sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt bản mỏng loại PXF – 45 của công ty Genemco, Mỹ.
Hình 4.6: Nguyên lý hoạt động của thiết bị gia nhiệt bản mỏng.
Cấu tạo thiết bị: Thiết bị gia nhiệt dạng bản mỏng gồm nhiều tấm trao đổi nhiệt nằm xếp song song nhau tạo thành các vách ngăn. Các tấm trao đổi nhiệt có các gờ với nhiều hình dạng khác nhau để tăng diện tích bề mặt truyền nhiệt.
Nguyên tắc hoạt động: Dòng nguyên liệu đi từ trên xuống, dòng nước nóng đi từ dưới lên và đi vào các vách xen kẽ nhau. Nhờ vậy, dòng nguyên liệu được gia nhiệt tốt bởi dòng nước nóng qua hai vách trao đổi nhiệt. Sản phẩm thu được ở bên dưới, sau đó được bơm vào thiết bị lọc.
Thông số kỹ thuật:
Công suất: 4,7 KW.
Năng suất: 6000 kg/h.
Kích thước thiết bị: dài 0,96m, rộng 0,72m, cao 1,32m.
Số lượng: 2 cái.
Thiết bị phối trộn:
Sử dụng thiết bị phối trộn của công ty DaYu Light Industrial Machinery Co., Ltd Trung Quốc mã DYMT01
Hình 4.7: Thiết bị phối trộn DYMT01
Thiết bị phối trộn có cánh khuấy mái chèo: cấu tạo thiết bị bao gồm một thùng khuấy, bên trong có một cánh khuấy dạng bản mỏng được gắn vào trực khuấy. Tốc độ của cánh khuấy thường tương đối thấp, khoảng 20-150 rpm. Với thiết bị loại này, các phần tử chất lỏng được chuyển động tròn quanh trục và chuyển động ly tâm là chính, còn chuyển động theo phương thẳng đứng là rất ít. Thiết bị loại này luôn luôn cần lắp thêm các thanh chặn trong thành thiết bị.
Thông số kỹ thuật:
Công suất: 3 KW
Tốc độ cánh khuấy: 18-200 vòng/phút.
Kích thước: đường kính 2500mm x cao 2100mm
Thể tích: 5500l
Số lượng: 1 cái
Thiết bị rót chai – đóng nắp:
Sử dụng thiết bị rửa – chiết – siết 3in1 CGF8-8-3 của công ty Saiwei, Trung Quốc.
Hình 4.8: Thiết bị rửa – chiết – siết 3in1 CGF8-8-3.
Nguyên tắc hoạt động:
- Vỏ chai được đặt trên băng chuyền trước khi vào hệ thống xúc rửa chiết rót và đóng nắp (gọi tắt là RFC).
- Nguồn nước quả từ bồn chứa được nối vào hệ thống RFC.
- Băng chuyền sẽ tự động vận chuyển chai vào hệ thống xúc rửa. Các chai di chuyển xoay vòng và vào đúng vị trí vòi nước xúc rửa. Lưu ý nước rửa có áp lực khá mạnh để rửa sạch chai do bơm thiết kế sẵn trong máy phun lên.
- Sau khi rửa và sấy, chai sẽ được đưa vào vị trí chiết rót, các cánh tay đòn sẽ giữ chặt cổ chai để tránh đổ chai trong qua trình rót. Các chai được xoay vòng liên tục trên băng chuyền chiết rót. Máy bơm nước được thiết kế sẵn trong máy sẽ tự động chiết rót vào bình. (Lưu ý : thể tích nước có thể điều chỉnh được)
- Khi bình chứa đã đầy nước, sẽ được chuyển sang vị trí đóng nắp. Nắp bình chứa được lấp đầy trong ống chứa và được đưa vào ngay đầu chai.
- Các tay đòn sẽ siết nắp chặt
- Sau đó chai được chuyển trên băng tải ra ngoài
Thông số công nghệ:
Công suất: 5000-6000 chai/h (loại chai 500ml) Chủng loại chai: Chai thủy tinh Số đầu rửa: 20 đầu Số đầu chiết: 16 đầu Số đầu đóng nắp: 5 đầu Công suất máy chính: 5kw Môtơ phễu siết nắp: 0.18kw Môtơ bơm hồi lưu: 1.5 kw Áp lực nước sục rửa: 0.25~0.3Mpa Áp lực khí tiêu độc: 0.6~0.8 Mpa Chiều cao của chai: 150~330mm Đường kính chai: φ50~φ98mm Trọng lượng máy: 6000 kg Kích thước ngòai: 3028L*2420W*3200H mm
Thiết bị thanh trùng:
Sử dụng thiết bị thanh trùng autoclave dạng nằm ngang hiệu WAA 22 của công ty Konsocjum andziak, Nhật.
Hình 4.9: Thiết bị thanh trùng autoclave
Cấu tạo thiết bị: Thân trụ nằm ngang bằng thép dày, đáy và nắp hình chỏm cầu.Trên thân nồi có cắm đầu dò nhiệt độ và đầu dò áp suất, có ống dẫn hơi nước và không khí nén ở phía bên dưới, ống dẫn nước lạnh bên trên, ống tháo nước ở bên dưới.Bên trong nồi có đường ray để đẩy các giỏ đựng hộp.
Nguyên tắc hoạt động: Đầu tiên cho giỏ đồ hộp vào đậy nắp và vít chặt các chốt. Mở van hơi đồng thời mở van xả ở trên ở trên nắp để đuổi hết khí và hơi lại đồng thời theo dõi thông số nhiệt độ và áp suất.Sau khi kết thúc giai đoạn thanh trùng thì đóng van hơi, mở van xả khí từ từ để áp suất giảm dần đến khi bằng áp suất khí quyển. Mở nắp thiết bị và xả nước làm nguội.
Thông số kỹ thuật:
2 nồi thanh trùng với thể tích 2 x 2,79 m3
1 nồi chứa nước làm nguội với thể tích 2,78m3.
Nhiệt độ tối đa: 130oC
Áp suất hơi nước: 0,4 MPa.
Áp suất nước: 0,35 MPa.
Lượng hơi tiêu hao: 300 – 400 kg/mẻ
Lượng nước tiêu hao: 3500 kg/h
Năng suất: 7500chai/mẻ.
Kích thước thiết bị: dài 4,2 m, rộng 3,75m, cao 2,85 m.
Trọng lượng: 4500kg.
Số lượng: 1 cái.
Thiết bị nấu syrup:
Sử dụng thiết bị phối trộn của công ty DaYu Light Industrial Machinery Co., Ltd Trung Quốc.
Hình 4.10 : Thiết bị nấu syrup.
Công suất: 1.5 KW
Nhiệt độ tối đa: 100oC.
Tốc độ cánh khuấy: 0-720 vòng/phút.
Kích thước: đường kính 1300mm x cao 2850mm
Thể tích: 1200 l
Số lượng: 1 cái
Thiết bị CIP:
Choïn thieát bò Tetra Alcip 100: caùc dung dòch veä sinh seõ ñöôïc hoài löu ñeå taùi söû duïng.
Hình 4.11 : Thiết bị CIP
Cấu tạo: Heä thoáng thieát bò ñöôïc chia laøm ba daõy. Thaønh phaàn chính cuûa heä thoáng: Boàn chöùa xuùt; Boàn chöùa acid; Boàn chöùa nöôùc röûa sô boä; Boàn chöùa nöôùc saïch; Boàn chöùa dung dòch hoài löu ñeå taùi söû duïng; Heä thoáng gia nhieät baûng moûng.
Thông số công nghệ:
Naêng suaát thieát bò: 45000 l/h.
Bôm ñònh löôïng: hoaït ñoäng ôû ñieän xoay chieàu taàn soá 50/60Hz, ñieän theá 230/400 V, coâng suaát 0,55 kW: naêng suaát 500 l/h.
Bôm cao aùp: ñieän xoay chieàu taàn soá 50Hz, ñieän theá söû duïng 400 V, coâng suaát bôm 11 kW.
Baûng ñieàu khieån: taàn soá 50/60 Hz, ñieän theá söû duïng 230 V, coâng suaát 0,5 kW.
Nöôùc söû duïng: 3 bar, naêng suaát 45000 l/h.
Hôi nöôùc: 3 bar, lôùn nhaát 1550 kg/h.
Khí neùn ñeå ñieàu chænh van vaø baûng ñieàu khieån: 6 bar.
Kích thöôùc thieát bò: D x R x C = 2 x 2,5 x 3 m
Chế độ chạy CIP: có 2 chế độ:
Chế độ 1: với thiết bị tiếp xúc trực tiếp với nước quả như thiết bị ép, gia nhiệt, lọc… ta có chế độ chạy sau:
Rửa sơ bằng nước ấm khoảng 8 phút;
Tuần hoàn dung dịch kiềm (nồng độ 0,5 – 1,5%) trong khoảng 20 phút ở 78oC;
Rửa dung dịch kiềm dư bằng nước ấm trong khoảng 5 phút;
Tuần hoàn dung dịch acid nitric (0,5 – 1%) khoảng 15 phút ở nhiệt độ 70oC;
Rửa lại bằng nước lạnh trong 5 phút;
Làm nguội từ từ bằng nước lạnh trong 7 phút.
Chế độ 2: với các thiết bị không tiếp xúc trực tiếp với nước quả như thiết bị thanh trùng, rửa, cắt gọt…ta có chế độ chạy sau:
Rửa bằng nước ấm trong 3 phút;
Tuần hoàn dung dịch kiềm (nồng độ 0,5 – 1,5%) trong khoảng 10 phút ở 75oC;
Rửa bằng nước ấm trong 3 phút;
Tiệt trùng bằng nước nóng ở 90 – 95oC trong 5 phút;
Làm nguội từ từ bằng nước lạnh trong 10 phút.
Bơm:
Chọn bơm nước số hiệu CPM – 130 của hãng Huifeng – motor, Trung Quốc, cho các quá
trình sau: gia nhiệt, lọc, phối trộn (2 cái), rót nóng.
Hình 4.12: Máy bơm cánh khế hiệu CPM-130
Năng suất: 3 m3/h
Công suất: 250 W
Kích thước: 265mm x 165 mm x215 mm
Điện thế 220V
Tần số: 50 Hz
Số lượng 10 cái
TÍNH TOÁN LỊCH LÀM VIỆC:
Bảng 5.1: Bảng tính thời gian cho từng quá trình.
Quá trình
Thời gian (phút)
Năng suất máy
Lựa chọn
40
8000 (kg/h)
Rửa
45
9000 (kg/h)
Cắt cuống, chồi, ngọn
40
8000 (kg/h)
Gọt vỏ, đột lõi
50
600 (kg/h)
Nghiền xé
35
6000 (kg/h)
Ủ enzyme
90
Ép
40
5000 (kg/h)
Gia nhiệt
20
6000 (kg/h)
Lọc
25
6500 (l/h)
Phối trộn
15
Gia nhiệt
15
6000 (l/h)
Rót chai, bài khí, đóng nắp
45
3000 (l/h)
Thanh trùng
33
7500 (chai/mẻ)
Bảng 5.2: Thời gian làm việc cụ thể của từng thiết bị.
Thiết bị
Thời gian
Ca 1
Ca 2
Băng tải lựa chọn
7h – 7h40
13h30 – 14h10
Rửa
7h20 – 8h05
13h50 – 14h35
Băng tải cắt thô
7h45 – 8h25
14h15 – 14h55
Gọt vỏ, đột lõi
8h05 – 8h55
14h35 – 15h25
Nghiền xé
8h40 – 9h15
15h10 – 15h45
Ủ
9h15 – 10h45
15h45 – 17h15
Ép
10h45 – 11h25
17h15 – 17h55
Gia nhiệt
11h15 – 11h35
17h45 – 18h05
Lọc
11h35 – 11h55
18h05 – 18h25
Phối trộn
11h55 – 12h10
18h25 – 18h40
Gia nhiệt
12h10 – 12h25
18h40 – 18h55
Rót chai, đóng nắp
12h15 – 13h00
18h45 – 19h30
Thanh trùng
13h00 – 13h33
19h30 – 20h33
Ở mỗi ca, mỗi thiết bị sau khi chạy xong thì được cho chạy CIP để vệ sinh.
TÍNH DIỆN TÍCH MẶT BẰNG NHÀ XƯỞNG:
Bảng 6: Bảng diện tích sử dụng của thiết bị, máy móc:
Thiết bị
Kích thước (mm)
Diện tích (m2)
Băng tải
6000x500
3
Rửa
2540x1140x1800
2,9
Gọt vỏ, đột lõi
2000x1650x1650
3,3
Nghiền xé
1560x920x1320
1,4
Ủ
1500x2000
1,8
Ép
960x720x1125
0,7
Gia nhiệt
960x720x1320
0,7
Lọc
2500x1000x2040
2,5
Phối trộn
2500x2100
4,9
Rót chai, đóng nắp
3028x2420x3200
7,3
Thanh trùng
4200x3750x2850
15,8
Thiết bị nấu syrup
1300x2850
3,7
Thiết bị CIP
2000x2500x3000
5
Kho nguyên liệu
12000x6000x5000
72
Kho thành phẩm
12000x6000x5000
72
Kho bao bì
12000x6000x5000
72
Kho phụ gia
6000x6000x5000
12
Tổng
290,7
Kho phụ gia
Do khoảng cách giữa các thiết bị với nhau và khoảng cách giữa thiết bị và tường là 1,5 - 2m nên diện tích máy chiếm: 95,672 + 290,7 = 386,327 (m2)
Số lượng công nhân trong phân xưởng là 50 người. Ta tính diện tích cho 1 người là 3m2. Do đó, tổng diện tích cho công nhân: 50 x 3 = 150 (m2)
Diện tích lối đi trong các nhà máy thường chiếm 30% tổng các diện tích còn lại. Do đó, diện tích cho lối đi trong phân xưởng: 0,3×(386,327 +150)=160,898(m2)
Tổng diện tích phân xưởng theo tính toán: 697,225 m2.
Ta chọn diện tích cho nhà xưởng là : 720 m2, với kích thước phân xưởng là 24x30 m.
Chọn chiều cao của nhà máy là: 6,5m, bước cột là 6m.
Móng được chôn dưới đất nhận tất cả tải trọng của khung nhà, lực, gió truyền xuống mặt
đất. Móng làm bằng bê tông cốt thép. Cột tựa lên móng và nhận các tải trọng đứng từ mái, tường, lực gió. Làm bằng bê tong cốt thép.
Kết cấu vách
Vách ngoài của phòng lạnh có thể được cách nhiệt bằng lớp polystyrol xốp, bằng
các tấm bông khoáng hoặc bằng các khối bêtông xốp.
- Lớp vữa xi măng 2 cm
- Lớp gạch 38 ÷ 57 cm
- Lớp bitum 0.3 cm
- Polystyrol xốp
- Xi măng lưới thép
- Vôi trắng
Kết cấu mái
Mái che thường làm từ một vài lớp giấy dầu hoặc bằng các tấm xi măng amiăng.
Lớp cách nhiệt có thể làm từ các vật liệu tấm, khối và rời
Kết cấu nền
Nền phòng lạnh được làm từ lớp cách nhiệt, lớp chịu lực bằng bêtông hoặc bêtông
cốt sắt và một lớp phủ trên mặt dày 40÷60mm bằng bêtông atphan, bằng các tấm bêtông
hay là bêtông đúc sẵn.
- Lớp atphan 40mm
- Nền bêtông 120mm
- Lớp xỉ 400÷700mm
- Lớp cát 30mm
- Lớp cách ẩm
- Các ống bêtông f300
- Bêtông đất
- Lớp bêtông đệm đặt điện trở
TÍNH CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG:
Cân bằng nước:
Nước cho quá trình rửa dứa nguyên liệu: 7,5m3/ca hay gần bằng 7500kg/ca
Nước dùng cho quá trình gia nhiệt:
Gia nhiệt lần 1:
Khối lượng nước dứa cần gia nhiệt: 3411,75kg/ca
Nhiệt độ ban đầu của nước dứa: 28oC
Nhiệt độ sau khi gia nhiệt: 70oC
Lượng hơi cần để gia nhiệt cho phần nước dứa này:
Gia nhiệt lần 2:
Khối lượng nước dứa cần gia nhiệt: 3228,3kg/ca
Nhiệt độ ban đầu của nước dứa: 28oC
Nhiệt độ sau khi gia nhiệt: 70oC
Lượng hơi cần để gia nhiệt cho phần nước dứa này:
Nước dùng cho quá trình thanh trùng:
Lượng hơi 3 at dùng để gia nhiệt:
Khối lượng nước dứa cần thanh trùng: 3224,21kg/ca
Nhiệt độ ban đầu của nước dứa: 50oC
Nhiệt độ sau khi gia nhiệt: 100oC
Lượng hơi cần để gia nhiệt:
Lượng nước làm nguội:
m = 3500x0,8 = 2800 kg
Nước dùng cho quá trình nấu syrup: khoảng 1384,997 kg/ca
Nước dùng cho sinh hoạt: định mức 20lít/người/ca, tổng số công nhân là 50 người
Lượng nước dùng cho sinh hoạt: m = 50x20 = 1000 kg/ca
Nước dùng vệ sinh máy:
Nước dùng để vệ sinh thiết bị trong 1 ngày được tái sử dụng.
Lượng nước ấm để vệ sinh thiết bị ở chế độ 1 lấy bằng 15% thể tích bồn lớn nhất là bồn phối trộn
mnước ấm 1 = 15%x4900 = 735 kg
Lượng nước ấm vệ sinh thiết bị ở chế độ 2 lấy bằng 10% lượng nước ấm của chế độ 1
mnước ấm 2 = 10%x735 = 73,5 kg
Lượng nước lạnh vệ sinh thiết bị ở chế độ 1 lấy bằng 15% thể tích bồn lớn nhất là bồn phối trộn.
Lượng nước lạnh vệ sinh thiết bị ở chế độ 2 lấy bằng 10% lượng nước lạnh của chế độ 1.
Tổng lượng nước vệ sinh thiết bị trong 1 ca sản xuất: 1617 kg, trong đó lượng nước ấm được tái sử dụng từ quá trình thanh trùng (khâu làm nguội)
Vậy tổng lượng nước sử dụng trong 1 ca là: 14433,627 kg/ca.
Cân bằng điện:
Bảng 7: Bảng tính toán điện năng sử dụng cho thiết bị
Thiết bị
Số lượng
Công suất (kW)
Thời gian hoạt động (phút)
Lượng điện tiêu thụ/ca
Rửa
1
7,15
40
4,77
Cắt gọt liên hợp
1
2,2371
50
1,86
Nghiền xé
1
6,7
35
3,91
Ép
1
7,830
40
5,22
Gia nhiệt
2
4,7
20
3,14
Lọc
1
8
25
3,33
Phối trộn
1
1,5
15
0,375
Rót chai
1
3
45
2,25
Thanh trùng
1
/
33
Bơm
6
0,25
30
0,75
Băng tải
4
5
40
13,33
Thiết bị nấu syrup
1
1,5
180
4,5
Tổng
43,435
Tính điện dùng cho chiếu sáng và sinh hoạt
Diện tích phân xưởng S =820m2
Điện năng chiếu sáng
Chọn công suất chiếu sáng riêng p = 20 W/m2
Công suất cần cho cả phân xưởng
P = p × S = 20 × 720= 14400 W
Chọn bóng đèn loại 75 W ® số bóng đèn trong phân xưởng : n = 192 bóng
Công suất điện chiếu sáng
Thời gian sản xuất là 8h/ca
Công suất chiếu sáng là
Acs = 75W × 192 × 8h = 115,2 KWh
Do đó
Điện năng tiêu thụ cho phân xưởng trong 1 ca sản xuất:
A= Ađl + Acs= 43,435+ 115,2 = 158,635 KWh.
AN TOÀN LAO ĐỘNG, PHÒNG CHÁY CHỮA CHÁY:
An toàn lao động:
Kiểm tra trước khi khởi động máy:
Tất cả các thiết bị an toàn và thiết bị bảo vệ phải được lắp đặt.
Thu dọn ra khỏi nơi vận hành tất cả các vật liệu, vật dụng và các vật thể lạ khác có thể gây thương tật cho người hay hư hỏng cho máy.
Tất cả các máy đang ở tình trạng hoạt động được.
Tất cả các đèn báo, còi báo, áp kế, thiết bị an toàn và các thiết bị đo đều ở tình trạng tốt.
Sau khi ngừng sản xuất, điện, khí, nước phải được khóa và báo cho nhân viên động lực biết.
Những quy định an toàn chung khi vận hành sản xuất:
Chỉ có những người đã được huấn luyện mới được vận hành hệ thống.
Luôn luôn trang bị đầy đủ đồ dùng bảo hộ lao động như giầy, mũ, quần áo, găng tay và các trang thiết bị khác.
Không được tháo các nhãn, dấu hiệu cảnh báo trên các máy, thay thế chúng khi bị rách hoặc không nhìn thấy rõ.
Không được vận hành máy vượt giới hạn cho phép: tốc độ, áp suất, nhiệt độ…
Không được rời máy khi máy đang hoạt động.
Không được đưa bất kì phần nào của cơ thể vào máy đang chạy, không được chạm vào bề mặt của thiết bị đang nóng.
Không cho phép hàn trên thiết bị khi đang hoạt động.
Trang bị đầy đủ đồ bảo hộ lao động và thực hiện các quy định an toàn khi pha trộn hóa chất tẩy rửa.
Không được sửa dụng các dung môi độc hại, hóa chất đễ cháy để vệ sinh máy.
Khi vệ sinh bằng vòi nước phải tắt khí nén và điện, che chắn tủ điện và các thiết bị điện, các thiết bị ở tình trạng quá nóng.
Thực hiện CIP ngay khi hết sản phẩm càng sớm càng tốt.
Trước khi CIP phải kiểm tra và đảm bào các khớp nối ống, các cửa và các bồn đều kín.
Khi sử dụng nước nóng phải mở van nước nguội trước, mở van hơi sau. Khi tắt nước nóng thì theo trình tự ngược lại.
Những quy định an toàn trong khu vực sản xuất:
Nhà xưởng, kho tang, nơi làm việc, các thiết bị máy móc thuộc phạm vi của các tổ chức quản lý, tổ trưởng phải phân công người trực nhật, sắp xếp, nhắc nhở, giữ gìn gọn gàng.
Nghiêm chỉnh chấp hành các quy định về công nghệ, về kỹ thuật và an toàn lao động trong sản xuất và công tác. Không được sử dụng và điều khiển thiết bị nếu chưa được huấn luyện hướng dẫn về an toàn.
Nghiêm cấm đun nấu bằng củi lửa, bếp điện, điện trở ngoài các nơi nhà máy quy định.
Không được ném rác bừa bãi giấy rác, tàn thuốc, phế liệu, phương tiện bảo hộ lao động.
Tuyệt đối không hút thuốc trong kho và những nơi có nguy cơ cháy nổ.
Không được lấy phương tiện phòng cháy chữa cháy làm việc khác.
Sử dụng đầy đủ và hợp lý tất cả các phương tiện bảo hộ lao động đã được cấp.
Phải bố trí người dọn dẹp sạch sẽ gọn gàng nơi làm việc, giữ gìn vệ sinh chung , bảo quản tốt các phương tiện phục vụ do nhà máy trang bị.
Không rời bỏ vị trí làm việc trước khi hết giờ làm việc, khi đi ăn phải cử người trực máy và không đến các nơi không thuộc nhiệm vụ của mình.
Các quản đốc, tổ trưởng, nhân viên trong nhà máy . . . phải nghiêm chỉnh chấp hành các điều trên.
Phòng cháy chữa cháy:
Việc bảo vệ phòng cháy chữa cháy là nghĩa vụ của mỗi công nhân.
Mỗi công nhân phải tích cực đề phòng để cháy không xảy ra đồng thời chuẩn bị sẵn sàng về lực lượng, phương tiện để khi cần chữa cháy kịp thời và có hiệu quả.
Phải thận trọng trong việc sử dụng lửa, các nguồn nhiệt, hóa chất và các chất dễ cháy nổ, chất độc hại, phóng xạ. Triệt để tuân theo các quy định về phòng cháy chữa cháy.
Cấm câu mắc, sử dụng điện tùy tiện, sau giờ làm việc phải kiểm tra lại các thiết bị tiêu thụ điện. Chú ý đèn, quạt, bếp điện trước lúc ra về. Không để hàng hóa, vật tư áp sát vào hông đèn, dây điện. Phải tuân thủ nghiêm ngặt quy định về kỹ thuật an toàn trong sử dụng điện.
Vật tư, hàng hóa phải xếp gọn gàng, đảm bảo khoảng cách an toàn phòng cháy chữa cháy, tạo điều kiện thuận lợi cho việc kiểm tra, bảo vệ và cứu nguy khi cần thiết. Không dùng khóa mở nắp phuy xăng và các dung môi dễ cháy bằng sắt thép.
Khi giao nhận hàng xe không được nổ máy trong kho hoặc nơi chứa nhiều chất dễ cháy, khi đỗ phải hướng đầu xe ra ngoài.
Trên các lối đi lại, nhất là các lối thoát hiểm, không để các chướng ngại vật.
Đơn vị và cá nhân có thành tích phòng cháy chữa cháy sẽ được khen thưởng, người nào vi phạm các quy định trên thì tùy trách nhiệm nặng nhẹ mà xử lý từ thi hành kỉ luật hành chính đến truy tố theo pháp luật hiện hành.
KẾT LUẬN:
Mặc dù quy trình sản xuất tương đối rõ ràng, nhưng trong quá trình thiết kế vẫn không tránh khỏi thiếu sót do các nguyên nhân chủ quan lẫn khách quan.
Phần chọn thiết bị: do khả năng tìm tài liệu còn hạn chế, các nhà sản xuất không đưa hết các thông số của thiết bị, nên thông số thiết bị vẫn chưa đầy đủ.
Phần tính điện, nước, hơi: do không có kinh nghiệm thực tế và các thông số của thiết bị nên chỉ tính một cách tương đối, chưa chính xác.
Phần kinh tế: không thể tính được vì các nhà sản xuất không đưa ra giá thành thiết bị
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Đống Thị Anh Đào, Kỹ thuật bao bì thực phẩm, NXB ĐHQG TPHCM, 2004
Quách Đĩnh – Nguyễn Văn Tiếp – Nguyễn Văn Thoa, Công nghệ sau thu hoạch và chế biến rau quả, NXB KHKT, 1996
Lê Văn Việt Mẫn, Công nghệ sản xuất các sản phẩm từ sữa và thức uống –
tập 2 Công nghệ sản xuất thức uống, NXB ĐHQG TPHCM, 2004
Lê Văn Việt Mẫn – Lại Quốc Đạt – Nguyễn Thị Hiền – Tôn Nữ Minh Nguyệt – Trần Thị Thu Trà, Công nghệ chế biến thực phẩm, NXB ĐHQG TPHCM, 2009.
Tôn Nữ Minh Nguyệt – Lê Văn Việt Mẫn – Trần Thị Thu Trà, Công nghệ chế biến rau trái tập 1, Nguyên liệu và công nghệ bảo quản sau thu hoạch, NXB ĐHQG TPHCM, 2008
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- Noi dung do an.doc