Giáo trình Công nghệ thực phẩm

pdf 129 trang ngocly 01/06/2021 230
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Công nghệ thực phẩm", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfgiao_trinh_cong_nghe_thuc_pham.pdf

Nội dung text: Giáo trình Công nghệ thực phẩm

  1. Giáo trình Công nghệ thực phẩm
  2. CH NG I : KHÁI NI M C B N V QUÁ TRÌNH CÔNG NGH TH C PH M I. Khái ni m công ngh Công ngh có ý ngh a t ng h p c a các yu t sau ây : - V t li u và quá trình bi n i c a v t li u - Ph ơ ng pháp (quy trình) s n xu t - Công c s n xut - iu ki n kinh t , t ch c s n xu t Bi n i c a v t li u Vt lý Hóa lý Hóa h c Hóa sinh Sinh h c Cm quan Tính ch t v t lý và bi n i  Cơ lý: hình d ng, c ng, kh i l ng, bi n l u  Nhi t: nhi t , d n nhi t, nhi t hàm  Quang: ho t ng quang h c, ph n chi u, kh n ng h p th  in : d n in, hng s in ly  Cơ lý: hình d ng, c ng, kh i l ng, lu bi n,  Nhi t: nhi t , d n nhi t, nhi t hàm  Quang: ho t ng quang h c, ph n chi u, kh n ng h p th  in : d n in, hng s in ly S bi n i v t lý liên quan n vi c t o thành các ch t m i, tính ch t c m quan c a th c ph m (màu s c, mùi v , hình th c ) Tính ch t hóa lý và bi n i  Tính ch t keo : Hydrat hóa, tr ơ ng n , ông t , t o mixen, tính ch t a n c, k n c 1
  3.  Tính ch t pha : B c h ơi, hòa tan, k t tinh, t o b t, t o ông (r n, l ng, khí)  Tính ch t khuy ch tán (tính hút m, tính phân tán) : Trao i ch t, truy n kh i Tính ch t hóa h c và bi n i  Ch t dinh d ng  Nc  Các h p ch t  Các s n ph m trao i ch t  Ch t b sung  Ch t nhi m Bao g m các bi n i :  Phân gi i, th y phân  Các ph n ng c ng  Các ph n ng oxi hóa  Các ph n ng trao i, trung hòa Tính ch t hóa sinh và bi n i  Tr ng thái enzyme : Các l ai ph n ng hóa h c có s tham gia c a enzyme  chín  lên men Tính ch t sinh h c và bi n i  Cu t o t bào : Bi n i t bào  Ngu n g c sinh h c : Phát tri n và sinh tr ng  Tình tr ng VSV : bi n i vi sinh v t  Tình tr ng v sinh:  Tính ch t sinh lý dinh d ng : Tính ch t c m quan và bi n i  Mùi v  Màu s c  Tr ng thái 2
  4. II. Khái ni m v công ngh th c ph m Quan ni m thông th ng: Công ngh - ph ơ ng pháp (technology) = (method) sn xu t -Th t c (proceduce) -hay qui trình (instruction) Quan ni m hi n i: 4 y ếu t ố CB: Công ngh -Vt li u và bi n i c a v t li u ( i t ng s n xu t) (technology) = -Ph ơ ng pháp (qui trình s n xu t) -Công c (ph ơ ng ti n s n xu t) -iu ki n kinh t , t ch c SX Quan ni m thông th ng: Nguyên Bi n i Sn li u ph m Qui trình Thi t b Quan ni m hi n i: Nguyên Bi n i Sn li u Qui trình ph m Thi t b Kinh t Hi u qu kinh t S l ng Ch t l ng 3
  5. 2.Các ph ư ng pháp và quá trình trong CNTP: a. Khái ni m công ngh gia công và công ngh ch bi n: Gia công là ph ơ ng pháp bi n i v t li u t tr ng thái này sang tr ng thái khác, nh ng ch ưa đạt được đế n tr ạng thái cu ối cùng c n yêu c u c a v t li u hay c a s n ph m. Ch ế bi ến là ph ơ ng pháp bi n i v t li u cho t ới khi đạ t được tr ạng thái c a yêu cu s d ng hay yêu c u thành ph m. b. Phân lo i các ph ư ng pháp ch bi n th c ph m Theo trình t th i gian (thu ho ch, b o qu n, ch bi n, b o qu n thành ph m, x lý tr c s d ng) Theo trình s d ng công c (th công, c ơ gi i, t ng hóa) Theo ngu n n ng l ng s d ng (tác nhân v t lý, n i n ng) Theo tính ch t liên t c (gián on, bán liên t c, liên t c) Theo tr ng thái m c a v t li u (khô, t) Theo m c ích (chu n b , khai thác, ch bi n, b o qu n, hoàn thi n) Phân lo i theo m c ích c a quá trình - Quá trình chu n b : là quá trình s lý s ơ b nguyên li u, t o iu ki n thu n l i cho quá trình ti p theo ví d nh quá trình lo i tr t p ch t, phân lo i, t o hình un nóng - Quá trình khai thác : là quá trình làm giàu c u t có giá tr dinh d ng trong th c ph m nh quá trình cô c, k t tinh, ch ng c t. ép - Quá trình ch bi n: quá trình tác ng vào nguyên li u t th c ph m có ch t l ng th p tr thành th c ph m ch t l ng cao h ơn. + Làm t ng giá tr c m quan: giá tr c m quan ph thu c vào : hình dng, màu s c, mùi, v c a th c ph m. + Gi c giá tr dinh d ng c a th c ph m + Làm t ng th i gian b o qu n : loi tr vi sinh v t, m t ph n bào t và enzyme ch a trong th c ph m. - Quá trình hoàn thi n: quá trình bao gói t o ra s n ph m phù h p nh quá trình rót sn ph m vào h p, t o dáng, t o hình, dán nhãn 4
  6. - Quá trình b o qu n: làm h n ch s hao h t giá tr dinh d ng c a s n ph m nh quá trình làm l nh ông, thanh trùng Phân lo i các quá trình công ngh : - Quá trình c ơ h c: Quá trình tác ng c ơ h c lên nguyên li u làm thay i hình dng, kích th c mà không làm thay i thành ph n hóa h c. VD: nghi n, chà xát, ct, - Quá trình th y l c c ơ gi i : Là quá trình c ơ h c nh ng tác ng vào nguyên li u dng d ch l ng s t, VD: khu y tr n, ng hoá - Quá trình khu ch tán: Là quá trình chuy n v t ch t t pha này sang pha khác nh quá trình hòa tan, quá trình k t tinh, ng ng t bay h ơi - Quá trình nhi t: Là các quá trình un nóng làm l nh, th ng là quá trình nhi t kèm theo quá trình khu ch tán. VD : thanh trùng, s y, rán - Quá trình hóa h c và sinh h c: Quá trình này tác ng vào nguyên li u t o ra s n ph m làm thay i c tính ch t, thành ph n hóa h c c a nguyên li u, t o ra các s n ph m m i. VD : lên men, enzyme thu phân 3. Yêu c u thi t b trong CNTP -Th c hi n quá trình công ngh tiên ti n, t o ra c nh ng thông s mà công ngh yêu c u. -Tính tiêu chu n hóa cao ( ơn gi n trong thi t k , s a ch a). -D v n hành, an toàn, d làm v sinh, b n, ch c ch n, d t ng hoá. -Hi u qu kinh t k thu t cao, chi phí/ ơn v s n ph m là th p nh t, n ng su t, giá thành u t , di n tích chi m ch , chi phí v n hành b o d ng. - b n hoá h c c a máy: không b n mòn hoá h c, ch u nhi t, b n c ơ h c cao : b n v t li u ch t o ph thu c vào iu ki n s n xu t. Vì v y khi ch n thi t b tr c h t ph i xác nh chính xác các thông s công ngh nh : nhi t , áp su t, môi tr ng ti p xúc. II. Tính ch t h th ng c a quá trình công ngh th c ph m Hệ th ống = mt t p h p các ph n t (element) + t p h p m i quan h gi a các ph n t ó. 5
  7. Các ph n t c u thành h th ng có nhi ệm v ụ chuy ển hoá các đạ i l ượng vào c ủa hệ th ống (input) thành các đại l ượng ra (output) ca h th ng (ch c n ng c a h th ng) . I LNG PT 1 PT 2 PT 3 I L NG U VÀO U RA (INPUT) (OUTPUT) PT 5 PT 4 H TH NG C TH y: các y u t bên ngoài X Y x: các y u t bên trong H TH NG TR U T NG NGUYÊN LI U PT 1 PT 2 PT 3 PT 4 SP 1 PT 5 PT 6 PT 7 SP 1 PT 8 PT 9 SP 1 H TH NG DÂY CHUY N 6
  8. H th ng NGUYÊN ph ư ng pháp I LI U DC 1 SP 1 Vn chuy n DC 2 SP 1 NGUYÊN H th ng ph ư ng pháp II DC LI U 3 SP 1 DC4 SP 1 H TH NG LIÊN K T CÁ HP ÉP LÀM T I SY PT PT 1 PT 2 PT 3 4 NGHI N BT CÁ SÀNG PT 5 X LÝ TÁCH TINH DU CÁ DU CH PT 6 PT 7 H TH NG C TH C A CNSX B T CÁ, D U CÁ 7
  9. Vt lý C lý Hoá h c Phân chia BT CÁ CÁ DU CÁ Thi t b τττ to H TH NG TR U T NG C A CNSX B T CÁ, D U CÁ Mc khô Ra Nng Cán xé Tm gia v Sy Bao gói Sp P. hoá P. hoá P. hoá h c (a) Quá trình hc (b) hc (c) bao gói, nh hình Quá trình c ơ lí Quá trình hóa lí Quá trình c ơ lí, nh hình Quá trình nhi t Quá trình c ơ lí a) - Ph n ng thu phân b) - Ph n ng hoá h p c) - Ph n ng thu phân -Ph n ng phân hu -Ph n ng melanoidin -Ph n ng caramen hóa -Ph n ng caramen hóa -Ph n ng quinonamin -Ph n ng melanoidin -Ph n ng melanoidin -Ph n ng quinonamin -Ph n ng quinonamin -Ph n ng oxy hoá kh -Ph n ng oxy hoá kh 8
  10. Quá trình lên men : to [ng] [NaCl] ym khí Rau qu chua Rau qu LÊN MEN VSV Glucoza Saccaroza Axit lactic Sõ h th ng lên men mu i chua rau qu to τ [NaCl] pH Thu s n Sn ph m l ng (fish sauce) X lý LÊN MEN Sn ph m c (fish paste) Cơ h c [E] Quá trình thu phân Pr Quá trình t o màu Quá trình t o mùi Quá trình lên men lactic (có thính) Sõ h th ng thu s n lên men 9
  11. to τ ym khí Cõ h c LÊN MEN Tôm X lý Tôm chua VSV ýng (Saccaroza) Axit lactic Quá trình lên men lactic Quá trình thu phân Pr Quá trình t o màu Quá trình t o mùi Sõ h th ng lên men tôm chua Tiêu chu n hoá Thanh trùng to τ ym khí to τ ng hoá LÊN MEN Sa Chu n b Ngâm chín SP VSV Axit lactic ng Cy Quá trình lên men lactic ch ng VSV Quá trình t o qu n s a Quá trình bi n i Pr Quá trình lên men ethanol (t/h có n m men) Chu n b ch ng Sõ h th ng lên men s a chua 10
  12. PH N TH 2 CÁC QUÁ TRÌNH C B N TRONG CÔNG NGH TH C PH M CH NG I : QUÁ TRÌNH C LÝ Bài 1 : Quá trình phân chia (phân lo i và phân h ng) 1. Bn ch t c a quá trình Là s tách các c u t có trong m t h n h p thông qua s khác nhau b i m t ho c nhi u tính ch t c tr ng c a chúng. - Phân lo i (sorting): Quá trình phân lo i th c ph m là quá trình chia th c ph m ra thành nh ng nhóm d a vào m t s tính ch t v t lý có th o c nh : hình d ng, kích th c, kh i l ng và màu s c. - Phân h ng (grading): Phân h ng là quá trình ánh giá m t s thu c tính c a th c ph m có c s ánh giá toàn di n ch t l ng c a th c ph m. Thu t ng phân lo i th ng c dùng thay th qua l i cho thu t ng phân h ng. Quá trình phân hng th ng c th c hi n b i ng i ã c ào t o và có kinh nghi m. 2. M c ích c a quá trình - Chu n b : tách các tp ch t, làm s ch h n h p. - Hoàn thi n là quá trình phân lo i s n ph m trong và sau khi khi ch bi n. Phân nguyên li u th y s n tr c khi vào các quá trình ch bi n. 2. V t li u và quá trình bi n i Không có bi n i v ch t ch bi n i v thành ph n c u t (v t lý). 3. Ph ơ ng pháp th c hi n S d ng d u hi u phân chia phân chia : nh ng tính ch t khác nhau v c ơ lí : kích th c hình h c, hình d ng, tính ch t khí ng, tr ng thái b m t Quá trình phân chia có th d a trên các d u hi u sau: Theo m t d u hi u phân chia: theo kích th c, theo m c ch t l ng, ây là hình th c phân chia c áp d ng nhi u nh t trong vi c phân chia h n h p th c ph m. Nguyên li u c d a theo m t tính ch t nh t nh phân chia thành nhi u lo i khác nhau. 11
  13. Ví d : quá trình phân chia các c khoai tây c d a vào kích th c to nh c a c phân ra các lo i khác nhau. Quá trình phân chia các qu d a trong công ngh s n xu t h p d a c ng dùng y u t kích th c c a qu phân lo i ng v i ng kính c a qu khác nhau. Theo hai ho c nhi u d u hi u phân chia k t h p v i nhau:  Theo kích th c  Theo hình d ng  Kh i l ng  Tính ch t khí ng h c  Phân lo i theo tính ch t t tính  Phân lo i theo màu s c Hi u su t c a quá trình phân lo i ưc tính : (a − a ). B E = c d .100 , % ad 1( − ad ) Trong ó : - ac: thu n nh t cu i cùng c a h n h p chính. - a: thu n nh t ban u c a h n h p chính - B : t l thu h i h n h p chính. Ví d : sau khi làm s ch 145 t n h t iu có tinh khi t 85% thì thu c s n ph m có l n 2% t p ch t và cho hi u su t c a quá trình phân chia là 95%. Tính lng s n ph m thu c? Gi i bài: Nh v y ta có - ac = 1- 0,02 = 0,98 - a = 0,85. - E = 0,95 = 95%. (a − a ). B T công th c : E = c d .100 , % ad 1( − ad ) Do ó E.a 1( − a ) 95 .0,85.( 1− 0,85) B = đ đ = = 0,93 100 .( ac − ađ ) 100 .( 0,98 − 0,85) Mà B = kh i l ng h n h p sau khi phân chia/kh i l ng tr c khi phân chia 12
  14. Do ó : l ng h n h p h t iu s ch thu c là = B. l ng tr c khi phân chia = 0,93.145 = 134,85 t n s n ph m. 3.8. Máy phân lo i ki u sàng Máy phân lo i ki u sàng th ng có hai d ng là sàng ph ng và sàng hình tr (thùng quay). 3.8.1. Máy phân lo i ki u sàng ph ng: Máy g m m t s sàng c x p ch ng lên nhau phía trên m t khung t o rung. Sàng có kích th c l t 20 mm n 125 mm. Các h t có kích th c nh h ơn kích th c l sàng s i qua sàng d i tác d ng c a tr ng l c cho n sàng có kích th c l mà nó s gi h t l i trên sàng. Máy phân lo i ki u sàng ph ng 3.8.2. Máy phân lo i ki u sàng hình tr : Máy phân lo i d ng này ch y u s d ng phân lo i các lo i h t ng c c nh lúa, go, cà phê, h t iu Máy có c u t o g m sàng hình tr làm b ng thép t m có c l ho c b ng l i an. Các sàng c t nghiêng so v i m t ph ng n m ngang m t góc t 5-10°. Các sàng có th c b trí d ng ng tâm (sàng này n m trong sàng kia) ho c d ng song song n i ti p (các h t i t sàng này n sàng kia). Máy phân lo i ki u sàng hình tr có n ng su t cao h ơn máy phân lo i ki u sàng ph ng. N ng su t 13
  15. ca máy s t ng cùng v i t c quay c a sàng, tuy nhiên n u t c quay v t quá tc gi i h n, v t li u do l c ly tâm s dính vào sàng mà không r ơi xu ng. Máy phân lo i ki u sàng n i ti p Máy phân lo i ki u sàng ng tâm 3.9. Máy phân lo i trái cây 3.9.1 Máy phân lo i dùng con l n Máy g m m t s con l n l p phía trên m t b ng chuy n nghiêng. Kho ng cách t các con l n n b m t c a b ng t i t ng d n theo chi u chuy n ng c a v t li u. Trong khi chuy n ng cùng t m b ng, n u kích th c c a trái cây nh h ơn kho ng cách gi a con l n và b m t t m b ng, trái cây ra i ra ngoài máng h ng. 14
  16. 3.9.2. Máy phân lo i dùng dây cáp B ph n phân lo i là các dây cáp c ng gi a hai tr c quay. Kho ng cách gi a hai dây cáp t ng d n t trên xu ng. Nguyên li u c n phân lo i th ng là các lo i qu to nh cam, b i, chanh Nguyên li u c n p vào t phía trên. Sau khi n p vào, các qu s chuy n ng d c theo khe h gi a 2 s i dây cáp và s r ơi xu ng máng h ng d i n u kho ng cách gi a hai s i dây cáp l n h ơn kích th c c a qu . Trôc quay D©y c¸p Mét cì Puly 3.10. ng phân lo i S d ng r t hi u qu trong công nghi p xay xát, dùng phân lo i h t dài và ng n, thí d nh phân lo i t m ra kh i g o. ng phân lo i là m t ng hình tr c truy n ng quay, làm t thép t m m ng cu n tròn l i. B m t bên trong c a ng c t o các h c lõm có kích th c chính xác và b ng nhau b ng phơ ng pháp d p bên trong và ng tr c v i ng có m t vít ti và máng h ng có th iu ch nh v trí h ng c b ng các quay máng. ng và vít ti có th quay cùng s vòng quay ho c có th khác nhau. 15
  17. Nguyên li u c a vào m t u c a ng. Khi quay, h t s chui vào h c. Các ht dài r ơi ra ngay khi h c v a c quay lên. Trái l i, h t ng n n m sâu trong h c nên r ơi ra sau khi ng ã quay lên cao. Ph n h t ng n s r ơi vào máng h ng và c vít t i y d c theo máng ra ngoài và r ơi theo m t ng riêng. Sau m t s l n quay, h u h t h t ng n c chuy n lên máng h ng, ph n còn l i trong ng ch là ht dài. Do ng quay t h ơi d c nên h t dài di chuy n d n v u th p c a ng và rơi ra. Tùy theo v trí c a máng h ng, kích th c c a các h t dài và ng n c phân riêng s thay i. Nng su t và ch t l ng làm vi c c a ng phân lo i t ng khi ng dài h ơn. Ngoài ra kích th c c n chính xác và ng nh t, n u không r t khó phân lo i. Trong tr ng hp quay nhanh, l c lytâm quá l n s làm h t bám ch t lên thành ng làm gi m kh nng phân riêng ho c ôi khi không phân riêng c. 3.11 Máy phân phân c tôm 3.11.1 Nguyên t c B ph n làm vi c chính là c p tr c l p nghiêng so v i m t ph ng n m ngang. Kho ng cách gi a hai tr c l n t ng d n t trên xu ng. Tôm c n p vào t phía trên c a c p tr c và i xu ng d i. Khi nào kho ng cách gi a hai tr c l n l n h ơn chi u dày thân tôm, tôm s r ơi xu ng máng h ng và i n b ng chuy n ti p nh n tôm. 1.Thùng ch a nguyên li u 5.T m iu ch nh c tôm 16
  18. CÊu t¹o cña m¸y ph©n lo¹i trôc l¨n 2.B ng t i n p li u 6. Máng h ng tôm 3. Máng rung 7. B ng t i ra tôm 4.Tr c l n phân c Máy phân c g m 2 ph n chính: i) B ph n n p li u: B ph n này g m m t thùng n p nguyên li u d ng hình ch nh t c làm b ng thép không r . Bên trong thùng có t m t b ng t i n p li u a nguyên li u lên cao. Do d c c a b ng t i l n nên trên t m b ng g n các thanh b ng thép to thành g a tôm lên. Phía d i u tháo li u c a b ng t i là mt màng rung có các rãnh nh h ng. M c ích c a sàng rung là dàn u nguyên li u và sau ó phân b u n các khe c a tr c l n phân c . Phía d i màng rung có l p mô t ơ in t o rung. ii) B ph n phân c : B ph n này bao g m các c p tr c phân c chuy n ng ng c chi u nhau và t nghiêng m t góc so v i m t n m ngang. Do máy phân c th ng phân nhi u c nên các tr c l n phân c th ng chia làm hai tr c ng n h ơn. Tr c l n th ng làm b ng thép không r và có chi u dài kho ng t 3- 4 m. T i kho ng h không phân c gi a hai tr c l n, ng i ta t các t m ch n dng ch không cho nguyên li u lt xu ng các khe không phân c . Phía d i tr c l n phân c là các máng h ng nguyên li u. Phía d i các máng h ng là các b ng t i chuy n tôm ã phân c ra ngoài. 3.11.2 Nguyên lý ho t ng Nguyên li u sau khi r a s ch c a vào thùng n p nguyên li u. B ng t i n p li u s a nguyên li u lên phía trên và vào sàng rung. Sàng rung s phân b u nguyên li u vào các tr c l n phân lo i. Nguyên li u s i vào khe h gi a hai tr c 17
  19. ln và chuy n ng i xu ng. Khi chi u dày thân tôm nh h ơn kho ng cách gi a hai tr c l n, tôm s r ơi xu ng máng h ng và n b ng t i ti p nh n nguyên li u. iu ch nh c nguyên li u, ng i ta có th iu ch nh kho ng cách c a 2 tr c l n nh các vít ho c iu ch nh b ng các t m iu ch nh c nguyên li u s 5, t m này có th d ch lên, d ch xu ng t ng gi m c nguyên li u. 3.12. Máy l a ch n dùng quang in 3.4.1 Nguyên t c: Thi t b s d ng các tia sáng chi u vào th c ph m, quá trình phân lo i d a vào s khác nhau v màu s c c a th c ph m. Thi t b lo i này dùng phân lo i thc ph m có màu s c khác nhau nh các lo i qu chín và qu xanh, lo i g o, phân lo i lúa mì, Nguyên lý làm vi c 18
  20. Go b lo i Go thành ph m Lúa mì b lo i Lúa mì thành ph m 3.4.2 C u t o và ho t ng: C u t o c a thi t b phân lo i dùng quang in c miêu t hình bên. 19
  21. Thi t b bao g m m t ph u n p nguyên li u (1), ph u này t trên m t sàng rung (2) dàn u nguyên li u. Nguyên li u c ch y xu ng m t ng tr t (3) thành hàng. Phía d i c a ng tr t có t m t thi t b dùng phân lo i th c ph m theo màu s c (4). Thi t b này g m có èn phát ra tia sáng chi u vào th c ph m. Trên thi t b có t i di n v i èn hu nh quang là m t v t kính thu nh n ánh sáng phát ra chi u qua th c ph m. Màu s c trên th c ph m khác nhau s tác ng l i v t kính. T tín hi u t v t kính chuy n n b ph n iu khi n phân tích. Tín hi u này c chuy n qua tín hi u in áp : làm thay i hi u in th , t tín hi u in s chuy n qua tín hi u c ơ h c. Khi có s khác nhau vè màu s c s làm thay i in áp và b ph n iu khi n tác ng vào b ph n nén khí ho t ng m van y (5) và y th c ph m không phù h p v i màu s c yêu c u chuy n ng l ch h ng chuy n ng. Nh v y, th c ph m ã c phân ra thành hai lo i t trong hai thùng ch a (7) và (8). 20
  22. 2.2 Quá trình ép 2.2.1. M c ích, yêu c u  Phân chia l ng- r n trong v t li u : ép n c mía trong s n xu t ng, ép rau qu l y d ch, ép d u trong các lo i h t có d u.  nh hình- bi n d ng v t li u : ép t o ra s i, t o hình cho bánh bích quy, ép u ph trong quá trình tách n c, ép viên ng, 2.2.2. V t li u và quá trình bi n i Tính ch t c a v t li u ép: Xét v tính ch t hóa lí : liên k t c a ch t dinh d ng v i n c trong nguyên li u bao g m các liên k t t do (liên k t dính), liên k t hóa lí (liên k t c ơ lí và th m th u) và liên k t hóa h c. Do ó vi c ép tách các ch t dinh d ng trong th c ph m ra ngoài ph thu c vào s c t t các liên k t này b ng các l c c ơ h c sau khi phá v c u trúc t bào c a th c ph m. Ph n l ng (d ch ép) c a quá trình ép là n c và các ch t dinh d ng hòa tan hay không hòa tan trong n c. Ph n r n (bã ép) là ph n các ch t x ơ, ph n còn l i c a quá trình ép, có m th p và ã b bi n i so v i nguyên li u ban u.Trong quá trình ép cng c n tính n c u trúc c a v t li u, c ng, x p, kh n ng àn h i ca nguyên li u l a ch n thông s cho quá trình. Bi n i v v t li u : Thay i ch y u v m t v t lý: v c u trúc, tr ng thái, m, tr ng thái liên kt, hình d ng, Không thay i nhi u v hóa sinh hóa h c, sinh hóa nh ng do quá trình ép làm t ng kh n ng ti p xúc v t li u v i oxy không khí nên d x y ra quá trình oxyhoa các ch t dinh d ng, nh t là các ch t vitamin, ng th i làm gi i phóng các enzyme ra kh i t bào c ng làm t ng kh n ng oxyhoa. 2.2.3. Các y u t nh h ưng Tính ch t v t li u: liên k t gi a các ch t dinh d ng v i ph n r n trong th c ph m là m t nhân t nh h ng n hi u su t c a quá trình ép. Do ó, làm gi m liên k t này thì s t ng hi u qu c a quá trình. Quá trình x lí tr c khi ép là c n thi t phá v ho c làm y u m t ph n các liên k t hóa lí, phá màng t bào b ng các ph ơ ng 21
  23. pháp c ơ h c (nghi n, c t, va p ), ph ơ ng pháp gia nhi t và dùng enzyme th y phân. Ví d : Ép mía : c n nghi n nh thân mía tr c khi ép l n 1, sau ó phun n c nóng vào ph n bã hòa tan các ch t ng còn trong bã và ti p t c ép l n 2, iu này làm cho hi u su t t kho ng 90 %. Ép d u : nghi n nh phá v c u trúc t bào do d u n m sâu trong các mao qu n ca v t li u và gia nhi t b ng h ơi n c tr c ti p làm y u các liên k t c a v t li u vi d u, làm bay m t ph n h ơi n c, bi n tính prôtit, h hóa tinh b t làm cho n i nh tr nên àn h i h ơn. Áp l c ép Áp l c ép c n t o ra làm rách màng t bào tùy thu c vào c u trúc c a v t li u mà có lc ép t o ra khác nhau. C u trúc v t li u càng c ng thì l c ép càng cao. Theo nh ng nghiên c u thì hi u su t c a quá trình ép t l thu n v i l c ép, nh ng n u lc ép t ng quá cao thì làm cho các mao qu n b b t kín và ngn c n s thoát d ch ra ngoài. Vn t c ép: v i m t chi u dày ép c nh thì khi t ng v n t c c a máy ép n ng su t s t ng lên, còn n u v n t c ch m thì n ng su t gi m i nh ng hi u su t ép l i t ng lên. 2.2.3. Ph ơ ng pháp th c hi n :  Áp su t cao  Áp su t th p  Nhi t cao  Nhi t th p 2.2.4. V n thi t b (gi i thi u thi t b ép)  Ép vít: Ép qu , h t có d u sau khi ã nghi n và ch ng s y  Th y l c: Thích h p cho v t li u c ng(ht có d u)  Tr c: V t li u c ng và có s i(mía)  Khí nén: V t li u c n tránh vò nát(các lo i qu ) 22
  24. 7.1. Máy ép 7.1.1 Máy ép th y l c làm vi c gián on 23
  25. Thùc phÈm Pittông Ap l c Van Pittông Van Van DÇu M¸y Ðp thuû lùc A: xi lanh m¸y nÐn B: xi lanh Ðp S¬ ®å nguyªn t¾c cña qu¸ tr×nh Ðp thuû lùc Cu t o c a thi t b bao g m m t bàn ép phía trên có giá ép. Bàn ép này c t trên m t pittông d ch chuy n. Trong xi lanh c a bàn ép có t ch t l ng, th ng là du, ch t l ng này n m trong không gian tác d ng c a hai pittông, tác ng qua l i theo nguyên t c thu l c c th hi n. M t h pittông và xi lanh khác có ti t di n nh h ơn r t nhi u so v i ti t di n c a xi lanh trong bàn ép, ch t l ng trong hai xi lanh này c thông v i nhau. Tác d ng m t l c lên xi lanh máy nén (A) ch t l ng s truy n l c này tác d ng lên xi lanh máy nén, làm d ch chuy n xi lanh máy nén lên trên cao, ép th c ph m lên trên giá ép. Lúc ó th c ph m b ép và d ch s ch y xu ng máng ch a, còn d ch còn l i trên b m t c a bàn ép. Máy ép thu l c làm vi c gián on nh ng cho n ng su t cao và t n ít n ng l ng. 7.1.2 Máy ép tr c vít Máy ép tr c vít bao g m m t vít t i có b c vít gi m d n theo h ng chuy n ng ca nguyên li u. Tr c vít c t trong m t ng sàng có ng kính l sàng r t nh . Tr c c a máy ép c g n v i ng c ơ in thông qua h p s iu ch nh tc quay c a tr c vít. Phía d i c a máy ép là máng ch a d ch. M t u có c a np li u a th c ph m c n ép vào m t u a bã ã ép ra ngoài. Th c ph m c n ép c a vào không gian c a vít t i. D i s c ép c a vít t i c u trúc c a th c ph m b phá v , d ch trong th c ph m ch y ra ngoài. D ch ch y xu ng 24
  26. máng ch a và c vn chuy n ra ngoài. Bã ép ti p t c c ép trong không gian ca vít t i và d i s c ép c a vít t i, d ch trong t bào ti p t c c v t ki t cho n khi bã i n u kia c a máy l c ép. Bã s c y ra ngoài theo chi u y c a vít t i. 1 2 3 4 7 6 5 M¸y Ðp trôc vÝt 1: m« t¬ 2: trôc vÝt 3: cöa n¹p liÖu 4: æ ®ì 5: l−íi sµng 6: m¸ng chøa dÞch 7: cöa th¸o b· Ðp 2.3 Quá trình l ng 2.3.1. M c ích, yêu c u Phân riêng m t h n h p không ng nh t (có kh i l ng riêng khác nhau) bng tr ng l c ho c l c ly tâm. Mc ích Khai thác: Tách tinh b t kh i d ch bào. Chu n b : tr c khi l c, l ai b t t p ch t. S n xu t alginate, agar t rong bi n 2.3.2. V t li u và quá trình bi n i Th c ph m s d ng quá trình l ng bao g m các h : các ch t r n phân tán trong ch t lng g i là h huy n phù, các pha l ng phân tán trong l ng không tan l n vào nhau gi là h nh t ơ ng và các ch t khí s c vào lòng ch t l ng g i là h b t. 25
  27. Trong th c t , quá trình l ng c th c hi n ch y u v i h huy n phù v i m c ích là phân chia h n h p huy n phù thành hai pha : pha l ng và pha r n. m t trong nh ng pha r n khó tách là các lo i huy n phù có kích th c nh , chúng t n t i tr ng thái l ơ l ng trong ch t l ng mà không l ng xu ng b ng tr ng l c. ph ơ ng pháp l ng b ng tr ng l c ch l ng c các h t huy n phù có kích th c l n h ơn 100 µm. còn các ch t có kích th c nh h ơn thì không hi u qu . Các ch t r n dng này th ng c g i là h keo. Chúng mang in tích và l ơ l ng trong ch t lng, h keo là nguyên nhân gây ra các v n c và làm m t giá tr c m quan c a s n ph m. tách c hoàn toàn các ch t keo trong ch t l ng, các ch t tr l ng c áp d ng nh m t ch t làm ông t các keo. Các h t keo b ông t lai v i nhau khi chúng b trung hòa in tích : g i là im ng in. các ch t tr l ng có nhi m v làm trung hòa in tích c a l p in tích trên b m t h t keo, các h t keo s t t p li v i nhau và làm t ng kh i l ng, khi ó h keo s l ng xu ng áy. Ngoài các ch t tr l ng, thì bi n pháp gia nhi t làm t ng nhi t c a ch t lng n g n nhi t sôi c ng làm cho các h t keo ông t . Bi n pháp này em l i hi u qu cao hơn nh ng nó nh h ng n ch t l ng c a th c ph m : nh thay i màu, mùi c a s n ph m. Bi n i c a th c ph m l ng trong quá trình v n chuy n và bo qu n là s ông t c a các h keo mà quá trình ch bi n ch a lo i tr h t nh các s n ph m bia, r u vang, n c qu , nhi t t ng lên làm cho các h t keo ông t và t o thành các h t l ơ l ng trong chai, làm gi m giá tr c m quan c a th c ph m. Các bi n i c a th c ph m : Ch bi n i v t lý (tách pha) Không bi n i hóa h c, hóa lý, sinh hóa Ch t l ng t ng lên do lo i c t p ch t (c m quan) 2.3.3. Ph ơ ng pháp th c hi n Lng b ng tr ng l c: B l ng, thùng l ng 26
  28. Quá trình l ng c th c hi n b ng tr ng l c c a h t r n, do s chênh l ch v kh i lng riêng nên h t r n s l ng xu ng áy thùng. Quá trình h t i xu ng th ng c sc c n c a l c y Acximet do s c c n th y l c t o nên. Quá trình l ng tr ng l c c th c hi n trong nhi u gi và ch cho hi u qu t t v i các h t có kh i l ng riêng l n h ơn kh i l ng riêng c a pha liên t c. qúa trình l ng c th c hi n trong các thùng l ng có áy hình côn, trong thùng l ng l n có t thêm các thi t b cào bã lng xu ng c a tháo bã. Lng b ng tr ng l c áp d ng cho vi c thu h i tinh b t, thu h i các lo i b t nghi n trong quá trình nghi n t, thu h i d ch s a n m men trong quá trình lên men Lng b ng l c ly tâm: Xyclon S d ng l c ly tâm tác ng vào các ph n t t o ra các bán kính quay khác nhau do lc ly tâm c tính : m.v2 F = lt r Trong ó: m là kh i l ng c a h t r n, kg. v : là v n t c dài c a h t, m/s r: bán kính quay c a c a h t, m Nh v y, các h t có kh i l ng càng l n thì sinh ra l c li tâm càng l n. trong m t bán kính quay nh t nh, pha có kh i l ng l n s n m sát thành c a thi t b , còn pha có kh i l ng nh thì càng n m v phía tâm thi t b . Quá trình li tâm l ng áp d ng cho t t c các lo i s n ph m nh ng nó th ng c áp d ng cho các s n ph m có kh i l ng riêng nh và khó l ng b ng tr ng l c vì cn trang b thêm các thi t b ng l c sinh ra l c ly tâm. 2.3.4. V n thi t b (gi i thi u thi t b l ng) 27
  29. 2.4 Quá trình l c Là quá trình phân riêng h n h p l ng không ng nh t thành ph n d ch trong và bã. Quá trình c th c hi n thông qua l p vách l c, d ch trong s th m qua vách l c và bã n m l i trên vách l c. 2.4.1. M c ích, yêu c u Mc ích: Khai thác: S n xu t b t 28
  30. Chu n b : L c d ch ng tr c khi ch bi n, l c trong các lo i d ch bia, dch th y phân, 2.4.2. V t li u và quá trình bi n i Vt li u trong quá trình l c là các lo i khí b i, huy n phù t o nên các pha không tan l n vào nhau và có kh n ng tách kh i nhau. Vt li u g m: khí, b i, l ng, r n. Bi n i: ch làm thay i tính ch t v t lí c a th c ph m nh : trong, sch, màu s c, tr ng thái và ch t l ng c t ng lên. Các tính ch t khác h u nh không b bi n i. Trong các thi t b hi n nay có th l c c các vi sinh v t, các phân t polypeptit lo i chúng ra kh i các s n ph m lên men, th y phân nên giá tr c a các s n ph m l c t ng cao. Trong s n xu t n c m m, quá trình th y phân Prôtêin c a enzyme t o ra các axit amin, các polypeptit, nguyên nhân làm cho nc m m không có v ng t m à và có v ng là do các polypeptit t o ra, do ó quá trình l c càng t t thì d ch n c m m càng có giá tr kinh t cao. Trong quá trình sn xu t bia, quá trình l c bia non c áp d ng và ã lo i h u h t các n m men trong bia ti n hành b o qu n. trong quá trình ch bi n n c u ng thì quá trình l c th m th u ng c v i các màng l c c c nh ã làm t ng ch t l ng c a n c lên r t nhi u và c ng l c c h u h t các vi sinh v t có trong n c. Các y u t nh h ng n quá trình l c - Áp su t l c: là ng l c c a quá trình l c, khi t ng áp su t thì t c l c (l ng th tích d ch l c thoát ra qua b m t l c trong m t th i xác nh) t ng lên. Nh ng n u t ng áp su t quá cao làm cho l p bã b nén ch t, gi m các l mao qu n trong l p bã và ng n c n quá trình l c. - Tính ch t c a l p bã : l p bã t o nên m t l p vách l c h u ích, làm t ng trong c a d ch l c. Nh ng tính ch t c a l p bã ph thu c vào kích th c c a ht c n, n u c n l n, chúng s t o nên m t l p bã x p, t o ra nhi u mao qu n, quá trình l c nhanh. Nh ng n u kích th c h t nh , l p bã m n và nhanh chóng vít các l mao qu n, khó th c hi n quá trình l c. c i thi n vn này, các ch t tr l c ã c a vào t ng x p c a l p bã lên. Th ng c dùng nh t là iatômít (b t m n, thành ph n ch y u là SiO 2) 29
  31. pha v i dung d ch c n l c và p chúng lên l p vách l c, khi ó ch t tr l c s t o cho l p bã có tính x p nhi u h ơn. 2.4.3. Ph ơ ng pháp th c hi n Quá trình l c c th c hi n b ng vi c t o ra s chênh l ch áp su t gi a tr c và sau b m t vách l c. Quá trình này c th c hi n b ng b ơm ho c máy hút chân không. B ơm làm t ng áp su t tr c b m t vách l c còn máy hút chân không th c hi n quá trình h áp su t sau b m t vách l c. - Lc áp su t không i : chi u dày l p bã t ng lên, t c l c gi m i - Lc nhi t cao, th p, th ng Lc nhi t cao : áp d ng cho ch t l ng có nh t cao và nhi t ông c cao, nh các lo i d ch n u rong bi n. Lc nhi t th p: áp d ng cho các lo i d ch d b bi n tính b i nhi t, b oxyhoa nhanh khi t ng nhi t . Ví d nh các lo i bia, các lo i d ch vitamin, Lc nhi t th ng : áp d ng cho ch t l ng có nh t không cao - Lc gián on: quá trình l c có chi u dày l p bã t ng lên, và t c l c gi m i. Quá trình l c k t thúc khi chi u dày l p bã ng n c n s th m c a ch t l ng qua nó. - Lc liên t c: là quá trình l c có chi u dày l p bã không i (xét trên m t v trí c a quá trình l c) và t c l c không i. 2.4.4. V n thi t b 7.2. Các thi t b l c 7.2.1 Máy l c ép khung b n Máy dùng phân riêng h l ng không ng nh t nh ng d ng l c các d ch qu sau khi ép, các d ch ng trong s n xu t bia, d ch chi t su t khác. Nguyên lý c a thi t b này là t o nên s chênh l ch áp su t tr c và sau vách l c, thi t b làm vi c gián on. 30
  32. Cu t o c a máy l c khung b n Máy l c ép ki u khung b n bao g m m t dãy các khung và b n x p xen k nhau và c ép ch t b i vít ép. Các khung và b n u có ba l : m t l d n d ch l c vào, mt l d n n c r a và l còn l i tháo d ch l c ra. Các l ghép v i nhau t o thành các ng thông t u n cu i thi t b . Các khung và b n có tai bên s n treo. Các khung bn này có th ch t o b ng gang, g ho c nh a Bn : có b m t s n ph ng và nh n mép ngoài, lõm và có các g , mép trên c a bn có m t l d n n c r a, ph n d i có l nh thông v i van tháo d ch, b n c l ng v i l c. - Khung : c t gi a hai b n t o ra m t phòng ch a bã, các khung c ng có l n kh p v i l c a b n t o ra ng d n huy n phù ho c n c r a i qua ng này t n cùng phía cu i. Huy n phù i theo ng vào không gian các khung Dung d ch c n l c c b ơm vào không gian các khung ca máy l c d i tác d ng ca tr ng l c và áp l c c a b ơm. N c trong s th m qua v i l c vào các khe c a khung r i theo rãnh d n ch y ra ngoài. Ph n r n b gi l i trong không gian c a khung cho n khi khung ch a y bã. 31
  33. Hçn hîp cÇn läc Håi l−u Trong tr ng h p c n r a bã, ta b ơm n c r a vào ng d n n c r a, các ch t hòa tan có trong bã s hoà tan vào n c và i ra ngoài gi ng nh quá trình l c. Kt thúc quá trình l c khung và b n c tách ra, d i tác d ng c a tr ng l c bã trong khung r ơi xu ng d i máy l c, ph n còn l i dùng bi n pháp th công l y ra. u : n ng su t cao do b m t l c l n, d ki m tra, ơn gi n, b n Nh c im : làm th công, v i l c hao mòn nhi u. 7.3.2. Thi t b l c ki u ng 8.3.2.1 Nguyên t c c a thi t b l c ki u ng: ng l c c làm b ng kim lo i, thu tinh hay th ch anh. ng c b t kín m t u, mt u h . Trên thành ng có c l nh , phía ngoài ng c bao b c m t l p v i l c, th c ch t ây là l p v i d ng các s i nh qu n Líp v¸ch läc quanh ng tr . L p v i l c này ph thu c vào yêu c u c a công ngh . D ch c n l c s i bên ngoài ng, d ch l c s th m th u qua l p vách l c, i vào không gian bên trong c a ng lc, i lên trên và ra ngoài. Trong quá trình CÊu t¹o cña èng läc lc, n u ch có l p vách l c thì ch a th iu ki n l c s ch các ch t huy n phù l ơ l ng, có kích th c nh . t ng c ng cho quá trình l c, t ng hi u qu l c, ng i ta th ng p thêm m t l p b t tr l c bên ngoài l p v i l c, làm t ng hi u qu c a quá trình l c. 32
  34. 8.3.2.2 C u t o c a thi t b l c ki u ng Thi t b c ch t o g m nhi u ng l c ghép l i v i nhau thành m t thi t b nh hình v . Thi t b có m t ng d n d ch vào, m t ng d n d ch trong ra ngoài, phía di là ng x áy. Các ng l c c l p v i nhau trên m t m t bích có ren ho c b ph n m kín. S l ng ng l c kho ng t 1 n 69 ng. 8.3.2.3 Ho t ng c a thi t b : quá trình l c tr i qua 3 giai on. - Giai on 1: Giai on này c n t o ra m t l p vách l c có kh n ng l c nh t nh. Vì l p vách l c trên b m t ng không dày l c c d ch trong cho nên ta ph i ti n hành p thêm m t l p bt tr l c lên b m t vách l c, làm cho vách l c dày lên và vách l c s ho t ng t t h ơn. giai oan này ng i ta b ơm tu n hoàn d ch l c cho n khi th y d ch l c i ra ng tháo d ch l c t trong theo yêu c u thì d ng quá trình p b t tr l c và chuy n qua giai on 2. - Giai on 2: Giai on l c, ng i ta b ơm d ch c n CÊu t¹o cña thiÕt bÞ läc èng lc vào không gian l c, d ch trong s th m th u qua vách l c và i lên trên. Quá trình l c này c k t thúc khi l p bã bám trên b mt ng lc quá dày, c n tr quá trình l c và làm gi m ng l c c a quá trình l c. dày c a l p bã ph thu c vào s l ng ng l c, kho ng 15 n 20 mm. - Giai on 3: giai on làm s ch vách l c, giai on này s d ng b ơm a n c ra i ng c v i chi u i c a chi u i c a d ch l c. Khi ó, l p bã bám trên b m t vách l c s bung ra và i xu ng ng x áy, ra ngoài. 33
  35. 2.5 Quá trình ly tâm Ly tâm là quá trình phân riêng h n h p huy n phù ho c nh t ơ ng thành hai pha khác nhau. Nguyên lí c a quá trình gi ng nh quá trình l ng b ng l c ly tâm, v i huy n phù thì phân chia thành hai pha l ng và r n, còn nh t ơ ng thì phân chia thành hai pha : pha n ng và pha nh . S d ng l c ly tâm tác ng vào các ph n t t o ra các bán kính quay khác nhau do l c ly tâm c tính : m.v2 F = lt r Trong ó: m là kh i l ng c a h t r n, kg. v : là v n t c dài c a h t, m/s r: bán kính quay c a c a h t, m 2.5.1. M c ích, yêu c u Tách các ph n t có kh i l ng riêng khác nhau : các h n h p l ng r n và lng-lng không tan l n vào nhau. Mc ích: Chu n b : tách t p ch t, tr c l c làm gi m áp l c l c Khai thác: Thu nh n s n ph m, thu h i s n ph m 2.5.2. V t li u và quá trình bi n i Hn h p không ng nh t khí- l ng- r n Rn- l ng: Lng- l ng: Ch có bin i v t lý Tr ng thái ch t l ng s n ph m t ng 2.5.3. Ph ơ ng pháp th c hi n Ly tâm l ng : quá trình th c hi n gián on, l c ly tâm tác ng vào h n h p r n l ng, các ch t r n s t o thành l p bã bám ch t vào thành thi t b . sau quá trình ly tâm, h n h p t o Nguyên lí c a máy ly tâm l c 34
  36. thành hai pha: pha l ng (d ch trong) và pha r n (l p bã). Ly tâm l c : quá trình th c hi n gián on ho c liên t c, ph ơ ng pháp này th ng c áp d ng trong công nghi p do n ng su t ly tâm l n. d i tác d ng c a lc li tâm và vách l c, các ch t r n s n m l i trên vách l c, còn l p d ch trong s i qua l p bã, l p vách l c i ra ngoài. Quá trình c o bã c th c hi n liên t c hay gián on. Ly tâm nh t ơ ng: các lo i s a t ơ i c n tách béo, tách d u, quá trình này phân chia h n hp l ng l ng thành hai pha: pha n ng và pha nh . Pha n ng i ra phía thành ngoài c a máy còn pha nh i vào phía tâm máy. Quá trình phân chia pha là do các a hình nón ch p lên nhau, quay v i v n t c l n, t o ra l c ly tâm tác ng vào các h t. 2.5.4. V n thi t b (gi i thi u thi t b ly tâm) 4.1 Ly tâm tách t p ch t và tách béo - Mc ích:  Tách ch t béo ra kh i s a  Các các bào t vi sinh v t ra kh i s a  Tách các ch t r n ra kh i s a 1. Thi t b ly tâm d ng a siêu t c Máy phân ly siêu t c lo i d a có nhi u lo i: lo i h , lo i kín, lo i n a kín, lo i tháo bã b ng tay và b ng ly tâm. Máy ly tâm siêu t c lo i d a dùng phân li huy n phù có hàm l ng pha r n nh ho c phân ly nh t ơ ng khó phân ly. Máy ly tâm siêu t c lo i d a dùng tách b ơ trong s a, tinh luy n d u th c v t và l ng trong các ch t béo Cu t o 35
  37. • B ph n ch y u c a máy là rôto g m các a ch ng lên nhau v i m t kho ng cách thích h p. • a gi a các l ph i n m trên ng thông 1,5mm. • • a trên c gi nh các gân trên m t ngoài c a a d i. Ð nghiêng ca a nón c n m b o h t v t li u tr t xu ng t do (th ng góc na nh nón t 30-500) . • Kho ng cách gi a 2 a ly tâm liên ti p là 0,5÷1,3cm. • Các a quay có ng kính dao ng t 20÷102cm và c x p ch ng lên nhau. Ho t ng Máy có th làm vi c gián on ho c liên t c. Máy làm vi c gián on trong tr ng h p tháo bã b ng tay. Do dung tích kho ng không gian c a l p bùn phân li không l n nên máy ly tâm tháo bã b ng tay s d ng hi u qu khi thành ph n h t l ơ lng n 0,05% th tích. 36
  38. Máy ho t ng theo ph ơ ng pháp liên t c . u tiên s a nguyên li u c np vào máy ly tâm theo c a (5), ti p theo s a s theo h th ng kênh d n ch y vào các kho ng không gian h p gi a các a ly tâm. D i tác d ng c a l c ly tâm, sa c phân chia thành 2 ph n: ph n cream có kh i l ng riêng th p s chuy n ng v phía thành thùng quay. Sau cùng c 2 dòng cream và s a g y theo kênh d n riêng thoát ra ngoài.Hàm l ng ch t béo trung bình trong s a g y là 0,05%. Tr c khi a vào thi t b tách béo s a c gia nhi t lên n 55-65°C. 37
  39. 2.6 Quá trình ph i ch , o tr n Ph i ch : là quá trình pha tr n gi a 2 hay nhi u thành ph n khác nhau thu c mt h n h p áp ng nhu c u ã nh o tr n là quá trình nh m làm ng u sn ph m thành m t kh i ng nh t 2.6.1. M c ích, yêu c u Mc ích:  To s n ph m m i : pha tr n các ch t t o thành m t s n ph m.  Tng ch t l ng s n ph m : t o ra h ơ ng th ơm, mùi, v khác nhau làm tng giá tr c m quan  H tr các quá trình : nguyên li u cùng pha l ng v i l ng nh hòa siro vào d ch n c qu , pha các lo i r u có n ng khác nhau, hòa s a vào càphê, v i nguyên li u r n v i l ng nh n c v i b t mì 2.6.2. V t li u và quá trình bi n i Vt lí : bi n i v kh i l ng, th tích, tr ng thái, h s d n nhi t Hóa lí : thay i v kh i l ng riêng, nhi t dung riêng, hòa tan, t c trao i nhi t Hóa h c : ít có ph n ng hóa h c t o ra Hóa sinh: thêm các ch t b o qu n nh vitamin C, benzoat, làm t ng th i gian b o qu n, t o pH th p khi ph i ch các ch t có axit làm c ch s phát tri n c a vi sinh vt nh quá trình nhúng n c gi m. 2.6.3. Ph ơ ng pháp th c hi n - Xác nh t l ph i ch Ph ơ ng pháp toán h c: c n ph i ch 2 thành ph n a và b (% kh i l ng) t o thành hn h p có m (% kh i l ng). Tính toán theo công th c sau bi t t l c a t ng thành ph n a.A b.B m m.A m.B + = (A + B) = + 100 100 100 100 100 A m − b Ta có t l = B a − m Trong ó A: l ng thành ph n có n ng a% B là thành ph n có n ng b% 39
  40. - ph ơ ng pháp ng chéo: a lng c u t A :(m-b)/(a-b) m b lng c u t b : (a-m)/(a-b) A m − b do ó = B a − m Ví d : c n pha 1000 lít n c m m 12° t n c m m có 30° m, tính l ng n c mu i và l ng n c m m c n thi t c n b sung vào? Theo ph ơ ng pháp toán h c 30.A + 0.B = 12 (A+B) Và A+B = 1000 Do ó : A = 12000/30 = 400 lít n c m m và B = 1000 – 400 = 600 lít n ơ c mu i. Ta có n c m m/n c mu i 30 nc m m : (12-0)/(30-0) =2/5 12 0 nc mu i : (30-12)/(30-0) = 3/5 Vy l ng n c m m c n dùng là : 1000 x 2/5 = 400 lít và l ng nc mu i c n b sung = 1000 x 3/5 = 600 lít. 2.6.4. V n thi t b (gi i thi u thi t b ph i ch ) 6.1. Thi t b khu y tr n ch t l ng 6.1.1 Tác d ng c a vi c khu y tr n ch t l ng Th c ph m l ng th ng t n t i d i d ng các h nh t ơ ng ho c h huy n phù. H nh t ơ ng là h n h p hai ch t l ng không tan l n vào nhau. H huy n phù là h có pha liên t c là ch t l ng, pha phân tán là ch t r n. ng nh t h n h p các c u t trong h này, ng i ta s d ng ph ơ ng pháp khu y tr n. Khu y tr n làm cho các cu t phân tán vào nhau t o thành m t h ng nh t. 40
  41. Khu y tr n làm t ng kh n ng trao i nhi t c a ch t l ng, ch t l ng s ti p xúc nhi u h ơn v i b m t trao i nhi t khi c n un nóng ho c làm l nh. 6.1.2. Các d ng cánh khu y ch t l ng 6.1.2.1 Cánh khu y mái chèo Cánh khu y c c u t o t nh ng t m thép ho c b ng Inox c u n cong hay ph ng. Nh ng t m thép này c g n vào m t tr c, phía trên c n i v i ng c ơ C¸nh khuÊy d¹ng m¸i C¸nh khuÊy m¸i chÌo d¹ng khung chÌo in. Có hai d ng cánh khu y mái chèo là cánh khu y ph ng và cánh khu y d ng khung. Tác ng c a cánh khu y ph ng là y th c ph m trong thi t b khu y tr n theo ph ơ ng bán kính t tâm thi t b ra ngoài thành. Tác dng c a cánh khu y mái chèo dng khung thì ngoài tác d ng y ch t l ng theo h ng bán kính thì nó còn t o ra m t dòng tu n hoàn th c p, dòng C¸nh khuÊy ch©n vÞt này do các thanh ch n ngang ca cánh khu y t o nên. Trong thùng khu y tr n có th có t m ch n trên thành thi t b làm t ng kh n ng khu y. Nó c ng có th c u t o theo ki u ch n song song vi tr c c a cánh khu y ho c cánh khu y vòng cung theo c u t o thi t b . T c quay c a cánh khu y ph ng kho ng 20- 80 v/phút. Cánh khu y mái chèo th ng áp dng i v i ch t l ng có nh t th p, d khu y tr n. 41
  42. 6.1.2.2. Cánh khu y ki u chân v t Cánh khu y c c u t o t hai, ba cánh khu y g n vào m t tr c quay, phía trên tr c có t môt ơ in truy n chuy n ng cho cánh khu y. Khi cánh khu y quay, dòng ch t l ng i vào tâm và i ra theo ph ơ ng song song v i tr c quay, do ó cánh khu y chân v t t o c các dòng tu n hoàn m nh h ơn cánh khu y mái chèo rt nhi u. Ch t l ng chuy n ng theo các h ng khác nhau m b o kh n ng khu y tr n r t u. T c c a cánh khu y chân v t r t cao kho ng 150 n 1000 v/phút cho nên trong quá trình khu y tr n ch t l ng th ng t o ra d ng ph u trên b mt c a thùng ch a, làm gi m n ng su t ca thi t b , h n ch tr ng h p này, ng i ta th ng t tr c c a cánh khu y lch tâm ho c t n m ngang tr c. C¸nh khuÊy ch©n vÞt 6.1.2.3. Cánh khu y ki u tu cbin Cánh khu y có hai d ng: d ng h p kín và d ng h p h . Cánh khu y lo i này thích hp cho ch t l ng có nh t th p. Cánh khu y tu cbin th ng có t c 200 - 2000 vòng/phút 42
  43. Cánh tuabin d ng h Cánh tuabin d ng kín 6.2. Máy khu y tr n lo i nguyên li u d o 6.2.1. Máy khu y tr n tr c n m ngang Trong ó: 1. Thùng quay 4. Bánh r ng 2. Puly nghiêng thùng 5. C a n p li u 3. áo h ơi 6. Puly truy n ng 43
  44. Mt s d ng cánh khu y Gm m t thùng quay có áo h ơi làm nóng th c ph m thùng có c ơ c u cánh khu y. Thùng tr n có dung tích kho ng 300 lít và 2 cánh khu y quay v i v n t c khác nhau. Cánh khu y làm vi c nh ng c ơ in và h th ng truy n ng riêng. Trên thùng còn l p c ơ c u nghiêng thùng c thi t k quay v i v n t c ch m. Th i gian nghiêng thùng kho ng 5 phút do ó ng i ta dùng hai h th ng truy n ng bánh vít, tr c vít Sn ph m vào thùng sau ó y n p l i cho cánh khu y ho t ng ng th i m van n c ra cho n c vào làm nóng th c ph m. Th i gian o tr n ph thu c vào yêu c u công ngh . Sau khi tr n t yêu c u cho ng c ơ 2 ho t ng trong khi ó cánh khu y ti p t c quay. Sau khi xong v t li u thì t t ng c ơ cánh khu y cho ng c ơ nghiêng thùng làm vi c thùng quay tr l i. 6.2.2 Máy tr n có tr c th ng ng Máy gm hai ph n: ph n t nh và ph n di ng. Ph n t nh g m h th ng truy n ng truy n ng cho cánh khu y. Cánh khu y c l p v i ph n t nh và nó c nâng lên h xu ng cùng v i n p. Ph n di ng g m ch u quay có l p trên xe y 3 bánh, tr c ch u có l p 1 bánh vít. Khi y ch u vào v trí làm vi c thì bánh vít n kh p v i tr c vít. 44
  45. v t li u vào ch u, y xe n ph n t nh c a máy t i ây có r•nh c bi t cho quá trình l p ghép chính xác. Sau ó h n p và cánh khu y xu ng cho ng c ơ in ho t ng. Trong quá trình làm vi c, cánh khu y và ch u quay. Sau khi tr n t yêu c u, ng ng quá trình khu y, ng ng môt ơ, nâng cánh khu y và n p lên, l y ch u quay ra cho ch u khác vào. 6.3 . Khu y tr n các s n phm r i. 45
  46. Khó t c s ng nh t hoàn toàn, hi u qu ph thu c vào : - kích th c hình d ng, kh i l ng riêng c a th c ph m - hi u qu c a máy tr n c th - xu h ng mà các h t v t li u ông vón nhau - ph thu c vào m, tính ch t b m t tính ch t ch y c a v t li u 6.3.1 Lo i thùng quay : các thi t b lo i này c th hi n qua các hình v sau + Thùng quay n m ngang ho c th ng ng: + Thùng quay có ti t di n l c giác : cho phép tr n và nghi n + Thùng quay có d ng hình ch Y: t ng c ng quá trình tr n 46
  47. 6.3.2 Lo i v n chuy n : Dùng tr n các s n ph m r i, g m có lo i d ng b ng xo n, tr n b ng vít t i 47
  48. Máy tr n d ng b ng xo n a) Lo i b ng: lo i thi t b này va v n chuy n v a khu y tr n, c u t o c a thi t b là nh ng b ng xo n. Khi nó th c hi n v n chuy n nó có tác d ng khu y tr n, làm cho nguyên li u c tr n u h ơn. b) Lo i vít t i có cánh vít d ng cánh g t, chúng v a g t nguyên li u v a th c hi n quá trình khu y tr n. Mt s hình nh c a cánh khu y 48
  49. Ch ư ng 3: CÁC QUÁ TRÌNH NHI T 3.1 Quá trình un nóng, làm ngu i 3.1.1. M c ích, yêu c u  Là QT t ng nhi t t nhi t ban u n nhi t cu i cùng cho tr c  ∆t= t cu i- t u> 0 un nóng  ∆t= t cu i- t u< 0 làm ngu i Mc ích: - Chu n b : quá trình ch n t o iu ki n cho quá trình bóc v , làm m m c u trúc c a nguyên li u th c ph m - Khai thác: làm bay h ơi n c trong quá trình cô c, ch ng c t - Ch bi n: un nóng làm bi n i c u trúc, tính ch t hóa h c c a th c ph m, làm chín th c ph m, t o ra các giá tr c m quan c a th c ph m t t h ơn. - Bo qu n: un nóng làm m t ho t tính c a các enzyme, gi t ch t vi sinh v t vi nhi t trên 70°C, ng n ng a bi n i sinh h c c a th c ph m. - Hoàn thi n : t o ra màu c a th c ph m do các ph n ng caramen hóa, 3.1.2. V t li u và quá trình bi n i  Bi n i v t lý : - Bi n i v nhi t trong th c ph m, do s chênh l ch nhi t bên ngoài vi tâm c a s n ph m nên nhi t trong tâm s n ph m t ng d n lên n khi t nhi t cân b ng. quá trình truy n nhi t vào tâm ph thu c nhi u vào chi u dày c a th c ph m và h s truy n nhi t c a th c ph m. N u là th c ph m l ng thì truy n nhi t b ng i l u còn v t li u r n thì truy n nhi t b ng dn nhi t. - Bi n i v th tích : v i nguyên li u có c u trúc x p, nhi u gian bào thì un nóng là cho c u trúc tr nên y u i, các mao qu n nh l i và th thích c a nguyên li u gi m i; ví d nh các lo i rau, qu khi ch n ho c lu c. V i nguyên li u có tr ng thái r n và c thì ng c l i, th tích c a chúng có th tng lên khi un nóng nh các s n ph m th t - Bi n i v kh i l ng: kh i l ng c a th c ph m th ng là gi m i trong quá trình un nóng do quá trình bay h ơi n c. 52
  50.  Hóa lý hóa h c : quá trình t ng nhi t làm t ng hòa tan và gi m nh t ca ch t l ng, t o nên s chuy n pha trong th c ph m, làm t ng t c c a các ph n ng th y phân, t o nên các ch t màu, mùi m i xu t hi n. - Tng nhi t c a th c ph m kéo theo các ph n ng hoá h c nh : ph n ng t o màu caramen hoá do ph n ng m t n c c a ng, ph n ng melanoidin do ng kh và các axit amin, ph n ng t o màu quinonamin là ph n ng gi a octoquinon và axit amin. Các ph n ng t o màu di n ra nhanh chóng khi t ng nhi t , do ó quá trình gia nhi t c t n d ng t o ra giá tr c m quan m i cho th c ph m. - T c t ng nhi t c ng nh h ng n t c ph n ng oxyhoa, ph n ng t o màu ca các ch t. Ví d khi ung nóng khoai tây, càng un nóng càng ch m bao nhiêu thì khoai tây, táo, lê càng en do các enzyme poliphenoloxydaza ho t ng càng lâu, ph n ng càng nhi u. - Do s tác ng t ơ ng h gi a chlorophyl v i các acid ch a trong dung d ch c a t bào c a rau qu . - Th i gian un nóng càng lâu thì chlorophyl chuy n thành pheophytin vàng nhi u. - Các lo i rau qu có hàm l ng acid càng cao thì càng d b bi n i m nh và nhanh khi un n u.  Sinh hóa sinh hoá và vi sinh : - N u t ng nhi t n nhi t t i thích thì vi sinh v t phát tri n nhanh và enzyme ho t ng tr l i - Nu nhi t ti p t c t ng thì vi sinh v t và enzyme b tiêu di t và n u t nhi t cao thì chúng hoàn toàn b tiêu di t. - Nhi t cao có tác d ng làm gi m c t c a các các ch t c trong th c ph m  Cu trúc t bào: b phá v , t bào b nén ch t lai.  Cm quan - màu s c c a th c ph m thay i: quá trình ch n s làm n nh màu s c, làm m t ho t tính enzyme 53
  51. - mùi v : làm m t mùi t nhiên, t o nên các ch t th ơm làm t ng giá tr c m quan nh làm m t mùi tanh c a cá, t o nên mùi th ơm c a th t, làm m t mùi ngái c a u nành, 3.1.3. Ph ơ ng pháp th c hi n  Tr c ti p: các ch t t i nhi t : h ơi n c bão hoà, không khí nóng ti p xúc tr c ti p v i th c ph m. ph ơ ng pháp này t o nên s ng u v nhi t, th i gian gia nhi t nhanh, ít x y ra các tr ng h p c c b v nhi t, nh ng có m t nh c im là ch t t i nhi t ng ng t trong th c ph m làm loãng ho c thay i mùi v c a th c ph m.  Gián ti p : ch t t i nhi t và th c ph m ti p xúc v i nhau qua m t vách ng n, vì th th i gian gia nhi t lâu h ơn, c n có s khu y tr n t ng kh n ng truy n nhi t, th c ph m không b pha loãng và không bi n i mùi v do các tác nhân bên ngoài. 3.1.4. V n thi t b 3.1.4.1.Thi t b un nóng hai v làm vi c gián on áp su t th ng Thi t b này th ng c s d ng n u chín th c ph m: nh n u th t, n u chín cá, nu các lo i d ch ng, d ch n c s t cà chua. Trong m t s quá trình dùng n u các lo i d ch lên men trong s n xu t r u c n, trình s n xu t bia, n i hai v còn c s d ng lu c chín m t s s n ph m thu s n nh lu c tôm, lu c m c. Thi t b có hai d ng: d ng hình bán nguy t có n p y và d ng hình tr có cánh khu y tr n. Thi t b có c u t o t hai l p v có hình bán c u, v trong c ch t o b ng inox. V ngoài c ch t o b ng thép ho c b ng inox. Kho ng không n m gi a hai v ch a h ơi. tránh th t thoát nhi t và m b o an toàn khi v n hành thì v ngoài có b c cách nhi t b ng bông thu tinh ho c các h p ch t cách nhi t khác. Thi t b c t trên m t tr c r ng có giá . Hai u tr c c ch t o c bi t a h ơi vào và l y n c ng ng ra, u a h ơi vào có ch a h p h ơi, trên ó có g n áp k và nhi t k, van an toàn. nghiêng n i ng i ta dùng c ơ c u bánh vít, bánh vít c l p ch t trên tr c, khi quay vô l ng thì bánh vít quay làm nghiêng thùng th c ph m ã n u. 54
  52. 3.1.4.2. Thi t b un nóng trong ng kín làm vi c áp su t th ng 3.1.4.2.1. Thi t b un nóng ki u ng chùm Thi t b có m t v hình tr , hai u hàn m t sàng. Các ng truy n nhi t c hàn ch t vào các m t sàng. áy và n p c n i v i v b ng m t m t bích thông qua các bulông ghép ch c. Trên v , n p và áy có ng n i d n ch t t i nhi t và th c ph m. t ng quá trình trao i nhi t, thì ng i ta th ng l p thêm các cánh t n nhi t v phía ch t t i nhi t h s t a nhi t kém. ThiÕ t bÞ ®un nãng kiÓu èng chïm th¼ng ®øng 1: Thµnh thiÕt bÞ 2: MÆt sµng 3: èng thµnh phÇn 4: MÆt bÝch ThiÕt bÞ ®un nãng kiÓu èng chïm n»m ngang Khi cn t ng v n t c ch t t i nhi t, ng i ta th ng chia khoang c a thi t b ra nhi u ng n. Ng i ta có th chia d c theo thành c a thi t b ho c có th chia theo chi u ngang c a thi t b . Th ng ch t t i nhi t mang nhi u c n b n, khó làm v sinh 55
  53. ng i ta cho d ch ó i trong ng thành ph n. Còn ch t t i nhi t ít t o c n b n nh hơi n c, khói lò ng i ta cho nó i vào phía ngoài ng thành ph n. 3.1.4.2.2 thi t b trao i nhi t ki u ng l ng ng Thi t b là m t dàn ng bao g m m t ng làm b ng kim lo i, n u dùng trong th c ph m thì ng i ta làm b ng inox. Bao b c bên ngoài ng ó là m t ng khác ng này c hàn kín vào ng phía trong và có hai ng n i. Các ng phía trong c t song song v i nhau, các ng này c ni v i nhau b ng m t khu u d ThiÕt bÞ ®un nãng èng lång èng 1: èng trong 2: èng ngoµi tháo l p và v sinh phía trong ng. 3: trôc khuûu 4: èng nèi Khi ho t ng, th c ph m d ng lng th ng cho i trong ng t d i lên còn ch t t i nhi t i ngoài ng (ngh a là phía trong không gian gi a hai ng) t trên xu ng. Quá trình un nóng này th ng ti n hành d ng ng c chi u t ng c ng quá trình trao i nhi t. u im c a thi t b này là h s truy n nhi t l n vì ta có th cho th c ph m và ch t ti nhi t chuy n ng nhanh, d ng chuy n ng r i. C u t o c a thi t b này ơ n gi n nh ng nó r t c ng k nh, t n nhi u kim lo i, khó làm s ch kho ng tr ng bên trong không gian hai ng. 56
  54. ThiÕt bÞ ®un nãng kiÓu èng lång èng 3.1.4.2.3 Thi t b un nóng ki u khung b n Cu t o: thi t b có c u t o d ng các t m c ghép song song v i nhau thành nh ng h p r ng và c n i v i nhau t o thành l i chuy n ng cho th c ph m và ch t truy n nhi t. Gi a t m b n có các t m m kín m b o ng n cách hai l u ch t chuy n ng. Bên ngoài có các giá ép ch t các t m b n l i v i nhau. Th c ph m và ch t t i nhi t chuy n ng ng c chi u do ó tc truy n nhi t cao, n ng su t c a thi t b l n. Thi t b c s d ng t t v i nh ng th c ph m d ng l ng, các lo i u ng, n c ép trái cây, các s n ph m s a ThiÕt bÞ trao ®æi nhiÖt d¹ng khu ng b¶n 57
  55. 3.2 Quá trình làm l nh và l nh ông, 3.2.1. M c ích, yêu c u Khái ni m  Làm l nh ông (freezing) là quá trình a nhi t ban u c a th c ph m xu ng d i im óng b ng, t i -8°C ÷ - 10°C và có th xu ng th p h ơn: - 18°C, - 30°C hay -40°C.  im óng b ng c a th c ph m : d i 0°C  im quá l nh (super cold temperature): hi n t ng n c ch a k t tinh thành á khi d i 0°C, ph thu c vào n ng ch t tan, c u t o màng TB và t c h nhi t. t0C T (phút) 0 -1,45 Đim đóng b ăng -5 Đim quá l nh  im óng b ng tuy t i (absolutely freezing point hay Eutectic point): nhi t t i thi u toàn b n c trong t bào th c ph m ông c (-55°C n – 65°C).  Trong công nghi p ch bi n l nh th c ph m, ch c n -40°C là m b o ch t l ng s n ph m. Quan h gi a l ưng n ưc óng b ng trong thu s n và nhi t làm l nh ông Nhi t Lng n c óng Nhi t Lng n c óng (°C) bng (%) (°C) bng (%) -1 0 -14 86,9 58
  56. -1,5 8 -18 88,4 -2 52,4 -20 89,0 -3 66,5 -26 90,0 -4 73 -30 90,3 -5 76,7 -36 90,5 -10 84,3 -40 90,5 - Mc ích Làm ch m s h h ng c a nguyên li u sao cho n khi rã ông sau th i gian bo qu n l nh, ta không th phân bi t c thu s n ông l nh và thu s n t ơ i sng lúc ch a a vào làm l nh ông (gi nguyên t ơ i c a nguyên li u). - Ý ngh a  Gi c t ơ i nguyên li u qua giai on t n tr , v n chuy n và phân ph i.  Kp th i iu hoà và phân ph i m i n ơi, m i lúc các lo i thu s n ch t l ng cao và giá c n nh.  Ph c v nhu c u xu t kh u các Ơ N V TH C PH M t ng thu nh p qu c dân. 3.2.2 Công on trong làm l nh ông X lý nguyên li u -> (Bao gói) -> Làm l nh ông -> (M b ng/bao gói) -> B o qu n kho l nh -> Rã ông (Tan giá) -> Làm m -> S d ng (ch bi n) 3.2.3. C ch óng b ng  Nguyên t c: Khi h nhi t d i 00C, các d ng n c trong Ơ N V TH C PH M óng b ng d n tu m c liên k t c a chúng trong t bào, liên k t yu thì nhi t l nh ông (tl ) cao, liên k t m nh thì nhi t l nh ông th p hơn. - N c t do c u trúc, tl = -1 ÷ -1,5°C. - Nc b t ng, tl = -1,5 ÷ -20°C. - N c liên k t, tl = -20 ÷ -65°C.  Quá trình làm l nh ông có 3 giai on: - Giai on 1 : làm l nh t i im óng b ng. 59
  57. - Giai on 2 : quá trình óng b ng b ng im. - Giai on 3 : ti p t c làm l nh ông n nhi t b o qu n l nh ông. + Giai on 1: - im quá l nh làm xu t hi n m m tinh th á gian bào (kho ng tr ng gi a các t bào) mà không xu t hi n trong t bào vì n ng ch t tan trong n c t do gian bào r t th p so v i trong t bào. - Khi n im óng b ng a ph n n c t do gian bào k t tinh và làm tng n ng ch t tan lên, cao h ơn n ng trong t bào. + Giai on 2: Tùy t c làm l nh mà s hình thành tinh th á khác nhau: - N u h nhi t ch m: tinh th á hình thành gian bào và l n d n lên - N u h nhi t nhanh: tinh th á hình thành c gian bào và trong t bào, kích th c á nh và phân b u kh p. Th i gian óng b ng rút ng n h ơn. A: Lnh đông ch m B: L nh đông nhanh Th i gian hình thành tinh th á 60
  58. T phút 0 Lạnh đông nhanh + Giai on 3: - B dày c a s n ph m nh h ng n s phân b nhi t t ngoài vào trong. - Ti p t c h nhi t n khi t c nhi t mong mu n trung tâm s n ph m - B o qu n trong kho l nh 3.2.4. Các hình th c làm l nh ông 61
  59.  Làm l nh ông ch m: - Nhi t quá l nh: -5°C ÷ -6°C, t c l nh ông 0,5 cm/h, thi gian l nh ông > 10h. - Tinh th á t o thành ch y u d ch gian bào, kích th c á l n -> phá v màng t bào, ch t l ng s n ph m gi m.  Làm l nh ông nhanh: - Nhi t quá l nh: -7°C÷ -30°C, t c l nh ông 1 ÷ 3cm/h, th i gian l nh ông 2h ÷ 6h. - Tinh th á xu t hi n gian bào và trong t bào, kích th c nh -> .b o ch t l ng  Làm l nh ông c c nhanh - Nhi t quá l nh > -30°C, t c l nh ông 15cm/h, th i gian l nh ông Nguyên v n ch t lng s n ph m. - Ph i dùng b ng môi là khí nit ơ l ng nhi t bay h ơi áp su t th ng -196°C -> hn ch quá trình oxy hoá s n ph m và di t h u h t VSV. 3.2.5 Th i gian làm l nh ông .  Là th i gian c n thi t h nhi t s n ph m t nhi t ban u n m t nhi t mong mu n t i trung tâm s n ph m. 62
  60.  Nhi t t i trung tâm SP b ng nhi t tr ông  Ti thi u t -12°C thì k t thúc th i gian l nh ông 3.2. 5. Y u t nh h ưng n th i gian l nh ông - Lo i máy ông. - Nhi t v n hành máy ông. - H th ng l nh và iu ki n v n hành. - T c gió máy ông th i không khí. - Nhi t s n ph m. - B dày s n ph m. - Hình d ng s n ph m. - Di n tích ti p xúc và m t s n ph m. - Bao gói s n ph m. - Lo i nguyên li u th c ph m. 3.2.6. BI N I C A TH C PH M TRONG QUÁ TRÌNH LÀM L NH ÔNG 3.2.6.1. Bi n i vi sinh v t.  VSV ho t ng ch m l i. - -10°C, VK không phát tri n còn men, m c ch a b c ch . - -15°C N m men, m c ng ng phát tri n. -> < -15°C ng n c ph n l n VK và men m c.  -1°C ÷ -5°C a s n c t do k t tinh thành á. N u l nh ông ch m, các tinh th n c á to, s c c nh làm v TB vi khu n. 3.2.6.2. Bi n i hoá h c.  Bi ến đổ i Protein: - -1°C ÷ -5°C, Pr b bi n tính, c bi t miozin b k t t a. Làm l nh ông nhanh Pr ít bi n tính. - -20°C: Pr b ông l i, sau 6 tháng b o qu n có phân gi i nh . - D i -20°C: h u nh không bi n tính.  Bi ến đổ i ch ất béo: 63
  61. Cá béo d b oxy hoá ch t béo. -12°C sau 10 tu n, ch s perôxit t ng lên rõ r t, sau 30 tu n: vt quá quy nh v an toàn th c ph m.  Bi ến đổ i glucid: Lnh ông ch m, glycogen phân gi i ra nhi u acid lactic h ơn l nh ông nhanh.  Bi ến đổ i vitamin : - Ít b m t trong giai on l nh ông. a s b m t trong lúc ch bi n, r a. - nhi t l nh, Vit. A t ra b n v ng, B2, PP m t m t ít, C m t nhi u khi sn ph m m t n c, ch y l nh, E b hao h t toàn b .  Bi ến đổ i khoáng : Lnh không nh h ng n khoáng nh ng hao h t l ng l n khoáng khi rã ông 3.2.6.3. Bi n i lý h c.  Tng th tích: n c óng b ng làm t ng th tích lên 10%  Thay i màu s c: m t n c, hemoglobin -> methemoglobin, mioglobin -> metmioglobin và hemoxyanin -> methemoxyanin -> màu s m l i.  Tinh th á nh thì nguyên li u có màu nh t h ơn tinh th b ng to.  Gi m tr ng l ng: do b c h ơi ho c do thi t h i lý h c trong quá trình làm lnh ông. 64
  62. 3.2.7. X LÝ N V TH C PH M SAU LÀM L NH ÔNG  Sau khi làm l nh ông và tr c lúc chuy n n kho b o qu n, nguyên li u cn ph i c x lý. N u kho BQ t t và BQ th i gian ng n thì không c n x lý.  Cách x lý: - M b ng, ho c - Bao gói s n ph m.  M b ng: t o nên m t l p b ng m ng trên b m t s n ph m (phun s ơ ng, ph t n c hay nhúng) b o v s n ph m, tránh m t n c và oxy hoá.  Bao gói: b o v hàng hoá và t ng v m quan s n ph m nh m thu hút khách hàng. Yêu c u: Bao gói ph i kín ng n c n s oxy hoá. V t li u làm bao bì ph i ch ng c thoát h ơi n c, ph i v a khít s n ph m. 3.2.8. LÀM TAN GIÁ VÀ LÀM M TS L NH ÔNG 3.2.8.1. Làm tan giá  TH C PH M l nh ông khi em ra s d ng ph i cho s n ph m tan giá hay rã ông (thawing). 65
  63.  Tan giá là quá trình ng c l i v i quá trình l nh ông.  Mc ích chính c a tan giá là ph c h i nh ng tính ch t ban u c a s n ph m, làm cho á trong s n ph m tan ra n c, cho th t cá m m tr l i, ph c hi m u s c ban u  Ph ư ng pháp làm tan giá : * Tan giá trong môi tr ường khí : + Tan giá ch m trong không khí: Cho nhi t không khí t ng t 0oC lên n 6-8oC trong vòng 3-5 ngày, m t ơ ng i c a không khí là 90-92%. + Tan giá nhanh trong không khí: Dùng không khí tun hoàn 15-20oC v i m không khí 55-60%, v n t c gió 6m/giây trong th i gian 15-20gi Tan giá trong n ước - Dùng n c vô trùng 10oC tan giá trong 20 gi hay 20oC trong 10-11gi . Sau khi tan giá ph i em ch bi n ngay. - Có th dùng dung d ch n c mu i 4% 40-60oC tan giá th t cá. Nh c im: r t t n n c, d lây nhi m VSV t s n ph m này sang s n ph m khác. * Tan giá trong chân không * Tan giá b ằng điện 3.2.8.2. Làm m  Làm m là quá trình nâng nhi t c a th c ph m tan giá lên n g n nhi t bình th ng có th s d ng trong ch bi n (không b l nh tay, không m t b m t th t cá).  Tng nhi t t t , lúc u hi u s nhi t (t = 4 ÷ 6oC), v sau có th là (t = 6 ÷ 10oC).  Th c ph m sau khi làm m ph i s d ng ngay, không c ti p t c b o qu n, c bi t là không cho phép làm l nh ho c l nh ông l i l n th 2. 3.2.9. QUY TRÌNH SX S N PH M TH C PH M L NH ÔNG 3.2.9. 1. Quy trình s n xu t tôm v nguyên con ông l nh d ng block 66
  64. Nguyên li u Ra Phân c , lo i Cân Ra Xp khuôn, châm n ưc Cp ông Tách khuôn M b ng Bao gói Rà kim lo i Vô thùng Carton, b o qu n 3.2.9. 2. Quy trình s n xu t tôm sú v b u ông l nh d ng block 67
  65. Nguyên li u Ra X lý Phân c , lo i Ra Cân Xp khuôn Châm n ưc khuôn Cp ông Tách khuôn M b ng Bao gói Rà kim lo i Bao gói, b o qu n 3.2.9. 3. Quy trình s n xu t cá tra/ba sa fillet ông l nh block/IQF 68
  66. Nguyên li u X lý 1 X lý 2 nh h ình Ra 1 Ki m tra ký sinh trùng Phân c Ra 2 Phân h ng Cân Ra 3 Xp khuôn Ch ông Cp ông Tách khuôn, m b ng, bao gói Rà k im lo i óng thùng, ghi nh ãn Bo qu n 69
  67. 3.3. Quá trình n ưng Bn ch t : là quá trình gia nhi t cho th c ph m, nhi t truy n vào th c ph m ch y u bng b c x . Quá trình n ng di n ra s bi n i v m và nhi t làm bi n i s n ph m. 3.3.1. M c ích, yêu c u  Mc ích:  Chu n b : bóc v các lo i c , qu nh ng ít dùng.  Ch bi n: d i tác ng c a nhi t , th c ph m c làm chín cùng v i s bi n i v c u trúc, mùi, v , màu s c, tr ng thái,  Bo qu n: nhi t th ng t trên 200°C, nên làm m t ho t tính c a các enzyme, tiêu di t vi sinh v t, ng th i t o l p v c ng bao b c th c ph m. Th c ch t v m c ích c a quá trình n ng nh m m c ích ch bi n : làm chín th c ph m. 3.3.2. V t li u và quá trình bi n i  Vt li u d ng b t nhuy n ho c d ng r n có m cao.  Bi n i - Bi n i v nhi t và m T°C T lò Nhi t l p v ∆t T sôi 3 ∆t2 ∆t1 Nhi t tâm 0 g1 g2 g3 70
  68. Qúa trình n ng c chia thành 3 giai on: Giai on 1: khi m i cho bánh vào lò n ng có nhi t không i (r t cao), l p v ngoài cùng t ng nhi t ô nhanh, ng th i nhi t t i tâm c ng t ng theo. S chênh l ch gi a nhi t t i tâm bánh và v bánh t o nên m t gradient (nhi t ) tng trong giai on u. Khi m i cho bánh vào lò n ng, hàm m c a bánh r t cao, gradient nhi t c a lp v v i l p trong bánh t ng lên làm cho m t ph n m t l p bên ngoài i vào bên trong d i d ng h ơi, hàm m t i tâm t ng lên. Khi th c hi n t nóng, lp v nh n c m t l ng nhi t l n, h ơi n c trên v bánh b c h ơi, m trong tâm bánh khu ch tán ra ngoài nhi u, iu này c n tr quá trình truy n nhi t t v bánh vào tâm. Hai dòng m này chuy n ng song song, nh ng khi gradient nhi t còn cao thì dòng m i t bên ngoài vào trong l n h ơn nhi u dòng m i t trong ra ngoài nên m t i tâm bánh v n t ng cao. Hai dòng m này ti n t i cân b ng khi gradient nhi t gi m d n và gradient m t ng lên. Hi n t ng ng s ơ ng trên b mt bánh là do m c a quá cao, bánh có nhi t th p, nhi t này th p h ơn nhi t ng s ơ ng ca không khí nóng trong lò n ng nên m trên b m t bánh b ng s ơ ng, hi n t ng này m t nhanh khi nhi t c a v bánh t ng lên. Giai on 2 : khi m trên v bánh b c h ơi, nhi t trên v bánh t nhi t sôi (nhi t trên v bánh là không i do quá trình b c h ơi ã l y i ph n nhi t cung cp c a lò n ng) thì nhi t tâm bánh ang t ng lên, gradient nhi t c a bánh gi m d n. Giai on 3: nhi t c a v bánh t ng lên do quá trình b c h ơi n c gi m d n, nhi t t i tâm t nhi t sôi và không i, m trong tâm s n ph m gi m m nh. Lúc này, m trong th c ph m ch y u là lo i m liên k t hoá h c và có giá tr r t th p. - Bin i h keo: khi nhi t l n h ơn 30°C thì Prôtêin gi m tr ơ ng n , trên 50°C thì Prôtêin ông t và tách n c. Tinh b t tr ơ ng n nhi t 40°C n 60°C và bt u h hoá nhi t 60°C, tinh b t h hoá h p ph m t l ng n c r t l n, làm cho s n ph m khô h ơn. 71
  69. - Tr ng thái: khi gia nhi t, tinh b t và prôtêin t o thành c u trúc mao – x p, t o cho sn ph m có x p nh t nh. Quá trình n ng t o thành l p v c ng bên ngoài th c ph m n ng, n u l p v t o thành quá s m do quá trình gia nhi t, v s b cháy và t o thành m t l p cháy bao b c, ng n c n s thoát m, thoát khí ra bên ngoài và truy n nhi t vào bên trong s n ph m, do ó vi c iu ch nh ch n ng thích h p s làm t ng ch t l ng c a s n ph m, tr ng thái s x p h ơn. - Bin i hoá h c : trong quá trình n ng x y ra các ph n ng caramen hoá t o thành màu nâu xám, ph n ng melanoid ( ng kh và axit amin, pepton, các polypeptit). L p v ngoài cùng s bi n i m nh nh t. Nhi t n ng c ng tác ng n quá trình caramen hoá : t màu nâu, nâu xám, nâu en và en theo chi u tng c a nhi t . - Bin i sinh h c, vi sinh: khi m i t ng nhi t thì enzyme và vi sinh v t ho t ng t t, nh ng n u nhi t t ng cao thì b t u c ch ho t ng c a enzyme và vi sinh v t. Sau quá trình n ng, h u h t vi sinh v t và enzyme b lo i tr và s n ph m b o qu n c lâu h ơn. Bi n i c m quan: t o ra mùi th ơm h ơn, màu s c c gia t ng, c tr ng, h p d n hơn. 3.3.3. Ph ơ ng pháp th c hi n  Chu n b nguyên li u n ng: c n có s ng u v kích th c và c u trúc.  Ch n ng: iu ch nh các ch : nhi t , th i gian, m c a không khí trong lò n ng. Nhi t c a quá trình n ng trong kho ng 160°C n 400°C, tu thu c vào d ng, kích th c c a nguyên li u và d ng thi t b n ng. 3.3.4. Gi i thi u thi t b n ng Thi t b - Lò n ng b ng nhiên li u t tr c ti p : lò n ng bánh mì, n ng heo, nng gia c m, nhiên li u ch y u b ng than, c i c p nhi t tr c ti p cho th c ph m. - Lò n ng kênh (rãnh): ch t t i nhi t chuy n ng trong các kênh, rãnh c a thành thi t b , c p nhi t b c x tr c ti p làm không khí trong lò t ng nhanh. - Lò n ng truy n nhi t gián ti p: nhi t b c x thông qua các ng d n nhi t : ch t t i nhi t i trong các ng, các t m truy n nhi t b c x cho th c ph m. 72
  70. - Lò n ng h m: nhi t t ng n l a c a vào trong không gian n ng bng máy th i. - Lò in : gia nhi t b ng in tr , vi sóng. 73
  71. 3.4 Quá trình rán : là quá trình gia nhi t s d ng d u, m làm chín th c ph m. 3.4.1 Mục đích - Ch bi n: t ng giá tr dinh d ng c a s n ph m, khi rán n c trong nguyên li u thoát ra (v i rau qu 30-50%), làm t ng hàm l ng ch t khô; d u th m vào th c ph m làm t ng hàm l ng ch t béo t 10-13% . Do v y, th c ph m có sinh nhi t cao; t ng giá tr c m quan. - Bo qun: tiêu di t h th ng men và vi sinh v t. 3.4.2. V t li u và quá trình bi n i  Tn t i th r n, b t, d o : t t c nguyên li u th c ph m : rau, c , qu , th t,  Yêu c u c a d u rán:  Mùi v : không ôi, khét, có mùi c tr ng  Màu s c: trong, sáng, không lng c n  Lng m và các ch t bay h ơi: không quá 0.3%  Ch s acid c a d u: nh h ơn 0.2%  Bi n i c a nguyên li u: - Bi n i v t lý: khi nhi t c a nguyên li u t ng d n và b ng nhi t c a du rán, các bi n i v hình d ng và c u trúc c a s n ph m thay i: tinh bt s b h hoá, tr ơ ng n , prôtêin b bi n tính làm cho c u trúc thay i và kích th c c a nguyên li u t ng lên do t o ra nhi u khoang tr ng. khi h ơi nc b c h ơi làm cho hình d ng c a s n ph m teo l i, t o nên nhi u khoang tr ng h ơn trong s n ph m, t bào tr nên khô, c ng (giòn). - Bi n i hóa h c : quá trình này di n ra khi nguyên li u b gia nhi t m nh : quá trình thu phân tinh b t thành các destrin, ng , k t h p v i quá trình caramen hoá t o màu, mùi th ơm cho s n ph m. Prôtêin c ng b bi n tính ông t và x y ra ph n ng melanoidin. - Bi n i c m quan: màu s c, mùi, v c a s n ph m c t ng lên, t o giá tr cm quan cao cho ng i tiêu dùng.  Bi n i c a d u: - Bi n i v t lý: nh t c a d u t ng do các ch t trong nguyên li u d ch chuy n vào d u. 75
  72. - Bi n i hóa h c: du b th y phân và oxyhóa do ti p xúc v i n c và oxy nên d u b th y phân và oxi hóa t o thành axit béo, glyxerin, peroxit, andehit, aceton có mùi ôi khét; acrolein là ch t l ng, c, khi rán bay ra có khói màu xanh. 3.4.3. Ph ơ ng pháp th c hi n  Giai on rán:  Ti n hành úng ch gián: - i v i rau: 120-160°C - i v i th t, cá: 140-180°C  Th i gian rán: tu theo lo i nguyên li u, nhi t lò, l ng nguyên li u.  Nguyên li u ph i ng p h n trong d u: 5-10 cm.  Th ng xuyên kim tra ch t l ng d u (ch s acid ≤4).  Giai on làm ngu i: Sau khi rán nguyên li u c n c làm ngu i nhanh n nhi t 35-40°C - Dùng qu t gió - Làm ngu i trong thi t b chân không - Nhúng trong d u ngu i  rán: Xác nh th i im k t thúc quá trình rán b ng c m quan: màu, mùi, v; ho c b ng rán - rán bi u ki n : t l ph n gi m i v kh i l ng tr c và sau khi rán so vi kh i l ng ban u c a nguyên li u . G − G b = 1 2 .100 , % G1 Trong ó : G 1, G 2 : kh i l ng ban u và sau khi rán. - rán th c t : là t l gi a l ng m th c t m t i so v i kh i l ng ban u vi kh i l ng nguyên li u ban u. rán bi u ki n dùng tính toán các ch tiêu, nh m c kinh t , k thu t và n ng su t thi t b . rán th c t s d ng trong các quá trình tính toán nhi t. 76
  73. X lý d u sau khi rán Du sau khi rán có nhi u c n, ch s acid cao, màu t i, mùi hôi khét, v ng, nh t cao, • Tách c n b ng l ng, l c, li tâm (45,000 vòng/phút). • Ty màu b ng ch t h p ph màu nh silicagen, than ho t tính. • Ty mùi b ng cách un trong thi t b ch ng c t trong chân không, phun n c tr c ti p vào d u kéo các t p ch t d bay h ơi ra kh i d u. • Tinh ch d u b ng ph ơ ng pháp hydrat hóa. un d u trong thi t b h nhi t t 60-90 °C, phun n c ho c n c mu i loãng (2-10% so v i d u, khu y u). N c s k t h p v i các ch t háo n c có trong d u nh : protein, peptide, glucid thành c n l ng xu ng. D u thu c em trung hòa bng NaOH n acid cho phép. Thi t b chiên, rán : Trong thi t b có hai l p : l p n c lót áy, l p d u trên l p n c. L p n c lót có nhi m v ch a các ph n t r ơi xu ng áy, tránh b cháy do nhi t c a n c r t th p và gi m l ng d u s d ng. Trong l p d u, có t các thi t b truy n nhi t gián ti p b ng ng h ơi ch a h ơi n c bão hoà. 77
  74. 3.5. Quá trình sao rang : là quá trình gia nhi t b ng d n nhi t và b c x k t h p quá trình o tr n. 3.5.1. M c ích, yêu c u  Sao v i v t li u d ng s i, lá  Rang v i v t li u d ng h t : u ph ng, u nành, cà phê,  Mc ích:  Chu n b : gi m m, t o h ơ ng v , tiêu di t enzyme ví d sao chè, thu c lá  Ch bi n: Làm chín h t u ph ng, làm thay i hình d ng c a s n ph m trong quá trình sao chè.  Bo qu n: do tác ng c a nhi t  Cm quan : t o h ơ ng, t o màu s c cho s n ph m do các ph n ng caramen hoá. 3.5.2. V t li u và quá trình bi n i  Nguyên li u d ng r n, r i : Nhi t ph i u trong toàn b quá trình Quá trình sao rang c coi nh là quá trình bi n i v nguyên li u > bán thành ph m > bin d ng > S n ph m, ví d nh lá chè > sao khô > làm xo n > sn ph m.  Bi n i  Vt lý: gi m tr ng l ng, gi m th tích 79
  75.  Hóa h c : t o ra các ph n ng c a h p ch t polyphenol do enzyme polyphenoloxydaza làm bi n i màu s c c a lá chè, ph n ng caramen hoá c a h t càphê t o ra mùi, màu c tr ng c a càphê.  Vi sinh : b tiêu di t  Cm quan: bi n i hoàn toàn v màu s c, mùi, v . 3.5.3. Ph ơ ng pháp th c hi n  Thi t b và v t li u cùng t ng nhi t : áp d ng cho nguyên li u d ng h t, có m cao.  Thi t b t ng nhi t tr c: áp d ng cho các lo i lá, lá t ơ i nh m ình ch ngay bi n i c a enzyme trong lá. 3.5.4. V n thi t b 80
  76. Ch ư ng 4 : QUÁ TRÌNH HOÁ LÝ 4.1 Quá trình cô c Cô c là quá trình làm bay h ơi m t ph n dung môi c a dung d ch ch a ch t tan không bay h ơi, nhi t sôi v i m c ích làm t ng n ng ch t tan, tách ch t rn hòa tan d ng tinh th và thu dung môi d ng nguyên ch t. Hơi bay lên g i là h ơi th , h ơi này còn mang m t l ng nhi t nh t nh nên có th s d ng l i c p nhi t cho các qúa trình ti p theo. Cô c th ơ ng ti n hành áp su t chân không v i h cô c m t n i ho c nhi u n i. Áp su t c a t ng n i gi m dn theo chi u i c a dung d ch. Mc ích : Chu n b : cho quá trình k t tinh ng mía, mì chính Hoàn thi n : t o ra các s n ph m có sánh cao nh n c cà chua, n c d a cô c, n c qu cô c khác. Bo qu n : n ng t ng lên h n ch s phát tri n c a vi sinh v t. Nguyên li u và các bi n i - nguyên li u: các lo i dung dch ch a các ch t hoà tan c tách t ng v t, th c vt. Bi n i Vt lý : -Nhi t hoà tan Khi hoà tan ch t r n vào ch t l ng (dung môi) x y ra hai quá trình sau: i) quá trình nóng ch y c a tinh th m ng l i c a các tinh th c a ch t r n b phá v , quá trình này thu nhi t c a dùng môi. ii) quá trình solvat hoá: hình thành liên k t gi a các phân t c a ch t hoà tan và các phân t c a dung môi. quá trình này th ng to nhi t. Nh v y, khi hoà tan m t ch t r n vào dung môi thì hai quá trình này có th thu nhi t ho c to nhi t. Quá trình cô c ng c l i v i quá trình hoà tan, tu vào tng lo i dung d ch cô c mà quá trình cô c là to nhi t hay thu nhi t. Nhi t hoà tan b ng t ng hai l ng nhi t trên, nhi t hoà tan có th d ơ ng ho c âm. Ch t tan nào d dàng th c hi n quá trình solvat hoá thì nhi t hoà tan là d ơ ng, còn ch t r n 81
  77. nào khó th c hi n quá trình solvat hoá ho c không th c hi n quá trình solvat hoá thì nhi t hoà tan d ơ ng. 13.1.2.2 Nhi t sôi c a dung d ch Nhi t sôi c a dung d ch là m t thông s quan tr ng khi tính toán và thi t k truy n nhi t cô c, c n c vào nhi t sôi mà ta có th c ch t t i nhi t v i các thông s k thu t thích h p và ch n c ch làm vi c h p lý c a thi t b . Khi cô c m t áp su t nh t nh, n ng c a dung d ch s t ng lên, kèm v i s t ng nng thì nhi t sôi c ng t ng theo. Nhi t sôi c a dung d ch ph thu c vào dung môi và b n ch t c a n ng ch t tan. Nh v y, khi cô c thì nhi t sôi c a dung d ch s t ng d n lên, do ó ph i m t m t l ng nhi t làm sôi dung d ch Mt y u t nh h ng t i nhi t sôi là s chênh l ch v áp su t thu t nh c a c t ch t l ng trong ng truy n nhi t. Trên m t thoáng, nhi t sôi th p nh t, càng su ng sâu thì nhi t sôi càng t ng. Do ó s t ng nhi t sôi c a dung d ch và s chênh l ch nhi t sôi do sâu ca dung d ch u làm cho nhi t sôi trung bình c a dung d ch t ng lên và làm gi m hi u s nhi t dung d ch và h ơi t, làm t ng b m t truy n nhi t c a dung dch. Hoá h c : thay i pH, các ph n Hót ch©n kh«ng ng phân hu b i nhi t, N− íc Sinh h c và c m quan: có s gia H¬ nhi t nên vi sinh v t b tiêu di t và i ThiÕt màu s c thay i do caramen hoá bÞ ng−ng ng. Phßng Ph ư ng pháp th c hi n bèc 13.1.2.3 Nguyên lý c a thi t b cô ThiÕt bÞ c« c m t n i c th hi n hình H¬i H¬i n−íc n−íc 13.1: N−íc ThiÕt ng−ng hn h p u c n cô c c un bÞ ®un N−íc Hçn ng−ng nóng trong thi t b un nóng n hîp S¶n phÈm nhi t sôi. Thi t b này c gia H×nh 13. 1: S¬ ®å ho¹t ®éng cña thiÕt bÞ c« ®Æc mét nåi nhi t b ng h ơi n c bão hoà. Sau 82
  78. ó h n h p này c a vào thi t b cô c, th c hi n quá trình b c h ơi n c. T i phòng t, dung d ch ti p t c sôi và t o thành h n h p l ng-hơi và bay h ơi lên phòng b c h ơi, h ơi th s thoát ra ngoài và c ng ng t t i thi t b ng ng t . Thi t b ng ng t có nhi m v ng ng t h ơi n c và khi ng ng t thi t b này s t o c chân không nh t nh. Quá trình cô c s làm cho n ng dung d ch t ng lên, khi n ng t ng lên thì làm cho nhi t sôi c ng t ng theo ng th i do có s chênh l ch v chi u cao c a mc ch t l ng trong các ng truy n nhi t, cho nên nhi t sôi c a dung d ch trong các ng truy n nhi t này c ng khác nhau, càng xu ng sâu thì nhi t càng t ng, do ó c ng có s chênh l ch gi a nhi t sôi b m t thoáng c a ch t l ng và trong các ng truy n nhi t. Vì th c n t n thêm m t l ng h ơi t gia nhi t cho các tn th t này. 3.1.3 Nguyên lý quá trình cô c nhi u n i Quá trình cô c m t n i ch th c hi n cô c m t gi i h n nh t nh và không t n dng c l ng nhi t do h ơi th mang ra. Nhi t l ng do h ơi th mang ra s làm tác nhân un nóng n i th hai. Ng i ta tính toán r ng c 1 kg h ơi n c bão hoà có th làm bay h ơi 1 kg h ơi th , 1 kg h ơi th a sang n i th 2 c ng làm bay h ơi 1 Hót ch©n kh«ng N−íc l¹nh ThiÕt bÞ H¬i H¬ i ng−ng tô thø thø H¬i thø Hçn hîp ®Çu H¬i n−íc N−íc b·o hoµ ng−ng S¶n phÈm H×nh 13. 2: S¬ ®å ho¹t ®éng cña thiÕt bÞ c« ®Æc nhiÒu nåi xu«i chiÒu 83
  79. kg h ơi th n a. Nh v y, n u s d ng h hai n i cô c thì s dng 1 kg h ơi t là hơi n c bão hoà thì s làm bay h ơi 2 kg h ơi th ch a tính n các t n th t nhi t cc b . Mu n s d ng c h cô c nhi u n i thì ph i có s chênh l ch gi a nhi t gi a h ơi t và dung d ch cô c, ngh a là nhi t sôi c a n i th 2 ph i th p hơn h ơn nhi t c a h ơi th i ra n i th nh t. Nh v y cho nhi t sôi c a ni th hai th p h ơn nhi t c a h ơi th i ra n i th nh t thì áp su t c a n i th hai ph i nh h ơn áp su t n i th nh t. Nh v y, h cô c nhi u n i có áp su t c a ni phía tr c l n h ơn n i sau. Trong th c t s d ng quá trình cô c ghép n i ti p 3 n i liên t c. N i th nh t cô c áp th ng ho c áp su t cao, n i th hai ho t ng áp su t th ng ho c áp su t chân không, n i th ba ho t ng áp su t chân không. D ch cô c s t ch y t thi t b cô c tr c sang thi t b cô c phía sau do s chênh l ch áp su t c a h th ng cô c. 13.2 Thi t b cô c tu n hoàn t nhiên 13.2.1 Thi t b cô c có ng tu n hoàn tâm. 13.2.1.1 C u t o Thi t b g m hai phòng: phòng b c h ơi và phòng t. Phòng t có các ng truy n nhi t bao g m các ng thành ph n nh và ng tun hoàn tâm có ng kính l n. C u t o c a phòng t gi ng thi t b trao i nhi t ng chùm. H ơi nc b•o hòa i bên ngoài ng trao i nhi t v i dung d ch cô c i trong ng. Phòng b c h ơi là không gian dùng H×nh 13. : ThiÕt bÞ c« ®Æc cã èng tuÇn hoµn ë bc h ơi n c. Trong phòng b c h ơi có t©m t các thi t b tách b t. Trong ®ã 1: phßng bèc h¬i 2: phßng ®èt 3: èng truyÒn nhiÖt 4: èng tuÇn hoµn 5: kh«ng gian bèc h¬i 84 6: thiÕt bÞ t¸ch bät
  80. 13.2.1.2 Nguyên lý ho t ng Dung d ch c n cô c c a vào thi t b nhi t sôi, t i phòng t dung d ch c ti p t c trao i nhi t v i h ơi n c b•o hòa, dung d ch nh n nhi t và b c h ơi. trong phòng t, do c u t o c a phòng t có các ng thành ph n và ng tu n hoàn tâm. Dung d ch trong ng thành ph n có s trao i nhi t l n h ơn s trao i nhi t c a dung d ch v i ng tu n hoàn tâm. Dung d ch trong ng thành ph n t o thành h n h p l ng-hơi s chuy n ng i lên phía trên còn dung d ch trong ng tu n hoàn tâm có s trao i nhi t th p h ơn chuy n ng xu ng phía d i. Nh vy dung d ch trong phòng t luôn chuy n ng tu n hoàn theo m t ng khép kín. Dung d ch trên b m t thoáng c a phòng b c h ơi s b c h ơi và i ra ngoài. C nh v y, dung d ch s b c h ơi và n ng c a dung d ch s t ng lên. 13.2.2 thi t b cô c có phòng t ngoài 13.2.2.1 C u t o Thi t b c ng có hai phòng: phòng t ngoài và phòng bc h ơi. hai phòng này có th tách bi t nhau. Phòng t ngoài g m các ng thành ph n lo i v b c ng chùm, có th dài n 7 mét. Phòng t c cung c p nhi t nh vào h ơi n c bão hòa ho c các lo i h ơi t khác. Phòng b c h ơi c t c nh, bên trong có b ph n tách b t. H×nh 13. : thiÕt bÞ c« ®Æc cã phßng ®è t ngoµi 13.2.2.2 nguyên lý ho t ng Dung d ch i vào phòng t c un nóng lên nhi t sôi t o thành h n h p l ng hơi i qua ng n i vào phòng b c h ơi. H ơi th c tách ra lên phía trên, dung d ch còn l i i vào phòng t theo ng tu n hoàn. 85
  81. 13.3 Thi t b cô c tu n hoàn c ng b c 13.3.1 C u t o Thi t b cô c tu n hoàn c ng b c bao g m hai phòng: phòng t và phòng bay hơi. trong phòng t c ng ch a các ng thành ph n, c trao i nhi t gián ti p bng h ơi t. Trong ng tu n hoàn có t m t b ơm tu n hoàn y d ch vào phòng t. Phòng bay h ơi c t phía trên phòng t, phía trong có t b ph n tách b t. 13.3.2 Nguyên lý ho t ng Dung d ch c a vào phòng t b ng b ơm tu n hoàn. t i ây,dung d ch nh n nhi t và bay hơi, dung d ch tr ng thái l ng h ơi i vào phòng b c h ơi. v n t c chuy n ng c a dung dch trong ng kho ng 1,5 m/s n 3,5 m/s, do ó h s c p nhi t trong phòng t cao h ơn r t nhi u so v i các thi t b khác. ng l c c a quá trình tu n hoàn dung d ch ph thu c vào n ng su t c a b ơm. H n h p l ng h ơi i vào không gian c a phòng b c h ơi, nc s bay h ơi, dung dch tr nên m c h ơn. m t ph n d ng d ch cô c c l y ra, m t ph n c tr n v i h n hp u i vào ng tu n hoàn c b ơm tu n hoàn v n chuy n vào phòng t. H×nh 13.: thiÕt bÞ c« ®Æc tuÇn hoµn c−ìng bøc Mt u im c a thi t b này là tránh c s Trong ®ã dính c n trên thành ng truy n nhi t và thi t b 1: phßng ®èt 2:phßng bèc h¬i có th s d ng cô c nh ng dung d ch có 3: èng tuÇn hoµn 4: guång b¬m ly t©m nh t cao mà thi t b cô c t nhiên khó th c hi n. Nh ng thi t b ph i trang b thêm b ơm vn chuy n. 86
  82. 4.4. Quá trình keo t Keo t là quá trình làm ông k t các ht keo nh , làm t ng kích th c c a h t. Quá trình keo t th c hi n b ng cách làm m t l p v hydrat hoá, a keo v im ng in khi ó keo s ông t . 4.4.1. M c ích, yêu c u Mc ích: làm trong d ch và t o ra các s n ph m m i, tách casêin ra kh i dung d ch sa. 4.4.2. V t li u và quá trình bi n i Vt li u : thu c h d th không b n và có phân tán cao, có ch t keo có tính ch t : tích in, tính thu n ngh ch d i tác ng c a y u t bên ngoài, keo có l p v solvat hoá, a n c ho c k n c. Bi n i v t li u  Hóa lý: Bi n i pha t l ng sang r n, Thay i tính ch t c a các ch t, gi m m c phân tán trong ch t l ng,thay i l p in tích,  Hóa h c: Thay i pH, axit  Cm quan: H ơ ng v , màu s c  Sinh hóa: do quá trình ông t prôtêin nên làm thay i c u trúc enzyme. 4.4.3. Ph ơ ng pháp th c hi n  Dùng ch t in ly : t o ra các ion (+) và ion (-), làm trung hoà l p in tích ca h t keo, a chúng v im ng in pI, ví d ông t axit glutamic (m t axit amin) a pH v 2,9 n 3,2 b ng HCl, ông t casein trong s a b keo t pH 4,6 n 4,7  Dùng ch t keo kh keo: dùng các keo có in tích trái d u trung hoà lp in tích c a chúng. Keo pectin trong n ơ c qu có in tích (-), mu n keo t chúng dùng m t lo i keo mang in tích (+) nh gelatin hoà tan. Khi ó chúng s ông t và k t t a.  Dùng ch t t o ông : các ch t nh : sulfat canxi, sulfat magiê ho c n c chua làm t o ra các c u Ca trong u ph , làm ông chúng m t cách nhanh chóng.  Dùng Enzyme : emzyme pectinaza thu phân pectin trong d ch qu 87
  83.  Dùng ph ơ ng pháp v t lý: Khu y tr n, thay i nhi t , pha loãng ho c t ng nng 4.4.4. V n thi t b Cn trang b thùng l ng và thi t b khu y tr n cho quá trình tách keo t 88
  84. QUÁ TRÌNH TRÍCH LY Bn ch t Tách ch t hoà tan trong ch t l ng ho c ch t r n b ng m t ch t hoà tan khác (dung môi). Là m t quá trình khuy ch tán. Có th trích ly h r n-lng ho c l ng- lng. Mc ích: - Khai thác: thu nh n nh ng thành ph n có ích s d ng cho th c ph m, d c ph m (trích ly d u cá, các ho t ch t sinh h c t v cây, lá cây, r cây, rong bi n, ng v t bi n, ). - Chu n b : lo i b m t s ch t không mong mu n tr c khi i vào các quá trình ch bi n ti p theo; ngâm t y th ch ông (agar-agar), lo i b các t p ch t vô c ơ hu c ơ, ngâm các lo i h t c tr c khi ch bi n làm y u liên k t trong v t li u ho c trích ly m t s ph n t vào dung d ch ngâm nh hoà tan HCN trong s n - nâng cao hi u su t thu s n ph m khi k t h p v i các quá trình khác nh ép+trích ly+ép Nguyên li u và bi n i  Vt li u có th là l ng-lng; r n-lng và dung môi (m t hay h n h p các dung môi).  Yêu c u c a dung môi trích ly (chi t): - Dung môi ph i có tính hòa tan ch n l c. - Không có tác d ng hóa h c v i các thành ph n c a nguyên li u, c ng nh thi t b s d ng. - Tính ch t v t lý n nh, có th b c h ơi hoàn toàn trong ph m vi nhi t không cao. - Không c khi thao tác, không t o h n h p n v i không khí và khó cháy. - R ti n, d ki m, thích h p cho s n xu t quy mô công nghi p. - Dung môi ph i d dàng c tách ra sau khi chi t. Bi n i v t li u: Vt lý Hoá h c Các y u t nh h ng n quá trình trích ly 89
  85. Quá trình trích ly là quá trình khuy ch tán. Bao g m hai quá trình: - Khuy ch tán ngo i: là quá trình khuy ch tán chuy n d ch các ch t t b m t nguyên li u ra dung môi. - Khuy ch tán n i: là quá trình khuy ch tán chuy n d ch các ch t hòa tan trong nguyên li u ra b m t do s chênh l ch n ng t o chênh l ch áp su t gi a các l p c a nguyên li u.  Vn t c khuy ch tán tuân theo nh lu t khuy ch tán: Dm/dt = -D.F.dc/dx Dm/dt: v n t c khuy ch tán m: s mol ch t khuy ch tán dc/dx: gradien n ng ch t khuy ch tán. D = KT/N.1/6 π.r. η K: H s Bozmal T: Nhi t tuy t i N: S avogadro Các y u t nh h ưng: - Chênh l ch n ng gi a hai pha. - Nhi t - Di n tích ti p xúc - Th i gian - Tính ch t nguyên li u. Ph ư ng pháp th c hi n  Dung môi chi t: - x ng : s d ng trong s n su t d u thu c d u tinh khi t h ơn x ng không hòa tan nh a các s n ph m oxyhoá các ch t béo - R u : s d ng trích ly d u u t ơ ng nhi t tách b ng 16 n 20°C r u s lng xu ng áy - Propan và butan : hoà tan m t l ng r t nh các ch t không có c tính béo, nhi t t=25 n 40°C dung d ch propan và butan s phân ly ra kh i d u - Benzen: hoà tan d u và có kh n ng hoà tan m t s ch t không béo, benzen có tính c 90
  86. Các y u t nh h ưng n quá trình chi t d u  Tính ch t nguyên li u S vón c c  S chênh l ch n ng d u và dung môi ph i l n  nh h ng c a nhi t chi t và t c l u ng c a dung môi. Tng nhi t : t ng chuy n ng nhi t phân t , gi m nh t.  nh h ng c a hàm l ng n c có trong nguyên li u Chi t astaxanthin t ph li u v giáp xác  Mt s tính ch t c a astaxanthin: - Là m t carotenoid, có công th c phân t C40H52O4 - Tn t i ch y u v ngoài c a giáp xác. - Liên k t ch t ch v i l p v calcium carbonat-chitin. - Astaxanthin có màu , liên k t ch t ch v i protein t o thành ph c carotenoprotein (màu xanh). - Không tan trong n c, tan trong các dung môi: aceton, metanol, etanol, hexane, ng d ng:  Là ch t ch ng oxi hóa  Tng c ng kh n ng mi n d ch  Ng n ng a tác nhân gây ung th  Ci thi n t n th ơ ng võng m c.  Là thành ph n quan tr ng c a th c n ch n nuôi, nh m t o màu h p d n: cá h i.  Là thành ph n quan tr ng c a nhi u lo i d c ph m. 91
  87. 4.2. Quá trình ch ng c t : Tách h n h p ch t l ng d a vào s khác nhau v bay hơi khác nhau 4.2.1. M c ích, yêu c u  Mc ích:  Khai thác(Thu nh n tinh ch t)  Chu n b (lo i t p ch t) 4.2.2. V t li u và quá trình bi n i  Hn h p nhi u c u t có bay h ơi khác nhau  Lng: R u n ng th p  Rn-lng: D ch d m chín; nguyên li u trích tinh d u  Bi n i:  Hoá lý  Thành ph n hoá h c  Cm quan màu s c 4.2.3. Ph ơ ng pháp th c hi n Ch ng ơ n gi n: dùng tách các h n h p g m nhi u c u t có bay h ơi r t khác nhau. Ch ng b ng h ơi n c tr c ti p: dùng tách các h n h p g m các cht khó bay h ơi và t p ch t không bay h ơi, th ng c áp d ng tách các c u t không hoà tan vào nc. Ch ng chân không : dùng trong tr ng h p c n h th p nhi t sôi c a toàn h n hp các c u t . Ch ng luy n: là ph ơ ng pháp ch ng ph bi n nh t hi n nay dùng tách hoàn toàn hn h p các c u t d bay h ơi có tính ch t hoà tan m t ph n ho c hoàn toàn vào nhau. 4.2.4. V n thi t b 3.2.1 Ch ng ơ n gi n Sơ : 92