Các thiết bị máy cơ học trong công nghệ thực phẩm

hung của quá trình trao đổi chất G = k. Ftb . τ.∆Ctb (kg) K: Hệ số hoà tan Error! Hệ số hoà tan tăng khi chuẩn số Re tăng Ftb: diện tích trung bình của bề mặt chất hoà tan (m 2) τ: thời gian hoà tna (h) ∆Ctb: hiệu số trung bình của nồng độ chất hoà tan và dung dịch (kg/m3) 6.2. Máy nhào bột đặc 6.2.1. Máy nhào có trục quay nằm ngang 1. Thùng nhào 5. Cánh đảo 2. Phễu nguyên liệu vào 6. Trục quay 3. Tấm chắn 7. Nắp 4. Cửa nguyên liệu ra 8. Bulong Nguyên lý làm việc Nguyên liệu đ−ợc đ−a vào từ phễu nguyên liệu vào. Thùng nhào đ−ợc đặt nằm ngang, trong đó có trục quay và các ánh đảo. Tấm chắn đảm bảo coh các vật lạ không rơi vào thùng nhào trogn quá trình làm việc và đảm bảo an toàn cho công nhân khi thao tác. Sản phẩm sau khi đ−ợc nhào trộn đ−ợc đẩy ra cửa nguyên liệu ra Máy làm việc gián đoạn, sau mỗi chu kỳ làm việc, có thể mở nắp máy nhờ tháo các bulong, để vệ sinh ứng dụng nghiền thịt, rau, bột, hạt… 6.2.2. Máy nhào có trục quay thẳng đứng 1. Thùng nhào 5. Bánh răng cố định 2. Cánh nhào 6. Trục quay chính 3. Trục cánh nhào 7. Thân máy 4. Bánh răng hành tinh Nguyên lý làm việc Nguyên liệu đ−ợc đ−a vào thùng nhào. Cánh nhào gắn với trục quay. Khi máy làm việc, bánh răng hành tinh sẽ chạy quanh bánh răng cố định nhờ trục quay chính. Bánh răng hành tinh sẽ truyền chuyển động đến cánh nhào do vậy nguyên liệu đ−ợc đảo trộn. Máy làm việc gián đoạn, sau mỗi chu kỳ làm việc, sản phẩm đ−ợc lấy ra và có thể vệ sinh máy ứng dụng trong sản xuất sữa hộp, bột bánh, kẹo, kem 6.3. Máy trộn khô 1. Thùng nhào 7. Hộp giảm tốc 9, 2. Cánh nhào 8. Môtơ điện 4, 3. Trục quay 6, 5. Bánh răng Nguyên liệu đ−ợc đ−a vào thùng trộn. Nhờ vào hai cánh đảo chữ Z gắn trên 2 trục quay ng−ợc chiều nhau và có tốc độ khác nhau mà nguyên liệu đ−ợc đảo trộn Tốc độ trục là 44 vòng/phút 95 vòng/phút Ch−ơng 7. Máy và thiết bị phân tách hệ thống đồng nhất 7.1. Máy và thiết bị lắng Lắng là quá trình tách pha rắn ra khỏi pha lỏng một cách đơn giản nhờ vào lực trọng tr−ờng. Dung dịch huyền phù sau khi đ−a vào bể lắng, d−ới tác dụng trọng lực, các hạt rắn sẽ lắng xuống d−ới tạo thành lớp bl, pha lỏng bên trên sẽ đ−ợc lấy ra bằng ph−ơng pháp gạn hoặc dùng vôi tháo ra ngoài. Thùng lắng có thể làm việc gián đoạn, bán liên tục hoặc liên tục. 7.1.1. Thiết bị lắng gián đoạn Dung dịch huyền phù đ−ợc đ−a vào thùng lắng, d−ới tác dụng của trong lực, theo thời gian, các hạt pha rắn sẽ lắng xuống đáy thiết bị. Pha lỏng sẽ đ−ợc tháo ra theo van dẫn, sau đó cặn cũng đ−ợc tháo ra theo một van khác ở đáy thiết bị. Ưu điểm cấu tạo đơn giản nh−ng năng suất thấp. 7.1.2. Thiết bị lắng bán liên tục Dung dịch huyền phù đ−ợc đ−a vào thiết bị liên tục với vận tốc không lớn, n−ớc trong đ −ợc tháo ra liên tục, cặn ở đáy đ−ợc tháo ra theo chu kỳ. Các loại thiết bị lắng bán liên tục * Loại tấm nghiêng Tấm chắn có tác dụng h−ớng cho chất lỏng chảy từ d−ới lên sau đó chảy từ trên xuống. Cặn đ−ợc lấy ra ở các phễu ở đáy thiết bị * Loại hình nón Hỗn hợp rắn - lỏng liên tục đi vào trong thùng có xếp các tấm ngăn hình nón. Mỗi nón là một tầng riêng biệt n−ớc trong theo các khe giữa các nón đi vdào ống trung tâm rồi đ−ợc đẩy ra ngoài. Cặn tập trung trên bề mặt nón rồi tr−ợt xuống đáy, đ−ợc tháo ra ngoài theo chu kỳ. Để cặn tr−ợt đ−ợc thì góc nghiêng của nón lớn hơn góc rơi tự do của cặn 7.1.3. Thiết bị lắng liên tục Hỗn hợp rắn - lỏng đ−ợc đ−a vào thiết bị liên tục, cặn và n−ớc trong đ−ợc tháo ra liên tục * Loại hình phễu Bể hình phễu có góc đáy = 600. Hỗn hợp huyền phù đi qua đĩa phân phối vào bể. N−ớc trong tràn vào máng (3) rồi đi dẫn ra ngoài. Nếu ống tháo cặn tắc thì tiến hành thổi khí nén để thông ống. * Loại răng cào Bể chứa hình trụ, có đáy hình. Có trục, quay và trên trục quay gắn cánh khuấy, trên cánh khuấy có gắn răng cào bằng thép. Hỗn hợp huyền phù liên tục, đi vào thiết bịl n−ớc trong đ−ợc tháo ra liên tục theo máng tháo n−ớc. Trục cánh khuấy quay với vận tốc rất chậm để không ảnh h−ởng tới quá trình lắng ~ 2,5 - 20 vòng/phút. Cặn lắng xuống phía đáy đ−ợc các răng cào trên cánh khuấy dồn vào tâm thiết bị rồi theo ống ở đáy thiết bị dẫn ra ngoài. Năng suất thiết bị lớn 300 tấn/ngày đêm. 7.2. Máy và thiết bị lọc Lọc là quá trình phân riêng huyền phù thành n−ớc trong và bl (cặn) bằng cách cho huyền phù đi qua một lớp vật ngăn, các hạt rắn bị giữ lại trên bề mặt vật ngăn còn n−ớc trong đi qua. Để khắc phục đ−ợc trở lực của vật ngăn (lúc ban đầu) và trở lực của vật ngăn + lớp bl (các giai đoạn sau) thì n−ớc trong cần có một áp suất do bơm hoặc hút chân không. Đến một giai đoạn nhất định thì phải tiến hành rửa vật ngăn, lấy bl ra. - Dựa vào ph−ơng pháp làm việc có hai loại thiết bị lọc Máy và thiết bị làm việc gián đoạn liên tục. + Dựa vào khả năng tạo thành hiệu số áp suất - Máy lọc chịu tác dụng của áp suất - Máy lọc chân không + Dựa vào cấu tạo: Máy lọc khung bản Máy lọc túi, máy lọc thùng quay Máy lọc khung bản ứng dụng: Công nghệ sản xuất bia, đ−ờng, n−ớc quả… - Lọc huyền phù nồng độ không cao - Lọc huyền phù ở nhiệt độ cao, không cho phép làm nguội Mô tả cấu tạo Máy lọc khung bán gồm có 1 dly khung và bản có cùng kích th−ớc xếp bền nhau. Khung và bản đ−ợc đặt trên 2 thanh nằm ngang nhờ các tai treo, giữa khung và bản có vải lọc. Để ép khung và bản ng−ời ta dùng một đầu và tấm đáy không chuyển động, một đầu là đáy có thể dịch chuyển đ−ợc nhờ tay quay. Khi vận tay quay thì tấm đáy có thể dịch chuyển tịnh tiến. Quá trình lọc Dung dịch lọc có áp suất 3 - 4atm (dùng bơm) theo đ−ờng ống dẫn đi vào các rlnh tới từng khung một. Dung dịch sẽ qua lớp vật liệu lọc sang bản và theo các rlnh dọc trên bản chảy xuống d−ới, tập trung theo một đ−ờng rlnh rồi theo vòi chảy ra ngoài. Cặn sẽ đ−ợc giữ lại trong khung giữa 2 tấm nguyên liệu lọc. Lớp cặn càng nhiều thì tốc độ lọc càng chậm và áp suất đ−a vào lọc càng tăng. Khi áp suất tăng đến mức cực đại và không thay đổi chứng tỏ cặn bẩn trong khung đl đầy, ta phải tiến hành rửa bl và tháo cặn. Quá trình rửa bl nh− sau: ngừng nạp huyền phù, mà cho n−ớc rửa vào. Khi rửa xong ng−ời ta nới quay cho khung và bản tách ra, bl rơi xuống máng d−ới rồi lấy ra ngoài. Vật liệu lọc đ−ợc giặt sạch để sử dụng lại. Ưu: Năng suất lọc cao, hiệu quả cao Nh−ợc: Thao tác nặng, vải lọc chóng mòn, rách, thời gian cho các thao tác phụ lớn Cấu tạo máy lọc khung bán 1. Khung lọc 6. Tấm đáy di động 2. Bán lọc 7. Thanh nằm ngang 3. Vải lọc 8. Tay quay 4. Chân đỡ máy 9. Máng chứa n−ớc lọc 5. Tấm đáy cố định 1. Đ−ờng rlnh dẫn huyền phù 1. Đ−ờng rlnh dẫn huyền phù 2. Đ−ờng rlnh dẫn n−ớc rửa 2. Đ−ờng rlnh dẫn n−ớc rửa 3. Phần rỗng 3. Đ−ờng rlnh nằm ngang 4. Phần khung 4. Đ−ờng rlnh dọc 5. Tai treo 5. Tai treo 7.3. Các máy ly tâm Các máy này phân riêng huyền phù thành pha rắn và pha lỏng nhờ vào lực ly tâm sinh ra do quá trình quay dung dịch. Các máy ly tâm đ−ợc sử dụng với các dung dịch huyền phù có nồng độ cao, không thể dùng ph−ơng pháp lắng hay lọc đ−ợc. Phân loại máy ly tâm - Theo yếu tố phân ly có máy ly tâm th−ờng Máy ly tâm cao tốc - Theo công dụng có: Máy lọc ly tâm Máy lắng ly tâm Máy phân ly nh− t−ơng - Theo ph−ơng pháp cạo bl: tháo bl bằng tay, bằng vít xoắn, bằng dao cạo, thanh gạt, thuỷ lực - Theo kết cấu các điểm tựa của trục kiểu đứng, kiểu treo - Theo vị trí của trục nằm ngang, thẳng đứng, nằm nghiêng - Theo quá trình làm việc gián đoạn, liên tục ứng dụng Máy ly tâm đ−ợc sử dụng rộng rli trong ngành chế biến thực phẩm CNSX đ−ờng phân riêng đ−ờng và vỉ đ−ờng N−ớc quả: phân riêng n−ớc trong và bl Chế biến sữa: Phân riêng sữa và phần mỡ (chất béo) Máy ly tâm trục thẳng đứng làm việc gián đoạn có các giai đoạn làm việc nh− sau: - Mở máy, cho hỗn hợp huyền phù vào - Nhờ vào lực ly tâm, huyền phù đ−ợc phân riêng thành bl và n−ớc trong (pha rắn và pha lỏng) - Ngừng máy, tháo bl - Hỗn hợp huyền phù có thể đ−ợc đ−a vào thùng ly tâm tr−ớc khi máy làm việc, khi máy bắt đầu quay ch−a đạt tốc độ ổn định hoặc khi máy đl đạt đến tốc độ ổn định. Nếu có yêu cầu rửa bl thì trong quá trình rửa, vẫn tiếp tục chạy máy ở tốc độ làm việc để tách và ép n−ớc rửa ra khỏi bl Cấu tạo máy ly tâm 1. Thùng quay ly tâm 2. Trục quay (nối động cơ với thùng quay) 3. Mo tơ điện 4. Gối trục 5. Khung treo máy 6. Vỏ ngoài thùng quay ly tâm 7. Nan hoa 8. Chóp 7.4. Các máy ép Các máy ép đ−ợc sử dụng để tách chất lỏng và khỏi nguyên liệu rắn. Tuỳ vào mục đích sử dụng, ng−ời ta dùng phần lỏng, phần rắn hay cả hai + Các yếu tố ảnh h−ởng đến quá trình ép - áp suất ép: Khi áp suất ép tăng thì hiệu quả ép tăng. Đến một giới hạn nhất định, khi áp suất tăng, mao quản trong nguyên liệu bị thất lại làm cho n−ớc không thoát đ−ợc ra ngoài. - Thời gian ép: Với cùng áp suất ép, khi thời gian ép tăng thì hiệu quả ép tăng. Đến một giới hạn nhất định về thời gian thì không ảnh h−ởng đến hiệu quả ép. - Nhiệt độ sơ chế: Khi nhiệt độ tăng thì độ nhớt của dịch n−ớc ép giảm, n−ớc ép dễ chảy ra hơn do đó hiệu suất ép tăng. Nh−ng nhiệt độ tăng cũng làm ảnh h−ởng đến chất l−ợng nguyên liệu. - Ph−ơng pháp sơ chế nguyên liệu. Để tăng hiệu suất ép, ng−ời ta dùng các ph−ơng pháp cơ học để làm ngắn mao quản các ph−ơng pháp này gồm cắt, xé, nghiền… + Phânloại các máy ép - Theo nguyên tắc làm việc có máy ép làm việc gián đoạn, bán liên tục, liên tục - Teo cấu tao của máy ép trục vít, máy ép vít xoắn, máy ép thuỷ lực… + Máy ép trục vít Bộ phận làm việc chính của máy là trục vít có đ−ờng kính cánh vít lớn dần hay trục vít có b−ớc vít nhỏ dần, đặt trong xylanh nằm ngang có đục lỗ. Nguyên liệu ép khi di chuyển theo trục ép chịu áp suất tăng dần. Ch−ơng 8. Máy rót và điền sản phẩm vào bao bì và các máy ghép nắp bao bì 8.1. Cơ cấu rót theo thể tích nhất định Máy rót và điền sp vào bao bì là một khâu quan trọng đối với ngành sản xuất đồ hộp Yêu cầu của máy là phải thực hiện quá trình rót nhanh, chính xác, vệ sinh, có thể có yêu cầu đặc biệt về cách xếp sp trong hộp và chất l−ợng sản phẩm Đối với các loại sản phẩm khác nhau thì các máy rót cũgn khác nhau cho phù hợp với sản phẩm - Sản phẩm dạng lỏng: r−ợu, bia, n−ớc giải khát - Sản phẩm dạng sệt: sữa đặc, sữa chua - Sản phẩm gồm cả cái và n−ớc: thịt đậu, ngô hạt… Phân loại các máy rót và điền sản phẩm - Theo mức độ tự động: bán tự động và tự động - Theo ph−ơng pháp vận chuyển bao bì, đi thẳng hay đi vòng - Theo ph−ơng pháp rót sản phẩm Rót theo thể tích hay rót đến ngấn Rót theo kiểu tự chảy hay dùng sức hút 8.1.1. Cơ cấu rót theo thể tích nhất định Quá trình làm việc của cơ cấu rót theo thể tích nhất định gồm có 2 giai đoạn - Giai đoạn đong: Đổ đầy sản phẩm vào cốc đong (thể tích không đổi), giai đoạn này là giai đoạn tự chảy - Giai đoạn rót: chuyển sản phẩm từ cốc đong sang bao bì, nếu sản phẩm ở dạng bột nhlo thì phải dùng sức hút chân không Cơ cấu rót và cốc đong dùng cho chất lỏng 8.1.2. Cơ cấu rót đến ngứn quy định Cơ cấu này đ−ợc sử dụng trên dây chuyền Sản phẩm đóng hộp: Có cái và n−ớc Sản phẩm đóng chai: N−ớc Cơ cấu rót đến ngắn quy định dùng cho rót chai 1. Thùng chứa nguyên liệu 2. ống dẫn nguyên liệu 3. Đệm cao su 4. ống bao ngoài ống dẫn 5. Đấu áp trên 6. ống thoát khí 7. Nút ở đáy ống dẫn 8. Lò xo Nguyên tắc làm việc Đáy thùng chứa nguyên liệu có nối với ống dẫn nguyên liệu. Ông bao ngoài ống dẫn đ−ợc nối với đầu áp trên, có thể tr−ợt dọc theo ống dẫn nguyên liệu Đầu d−ới của ống thoát khí có nút - ở vị trí không làm việc, nút này sẽ bịt chặt miệng chảy ống bao ngoài ống dẫn nhờ hệ thống lòxo - ở vị trí làm việc: miệng chai sẽ tiếp xúc với đầu áp trên và đẩy đầu áp trên lên trên, làm coh miệng chảy tách khỏi nút và chất lỏng chảy vào chai. Không khí trong chai thoát ra ngoài qua ống thoát khí. Để đảm bảo quá trình thoát khí đ−ợc thực hiện thì đầu trên của ống thoát khí phải cao hơn mức chất lỏng trong thùng chứa. Khi chất lỏng chong chai đến gần quy định, không khí trong chai không còn lối thoát làm cho quá trình rót dừng lại. 8.2. Máy ghép nắp Mục đích là để bảo quản nguyê liệu và sản phẩm đ−ợc lâu dài, dễ dàng trong việc vận chuyển, phân phối, ng−ời ta sử dụng hộp sắt, ghép mí kín Chai lọ thuỷ tinh ghép nắp sắt….. 8.2.1 Các loại mối ghép dùng để ghép nắp cho các loại đồ hộp bằng sắt tây hoặc bằng kim loại khác, tạo một vành nối giữa nắp với thân hộp gồm 5 lớp kim loại cuốn lại với nhau, ở giữa lớp này có lớp điện bắng gioang cao su chống hở. Mối ghép đơn: dùng ghép các lắp kim loại có đêm cao su hoặc nhựa hoặc lil vào miệng bao bi thuỷ tinh nhờ việc bóp chặt nắp vào vành gờ cửa miệng bao bì. 8.2.2 Nguyên tắc truyền động ghép: - Truyền động ghép 1 trục - Truyền động ghép 2 trục 8.2.3 Cấu tạo của một số máy ghép nắp. Máyghép th− công: hộp vào và ra, tiến hành quá trình ghép đều phải có ng−ời điều khiển. Máy ghép bán tự động: quá trình ghép nắp đ−ợc tự động hoàn toàn, hộp vào và lấy ra bằng tây. Loại này phổ biến ở Việt Nam Máy ghép tự động: toàn bộ quá trình đ−a hộp vào, đậy nắp, tiến hành quá trình ghép gồm 2 giai đoạn đều đ−ợc tự động hoá. Loại này phổ biến trên thế giới Máy ghép tự động có hút chân không: loại này th−ờng là1 trục, phổ biến trong các nhà máy đồ hộp Phần III: Các Thiết Bị Nhiệt Ch−ơng 9. Các thiết bị trao đôỉ nhiệt Nấu - chần - hấp - làm nguội Quá trình chế biến thực phẩm luôn có các quá trình xử lý nhiệt để quá trình gia công tiếp theo thuận lợi và có hiệu quả cao. Quá trình xử lý nhiệt làm cho quá trình thuỷ phân tốt hơi, màu xắc, mùi vị đạt đ−ớc nh− ý , muốn bảo quản đựơc lâu hơn. Vai trò của các thiết bị nhiệt trong chế biến thực phẩm - Dùng các quá trình chế biến: làm chín, hấp - Dùng cho các quá trình bảo quản: sấy , n−ớng - Dùng cho các quá trình tiệt trùng Quá trình truyền nhiệt xẩy ra nhờ sản phẩm thực phẩm tiếp xúc với bề mặt truyền nhiệt, có thể gián tiếp hoặc trực tiếp Phân loại các thiết bị trao đổi nhiệt: - Theo ph−ơng thức làm việc: giám đoạn liên tục - Theo áp suất làm việc : Có áp suất th−ơng áp suất chân không - Theo cấu tạo: ống chùm Loại hai vỏ ống xoán ruột gà 9.1. Thiết bị làm việc giám đoạn ở áp suất th−ờng * Thiết bị đun nóng 2 vỏ Công dụng: dùng để đun nóng một dung dịch nào đó bằng hơi thông qua bề mặt truyền nhiệt là vỏ của thiết bị Có thể sử dụng thiết bị này để đun nóng n−ớc, chần mì, cà chua Chú thích cấu tạo thiết bị: 1- Vỏ trong 6- Van tháo n−ớc ng−ng 2- Vỏ ngoài 7- Van hơi an toàn 3- Buồng hơi 8- áp kế 4- ống dẫn hơi vào 9- Chân đỡ 5- ống thải hơi 10- Bộ phận nghiêng nồi tháo sản phẩm ra Mô tả thiết bị - Thiết bị 2 vỏ bên trong đ−ợc chế tạo bằng thép không dỉ hoặc tráng men, vỏ ngoài làm bằng thép không gỉ tạo thành phòng hơi để đun nóng, có thể dùng lờp cách nhiệt buộc bên ngoài ống dẫn hơi n−ớc nóng - Hơi n−ớc ng−ng theo ống thải hơi đi ra ngoài vào bình ng−ng tụ. N−ớc ng−ng không cần thiết sẽ theo van tháo n−ớc ng−ng đi ra ngoài. - Ngoài ra nồi 2 vỏ có van hơi an toàn, áp kế. Nồi đ−ợc đặt trên chân đỡ và sau mỗi chu kỳ làm việc có thể đ−a sản phẩm ra ngoài nhờ bộ phận nghiêng nồi tháo sản phẩm ra. Nguyên tắc làm việc Cho dung dịch vào nồi, tháo hết n−ớc ng−ng trong phòng hơi, rồi đóng van tháo n−ớc ng−ng. Từ từ mở van hơi cho ống dẫn hơi vào, khi áp suất phòng hơi đạt tới áp suất làm việc thì khoá van hơi 4 nhỏ bớt lại, duy trì áp suất làm việc cho đến khi nhiệt độ, thời gian đạt theo yêu cầu của sản phẩm. Để tăng c−ờng khả năng truyền nhiệt ng−ời ta th−ờng lắp thêm cánh khuấy 9.2. Thiết bị làm việc liên tục ở áp suất th−ờng Công dụng để chần hấp các loại nguyên liệu cứng táo, đào, lê, mận 9.2.1. Thiết bị chần hấp kiểu băng tải Nguyên lý hoạt động Máy gồm có thùng kim loại kín có nắp có thể mở ra khi cần thiết. Trong thùng đặt hệ thống băng tải, trên mặt băng là nguyên liệu mặt băng tải th−ờng cấu tạo là xích tải chuyển động có gở ở 2 bên để giữ sản phẩm. Nguyên liệu đ−ợc đ−a vào từ cửa vào 4 và ra ở móng 5. Giữa 2 nhánh của băng tải, đặt hệ thống phun hơi có áp suất từ 3 - 4 at. Trên nắp có đặt kính quan sát để kiểm tra n−ớc dung dịch chần đ−ợc liên tục bổ sung 1 - Thùng kim loại 4- Phễu nạp liệu 2 - Băng tải 5 - Cửa ra sản phẩm 3- Nguyên liệu 6 - ống phân hơi 9.2.2. Thiết bị chần hấp kiểu thùng quay Dùng để chần các loại nguyên liệu củ quả có kích th−ớc nhỏ, thời gian chần hấp t−ơng đối dài Cơ cấu làm việc gồm thùng tròn bằng thép lá, trên bề mặt có các lỗ nhỏ 3 - 4mm, bên trong có gắn các lá thép kim loại hình xoắn ốc để làm cho nguyên liệu đ−ợc chuyển dần từ đầu tới cuối và ra khỏi thiết bị. Thùng đặt trên bánh xe đỡ quay đ−ợc nhờ trục phụ thùng đ−ợc ngâm trong n−ớc nóng có các ống phun hơi. Thùng đ−ợc bọc vỏ hình trụ bên ngoài 9.3. Thiết bị đun nóng trong ống kín, làm việc ở áp suất th−ờng. Dùng cho nguyên liệu dạng lỏng. Chất tải nhiệt là n−ớc nóng, hơi. Thiết bị gồm có các loại ống ruột gà, ống chùm, ống lồng ống Ưu: Thời gian truyền nhiệt nhanh, bề mặt truyền nhiệt lớn 9.3.1. Thiết bị đun nóng kiểu ống chùm Công dụng: Dùng để đun nóng bột quả nghiền, n−ớc cà chua. Hệ số truyền nhiệt lớn phụ thuộc vào vận tốc của sản phẩm và áp suất hơi (1 - 1,5 at) Chú thích thiết bị 1, 2. Mạng ống 3. ống kim loại 4. Thân thiết bị hình trụ nằm ngang 5, 6. Nắp ở hai đầu 7. Vách ngăn 8. Van tháo n−ớc ng−ng 9. Cửa tháo sản phẩm ra Nguyên lý làm việc Thông th−ờng trong sản xuất thực phẩm loại thiết bị này có khoảng 64 ống. Đ−ờng kính mỗi ống 30 - 32mm. Chiều dài thùng 2m. Vách ngăn 7 để nối các chùm ống với nhau. Hơi đ−ợc dẫn vào khoảng không gian giữa vỏ và các ống sản phẩm cần đun nóng đ−ợc liên tục bơm qua các chùm ống. Sản phẩm đi qua ống đ−ợc đốt nóng theo chiều dài ống nhân với hệ số lần đi. Hệ số truyền nhiệt của thiết bị loại này từ 350 - 2.200 (w/m2 độ) Năng suất khoảng 10 - 14 tấn/h 9.3.2. Thiết bị kiểu ống lồng ống Công dụng dùng để đun nóng n−ớc quả, dịch đ−ờng hay dịch muối hoặc là làm nguội các dịch trên bằng tác nhân lạnh. Chất tải nhiệt là n−ớc hoặc hơi n−ớc có áp suất P = 2 - 3 atm Hệ số truyền nhiệt K = 500w/m2 độ Diện tích bề mặt truyền nhiệt 4 ữ 4,5m2 Năng suất Q = 2 ữ 3 tấn/h 9.4. Thiết bị đun nóng làm việc ở áp suất chân không Trong thiết bị loại này có một bộ phận hút chân không nhằm hạn chế tổn thất sinh ra trong sản phẩm. Loại thiết bị này th−ờng dùng trong chế biến thực phẩm, d−ợc phẩm, thức ăn trẻ em. Loại thiết bị này vừa có tác dụng đun nóng, vừa có tác dụng khuấy trộn 1. Thân thiết bị hình trụ 2. Phòng hơi 3. Cánh khuấy 4. Động cơ 5. ống dẫn hơi vào 6. ống dẫn nguyên liệu vào 7. ống dẫn sản phẩm ra 8. Cửa quan sát 9. Van tháo n−ớc ng−ng 10. Hộp giảm tốc 11. áp kế 12. van hút chân không 9.5. Máy lạnh nhanh * Dạng ống xoắn ruột gà Đ−ợc sử dụng để làm nguội dịch đ−ờng Tác nhân lạnh là n−ớc muối trong Thời gian tiến hành lạnh nhanh phụ thuộc vào khối l−ợng dịch đ−ờng, nhiệt độ của n−ớc muối lạnh. Để thời gian làm lạnh có thể kết hợp với việc xả n−ớc lạnh từ trên xuống * Dạng khung bản Máy nguồn có các tấm thép không gỉ ghép lại với nhau trên một dàn khung, các tấm này có lỗ vào và khe hở 4 góc để dịch lỏng đi qua. Các gioàng cao su có cấu tạo đặc biệt ở trong các tấm đi tạo ra hai phần riêng biệt: 1 phần để dịch đ−ờng đi qua, 1phần để tác nhân lạnh đi qua ng−ợc chiều nhau. Máy có 2 vùng lạnh khác nhau Vùng 1: làm lạnh trung gian, giảm nhiệt độ từ 5 - 600C Vùng 2: làm lạnh nhanh xuống nhiệt độ yêu cầu ở vùng 1: nứơc dùng làm lạnh có nhiệt độ khoảng 100C ở vùng 2: dùng tác nhân lạnh có nhiệt độ thấp nh− các dung dịch muối Để kiểm tra nhiệt độ của dịch đ−ờng và tác nhân lạnh ng−ời ta th−ờng lắp đồng hồ đo ở cửa vào và cửa ra. Có thể điều chỉnh nhiệt độ bằng tay hay tự động đến nhiệt độ yêu cầu. Đặc điểm máy lạnh nhanh: - dùng để hạ nhiệt độ nhanh của loại dung dịch nhằm tránh nhiễm trùng và đạt yêu cầu công nghệ chế biến - Hạ nhiệt độ nhanh trong thời gian ngắn - Bề mặt truyền nhiệt lớn và theo yêu cầu công nghệ - Vật liệu chế tạo từ thép không dỉ, chịu mặn, chịu axit, không ảnh h−ởng tới chất l−ợng sản phẩm - Tác nhân lạnh là n−ớc mát và n−ớc muối lạnh Chú thích cấu tạo thiết bị. 1. Cửa dịch cần làm lạnh vào 2. Dịch ra 3. N−ớc muối lạnh vào 4. N−ớc muối ra 5. N−ớc mát vào 6. N−ớc mát ra 7. Các tấm tản nhiệt 9.6. Thiết bị lên men 9.6.1. Quá trình lên men Dịch đ−ờng sau khi làm lạnh, lắng trong đ−ợc đ−a vào thùng lên men để tiến hàh lên men chính và lên men phụ 9.6.2. Lên men chính Mục đích là đ−ợc chuyển đ−ờng và dextrin có phân tử thấp thành C2H5OH , CO2 và các sản phẩm khác, tạo tthành bia theo các yêu cầu kỹ thuật, chất l−ợng…lên men phụ Mục đích của quá trình lên men phụ là tăng c−ờng nồng độ C02, hoàn thiện mùi vị cho bia. ổn định chất l−ợng bia, thực hiện quá trình chín của bia đ−a bia về nhịêt độ bảo quản. Về cấu tạo thiết bị lên men bia Quá trình lên men chính là lên men phụ đ−ợc thực hịên trong cùng một thiết bị. Loại phổ biến là thiết bị đáy chóp hình trụ. Kích th−ớ khoảng từ 200 - m3 Chiều cao: đ−ờng kính thiết bị - 2 - 5 lần Vật liệu chế tạo thiết bị th−ờng bằng nhôm, inox hoặc thép tráng men, thép không gỉ 17% er, 10% Ni, 2,52% Mo, c thấp Tác nhân lạnh đ−ợc sử dụng nhằm tạo nhiệt độ phù hợp cho quá trình lên men là n−ớc muôi lạnh Bên ngoài thiết bị lên men có lớp bảo ôn nhằm ổn định nhiệt độ trong suất quá trình lên men, tránh sự ảnh h−ởng môi tr−ờng. Quá trình điều chỉnh nhiệt (lạnh). Đối với lên men chìm - Lên men chính - Dịch đ−ờng- mal - houblon ở nhiệt độ 100C đ−ợc bơm vào thùng lên men ở nhiệt độ 80C thời gian từ 6 - 10 ngày. - Lên men phụ Nhiệt độ lên men phụ từ 1 - 40C. Thời gian từ 10 - 30 ngày - Cấu tạo nồi lên men và các van, đ−ờng ống phải chịu đựơc áp suất để đảm bảo cho: Việc khử trùng ở áp suất cao. áp suất d− trong quá trình lên men Ch−ơng 10. Máy và thiết bị làm lạnh. 10.1. Những khái niệm chung Trong sản xuất TP nhiều quá trình cần tiến hành ở nhiệt độ thấp hơn 00C do đó không thể dùng không khí, n−ớc hay n−ớc đá để làm lạnh mà cần tiến hành sản xuất lạnh. Nhờ có sản xuất lạnh mà có thể kìm hlm đ−ợc sự phát triển của VSV, kéo dài đ−ợc thời gian bảo quản, tàng trữ. Ngoài ra sản xuất lạnh cũng là yêu cầu không thể thiếu với một số ngành chế biến TP nh− sản xuất kem, sữa ch−a, bia… Cơ sở lý thuyết. Quá trình lạnh là quá trình thu nhiệt từ nguồn có nhiệt độ thấp rồi truyền cho vật có nhiệt độ cao hơn. Vì vậy cần phải tiêu tốn công bên ngoài. Để thu nhiệt từ nguồn có nhiệt thấp truyền cho vật có nhiệt độ cao hơn cần vật chất làm tác nhân lạnh. Các loại máy lạnh dùng hơi nén Là loại máy đ−ợc sử dụng rộng rli hiện nay, sử dụng tác nhân lạnh là chất khí khi bốc hơi cho nhiệt độ thấp Chu trình làm việc của máy lạnh là chu trình cacho ng−ợc. Sơ đồ nguyên lý 1-2. Nén đoạn nhiệt hơi tác nhân lạnh, nhiệt độ hơi thay đổi từ to → T, tiêu hao công L1 2-3. Ng−ng tụ đẳng nhiệt hơi tác nhân lạnh, nhiệt l−ợng toả ra môi tr−ờng xung quanh (n−ớc hoặc không khí một nhiệt l−ợng Q. 3-4. Giln đoạn nhiệt lỏng tác nhân lạnh, nhiệt độ thay đổi từ T →To, sinh công Lo 4-1. Bay hơi lỏng tác nhân lạnh, thu một l−ợng nhiệt của nguồn lạnh là Qo 10.2. Máy lạnh nén hơi 1 cấp 10.2.1. Chu trình lý t−ởng của máy lạnh nén hơi một cấp Sơ đồ thiết bị Máy nén hút hơi ẩm tác nhân lạnh từ thiết bị bay hơi có nhiệt độ To và áp suất Po. Hơi đ−ợc nén đến áp suất P và nhiệt độ T. Hơi tác nhân lạnh đi vào thiết bị ng−ng tụ, ở đây hơi đ−ợc ng−ng tụ thành lỏng. Sau khi ng−ng tụ, tác nhân lạnh đi vào van tiết l−u đạt đến áp suất Po và nhiệt độ giảm đến To. Từ van tiết l−u, tác nhân lạnh đi vào thiết bị bay hơi ở đây tác nhân lạnh thu nhiệt của ng−ời lạnh để bay hơi. Sau thiết bị bay hơi, chu trình hút vào máy nén lại bắt đầu từ đầu. Đồ thị T - S (nhiệt độ - etropi) 1-2. Nén đoạn nhiệt 2-3. Ng−ng tụ đẳng nhiệt 3-4. Giln đoạn nhiệt 4-1. Bay hơi đẳng nhiệt 10.2.2. Máy lạnh nén 1 cấp với hơi khô và bình tách lỏng Trong thực tế ng−ời ta không tiến hành nén trong vùng hơi blo hoà ẩm vì khi tiến hành trong vùng này sẽ gây va đập thuỷ lực cho máy nén làm máy dễ h− hỏng do đó quá trình nén trong máy sẽ đi theo đ−ờng (1' - 2') hoặc (1 - 2') đến 2'' Để có đ−ợc quá trình nén hơi blo hoà khô và hơi quá nhiệt thì yêu cầu sau thiết bị blo hoà phải có một thiết bị tách lỏng. Nếu sử dụng tác nhân lạnh là NH9 sẽ nén theo đ−ờng 1' - 2'. Nếu là tác nhân lạnh freon sẽ nén theo đ−ờng 1 - 1' và 1 - 2' Nguyên tắc làm việc Hơi ẩm từ thiết bị bay hơi tr−ớc khi vào bình nén khí phải đi qua bình tách lỏng. Tác dụng của bình tách lỏng này là nhờ có sự thay đổi về h−ớng dòng và vận tốc dòng của luồng hơi lỏng trong bình. Chất l