Đồ án Thiết kế phân xưởng sản xuất cà chua cô đặc năng suất 30 tấn/ngày và nồng độ chất khô theo thành phần là 55%

n thiết kế Sản phẩm cô đặc có nồng độ chất khô cao nên giá trị dinh dưỡng cao, thời gian cất giữ lâu, chi phí bao gói, vận chuyển và bảo quản giảm đồng thời tạo ra sản phẩm đặc trưng cho nhà máy. Cô đặc là phương pháp được dùng để tăng nồng độ một cấu tử nào đó trong dung dịch 2 hay nhiều cấu tử. Tùy theo tính chất của cấu tử dể bay hơi hay khó bay hơi ta có thể tách một phần dung môi( cấu tử dể bay hơi) bầng phương pháp nhiệt độ (đun nóng) hay bằng phương pháp làm lạnhkết tinh. Trong bài đồ àn này nhiệm vụ được đặt ra là thiết kể phân xưởng sản xuất cà chua cô đặc năng suất 30 tấn sản phẩm/ ngày và nồng độ chất khô theo thành phẩm là 55%. Sử dụng phương pháp nhiệt để nâng cao nồng độ, dưới tác dụng của nhiệt (đun nóng) dung môi chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái hơi khi áp suất riêng phần của nó bằng áp suất bên ngoài tác dụng lên mặt thoáng của dung dịch( khi dung dịch sôi). Để cô đặc các dung dịch không chịu được nhiệt độ cao, các thành phần dể bị biến đổi( như dịch cà chua) thì phải cô đặc ở nhiệt độ thấp. Mục tiêu cuả quá trình là đảm bảo nồng độ chất khô dung dịch ra khỏi hệ thống đạt yêu cầu, chất lượng không thay đổi sau khi cô đặc, đặc biệt là các cấu tử quan trọng của thành phẩm không bị mất và tổn thất là nhỏ nhất. Do vậy sử dụng thiết bị cô đặc chân không là thích hợp nhất, sử dụng loại nhiều nồi có ưu điểm hơn loại một nồi: - Tiết kiệm hơi vì dùng được hơi thứ và tổn thất ít hơi. - Chất lượng sản phẩm tốt vì cô đặc liên tục, nhiệt độ sôi thấp, thời gian cô nhanh. Quá trình cô đặc được đặc trung bởi 3 thông số cơ bản nhiệt độ sôi, thời gian cô đặc, cường độ bốc hơi. Trong quá trình cô đặc để đảm bảo được nồng độ dung dịch ra và chất lượng sản phẩm cần phaỉ theo dõi và điều chỉnh các thông số đó cho phù hợp. Nội dung chính trong bài đồ án này là tính được cân bằng vật liệu cho từng công đoạn, cho cả quy trình sản xuất trong 1 ngày, chọn và tính được thiết bị để đảm bảo sản xuất được lượng sản phẩm theo yêu cầu. Chương 2 Thuyết minh quy trình 2.1. Sơ đồ tổng quát Nguyên liệu Thành phẩm Bảo ôn Nhãn Dán nhãn, đóng thùng Phế liệu Lựa chọn, phân loại Rửa Rót hộp Ghép mí Xé tơi Đun nóng Chà Cô đặc Hộp N 0 8 (Tiệt trùng) Nắp Thanh trùng, Làm nguội Thanh trùng 2.2 Thuyết minh quy trình 2.2.1. Nguyên liệu -Cà chua để sản xuất là loại có cùi dày, nhiều thịt quả, ít hạt và thu hái khi vừa chín tới, vỏ đỏ đều và trong quá trình thu hái ngắt bỏ cả cuống quả để khi vận chuyển không gây tổn thương quả do đè nén. -Cà chua đưa vào sản xuất phải đạt độ chín kĩ thuật. Khi chế biến cà chua cô đặc, vỏ và hạt trở thành phế liệu, do đó cần chọn giống có ít vỏ và hạt (tỷ lệ vỏ và hạt chiếm tỷ lệ 2¸3% khối lượng quả). Đối với quả to (trên 100g), hình cầu, màu đỏ đều có tỷ lệ phế liệu thấp. Hàm lượng chất khô trong cà chua là chỉ tiêu phẩm chất quan trọng nhất, vì độ khô cao thì ít tốn nguyên liệu và nâng cao năng suất của thiết bị cô đặc. Hàm lượng chất khô của cà chua Việt Nam là 5¸7%. Không sử dụng những quả còn xanh hoặc quá chín vì sẽ gây ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. -Cà chua sau khi thu hái được vận chuyển về nhà máy, sử dụng sọt tre để đựng cà chua. Khi bốc xếp cà chua phải nhẹ nhàng, tránh làm xay xát, dập nát, quá trình vận chuyển phải nhanh chóng. 2.2.2. Lựa chọn [3, p89 -90] Phân loại và tuyển chọn sẽ xác định chất lượng và giá thành của sản phẩm hàng hóa khi đưa ra thị trường. Phân loại và tuyển chọn sẽ tránh được sự hư hỏng sớm của quả. Nếu để lẫn các loại quả khác nhau về chất lượng, quả bị bệnh hoặc bị tổn thương với các quả lành lặn sẽ làm tăng tỷ lệ thối hỏng, vì quả chất lượng kém hoặc quả bị tổn thương rất nhạy cảm với sự phát sinh bệnh, dễ dàng bị nhiễm bệnh từ quả bị bệnh, và có thể dẫn đến hư hỏng cả những quả lành lặn khác. 2.2.2.1. Mục đích - Loại bỏ các thành phần nguyên liệu không đủ quy cách để chế biến như bị sâu, bệnh thối hỏng, … - Lọai bỏ những quả có độ chín (màu sắc) không thích hợp. - Cắt bỏ chỗ bầm dập, vết rám, núm quả. 2.2.2.2. Cách tiến hành - Nguyên liệu được lựa chọn bằng tay ngay trên băng tải. - Công nhân đứng hai bên băng tải loại ra những quả cà chua không hợp quy cách. - Nguyên liệu phải dàn mỏng hai bên băng tải và việc lựa chọn không bị bỏ sót. 2.2.3. Rửa[4, p71] Đây là công đoạn không thể bỏ qua với tất cả các quy trình sản xuất chế biến rau quả.Trong quá trình chế biến thực phẩm, nước có tầm quan trọng hàng đầu, là yếu tố quyết định hiệu quả của quá trình độ sạch của nguyên liệu.Vì thế nước rửa phải đủ tiêu chuẩn nước sạch.Sau nước là kĩ thuật rửa. Rửa đúng kĩ thuật chất lượng sản phẩm sẽ tốt hơn .Thông thường tùy theo độ nhiễm bẩn nguyên liệu có thể rửa một lần hay nhiều lần.Trước khi chế biến quả phải được rửa sạch. Trên bề mặt quả thường có bụi bẩn, bùn đất, thuốc trừ sâu và bào tử của vi sinh vật, đặc biệt là bào tử nấm,những thứ có hại cho sức khỏe, vì thế cần loại bỏ trước khi chế biến. 2.2.3.1. Nguyên lý của quá trình rửa Quá trình rửa nhằm đảm bảo 2 giai đoạn: - Ngâm cho bở các cáu bẩn: ngâm là quá trình làm cho nước thấm ướt cà chua, các chất bẩn hút nước trương lên, làm giảm lực bám của chúng lên quả cà chua - Xối nước cho sạch hết bẩn: dùng tác dụng của dòng chảy để kéo các chất bẩn còn lại trên mặt cà chua sau khi ngâm. Thời gian rửa phụ thuộc vào giai đoạn đầu tức là phụ thuộc vào tính chất hóa lý của chất bẩn, sức bám chặt của nó vào cà chua rửa và khả năng tác dụng của dung dịch rửa. 2.2.3.2. Mục đích: - Loại trừ các tạp chất, bụi, đất cát bám xung quanh cà chua. - Làm giảm một lượng lớn vi sinh vật ở cà chua. - Tẩy sạch một số chất hóa học gây độc hại được dùng trong kỹ thuật nông nghiệp như thuốc trừ sâu, thuốc bảo vệ thực vật còn lưu lại. 2.2.3.3. Cách tiến hành: Sử dụng máy rửa thổi khí : gồm có bốn bộ phận chính là thùng ngâm, băng tải, quạt gió, ống thổi khí - Nguyên liệu vào máy được kéo đi trên băng tải qua thùng ngâm để ngâm cho bở. - Sau đó được xối lại nhờ hệ thống vòi phun gắn ngay phía trên băng tải, trước khi ra khỏi máy. - Không khí được quạt gió thổi vào thùng ngâm làm đảo trộn nguyên liệu trong nước, nhờ đó nguyên liệu va chạm với nhau và với nước, giúp chất bẩn hòa tan nước rửa dễ dàng. - Đồng thời các vật nhẹ như lá, rác… sẽ nổi lên trên mặt nước. Yêu cầu: - Cà chua rửa xong phải sạch, không bị dập nát nếu không sẽ tạo điều kiện cho các vi sinh vật xâm nhập và phát triển sau này. -Cà chua ít bị tổn thất chất dinh dưỡng, hạn chế mất mát vitamin C…do chúng là thành phần dễ hòa tan trong nước sẽ khuếch tán vào trong nước rửa. - Ngoài ra muốn đạt chất lượng của công đoạn rửa cao thì nước rửa phải có phẩm chất tốt, đạt tiêu chuẩn nước uống. Cấu tạo Thùng ngâm Băng tải quạt gió ống thổi khí Hình 2.1.: Máy rửa thổi khí 2.2.4. Xé tơi [3, p 327] 2.2.4.1. Mục đích Trong sản xuất đồ hộp người ta dùng các tác dụng cơ học để làm thay đổi kích thước, hình dáng nguyên liệu thành dạng nhỏ và đồng đều.Quá trình này thực hiện bằng tay sẽ tốn nhiều công sức, mức độ đồng đều kém. Nguyên liệu sẽ được làm nhỏ, xé tơi phần thịt quả, hỗ trợ cho công đoạn đun nóng. 2.2.4.2. Cách tiến hành Cà chua được xé tơi trên máy xé tơi kiểu lưỡi dao cong, kiểu trục đinh hoặc kiểu đĩa quay. Cấu tạo: Gồm 1 động cơ gắn liền với trục có các cánh nghiền. Cách cánh nghiền 1 khoảng là các má nghiền. Ngoài ra còn có các bộ phận khác như: bảng điều khiển, các đường nước vệ sinh thiết bị. Nguyên lý hoạt động : nguyên liệu sau khi rửa sạch, thái miếng thích hợp được đưa đến cửa vào phía trên của thiết bị nghiền. Nhờ động cơ có cánh nghiền, nguyên liệu được băm và ép vào má nghiền. Qua các lỗ nhỏ trên má nghiền, nguyên liệu ra ngoài theo cửa ra ở phía dưới vào phễu của thiết bị đun 2.2.5. Đun nóng[3, p 327] 2.2.5.1. Mục đích - Giảm phế liệu từ 12% xuống 3.5 – 4%, vì khi đun nóng protopectin chuyển thành pectin hòa tan nên vỏ quả khi chà không dính thịt quả. - Hạn chế hiện tượng phân lớp sản phẩm, nhất là với cà chua cô đặc có độ khô thấp, vì lượng pectin hòa tan tăng. - Làm cho cà chua chóng sôi và ngăn ngừa hiện tượng khê cháy trong khi cô đặc. - Bài khí trong thịt quả cà chua để vitamin đỡ bị tổn thất và hạn chế hiện tượng tạo bọt khi cô đặc. Nếu cà chua nâng nhiệt lên 80 – 100oC thì lượng caroten bị tổn thất giảm đi nhiều so với cà chua chỉ đun nóng ở 60oC và chưa bài hết không khí. - Vô hoạt enzyme pectinase để giữ cho sản phẩm không bị tách nước, bên cạnh đó enzyme oxy hóa cũng bị vô hoạt. - Tiêu diệt vi sinh vật. Nếu cà chua đã xé tơi và không đun nóng trong 10 phút, cơ chất men phân hủy tới 70% pectin trong nguyên liệu. 2.2.5.2. Cách tiến hành Cà chua sau khi xé tơi được đun nóng gián tiếp ở 85oC trong thời gian 10 phút trên thiết bị gia nhiệt kiểu tấm 2.2.6. Chà [2,p13] 2.2.6.1. Mục đích - Loại bỏ phần nguyên liệu có giá trị dinh dưỡng thấp hoặc không ăn được: vỏ, hạt. - Làm cho nguyên liệu cà chua đồng nhất về trạng thái và thành phần để chế biến được thuận lợi và nâng cao chất lượng thành phẩm. - Mức độ mịn của cà chua khi chà ảnh hưởng nhiều đến qúa trình cô đặc: cà chua càng mịn, độ nhớt càng thấp và thời gian cô càng ngắn. 2.2.6.2. Cách tiến hành: Cà chua sau khi được đun nóng sẽ được chuyển vào máy chà cánh đập để được chà nhỏ. Để sản xuất cà chua cô đặc, người ta dùng lỗ lưới có đường kính :1,0-1,5mm. Rây được làm bằng thép không rỉ có đục lỗ nhỏ, với kích thước: 0,5; 0,75; 1; 1,5 mm. Sử dụng máy chà cánh đập - Cấp cho nguyên liệu một lực cơ học làm cho nó văng và ép mạnh vào thành rây có lỗ nhỏ theo ý muốn. - Phần nhỏ mềm chui qua lỗ ra ngoài, còn phần cứng nằm lại bên trong và sau đó ra ngoài theo một đường khác rồi đi ra khỏi máy. - Kích thước lỗ rây có thể thay đổi theo yêu cầu chế biến. - Khi chà cánh đập quay nhanh (700 vòng/phút) cuốn nhiều không khí vào máy, tác hại đến sản phẩm, nên người ta phun hơi nước vào máy. Lưu ý: Trong khi chà, công nhân vận hành phải thường xuyên kiểm tra bã chà  (không quá ướt hay quá khô) để điều chỉnh thông số làm việc của máy cho thích hợp. - Trong công đoạn chà mịn cà chua thì ta nên chú ý đến các vấn đề sau, các vấn đề này có khả năng làm biến đổi màu sắc của sản phẩm: + Kích thước lỗ rây không phù hợp với yêu cầu, khi đó dung dịch cà chua thu được sẽ không đồng nhất, dẫn đến thời gian cô đặc kéo dài làm biến màu của sản phẩm. + Sự tiếp xúc giữa cánh chà và dung dịch, nếu cánh chà không được bao bọc bằng cao su hay không được chế tạo bằng loại thép không rỉ thì sẽ xảy ra hiện tượng oxi hóa => làm biến màu của sản phẩm, do vậy ta phải chọn thiết bị chà phù hợp Hình 2.2.: Máy chà cánh đập Cấu tạo: gồm 7 bộ phận chính 1. Máng xoắn tải nguyên liệu     2. Phiễu nạp liệu            3. Bơi chèo chuyển nguyên liệu 4. Cánh đập                  5. Trục quay               6. Mặt rây                7. Cửa thải bã. 2.2.7. Cô đặc[4, p 111-113] 2.2.7.1. Mục đích - Tăng nồng độ chất khô trong sản phẩm tới nồng độ yêu cầu (làm tăng độ sệt đặc trưng cho sản phẩm), làm tăng độ sinh năng lượng của thực phẩm. - Kéo dài thời gian bảo quản (vì hạn chế vi sinh vật phát triển do ít nước, áp suất thẩm thấu cao). - Giảm được khối lượng vận chuyển. 2.2.7.2. Cách tiến hành: - Cà chua sau khi được chà sẽ chuyển qua thiết bị cô đặc chân không - Quá trình cô đặc được thực hiện trong điều kiện chân không khoảng 600 – 650 mmHg. Trong điều kiện chân không này nhiệt độ sôi của dung dịch rất thấp khoảng 55 – 60 0C. - Cô đặc từ nồng độ 7% đến nồng độ 55% - Thời gian cô đặc phụ thuộc vào phương pháp làm việc của thiết bị, và cường độ bốc hơi của sản phẩm. Quá trình kết thúc khi nồng độ chất khô sản phẩm đạt yêu cầu 55%. Yêu cầu trong quá trình cô đặc phải thường xuyên theo dõi áp suất hơi, độ chân không của thiết bị, hàm lượng chất khô và màu sắc của sản phẩm. Chú ý: - Bề mặt truyền nhiệt càng sạch, không có nguyên liệu cháy bám vào cản trở sự truyền nhiệt thì hệ số truyền nhiệt càng cao. Vì vậy trong quá trình cô đặc cà chua này chúng ta phải thường xuyên cọ rửa các cặn cháy bám ở bề mặt truyền nhiệt - Trong quá trình cô đặc chân không, do cà chua có hàm lượng pectin nhiều nên sẽ tạo ra sức căng bề mặt lớn và tạo lớp bọt trên bề mặt sản phẩm. Hiện tượng tạo bọt này làm cản trở quá trình bốc hơi và có thể làm tổn thất sản phẩm đi theo ống thoát hơi (để khắc phục hiện tượng này người ta dùng bộ phận khử bọt đặt gần ống thoát hơi). 2.2.7.3. Các yếu tố kỹ thuật của quá trình cô đặc thực phẩm Quá trình cô đặc thực phẩm có 3 thông số cơ bản: nhiệt độ sôi, thời gian sản phẩm lưu lại trong thiết bị (thời gian cô đặc) và cường độ bốc hơi *Nhiệt độ sôi Khi tiến hành một quá trình cô đặc thực phẩm người ta đun nóng khối sản phẩm tới nhiệt độ sôi. Nước trong sản phẩm bốc hơi cho đến khi nồng độ chất khô đã đến nồng độ yêu cầu thì ngừng quá trình cô đặc và cho sản phẩm ra khỏi thiết bị Nhiệt độ sôi của sản phẩm phụ thuộc áp suất hơi ở trên bề mặt, nồng độ chất khô và tính chất vật lý, hóa học của sản phẩm . Khi áp suất hơi trên bề mặt của sản phẩm càng thấp thì nhiệt độ sôi của sản phẩm càng thấp. Vì vậy việc tạo độ chân không trong thiết bị cô đặc sẽ giảm được nhiệt độ sôi của sản phẩm. Hay nói cách khác là điều chỉnh nhiệt độ sôi bằng cách thay đổi độ chân không. Bảng 2.1. Quan hệ giữa độ chân không và nhiệt độ sôi của nước[3] Độ chân không (mmHg) Nhiệt độ sôi (0C) 0 0 126 95 234 90 326 85 405 80 430 75 526 70 572,5 65 610 60 642 55 667,6 50 690 44,5 Khi nồng độ chất khô trong sản phẩm càng lớn thì nhiệt độ sôi càng cao. Trong quá trình cô đặc, nồng độ chất khô tăng dần nên nhiệt độ sôi của sản phẩm cũng tăng dần. Bảng 2.2. Quan hệ giữa nồng độ chất khô và nhiệt độ sôi ở 760 mmHg[3] Nồng độ chất khô (%) Nhiệt độ sôi ở 760 mmHg (0C) 55 102,4 60 103,5 65 104,5 70 105,5 75 105,5 Nhiệt độ sôi thấp thì tính chất của thực phẩm ít bị biến đổi như sinh tố ít bị tổn thất, màu sắc ít bị biến đổi, mùi thơm cũng ít bị bay hơi. Nhiệt độ sôi thấp còn làm giảm tốc độ ăn mòn và kéo dài thời gian bền của vật liệu làm thiết bị cô đặc. * Thời gian cô đặc - Là thời gian lưu lại của sản phẩm trong thiết bị cô đặc cho sự bốc hơi nước ra khỏi nguyên liệu để đạt đến độ khô yêu cầu. Thời gian cô đặc phụ thuộc vào phương pháp làm việc của thiết bị và cường độ bốc hơi của sản phẩm. Các thiết bị cho nguyên liệu vào, sản phẩm ra liên tục và sản phẩm có cường độ bốc hơi lớn thì thời gian lưu lại của sản phẩm trong thiết bị càng ngắn. * Cường độ bốc hơi Cường độ bốc hơi của sản phẩm phụ thuộc cường độ trao đổi nhiệt giữa hơi nóng và sản phẩm bốc hơi. Cường độ trao đổi nhiệt được đặc trưng bằng hệ số truyền nhiệt của quá trình cô đặc. Hệ số truyền nhiệt càng lớn, cường độ bốc hơi càng cao. 2.2.7.4. Các biến đổi trong quá trình cô đặc Dung dịch cà chua là một hệ của nhiều chất hòa tan như đường, acid, còn chứa cả các chất không tan như tinh bột, cellulose ở trạng thái huyền phù. Khi cô đặc, dung môi bay hơi, nồng độ chất hòa tan tăng dần, nhiệt độ sôi, độ nhớt, khối lượng riêng tăng, và hệ số truyền nhiệt giảm, hàm lượng không khí còn lại trong gian bào và hòa tan trong sản phẩm cũng giảm. Phản ứng caramel xảy ra ít do quá trình cô đặc được thực hiện trong nồi chân không với nhiệt độ thấp (50 – 60 0C). Đồng thời với nhiệt độ thấp này thì cấu trúc pectin không bị phá vỡ nên giữ được độ sệt của tương cà chua. Ngoài ra các thành phần khác cũng ít bị biến đổi nhất là vitamin C. Sắc tố của cà chua chủ yếu thuộc họ carotenoid (licopen) nên ít bị biến đổi (bền nhiệt). Sản phẩm có thể xám đen do phản ứng giữa tannin với kim loại  là do phản ứng oxy hóa tannin dưới tác dụng của men peroxydase và polifenolxydase, điều kiện của phản ứng này là nhiệt độ tăng từ từ và tiếp xúc nhiều với không khí. Nhưng do sản phẩm đã được đun nóng à đã vô hoạt enzyme. Và do được cô đặc trong môi trường chân không. 2.2.8. Xử lý bao bì 2.2.8.1. Kiểm tra chất lượng bao bì Loại trừ các hộp bị lỗi như xước trên mặt thiếc, xước lớp vecni, vecni bị nổ… Chọn hộp theo xác xuất để kiểm tra độ kín. Phương pháp đơn giản nhất là cho vào hộp một lượng nhỏ chất lỏng (khoảng 0.5 – 1.5 ml) có nhiệt độ sôi thấp như ete chẳng hạn, rồi ghép mí kín. Khi cho hộp vào nước nóng có nhiệt độ khoảng 85 – 90oC, ete sẽ sôi và chuyển sang trạng thái hơi, trong hộp sẽ xuất hiện áp suất lớn. Nếu hộp không kín thì ở các mí ghép sẽ có các bóng khí nhỏ sủi ra trong nước. 2.2.8.2. Xử lý Các hộp đủ tiêu chuẩn được vận chuyển từ nơi gia công hay bảo quản trong kho bao bì. Chúng sẽ được ngâm trong nước, rồi xối lại lại bằng tia nước nóng hay phun hơi nóng, cũng có thể rửa lại hai lần bằng nước nóng. Việc dùng nước nóng hay hơi nóng để vệ sinh hộp vừa dễ dàng, vừa có tác dụng làm lượng nước còn đọng lại ở bao bì bay hơi nhanh chóng. 2.2.9. Rót hộp 2.2.9.1. Mục đích, yêu cầu [3, p145] - Đảm bảo khối lượng tịnh và các thành phần của hộp đúng theo tỷ lệ quy định. - Có hình thức trình bày đẹp. - Đảm bảo hệ số truyền nhiệt và có điều kiện thuận lợi để thanh trùng và bảo quản. - Không lẫn các tạp chất khác. - Do thực hiện chiết nóng nên công đoạn này cũng là công đoạn bài khí (và do công đoạn cô đặc trên đã phần nào loại bỏ được lượng không khí). 2.2.8.2. Cách tiến hành Cà chua cô đặc xong tiến hành rót vào hộp. Hộp làm bằng sắt tây cỡ hộp số No8. Quá trình rót được thực hiện bằng máy rót tự động định lượng bằng thể tích. -Yêu cầu bao bì: Hộp N 0 8 trước khi đưa vào máy rót phải đảm bảo vệ sinh và chất lượng qui định. Bên trong có sơn phủ vecni chống ăn mòn, hộp được rửa sạch bằng dung dịch kiềm nóng loãng, sau đó tráng lại bằng nước sạch và được phun hơi nóng tiệt trùng. - Khi cho sản phẩm vào hộp phải đảm bảo các yêu cầu sau: + Đảm bảo khối lượng tịnh và các thành phần của hộp theo tỷ lệ qui định. + Có hình thức trình bày đẹp. + Đảm bảo hệ số truyền nhiệt và có điều kiện thuận lợi để thanh trùng và bảo quản. + Không lẫn các tạp chất. - Khi rót không được rót quá đầy, phải cách miệng hộp 2÷3 mm. Khi rót xong chuyển sang ghép mí ngay. 2.2.9 Ghép nắp 2.2.9.1. Mục đích - Cách ly thực phẩm với môi trường không khí và vi sinh vật bên ngoài. - Có tác dụng rất quan trọng đến thời gian bảo quản và chất lượng sản phẩm 2.2.9.1. Yêu cầu - Nắp hộp cần phải ghép thật kín và chắc chắn để khi thanh trùng áp suất chênh lệch giữa bên trong và bên ngoài hộp không làm bung mí ghép hay bật nắp ra khỏi thân hộp. 2.2.9.3. Cách tiến hành - Ghép mí là một quá trình quan trọng nhằm làm cho thực phẩm cách ly hoàn toàn với môi trường không khí và vi sinh vật bên ngoài, có tác dụng rất quan trọng đến thời gian bảo quản thực phẩm và chất lượng của nó. -Việc ghép mí được tiến hành trên máy ghép chân không. Máy này ngoài ghép mí hộp còn có nhiệm vụ hút không khí trong hộp ra và tạo độ chân không trong hộp đến 400÷600 mmHg. Với độ chân không này không khí được hút hết ra khỏi hộp mà không làm sản phẩm trào ra. Yêu cầu nắp trước khi ghép phải được rửa sạch vô trùng, không có vết xướt. -Trong quá trình ghép thường xuyên kiểm tra độ kín của hộp, đảm bảo khi thanh trùng khi bị bật nắp hay hở mối ghép. Kịp thời phát hiện các sự cố của máy ghép mí, thường xuyên kiểm tra kích thước mối ghép. 2.2.10. Thanh trùng, làm nguội 2.2.10.1. Mục đích Tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh, mục tiêu chính là tiêu diệt bào tử yếm khí Clostridium botulinum  vì: - Có thể sản sinh ra độc tố làm chết người dù ở liều lượng rất thấp. - Có khả năng thành lập bào tử, rất bền nhiệt - Clostridium botulinum có thể tìm thấy bất cứ nơi đâu, vì vậy hầu hết nguyên liệu đều nhiễm vi sinh vật này, nên chúng quan hệ mật thiết tới lĩnh vực an toàn thực phẩm. - Vô hoạt hóa enzyme đảm bảo an toàn thực phẩm.   2.2.10.2. Cách tiến hành Mỗi một dạng đồ hộp thanh trùng trong các thiết bị thanh trùng khác nhau đều có chế độ thanh trùng riêng. Đối với sản phẩm cà chua cô đặc được đựng trong bao bì sắt tây N 08 có chế độ thanh trùng như sau: Có nghĩa là: Thời gian nâng nhiệt của nước trong thiết bị thanh trùng từ khi cho giỏ đồ hộp cà chua vào đến khi đạt nhiệt độ thanh trùng 100oC là 10 phút, sau đó giữ nhiệt độ ấy trong 15 phút, rồi là nguội nước trong thiết bị xuống 40÷50oC trong 10 phút. Đối với hộp cỡ lớn, sau khi ghép kín mí thì ta không cần thanh trùng làm làm nguội nhanh vì: -Thực phẩm đựng trong hộp bao gồm các thành phần: chất rắn, chất lỏng, chất khí. Dưới tác dụng của nhiệt độ cao, các áp suất riêng phần và sự dãn nở của các cấu tử đó tăng lên, làm cho áp suất chung trong bao bì đựng sản phẩm tăng lên. Áp suất này (có thể tới 2 atm) có thể làm cho bao bì sắt tây bị biến dạng, bao bì thủy tinh bị nứt, vở. -Vì vậy ta cần tạo ra áp suất trong thiết bị thanh trùng (căn cứ vào tính chất của bao bì, thành phần của sản phẩm đựng trong hộp và nhất là nhiệt độ thanh trùng) bằng hay gần bằng áp suất dư đã tăng lên trong hộp, áp suất này gọi là áp suất đối kháng, thường vào khoảng 0.4 – 1.4 atm. - Nhưng do đối với hộp cỡ lớn không tiến hành thanh trùng nên ta cho làm nguội sản phẩm ngay trong nước lạnh để cân bằng áp suất trong và ngoài bao bì. - Đối với hộp cỡ nhỏ, sau khi ghép kín mí thì ta tiến hành thanh trùng, sản phẩm được làm nguội ngay trong bể làm nguội sau khi thời gian thanh trùng đạt yêu cầu. Hình 2.3.: Thiết bị thanh trùng 2.2.11. Dán nhãn -Sau khi làm nguội, đồ hộp được rửa sạch bằng nước nóng hay dung dịch xút loãng, lau khô rồi chuyển đến thiết bị dán nhãn. - Yêu cầu nhãn Nhãn phải đúng kích thước hộp, trên nhãn có in thành phần sản phẩm, cách sử dụng, cơ sở sản xuất, tên đồ hộp, phẩm cấp, khối lượng tịnh và khối lượng cả bì của mỗi hộp và của cả kiện, ngày, tháng, năm sản xuất. Và đặc biệt nhãn phải có tính mỹ quan cao có tác dụng đến thị hiếu người tiêu dùng. 2.2.12. Bảo ôn, thành phẩm Trong thời gian đầu của quá trình bảo quản, các hợp phần của đồ hộp tiếp tục ổn định, và cũng trong thời gian này người ta có thể sớm phát hiện các đồ hộp bị hư hỏng. -Trong khi bảo quản, các hợp phần sẽ khuyếch tán vào nhau để tiến tới trạng thái cân bằng về nồng độ làm cho đồ hộp có hương vị, màu sắc đồng đều và tăng lên rõ rệt. Hiện tượng ổn định này còn gọi là “hiện tượng chín” của đồ hộp. -Trong quá trình bảo quản cần phải đảo vị trí hộp. Sau thời gian 7÷10 ngày về mùa hè, 10÷15 ngày về mùa đông, sản phẩm được kiểm tra nhằm loại bỏ hộp không đạt tiêu chuẩn (phồng, hở, méo mó, han gỉ). Các kiện đồ hộp phải xếp riêng từng lô (cùng loại hàng, cùng phẩm cấp, cùng ngày sản xuất) cao không quá 5 m.  Chương 3 TÍNH CÂN BẰNG VẬT LIỆU 3.1. Chọn các số liệu ban đầu Cà chua cô đặc năng suất 30 tấn sản phẩm/ ngày và nồng độ chất khô theo thành phẩm là 55%. Giả sử tỷ lệ hao hụt qua các công đoạn : - Công đoạn chọn lựa nguyên liệu : 2% - Công đoạn rửa : 1 % - Công đoạn xé tơi : 0,5 % - Công đoạn đun nóng : 0,5 % - Công đoạn chà: : 3,5 % Vỏ và hạt trở thành phế liệu và chiếm 3-4 % khối lượng quả do vậy ta chọn hao hụt cho công đoạn này là 3,5 % - Công đoạn cô đặc chân không Trong công đoạn này, tỷ lệ tiêu hao chính là tỷ lệ lượng nước bốc hơi so với khối lượng nước cà chua đem đi cô đặc. Ở công đoạn đem đi cô đặc, cà chua có nồng độ chất khô đạt 7%, sau khi cô đặc nồng độ chất khô đạt 55 % Công thức tính lượng nước bốc hơi như sau: W = Gđ ´ (1 – m1/m2) Trong đó: Gđ: Khối lượng dung dịch cần cô đặc (kg) m1: Nồng độ chất khô ban đầu, m1 = 7 % m2: Nồng độ dung dịch sau khi cô đặc, m2 = 55 % Thay số vào ta tính được lượng nước bốc hơi: W = Gđ ´ (1 – 7/55) = 0,87 ´ Gđ =0,872 % ´ Gđ (kg) Như vậy, tỷ lệ hao hụt trong công đoạn cô đặc chân không là 87,2 % - Công đoạn rót hộp, ghép mí : 1 % - Công đoạn thanh trùng, làm nguội : 1% 3.2. Tính cân bằng sản phẩm cho 100 kg nguyên liệu ban đầu( 100kg/h) 3.2.1. Lựa chọn - Lượng nguyên liệu vào : 100 (kg/h) - Tỷ lệ hao hụt : 2 % - Lượng nguyên liệu hao hụt : = 2 (kg/h) 3.2.2. Rửa - Lượng nguyên liệu vào : 100 – 2 = 98 (kg/h) - Tỷ lệ hao hụt : 1 % - Lượng nguyên liệu hao hụt : = 0,98 (kg/h) 3.2.3. Xé tơi - Lượng nguyên liệu vào : 98 – 0,98 = 97,02 (kg/h) - Tỷ lệ hao hụt : 0,5 % - Lượng nguyên liệu hao hụt : = 0,485 (kg/h) 3.2.4. Đun nóng - Lượng nguyên liệu vào : 97,02 – 0,485 = 96,535 (kg/h) - Tỷ lệ hao hụt : 0,5 % - Lượng nguyên liệu hao hụt : = 0,483 (kg/h) 3.2.5. Chà - Lượng nguyên liệu vào : 96,535 – 0,483 = 96,052 (kg/h) - Tỷ lệ hao hụt : 3,5 % - Lượng nguyên liệu hao hụt : = 3,362 (kg/h) 3.2.6. Cô đặc - Lượng nguyên liệu vào : 96,052 – 3,362 = 92,69 (kg/h) - Tỷ lệ hao hụt : 87,2 % - Lượng nguyên liệu hao hụt : = 80,826 (kg/h) 3.2.7. Rót hộp, ghép mí - Lượng nguyên liệu vào : 92,69 - 80,826 =11,864 ( kg/h) - Tỷ lệ hao hụt : 1 % - Lượng nguyên liệu hao hụt : = 0,119 (kg/h 3.2.8. Thanh trùng, làm nguội - Lượng nguyên liệu vào : 11,864 – 0,119 = 11,746 (kg/h) - Tỷ lệ hao hụt : 0,5 % - Lượng nguyên liệu hao hụt : = 0,1175 (kg/h) 3.2.9. Thành phẩm - Lượng thành phẩm thu được : 11,746 - 0,1175 = 11,628 (kg/h) - Tỷ lệ giữa nguyên liệu và thành phẩm là : A = = 8,56 - Vậy cứ 8,56 (kg) nguyên liệu thì sẻ cho 1 (kg) sản phẩm cà chua cô đặc nồng đô chất khô 55% ST