Bài giảng Kỹ thuật thu hồi và hoàn thiện sản phẩm: Chương 5 - Các phương pháp hoàn thiện sản phẩm
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.15 MB, 57 trang )
CÁC HOÀN
PHƯƠNG
2.4CHƯƠNG
PHƯƠNG5.
PHÁP
THIỆN
PHÁP HOÀN
THIỆN
SẢN PHẨM
SẢN
PHẨM
5.1 Sấy phun (Spray drying)
5.2 Sấy đông khô (Freeze drying)
5.3 Phương pháp sấy khác
- Sấy chân không (Vacuum drying)
- Sấy tầng sôi (Fluid bed drying)
1
Một số khái niệm
Khái niệm vật liệu sinh học
(biomaterial) là vật chất liên quan
đến cơ thể sống hay chức năng
sống và hoạt động sống.
2
Sản phẩm sinh học
• Sản phẩm sinh học (bioproduct) được
định nghĩa là một vật liệu sinh học hay
là sản phẩm của quá trình chuyển hóa
khi sử dụng vi sinh vật, các thành phần
hay các chất có hoạt tính sinh học.
3
Sấy vi sinh vật
Đặc điểm cấu trúc
• quá trình tách nước
• phản ứng khi nâng nhiệt đợ sấy, tớc đợ thoát
ẩm
• cách dẫn truyền nhiệt
4
các dạng liên kết của phân tử nước
• vi sinh vật thuộc nhóm keo-mao dẫn-xốp :,,
nước dạng dung môi
nước tự do
nước liên kết
5
Hậu quả sau khi tách nước?
Biến đổi enzim
Biến đổi hóa sinh
Biến đổi hóa học
Biến đổi vật lý
6
Những biến đổi chính của sản phẩm sinh học
trong quá trình sấy
Hóa sinh
tế bào bị teo
Enzim
Hóa học
Mất
hoạt Giảm giá trị
(vi khuẩn, tính enzim và dinh dưỡng
và hoạt tính
nấm
men, vitamin
protein,
nấm mốc)
hydratcacbon
chất béo, chất
kháng sinh,
axit
amin;
mất
hương
thơm
Vật lý
Giảm
các
tính chất hữu
ích (tính tan,
tính hồi nước,
bị co lại, giảm
khối lượng)
7
Hình dạng và kích thước tế bào
VSV so với phân tử protein
Loại vi sinh vậtmet
Vi kh̉n
Hình dạng
Hình cầu
Nấm mớc
Hình ớng
Hình sợi
Hình cầu
Tảo
Protozoa
Phân tử protein
KÍch thước
0,5-4 m
2-20 m
10-40 đến 200m
Hình elip
Hình sợi
Hình trứng
Hình sợi
9-15 x 5-10 m
Vơ định hình
< 600 m diameter
< 1 m
8
< 4- 6 m
28-30 x 8-12 m
4-8 m
Vi sinh vật-nhiệt đợ
• Psychrophiles: grow -20o C, opt 15o C
• Mesophiles: 20-50 oC
• Thermophiles: >50 oC
9
Trạng thái tiềm sinh (anabiosis)
• là trạng thái tạm thời nhưng thuận
nghịch về chức năng được tạo ra do
tác động của các yếu tố bên ngoài.
Trong trạng thái này, tốc độ của các
quá trình diễn ra chậm và nó lại trở lại
hoạt động bình thường khi có đủ điều
kiện trở lại.
10
Các dạng tiềm sinh
• tiềm sinh khan (anhydrobiosis) –trong đó
gây ra bởi sự mất nước
• tiềm sinh lạnh (cryobiosis)- do nhiệt đợ thấp
và sự đóng băng của nước,
• tiềm sinh thẩm thấu (osmobiosis)- nước bị
tách khỏi tế bào do áp suất thẩm thấu.
NHIỆT ĐỘ VÀ ĐỘ ẨM
11
Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời
gian sấy
12
13
Nguyên tắc chung chọn phương
pháp sấy
Có 3 nhóm sản phẩm:
- VSV thuần khiết để tạo chủng khởi động, cần bảo quản lâu
- Các sản phẩm VSV và lên men cần bảo quản và duy trì hoạt
tính vi sinh vật, cấu trúc sinh học (pesticides, active yeast,
bacteria, biopreparations for environmental protection,
wastewater treatment
- VSV hay các SP lên men khơng có tính chất của sinh vật
sống nhưng không được ảnh hưởng đến tính chất hóa sinh
và hóa học (Ex. SCP) Single Cell Protein
14
Phân loại các thiết bị sấy
• Phương pháp nạp nhiệt: Đới lưu và tiếp xúc
• Dạng chất tải nhiệt: Khơng khí, khí và hơi
• Trị sớ áp śt trong phòng sấy: áp śt thường và
áp śt chân khơng
• Phương pháp tác đợng : tuần hoàn, liên tục
• Hướng chủn đợng của vật liệu và chất tải nhiệt
trong các máy sấy đối lưu: cùng chiều, ngược
chiều và với các dòng cắt nhau
• Kết cấu: Phòng, đường hầm, băng tải, tầng sơi,
sấy phun, thùng quay, thăng hoa, bức xạ nhiệt.
15
Giải pháp đảm bảo yêu cầu của
SPSH:
-
Thực hiện ở điều kiện “mild”
Sấy chân không hay sấy đông khô
Áp dụng hệ thống nhiều bước
Kỹ thuật đặc biệt dựa trên sự giảm thiểu hàm
lượng nước trong vật liệu ban đầu.
16
Cần biết trước khi sấy
•
•
•
•
•
•
•
Đợ ẩm của ngun liệu và sản phẩm
Độ nhớt
Sức căng bề mặt
Hệ số nhiệt dung
Độ dẫn nhiệt
Độ bền nhiệt
Thành phần hóa học
17
5.1. SẤY PHUN
✓Mục đích, đới tượng
✓ Ngun lý
✓Sơ đồ hệ thớng
✓Ví dụ ứng dụng
✓Ưu điểm và nhược điểm
18
Mục đích
❖Sấy các dạng dung dịch và huyền phù trong trạng
thái phân tán nhằm tách ẩm ra khỏi vật liệu giúp
tăng độ bền và kéo dài thời gian bảo quản
❖- Sản phẩm của quá trình sấy phun là dạng bột mịn
- SP Thực phẩm: bột đậu nành, trứng, sữa)
- Các chế phẩm sinh học, dược phẩm như:
Dextran, enzymes, gamma globulin, huyết
thanh, tetracyclin, penicillin, dịch thủy phân
casein, vitamin,…
19
Ngun lý
• Dung dịch cần sấy khơ đã được cơ đặc bằng
cách bốc hơi chân không, dưới áp suất nhất
định, đưa vào phần trên của thùng hình trụ
đáy côn và có tuy-e thích hợp để tạo tia liên
tục dưới dạng sương có đường kính 20-100
µm. Ở ngang mức của tuy-e, một luồng khí
nóng (nhiệt độ không vượt quá nhiệt độ làm
ổn định sản phẩm đem sấy), được phóng vào
và trộn lẫn với hạt sương.
20
2
1
4
3
Sơ đồ Hệ thống sấy phun
Các bộ phận chính:
1. buồng sấy phun
2. bộ phận nạp liệu là những vòi
hoặc cơ cấu phun
3. hệ thống quạt
4. caloriphe để cấp nhiệt cho tác
nhân sấy
5. bộ phận thu hồi sản phẩm sấy.
21
Thời gian sấy phun?
T= K
.W.. D2
m(Ta -Tg)
T- thời gian sấy, giây
λ -Nhiệt bốc hơi
W-hàm ẩm của sản
phẩm đem sấy
- Tỷ trọng của hạt khô
D- đường kính hạt sương
m -hệ số dẫn nhiệt không khí
=1,9 m2 / giờ/ độ
Ta - nhiệt độ không khí
Tg - nhiệt độ hạt sương
K- hệ số thực nghiệm
22
23
Phun sương
24
Ứng dụng
Sấy phun chế phẩm probiotic có sử dụng
các chất mang làm tác nhân bảo vệ:
- protein: skim milk (sữa tách béo), Gelatin
- polysacarit: Gum, Maltodextrin, tinh bột,
lactoza, trehalose,
25
