BÁO CÁO THỰC HÀNH Ngành CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Môn TH MÁY VÀ THIẾT BỊ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.76 MB, 28 trang )

Trang 1<div class="page_container" data-page="1">

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP.HCM VIỆN KHOA HỌC ỨNG DỤNG HUTECH

GVHD: TS. Lâm Văn Mân

Sinh viên thực hiện:

1. N u n T Tr M – 2181100153 2. o n T m N ân – 2181100503 3. L T n n ân – 2181100801 4. Nguy n Ngọc Nam P ươn –2181100546

Tp. Hồ Chí Minh, Ngày 9 Tháng 6 năm 2023

</div>Trang 2<div class="page_container" data-page="2">

BÀI 1: TÍNH TỐN VÀ LỰA CHỌN MÁY MĨC THIẾT BỊ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM CHO CÔNG ĐOẠN VẬN CHUYỂN.

1.1 Phân biệt một số khái niệm và cho ví dụ: -Sự khác nhau giữa máy và thiết bị?

Làm thay đổi tính chất vật lý của nguyên liệu

VD: máy cắt,máy xay,máy rửa,…

Có sự biến đổi hóa học của nguyên liệu (biến tính protein,phản ứng caramel,…) VD: thiết bị tiệt trùng,thiết bị nướng,thiết bị khuấy trộn(chất lỏng)…

-Sự khác nhau giữa sản xuất và chế biến?

VD: hạt lúa mì -> bột mì

</div>Trang 3<div class="page_container" data-page="3">

1.2 Tìm hiểu về các nhóm ngành và các quy mô sản xuất khác nhau của nhà máy sản xuất/chế biến thực phẩm:

-Trình bày các nhóm ngành sản xuất/chế biến thực phẩm:

+Căn cứ tại phụ lục II ban hành kèm theo quyết định 27/2018/QĐ/TTg về hệ thống ngành kinh tế Việt Nam do Thủ tướng Chính phủ ban hành.

• Qui mơ sản xuất siêu lớn (Mega factory). Về ngành Cơng Nghệ Thực Phẩm thì Việt Nam chưa có.

Dựa vào sản lượng để quyết định quy mơ nhà máy, từ đó lựa chọn máy móc cho phù hợp.

</div>Trang 4<div class="page_container" data-page="4">

Ví dụ: Nhà máy sản xuất sữa chua mỗi ngày sản xuất khoảng 10001 sữa, vậy nhà máy cần mua silo như thế nào?

 Nên mua silo lớn hơn khoảng 20-30% (1200-1300l) để phòng trường hợp đột xuất xảy ra nên sản xuất không kịp.

1.3 Lựa chọn máy và thiết b được chế t o từ vật liệu phù hợp cho từng nhóm ngành sản xuất với qui mơ phù hợp:

1.3.1 Vật liệu thường được sử dụng để chế tạo máy móc/thiết bị: ⁂ Kim loại

• Ferrous and alloys: sắt và hợp kim của sắt

-Thép: gỉ (dao, lưỡi dao xay) -Gang.

-Inox hay còn gọi là thép khơng gỉ gồm có: +SUS 301, 306, 430.

+AISI 316: thường được hay sử dụng.

•Non ferrous and alloys: không phải sắt và hợp kim của sắt.

-Nhôm: độc với sức khỏe, nhưng nếu nhơm có phủ oxit Al2O3 bên ngồi thì an tồn.

1.3.2 Lựa chọn máy/thiết bị có vật liệu chế tạo phù hợp cho một loại thực phẩm cụ thể để chế tạo máy và thiết bị

</div>Trang 5<div class="page_container" data-page="5">

Bảng 1.1 Lựa chọn vật liệu phù hợp nhất

Lựa chọn máy móc,dụng cụ,thiết bị có vật liệu chế

tạo phù hợp nhất

12 Dịch bia trước khi lên

</div>Trang 6<div class="page_container" data-page="6">

1.4 Lựa chọn một quy trình sản xuất/chế biến thực phẩm v đề xuất các lo i máy, thiết b cần thiết.

QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC QUẢ TỪ DỨA.

Đề xuất các loại máy, thiết bị cần thiết: -Máy rửa bơi chèo

-Ép trục vít

-Máy lọc màng lọc UF -Thiết bị lọc khung bản -Nồi phối trộn 2 cánh khuấy -Bài khí APV

1.5 Các loại máy vận chuyển nguyên liệu Chất lỏng

-Bơm: Bơm tĩnh và ly tâm. -Áp lực nén.

Chất rắn -Vít tải -Băng tải -Gầu tải -Khí động học

</div>Trang 7<div class="page_container" data-page="7">

-Thủy lực

1.6 Tính tốn máy vận chuyển

Ví dụ: Lựa chọn máy bơm tĩnh có cơng suất phù hợp dùng để bơm sữa có hàm lượng chất khô = 13.5% từ silo chứa nguyên liệu đến máy lọc li tâm trong đó tốc độ dịng chảy (V) là 1200 kg/h.

Biết:

-Tỷ trọng của sữa 1026 kg/m3

-Hằng số lưu biến K = 5 Pa sn và n = 0.76 ở 20ºC

-Áp lực của sữa ra khỏi silo chứa là 0.15 bar và nhiệt độ 4ºC

-Ống vận chyển bằng inox có đường kính trong 25mm và chiều dài 20m

-Nhiệt độ sữa trong đường ống 0ºC và có năng lượng hoạt động Ea = 25 Kj/mol -Công của bơm Wp = 2000.5 J/kg

</div>Trang 8<div class="page_container" data-page="8">

BÀI 2. TÍNH TỐN VÀ LỰA CHỌN MÁY LÀM NHỎ NGUYÊN LIỆU THỰC PHẨM

- Đồng hóa: Để xé nhỏ kích thước của các phân tử chất lỏng dễ phân lớp hoặc khơng hịa tan vào nhau được ( ở dạng nhũ tương hoặc huyền phù)

- Đập: Dùng lực đập mạnh vật liệu hoặc để vật liệu va chạm trực tiếp với thành thiết bị, khi đó vật liệu sẽ có thể được làm nhỏ. PP này làm cho kích thước sản phẩm khơng đồng đều.

1.2 Các lo i máy làm nhỏ(Máy cắt):

Cấu tạo: - Lưỡi dao - Đá mài

- Thanh gim thịt - Giá đỡ thịt - Núm điều chỉnh độ dày lát cắt - Tay cầm dịch chuyển giá đỡ

</div>Trang 9<div class="page_container" data-page="9">

- Nguyên lý hoạt động: Vật liệu sẽ được đưa vao bằng băng chuyền và ở trên băng chuyền là băng ép để giữ nguyên liệu. Khi vật liệu được đưa vào thì lúc này lưỡi dao đang quay rau củ sẽ lần lượt được cắt để cho ra thành phẩm.

- Vật liệu chế tạo máy:

STT Chi tiết chính Vật liệu chế tạo hiện tại

Vật liệu chế tạo

Hợp kim thép có tính cơ tốt, chịu nhiệt và chống mài mòn tốt, đảm bảo tuổi

thọ lâu dài.

Độ bền cao, bề mặt sáng bóng, khả năng chống ăn mịn tốt nên đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm.

Khối lượng nguyên liệu đầu vào: 0.557 kg Thời gian cắt: 23ph ~ 1/3 h

- Vị: khoai lang đặt trưng - Cấu trúc: giịn

1.3 Tính tốn và lựa chọn máy:

Bài 1.Tính cơng suất của máy nghiền búa với các thông số như sau: số búa treo

trên roto là 12 búa, khối lượng 1 búa 1,5 kg, vận tốc vòng quay búa 40 m/s, hệ số phụ thuộc k = 0,02, số vòng quay roto 600 vòng/ phút.

</div>Trang 10<div class="page_container" data-page="10">

Công suất của máy nghiền búa là: N = (k ∗ i ∗ m ∗ v2 ∗ n) / 120 =(0.02 ∗ 12 ∗ 1.5 ∗ 402∗ 600)/ 120 = 2880 (W)

Bài 2.Tính năng suất của máy xay thơ nếu biết: đường kính vít tải 25 cm, đường

kính của trục 20 cm, số vịng quay 100 vịng/phút, bước vít 2,0 cm, khối lượng riêng của thịt là 1050 kg/m3 và lấy hệ số sử dụng trục vít là 0,3.

Tóm tắt:

• Đường kính vít: D= 25cm = 0,25 m • Đường kính trục vít: d= 20cm = 0,2m

• Số vịng quay của trục vít: n= 100 vịng/ phút • Bước vít trung bình của vít ép: t= 2cm= 0,02m • Hệ số sử dụng trục vít 𝛹= 0,3

• Khối lượng riêng của vật liệu: y= 1050 kg/m3

Bài giải:

Năng suất máy xay thô:

Q = 60 × 𝜋/4 × (𝐷2 - 𝑑2) × 𝑛 × 𝑡 × 𝑦 × 𝛹

= 60 ×𝜋/4× [0.252 - 0.22] × 100 × 0.02 × 1050 × 0.3 = 667.98 (kg/h)

Bài 3.Tính năng suất của máy xay nhuyễn nếu biết: tổng thời gian sản xuất 1 mẻ

15 phút, thể tích mâm xay 50 lít, hệ số đổ đầy 0,6 khối lượng riêng của thịt là 1050 kg/m3

</div>Trang 11<div class="page_container" data-page="11">

Bài 4. Vật liệu cần nghiền: bắp hạt

– h y xác định tính chất cơ lý của vật liệu – Chọn loại máy nghiền phù hợp – Trình bày các bước tính tốn chính.

Tính chất cơ lý của vật liệu:

• Khối lượng 1000 hạt, m1000

Định nghĩa: khối lượng 1000 hạt là khối lượng tính bằng gram của 1000 hạt Cách xác định: chọn lựa 1000 hạt có độ đồng đều gần như nhau rồi đem cân để có kết quả

Ý nghĩa: Tính tốn độ bền bao bì, kho chứa, phương tiện vận chuyển hạt. Tính tốn, thiết

kế thiết bị làm sạch và phân loại hạt. Dự đoán sơ bộ phẩm chất hạt… - Thiết kế khối (SD):

Định nghĩa: thể khối SD là khối lượng của một thể tích hạt thực nhất định.

Cách xác định:Phương pháp cân trong nước, dùng bình đo tỉ trọng

Ý nghĩa: làm cơ sở tính tốn độ chịu lực của bao bì và kho chứa. • Dùng khối (bulk density) BD:

Định nghĩa: dung khối là tỷ số giữ khối lượng hạt trên thể tích khối hạt bao gồm cả những lỗ trống.

Ý nghĩa: làm căn cứ tính tốn dung tích kho và dự đốn được phẩm chất hạt tốt hay xấu.

• Góc nghi tự nhiên và góc trược của khối hạt:

Định nghĩa: đây là hai thơng số đặc trưng cho tính tan rời của khối hạt, về bản chất

nó liên quan đến góc ma sát trong( giữa hạt với hạt) và góc ma sát ngồi ( hạt với vật liệu chứa hạt).

Ý nghĩa: là căn cứ quan trọng khi thiết kế các loại thiết bị tận dungk tính tự chảy do

trọng lực.

- Kích thước hạt - Đặc tính bề mặt

- Tính hấp phụ: Do trong khối hạt có độ rỗng và do cấu tạo của hạt bắp nên tất cả các chất khí có trong khối hạt đều có thể hấp thụ vào từng hạt.

Chọn loại máy nghiền phù hợp: máy nghiền búa Các bước tính tốn chính:

- Xác định vận tốc vịng quay của búa.

- Xác định cơng nghiền thực tế của máy nghiền búa đối với hạt bắp.

- Sau đó xác định cơng suất của máy nghiền để thực hiện mục đích nghiền hạt bắp.

</div>Trang 12<div class="page_container" data-page="12">

Bài 3. TÍNH TỐN VÀ LỰA CHỌN MÁY SẤY

1.1 Phân lo i máy sấy:

 Theo Phương pháp truyền nhiệt: - Đối lưu

- Dẫn nhiệt - Bức xạ nhiệt

 Theo tác nhân sấy: - Khơng khí nóng

- Khơng khí lạnh - Dùng lipid chiên

 Theo nhiệt độ sấy: - Nhiệt độ cao: 40-90oC

- Nhiệt độ thấp: 30-60oC

- Nhiệt độ đông lạnh (thăng hoa/ đông khô): -40oC đến -80o

C  Theo áp suất sấy:

- Áp suất thường (1atm) - Áp suất cao (>1atm) - Áp suất thấp (<1atm)

</div>Trang 13<div class="page_container" data-page="13">

1.2 Lựa c ọn lo mấ sấ p ù ợp:

Lo T ết b sấ ểu sấ (B, C)

D n n u n l ệu sấ (S, P,

L, All)

C u ển độn n u n l ệu

sấ (0, M)

N u n l ệu (Rau, quả, t t, cá, c

c ua, t ức ăn c ăn nuô , k oa tâ n ền,

t, bột, sữa, tr , c p , nấm men

chua,hạt

B: sấy mẻ C: Sấy liên tục S: dạng rắn L: lỏng

P: paste – nh o M: chuyển động F: tầng sôi

</div>Trang 14<div class="page_container" data-page="14">

1.3 Lựa chọn máy sấy (trình bày cấu t o máy sấy phịng thí nghiệm máy sấy)

- Cấu tạo (vẽ hình minh hoạ bằng tay)

- Nguyên lý hoạt động:

+ Giai đoạn 1: Sấy từ dưới lên:

Khơng khí bên ngoài sẽ hấp thụ lượng nhiệt tỏa ra từ bộ trao đổi nhiệt, sau đó chúng sẽ hịa với khí tươi để đạt đến nhiệt độ thích hợp, phù hợp với yêu cầu của thực phẩm cần sấy. Bạn có thể kiểm tra nhiệt độ bằng đồng hồ nhiệt để có kết quả chính xác nhất. Quạt đối lưu sẽ đưa dịng khí đối lưu vào buồng sấy nhờ vào áp lực và lực xoay của quạt. Trong quá trình này, tác nhân sấy từ bộ trao đổi nhiệt sẽ di chuyển từ dưới lên thông qua lớp thực phẩm và chúng sẽ được sấy khơ nhờ dịng khí nóng đối lưu mang hơi ẩm thốt ra ngồi.

+ Giai đoạn 2: Sấy từ trên xuống:

Trong giai đoạn này, gió sẽ đổi chiều và khơng khí nóng sẽ đổi hướng di chuyển từ trên xuống dưới thông qua lớp thực phẩm giúp làm khô bề mặt thực phẩm cần sấy.

</div>Trang 15<div class="page_container" data-page="15">

Nhờ việc chuyển đổi dịng khí nóng đối lưu liên tục trong buồng sấy giúp cho thực phẩm khô nhanh và để hơn, nguyên liệu sẽ giữ được màu sắc cũng như mùi vị ban đầu mà khơng làm biến đổi tính chất của thực phẩm.

- Vật liệu chế tạo máy

STT Chi tiết chính Vật liệu chế t o hiện t i

Vật liệu chế t o đề xuất

Giải thích

lệch áp suất, làm tăng đối lưu khơng khí nóng trong buồng sấy, đồng thời giúp hút nước và độ ẩm ra ngoài nhằm tạo áp suất âm, đẩy hơi nóng luân chuyển liên tục trên bề mặt thực phẩm giúp thực phẩm khô nhanh và đều hơn.

xác trong buồng sấy để có thể điều chỉnh hợp lí

</div>Trang 16<div class="page_container" data-page="16">

- Xác đ n lượng ấm ba ơ v vận tốc sấy

Độ dày nguyên liệu: 0,4 mm

G a đo n 1

Nhiệt độ sấy: 0C

Thời gian sấy: từ h đến h

Khối lượng nguyên liệu đầu vào: g

Xác định lượng ẩm bay hơi và vận tốc sấy cho giai đoạn 1

G a đo n 2

Nhiệt độ sấy: 0C

Khối lượng nguyên liệu đầu vào: g

Xác định lượng ẩm bay hơi và vận tốc sấy cho giai đoạn 2.

1.4 Tính tốn Bài tập

Để sấy mứt dẻo từ nguyên liệu chuối già người ta chọn phương pháp sấy bằng không khí nóng và chia ra làm ba giai đoạn sấy như sau

- Thời gian sấy: τ = 8 h

- Nhiệt độ khơng khí nóng t1 =650C   - Độ ẩm đầu vào của chuối ω1 =80 %   - Độ ẩm đầu ra ω2 = 64 %

2

- Thời gian sấy: τ = 8 h

- Nhiệt độ khơng khí nóng t2 =80 0C - Độ ẩm đầu vào của chuối ω2 =64 %

</div>Trang 17<div class="page_container" data-page="17">

- Độ ẩm đầu ra ω3 = 35 

Giai 3

- Thời gian sấy: τ = 8 h  

- Nhiệt độ môi chất sấy vào : t3 = 90 0C - Độ ẩm đầu vào của chuối ω3= 40 - Độ ẩm đầu ra ra ω4 = 20

- Tốc độ dịng khơng khí nóng cả 3 giai đoạn là v= 2-3 m/s  

- Trạng thái khơng khí mơi trường bên ngoài t0 = 25 0C, độ ẩm là 83% Xác định lượng ẩm bay hơi cho từng giai đoạn và khối lượng sản phẩm thu được. Biết khối lượng chuối đầu (giai đoạn 1) vào là 2000 kg.

</div>Trang 18<div class="page_container" data-page="18">

Bài 4. Bao bì và tính tốn thời hạn sử dụng sản phẩm thực phẩm

1.1 Phân lo i bai bì dùng trong thực phẩm.

- Phân loại bao bì theo tính chất bao gói:

 Bao bì kín: Kín hồn tồn, và ngăn cách không gian xung quanh thực phẩm

thành 02 mơi trường riêng biệt.

 Bao bì hở: Dùng để đóng gói các loại rau củ quả hoặc hàng hóa tươi, bảo

quản trong một thời gian ngắn có khả năng thấm khí hoặc đục lỗ

-Phân lo i theo mục đíc sử dụng

Theo mục đích sử dụng, bao bì có thể được phân loại thành: bao bì vận chuyển, bao bì sản xuất, bao bì tiêu thụ.

 Bao bì vận chuyển: Là các dạng bao bì dùng để vận chuyển, lưu kho và

bảo quản sản phẩm trong kho và trong quá trình vận chuyển. Bao bì vận chuyển thường là một đơn vị trong quá trình vận chuyển như: các container, thùng carton gợn sóng, thùng gỗ…

 Bao bì sản xuất: là dạng bao bì dùng để chứa các nguyên vật liệu, các chi

tiết, bán thành phẩm, các vật tư thừa, dùng cho việc lưu kho, vận chuyển, trung chuyển giữa các xưởng của nhà máy, hay giữa các nhà máy.

 Bao bì tiêu thụ: là bao bì dùng cho quá trình bán sản phẩm, bao bì tiêu thụ

là một thành phần của sản phẩm, giá thành của bao bì tiêu thụ được tính vào giá sản phẩm.

-Phân lo i theo vật liệu

Vật liệu bao bì rất đa dạng: từ giấy bìa, tấm carton gợn sóng, nhựa bao gồm màng nhựa và các dạng chai, thùng từ nhựa, đến thủy tinh, kim loại, gỗ…

 Bao bì từ giấy: Đây là loại bao bì chiếm thị phần khá lớn trong tổng sản

lượng bao bì (từ 40% – 50%) tùy thuộc vào từng vùng thị trường). Bao bì giấy gồm các dạng hộp làm từ vật liệu carton cứng, các dạng túi giấy, nhãn

</div>Trang 19<div class="page_container" data-page="19">

hàng, các dạng bao bì mềm từ vật liệu phức hợp đế giấy.

 Bao bì mềm (bao bì làm từ màng nhựa): bao gồm các dạng túi, bao gói

được sản xuất từ vật liệu là màng nhựa. Nhờ tính chất chống thấm ẩm, mỡ, khí tốt, giá thành thấp, tính trơ hóa học cao, độ bền với các tác nhân xé, ma sát, mài mịn, khả năng hàn kín cao của màng nhựa mà bao bì mềm từ màng nhựa thường được sử dụng làm bao bì cấp 1, chứa đựng các sản phẩm thực phẩm, hóa mỹ phẩm, dược phẩm…

 Bao bì thủy tinh: Với ưu điểm không tương tác với sản phẩm chứa đựng

bên trong, tính cản ẩm và khí tốt, khả năng định hình đa dạng, bên trong suốt cho phép nhìn thấy sản phẩm bên trong, bao bì thủy tinh thường được sử dụng làm bao bì cấp 1, chứa các sản phẩm dạng lỏng hoặc dạng kem có yêu cầu cao về điều kiện, thời gian bảo quản và yêu cầu nghiêm ngặt về tiêu chuẩn hóa lý như các thức uống, thực phẩm, dược phẩm, hóa mỹ phẩm. Do hình thù phức tạp của các chai thủy tinh và về mặt thủy tinh khác khó khăn. Thơng thường, bao bì thủy tinh được định hình, đóng gói và dán nhãn. Bao bì thủy tinh thường kết hợp với các dạng nút, nắp đóng kín khác nhau.

 Bao bì kim lo i: Bao bì kim loại có độ bền và khả năng đóng kín tốt giúp

bảo quản những sản phẩm yêu cầu bảo quản trong thời gian lâu, thích hợp sử dụng làm bao bì cấp 1 cho những sản phẩm thực phẩm, nước giải khát… Tuy nhiên, nhược điểm của dạng bao bì này là tính oxy hóa cao, phải sử dụng phương pháp in đặc chủng để in lên bao bì.

 Bao bì PE (túi nilong): dẻo, chống nước và chịu được nhiệt cao. Tuy

nhiên, bao bì nlong lại rất dễ hấp thụ mùi của thực phẩm. Độ dày và kích cỡ của tí nilong rất đa dạng

 Bao bì PVC ứng dụng chính trong sản xuất màng co, chai lọ nhựa, áo mưa

hoặc đường ống nước. Bao bì PVC khơng được khuyến khích dùng vì có chưa chất độc hại

</div>Trang 20<div class="page_container" data-page="20">

 Bao bì PC: cứng, trong suốt và giá cao. Nắp nhựa hoặc chai lọ tiệt trùng

Ứng dụng: Dành cho các sản phẩm bên trong có các chất dễ bị oxi hóa như chất béo, polyphenol, vitamin, các hợp chất màu,…

Bao gói MAP

Ngun lý: Khơng duy trì được thành phần khí có bên trong bao bì, kể cả MAP chủ động hay MAP bị động thì kể cả khi bắt đầu bao gói khơng thể tự động hiệu chỉnh được các thành phần khí có trong bao bì trong suốt q trình bao gói.

Ứng dụng: Bảo quản các thực phẩm rau củ quả sử dụng trong ngày, hoặc một vài tuần.

Bao gói CA

Nguyên lý: Duy trì ổn định thành phần khơng khí bên trong kho bảo quản, liên tục hiệu chỉnh các thành phần khí có trong kho để duy trì nồng độ phù hợp cho sản phẩm.

</div>