BỘ CÔNG THƯƠNG
Trường đại học công nghiệp thực phẩm tphcm
Khoa: Công nghệ thực phẩm
Môn: Công nghệ chế biến thực phẩm
GVHD: Phan Thị Hồng Liên
Nhóm 5
Quá trình ly tâm
Tên Đề Tài
Tên Đề Tài
DANH SÁCH NHÓM
1.
HuỲNH THỊ HÀ VY
2.
Trịnh Thị Thảo Trâm
3.
NGUYỄN THỊ THỦY
4.
BÙI LAM DiỄM QuỲNH
5.
Quỳnh anh
Cơ sở khoa học
Cơ sở khoa học
Mục đích công nghệ và phạm vi thực hiện
Mục đích công nghệ và phạm vi thực hiện
Các biến đổi của nguyên liệu
Các biến đổi của nguyên liệu
Các yếu tố ảnh hưởng
Các yếu tố ảnh hưởng
Phương pháp thực hiện và thiết bị
Phương pháp thực hiện và thiết bị
Quy trình công nghệ sx sữa đậu nành
Quy trình công nghệ sx sữa đậu nành
I. CƠ SỞ KHOA HỌC
Ly tâm là quá trình sử dụng lực ly tâm để phân riêng các cấu tử
có khối lượng riêng khác nhau.
Động lực của quá trình là lực ly tâm và yếu tố khác biệt để phân
riêng là khối lượng riêng. Sự khác biệt khối lượng riêng càng lớn
thì quá trình phân riêng càng dễ dàng
Dựa vào đối tượng phân riêng ,quá trình ly tâm có thể được phân
loại như sau
Ly tâm để phân riêng hai chất lỏng không tan
vào nhau: phân riêng hệ nhũ tương nước trong
dầu hoặc hệ nhũ tương dầu trong nước
Ly tâm để phân riêng hệ huyền phù: làm trong
các huyền phù như làm trong dịch nước quả
trong quy trình sản xuất nước quả trong
Ly tâm lọc
Ly tâm để tách các cấu tử lơ lửng
trong pha khí:sử dụng để tách bụi
từ không khí
II. MỤC ĐÍCH CÔNG NGHỆ VÀ PHẠM VI THỰC
HiỆN
II. MỤC ĐÍCH CÔNG NGHỆ VÀ PHẠM VI THỰC
HiỆN
Quá trình ly tâm được ứng dụng khá rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm. Một số ứng dụng
của quá trình ly tâm trong công nghệ thực phẩm:
Chế biến sữa: trong CNCB sữa, quá trình ly tâm sử dụng để tách chất béo ra khỏi sữa. Tùy
theo mục đích mà có thể tách hoàn toàn hoặc tách một phần chất béo. Để sản xuất các sản
phẩm sữa gầy, quá trình ly tâm có thể làm giảm hàm lượng béo trong sữa xuống thấp hơn
0,05%
![]()
Sản xuất dầu tinh luyện:
Trong quá trình tinh luyện
dầu, dầu thô được xử lý với
nước, acid hoặc kiềm để loại
các phosphatide và các chất
gum
Trong quá trình tinh luyện
dầu, dầu thô được xử lý với
nước, acid hoặc kiềm để loại
các phosphatide và các chất
gum
Sau khi xử lý xong, dầu sẽ được
đem ly tâm để tách các hợp chất
đó ra. Nếu quá trình tách gum
bằng acid thì sau đó dầu sẽ được
rửa lại bằng nước nóng và nước
rửa này được tách ra bằng
phương pháp ly tâm.
Sau khi xử lý xong, dầu sẽ được
đem ly tâm để tách các hợp chất
đó ra. Nếu quá trình tách gum
bằng acid thì sau đó dầu sẽ được
rửa lại bằng nước nóng và nước
rửa này được tách ra bằng
phương pháp ly tâm.
Dầu sẽ tiếp tục được đem đi
trung hòa và các chất xà
phòng hóa sẽ được tách ra
bằng phương pháp ly tâm.
Dầu sẽ tiếp tục được đem đi
trung hòa và các chất xà
phòng hóa sẽ được tách ra
bằng phương pháp ly tâm.
![]()
Sản xuất bia:
Trong công nghệ sản xuất bia, phương pháp ly tâm có thể
được sử dụng để làm trong dịch nha và bia. Quá trình ly
tâm cũng có thể được ứng dụng để tách nấm men có
trong bia
Trong quá trình ly tâm bia, cần đảm bảo độ kín của thiết
bị vì nếu không, sẽ gây ra tổn thất CO
2
đồng thời O
2
có
thể xâm nhập vào bia, làm giảm độ bền (hóa lý và sinh
học) của sản phẩm.
Sản xuất
rượu vang
Sản xuất
rượu vang
Quá trình ly tâm có nhiều ứng dụng trong công
nghệ sx rượu vang, có thể được sử dụng riêng
hoặc kết hợp với quá trình lọc để làm trong
dịch nho sau khi ép
Quá trình ly tâm có nhiều ứng dụng trong công
nghệ sx rượu vang, có thể được sử dụng riêng
hoặc kết hợp với quá trình lọc để làm trong
dịch nho sau khi ép
Sau khi lên men, để tách nấm
men còn sót lại có thể sử dụng
phương pháp ly tâm
Sau khi lên men, để tách nấm
men còn sót lại có thể sử dụng
phương pháp ly tâm
Trong sản xuất rượu vang
đỏ, quá trình ly tâm cũng có
thể được áp dụng để tách
nấm men và tạp chất trước
khi cho vào thùng ủ
Trong sản xuất rượu vang
đỏ, quá trình ly tâm cũng có
thể được áp dụng để tách
nấm men và tạp chất trước
khi cho vào thùng ủ
![]()
Chế biến rau quả:
Trong công nghệ sản xuất các loại nước rau quả, quá trình ly tâm đóng vai trò khá quan trọng. Được sử dụng
để tách các tạp chất trong quá trình làm trong các loại nước quả để sản xuất nước quả trong.
Quá trình ly tâm ứng dụng trong sản xuất tinh dầu từ quả citrus. Dịch trích thường có chứa 0,5-3,0% tinh dầu.
Được đem ly tâm lần 1 để thu hỗn hợp có hàm lượng tinh dầu 50-70%. Tiếp tục ly tâm lần 2 để tách tinh dầu
có độ tinh sạch cao hơn
Ngoài ra, quá trình ly tâm còn được ứng dụng trong nhiều lĩnh vưc như tách bã sau khi trích ly sản phẩm
sữa đậu nành, làm trong các loại syrup, tách nước sau khi lắng tinh bột, tách chất béo từ thịt xay, tách nước
trong cà phê nhân sau khi rửa cà phê trong quá trình sơ chế, tách các tinh thể đá trong quá trình cô đặc kết
tinh.
Tùy theo vị trí của quá trình ly tâm trong quy trình sản xuất thực phẩm mà mục đích công nghệ của quá
trình ly tâm có thể là chuẩn bị, khai thác, bảo quản hoặc hoàn thiện.
III. Các biến đổi của nguyên liệu
Trong quá trình ly tâm, yếu tố chủ yếu tác động lên nguyên liệu chỉ là tác động của lực cơ học (lực ly
tâm). Vì vậy, ngoài sự tách pha, các biến đổi khác trong quá trình ly tâm thường không đáng kể.
Sự tách pha trong quá trình ly tâm sẽ dẫn đến sự thay đổi về các tính chất hóa lý trong mỗi pha như độ
nhớt, tỷ trọng, độ đục,…
•
Độ lớn của lực ly tâm tỷ lệ thuận với bình phương vận tốc góc
•
Theo đó, khi vận tốc góc càng lớn, độ lớn của lực ly tâm càng lớn
•
Khi lực ly tâm càng lớn, hiệu quả quá trình phân riêng càng tăng
Vận tốc ly tâm
Vận tốc ly tâm
•
Khi bán kính ly tâm càng lớn, lực ly tâm sẽ càng lớn, hiệu quả phân riêng
trong quá trình ly tâm càng cao
Bán kính ly tâm
Bán kính ly tâm
•
thời gian lưu của các cấu tử trong quá trình ly tâm càng lâu thì hiệu quả quá
trình phân riêng càng cao
•
Tuy nhiên, thời gian lưu càng dài sẽ làm giảm năng suất của thiết bị
Thời gian lưu
Thời gian lưu
VI. Các yếu tố ảnh hưởng
•
Khi tác dụng cùng một lực, độ nhớt của môi trường càng lớn trở lực
chuyển động càng lớn
•
Tốc độ di chuyển diễn ra càng chậm, quá trình phân riêng diễn ra càng
chậm.
Độ nhớt của pha
lỏng
Độ nhớt của pha
lỏng
•
Độ chênh lệch khối lượng riêng của hai cấu tử cần phân riêng càng lớn
thì sự chênh lệch của lực ly tâm tác dụng càng nhiều, quá trình phân
riêng càng dễ dàng
Độ chênh lệch khối
lượng riêng
Độ chênh lệch khối
lượng riêng
•
Trong quá trình ly tâm, nếu nhiệt độ của nguyên liệu càng cao, độ
nhớt của chất lỏng pha liên tục càng thấp
•
Trở lực chuyển động càng giảm, hiệu quả của quá trình phân riêng
càng tăng.
Nhiệt độ
Nhiệt độ
V. Phương pháp thực hiện và thiết bị
1. Ly tâm phân riêng hai chất lỏng không tan vào nhau:
Ly tâm ống: thiết bị ly tâm dạng này bao gồm một ống hình trụ dài, quay quanh một trục. Bán kính
của ống từ 10-15cm, tỉ lệ giữa chiều dài và đường kính thường dao động từ 4-8.
Tùy thuộc vào đối tượng cũng như hiệu quả của quá trình phần riêng, có thể lắp thêm cơ cấu “đĩa
trọng lực”. Vận tốc quay của ống ly tâm có thể đạt từ 15.000 vòng/phút đến 50.000 vòng/phút. Tốc
độ càng lớn, đường kính của ống phải càng nhỏ.
Ly tâm dĩa: thiết bị được cấu tạo bao gồm chén xoay thân hình trụ, đỉnh có dạng côn chuyển động tròn trong lớp
vỏ cố định. Đường kính của thân trụ khoảng 20-100cm. Bên trong chén xoay này có các cơ cấu hình nón cụt
bằng kim loại (dĩa) xếp chồng lên nhau.
Các dĩa này sẽ chuyển động với vân tốc bằng với vận tốc của chén xoay. Khoảng cách giữa các dĩa là 20-130m.
Trên các dĩa này có các lỗ được sắp xếp sao cho có thể tạo thành một dòng chảy xuyên từ dĩa trên cùng xuống
đến đáy của chén xoay
Dĩa
Lỗ biên
Kênh thoát cho chất lỏng
tỷ trọng thấp
Tâm
2. Ly tâm phân riêng hệ huyền phù
Cả thiết bị ly tâm ống và ly tâm dĩa đều có thể sử dụng để phân riêng hệ huyền phù. Trong cả hai thiết bị này,
pha rắn không được lấy ra liên tục mà nó bám lên thành. Khi đạt chiều dày nhất định, phải ngừng hoạt động
để tháo bã
Thiết bị ly tâm có chén xoay dạng côn:
Cấu taọ bao gồm một chén xoay dạng côn quay quanh một trục thẳng đứng. Tất cả được đặt trong vỏ cố
định.
Nguyên liệu đi vào đáy của chén xoay. Dưới tác dụng của lực ly tâm, các huyền phù sẽ di chuyển về thành
của chén xoay và bám trên đó. Phần dung dịch sạch di chuyển lên phía trên và chảy tràn ra ngoài vỏ.
Khi bã dày, thiết bị được ngừng hoạt động, lớp bã tách ra bằng dao và thoát ra bằng cửa xã đáy của chén
xoay
Hình 2. Thiết bị ly tâm có chén xoay dạng côn
Để phân riêng huyền phù trong trường hợp pha phân tán chiếm tỉ lệ cao, thường sử dụng thiết
bị ly tâm dạng trục vis.
Cấu tạo thiết bị gồm có chén xoay hình trục, có một đầu dạng côn. Bên trong có một trục vis.
Cả chén xoay và trục vis đều xoay cùng chiều nhưng tốc độ của chén xoay phải lớn hơn trục
vis (thường nhanh hơn khoảng 25 vòng/phút).
Khi hoạt động, phần chất rắn bị đẩy ra thành của chén xoay và được trục vis đẩy về phía đầu
côn và tháo ra ngoài. Pha lỏng sẽ di chuyển đến đầu còn lại và thoát ra ngoài. Thiết bị này có
thể tách được trên 90% pha rắn
Hình 3. Thiết bị ly tâm trục vis cho các huyền phù có tỉ lệ pha rắn cao