Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất nước chanh dây năng suất 30 tấn sản phẩm/ngày
LỜI MỞ ĐẦU
Công nghệ chế biến rau quả nói chung và công nghệ chế biến nước quả nói riêng là
ngành công nghệ đang có bước phát triển vượt bậc. Trái cây hiện đang là lựa chọn
hàng đầu của người dân. Một lý do đơn giản là trong thành phần dinh dưỡng của rau
trái, hàm lượng đường, xơ, vitamin và muối khoáng rất cao. Đây là những thành phần
dinh dưỡng rất quan trọng đến sức khỏe của con người. Đa dạng hóa sản phẩm, nâng
cao giá trị dinh dưỡng…là những xu hướng hiện đại đang được ứng dụng vào ngành
công nghiệp đầy tiềm năng này.
Trong công nghiệp sản xuất nước quả thì sản phẩm nước chanh dây là một sản phẩm
khá phổ biến do những giá trị về dinh dưỡng của chanh dây với sức khỏe con người, là
loại nước giải khát rất thích hợp với khí hậu nhiệt đới ở nước ta.
Chanh dây là nguồn nguyên liệu tốt cho sức khỏe, nhiều thành phần dinh dưỡng, cung
cấp nhiều năng lượng. Ở nhiều nước người ta dùng trái chanh dây để chế biến thành
nhiều thứ bánh ngọt khác nhau, kết hợp hoặc không kết hợp với các loại trái cây khác
để làm kem, yaourt…Còn ở nước ta chanh dây thường dùng dưới dạng nước giải khát.
Trong bài này em sẽ tìm hiểu về quy trình thiết kế phân xưởng sản xuất nước chanh
dây với năng suất 30 tấn sản phẩm/ngày.
GVHD: Th.S Trần Thị Ngọc Linh Trang 1 SVTH: Đinh Thị Thu Sương
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất nước chanh dây năng suất 30 tấn sản phẩm/ngày
CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT
1.1 Lập luận kinh tế kỹ thuật
- Chanh dây là 1 trong những loại trái cây có triển vọng trong tương lai nước ta, đặc
biệt là ở vùng đồng bằng sông Cửu Long. Chanh dây rất dễ trồng, không kén đất và kỹ
thuật chăm bón chúng cũng đơn giản. Mặt khác, thời gian phát triển của chanh dây
không dài, nhưng năng suất lại rất cao. Nó cho quả quanh năm, bình quân một vườn
chanh dây thu hoạch 60-70 tấn/ha/năm.
- Hiện nay trên thế giới chỉ có 12 nước trồng chanh dây với tổng diện tích khoảng 4500
ha, hầu hết ở Nam Mỹ (2/3 diện tích), phần còn lại ở Úc và khu vực Nam Á.
- Tại Đức Trọng – Lâm Đồng loại chanh dây vỏ đỏ có thể xuống giống bất cứ tháng
nào trong năm. Năng suất trung bình chuyên đạt 45-50 tấn/ha
- Tại Tiền Giang có khoảng 400 ha trồng cây chanh dây, chủ yếu ở các huyện Cái Bè,
Cai Lậy, Chợ Gạo, thành phố Mỹ Tho…
- Tại đồng bằng sông Cửu Long cây được trồng tại Cần Thơ, Tịnh Biên - An Giang,
Hòn Đất - Kiên Giang. Ở khu vực TPHCM, tại trại giống cây trồng Đồng Tiến dạng
trái vàng cũng cho trái rất sum suê.
1.1.1 Tình hình tiêu thụ nguồn nguyên liệu
- Hiện nay tình hình tiêu thụ chanh dây đang từng bước phát triển. Nước ta đã và đang
xuất khẩu một lượng chanh dây nguyên quả sang các nước khác như: Trung Quốc, Hàn
Quốc, Nhật Bản…và một số nước thuộc Châu Âu. Thị trường đầu ra của chanh dây
Việt Nam còn nhiều tiềm năng, một số doanh nghiệp sản xuất các sản phẩm từ chanh
dây đang mở rộng dần thị trường tiêu thụ ra thế giới. Tuy nhiên do giá cả của chanh
dây không ổn định nên việc xuất khẩu gặp khó khăn, đồng thời nguồn chanh dây chúng
ta xuất khẩu sang các nước còn ở mức thấp.
- Trong những năm gần đây trung bình một số doanh nghiệp ở nước ta xuất khẩu
khoảng 10 tấn chanh dây.
GVHD: Th.S Trần Thị Ngọc Linh Trang 2 SVTH: Đinh Thị Thu Sương
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất nước chanh dây năng suất 30 tấn sản phẩm/ngày
- Nguồn nguyên liệu chanh dây ngoài xuất khẩu còn phục vụ cho một số ngành trong
nước như thực phẩm nhằm sản xuất ra các sản phẩm từ quả chanh dây như: nước giải
khát…
1.1.2 Tình hình tiêu thụ các sản phẩm từ chanh dây
Hiện nay các sản phẩm từ chanh dây rất được phổ biến, đặc biệt vào mùa hè nước
chanh dây là thức uống giải khát có lợi cho sức khỏe của mọi người. Ngoài ra còn có
các loại bánh được làm từ chanh dây, bột chanh dây, nước cốt chanh dây. Sản phẩm từ
chanh dây có hầu hết trên từng vùng cả nước Việt Nam và một số nước trên thế giới.
1.2 Chọn địa điểm xây dựng nhà máy
1.2.1 Đặc điểm thiên nhiên và vị trí xây dựng
Khu công nghiệp Lộc Sơn thuộc địa bàn phường Lộc Sơn – thị xã Bảo Lộc – tỉnh Lâm
Đồng, khu công nghiệp cách thị xã 3km về phía Đông Nam, nằm cạnh các đầu mối
giao thông chính. Phía bắc có quốc lộ 20 nối thành phố Hồ Chí Minh với Đà Lạt, phía
tây là quốc lộ 55 nối với các tỉnh Bình Thuận. Khu công nghiệp Lộc Sơn nằm ở trung
tâm các vùng cây công nghiệp chè, cà phê, dâu tằm, cây lương thực và cây chanh dây,
ngoài ra còn có công nghiệp khai khoáng bauxite, ka olin…Thu hút các dự án đầu tư
thuộc nhóm ngành nghề: công nghiệp chế biến nông lâm sản - thực phẩm, dệt may, cơ
khí, chế biến khoáng sản, vật liệu xây dựng. Tổng diện tích quy hoạch khu công nghiệp
là 185 ha.
Khoảng cách di chuyển từ khu công nghiệp Lộc Sơn đến:
+ Trung tâm thành phố Đà Lạt 110km
+ Sân bay Liên Khương – Đức Trọng 80km
+ Trung tâm TP Hồ Chí Minh 190km
+ Sân bay Tân Sơn Nhất 190km
+ Cảng Sài Gòn 170km
+ TP Nha Trang – Khánh Hòa 270km
GVHD: Th.S Trần Thị Ngọc Linh Trang 3 SVTH: Đinh Thị Thu Sương
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất nước chanh dây năng suất 30 tấn sản phẩm/ngày
1.2.2 Lý do chọn địa điểm
+ Là nơi có nguồn lao động dồi dào
+ Khu công nghiệp Lộc Sơn là nơi gần với nguồn nguyên liệu chanh dây, thuận tiện
cho quá trình thu mua và vận chuyển về nhà máy
+ Nguồn nước ngầm: lưu lượng nước ngầm có thể khai thác trong khu vực đạt 115
lít/s. Để cung cấp nước cho khu công nghiệp Lộc Sơn hiện có 2 nguồn nước ngầm và
mặt sông Đại Bình, có hệ thống nước sạch cung cấp đủ cho nhu cầu sản xuất và sinh
hoạt đảm bảo hoạt động cho khu công nghiệp.
+ Nguồn điện hiện nay là lưới điện 22 KV
+ Hệ thống giao thông: hoàn chỉnh, là nơi tập trung nhiều đầu mối giao thông quan
trọng
+ Giá cả thuê mặt bằng: giá thuê đất thô là 270 đ/m2/năm, giá thuê đất sạch (đã bồi
thường GPMB) là 0.15 USD/m2/năm, phí sử dụng hạ tầng là 0.16 USD/m2/năm. Miễn
giảm tiền thuê đất: 11 năm kể từ ngày xây dựng hoàn thành đưa dự án đi vào hoạt
động.
Với những điều kiện thuận lợi trên tôi quyết định chọn khu công nghiệp Lộc Sơn là nơi
xây dựng nhà máy sản xuất nước chanh dây.
GVHD: Th.S Trần Thị Ngọc Linh Trang 4 SVTH: Đinh Thị Thu Sương
Hình 2.1 Qủa chanh dây
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất nước chanh dây năng suất 30 tấn sản phẩm/ngày
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM
2.1 Nguyên liệu chính
Nguyên liệu chính là chanh dây
2.1.1 Tên khoa học của chanh dây
- Giới: plante
- Bộ: Malpighiales
- Họ: Passifloraceae
- Chi: Passiflora
- Loài: P. incarnata
Tên khoa học: Passifloraceae
Tên gọi thông thường là: Passion fruit, chanh dây, mát mát, lạc tiên
Ở Việt Nam thường thấy hai loại quả phổ biến là chanh dây quả tía và quả vàng
2.1.2 Nguồn gốc và đặc điểm của chanh dây
2.1.2.1 Nguồn gốc
- Qủa chanh dây tía có nguồn gốc từ miền nam nước Brazil qua Paraguay đến miền bắc
Argentina.
- Đối với quả vàng thì người ta chưa xác định được rõ nguồn gốc
GVHD: Th.S Trần Thị Ngọc Linh Trang 5 SVTH: Đinh Thị Thu Sương
Hình 2.2 Hoa chanh dây
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất nước chanh dây năng suất 30 tấn sản phẩm/ngày
- Ở Việt Nam , đầu tiên chanh dây xuất hiện ở miền bắc vào đầu thập niên 90 và sau đó
vào đồng bằng sông Cửu Long
- Lạc tiên vào Việt Nam có hai giống, phân biệt theo xuất xứ và màu vỏ:
+ Giống vỏ vàng có nguồn gốc từ Sirilanca, Hawai, có mặt ở Việt Nam với tên gọi là
chanh dây
+ Giống vỏ tía có nguồn gốc từ Austrailia và Đài Loan, người Đài Loan gọi là bách
hương quả
- Ngày nay quả chanh dây được trồng khắp nơi trên thế giới có mật độ phân bố khá lớn
ở Châu Á, Úc, New Zeland, Nam Phi, Hawai, Canada, Peurto Rico và Ấn Độ.
2.1.2.2 Đặc điểm của chanh dây
- Chanh dây là loại cây dây leo mảnh, dài hàng chục mét. Thân mềm, hình trụ, có rãnh
dọc, nhiều lông thưa. Lá mọc so le, chia 3 thùy nhẵn bóng, gốc hình tim có hai tuyến
nhỏ, đầu nhọn, mép khía răng, lá kèm hình sợi, tua cuốn mọc ở kẽ lá, dài hơn lá, đầu
cuộn lại như lò xo. Cây chanh dây rất dễ trồng, ưa đất khô ráo cần ít nước, sống được
cả nơi khô ráo và đất cát.
- Hoa đơn tính, mọc riêng lẻ ở kẽ lá, có cuống dài màu trắng, không có tổng bao, đài 5
lá
GVHD: Th.S Trần Thị Ngọc Linh Trang 6 SVTH: Đinh Thị Thu Sương
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất nước chanh dây năng suất 30 tấn sản phẩm/ngày
màu xanh lục, tràng 5 cánh rời nhau, xếp xen kẽ với các lá đài, có một vòng tua gồm
rất nhiều phần phụ hình sợi chỉ màu tím sẫm. Hoa chanh dây có tác dụng an thần nhẹ,
được dùng để trị bệnh hen suyễn, dễ kích động, rối loạn tiêu hóa và mất ngủ.
- Qủa: Trái có dạng hình tròn hoặc hình trứng, đường kính 4-7.5cm. Bên ngoài là một
lớp vỏ phẳng, dai, giống như sáp, vỏ màu xanh khi chín có màu vàng lợt hoặc màu đỏ
tím tùy từng loại, vỏ dính chặt với lớp ruột. Trong cùng là khối dịch quả có màu vàng
nhạt đến vàng cam và bao lấy những chùm hạt nhỏ màu nâu hoặc màu đen. Ruột trái có
vị chua ngọt thanh hơi giống chanh, nó có mùi vị rất đặc trưng
2.1.3 Thành phần của chanh dây
2.1.3.1 Đối với vỏ quả
Khi phân tích sâu về thành phần vỏ tươi của 2 loại chanh dây, người ta tìm thấy sự có
mặt của tinh bột (0.75-1.36%), đường (sacharose, glucose, fructose) 1.64%, chất béo
(0.05-0.16%), phosphorus (0.03-0.06%), silica (0.01-0.04%), kali (0.6-0.78%), acid
hữu cơ (acid citric, acid malic (0.15%). Ngoài ra, lớp vỏ ngoài của chanh dây đỏ tía
còn chứa một ít tanin và khoảng 1.4mg/100g sắc tố anthocyanin, pelargonidin 3-
diglucoside.
2.1.3.2 Đối với dịch quả
Bảng 2.1 Thành phần cấu tạo (%) trái chanh dây
Thành phần Hàm lượng (%)
Vỏ 49.19
Hạt 4.81
Dịch quả 46
Trong dịch quả chanh dây gồm có các thành phần: nước, acid hữu cơ-acid citric, đường
tổng, vitamin C, tro.
Bảng 2.2 Thành phần hóa học của chanh dây
GVHD: Th.S Trần Thị Ngọc Linh Trang 7 SVTH: Đinh Thị Thu Sương
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất nước chanh dây năng suất 30 tấn sản phẩm/ngày
Thành phần Hàm lượng (%)
Nước 83.82
Acid hữu cư-acid citric 2.95
Đường tổng 13.03
Vitamin C 0.032
Tro 0.477
Gần 84% dịch quả chanh dây là nước, còn lại là các hợp chất thơm, chất màu, các chất
sinh năng lượng: đường, tinh bột và các chất vi lương. Chất béo và protein chứa trong
dịch quả chanh dây không đáng kể, chỉ chiếm 3-4% tổng năng lượng cung cấp. Chanh
dây chứa nhiều vitamin C, vitamin A.
- Cacbonhydrat: đường là thành phần cung cấp năng lượng chính trong quả chanh dây,
chủ yếu gồm 3 loại đường: glucose, fructose và saccharose. Glucose và fructose chiếm
thành phần chủ yếu.
- Tinh bột: dịch quả có hàm lượng tinh bột cao. Nước chanh dây ép có hàm lượng tinh
bột từ 0.5% đến 3%.
- Các axit hữu cơ: hàm lượng acid citric cao, bao gồm tất cả các loại acid không bay
hơi chiếm 93-96% tổng lượng acid. Tác dụng của acid citric là giúp bảo vệ, hỗ trợ cho
kẽm và các nguyên tố vi lượng khác. Các loại acid amin có trong chanh dây như:
leucine, valine, tyrosine, proline, threonine, glycine, acid aspartic, arginine và lysine.
- Enzym: trong dịch quả chanh dây vàng có chứa catalase, có thể bị vô hoạt hoàn toàn ở
79
0
C trong 75 giây. Còn dịch quả chanh dây tía có chứa enzym metylesterase, bị vô
hoạt ở 80
0
C trong 60 giây. Ngoài ra trong chanh dây còn có enzyme protease và SH-
protease.
- Các vitamin và nguyên tố khoáng:
+ Vitamin: chanh dây rất giàu vitamin C, đồng thời cũng chứa rất nhiều vitamin A
+ Chất khoáng: chanh dây cung cấp các loại chất khoáng như K. Ngoài ra còn chứa 10-
13% nhu cầu hàng ngày về Mg
GVHD: Th.S Trần Thị Ngọc Linh Trang 8 SVTH: Đinh Thị Thu Sương
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất nước chanh dây năng suất 30 tấn sản phẩm/ngày
- Alkaloid và các hợp chất cyanogenic: có 7 loại alkaloid trong chanh dây. Hàm lượng
alkaloid trong chanh dây 0.012-0.7%. Trong thịt quả chanh dây còn tìm thấy một
cyanogenic glycoside có khả năng gây độc. Hàm lượng của nó cao khi quả còn rất non,
chưa chín, và thấp nhất là lúc quả đã chín. Trong giai đoạn sau cùng này hàm lượng rất
thấp xem như độc tính không đáng kể.
- Các hợp chất dễ bay hơi:đóng vai trò rất quan trọng trong việc tạo hương vị đặc trưng
cho chanh dây
- Sắc tố: sắc tố chính trong dịch quả chanh dây là carotenoid. Cho đến nay có khoảng
13 loại carotenoid được tìm thấy trong dịch quả chanh dây gồm: α, β, γ carotenoid và
phytofluene,…dịch quả chanh dây không chứa anthocyanin còn hàm lượng flavonoids
trong chanh dây rất bé.
2.1.3.3 Đối với hạt
Thành phần hạt chanh dây sau khi được sấy khô như sau:
Bảng 2.3 Thành phần của hạt chanh dây khô
Thành phần Hàm lương ( %)
Độ ẩm 5.4
Chất béo 23.8
Chất xơ 53.7
Protein 11.1
Tro tổng 1.84
Tro hòa tan trong HCl 0.35
Canxi 80mg/100g
Sắt 18mg/100g
phosphorus 640mg/100g
2.1.4 Ứng dụng của chanh dây
2.1.4.1 Trong công nghiệp thực phẩm
Phần thịt quả chanh dây dùng để chế biến các món ăn trong gia đình. Ngoài ra dịch
chanh dây còn dùng làm nước giải khát trái cây rất tốt, có thể phối trộn dịch chanh dây
GVHD: Th.S Trần Thị Ngọc Linh Trang 9 SVTH: Đinh Thị Thu Sương
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất nước chanh dây năng suất 30 tấn sản phẩm/ngày
với một số loại khác như cam, dứa để sản xuất ra loại nước uống lạnh, dùng trong sản
xuất sữa chua.
Nước cốt chanh dây có thể được nấu thành syrup để dùng trong sản xuất nước sốt,
thạch, kẹo hay súp trái cây lạnh…Phần cơm trái có chứa hạt được chế biến thành thạch
hay trộn với dứa hoặc cà chua để làm mức. Ngoài ra dịch chanh dây còn dùng để sản
xuất ra một số loại rượu.
2.1.4.2 Trong y học
Các alkaloid trong dịch quả chanh dây được chiết xuất để bào chế thuốc an thần, giảm
đau.
Vỏ chanh dây: người ta dùng để chiết xuất pectin, giảm đáng kể lượng chất thải ra, có
thể làm thức ăn cho gia súc, gia cầm
Hạt: từ hạt chanh dây có thể thu được 23% dầu béo có chất lượng tương tự dầu hướng
dương với dầu đậu nành. Dầu thu được có thể dùng để ăn hoặc dùng trong công nghiệp
sản xuất xà phòng, vecni…
Chanh dây giàu vitamin C là chất chống oxy hóa và viêm nhiễm, giảm triệu chứng hen
suyễn
Chanh dây rất nhiều chất xơ rất tốt cho sức khỏe, có thể ngừa bệnh tim mạch. Chanh
dây cũng giàu carbohydrate cung cấp năng lượng cho cơ thể.
2.1.5 Bảo quản chanh dây
Để bảo quản chanh dây, rửa và làm khô nhẹ nhàng rồi bỏ vào bao. Ở 10
0
C thời gian
bảo quản có thể kéo dài từ 2-3 tuần. Ở 4-7
0
C có thể bảo quản 4-5 tuần. Tuy nhiên chất
mùi và chất dinh dưỡng bị tổn thất trong quá trình bảo quản. Nói chung nhiệt độ tối ưu
để bảo quản chanh dây (bảo quản lạnh) là 7-13
0
C, với độ ẩm không khí 85-90%
Có thể bảo quản chanh dây bằng cách nhúng chanh dây vào sáp parafin nóng, giúp tiêu
diệt vi sinh vật trên bề mặt quả và ngăn cản sự bốc hơi nước làm cho quả khô và nhăn
nheo. Nếu phũ parafin và trữ ở nhiệt độ 5-7
0
C, độ ẩm 80-95% có thể ngăn cản sự nhăn
vỏ và duy trì được chất lượng trong 30 ngày.
GVHD: Th.S Trần Thị Ngọc Linh Trang 10 SVTH: Đinh Thị Thu Sương
Hình 2.3 Đường
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất nước chanh dây năng suất 30 tấn sản phẩm/ngày
Dịch quả có thể bảo quản bằng SO
2
, thanh trùng hay lạnh đông nhanh.
2.2 Nguyên liệu phụ
2.2.1 Đường
Là chất tạo vị dùng để bổ sung vào sản phẩm, làm tăng giá trị dinh dưỡng cho sản
phẩm và kích thích dịch vị. Đường có tác dụng tạo độ ngọt nhằm điều chỉnh hài hòa độ
ngọt, vị chua của chanh dây. Ngoài ra đường còn cung cấp năng lượng cho cơ thể.
Đường sử dụng trong thực phẩm là đường RE. Đường tinh luyện là đường saccharose
được tinh chế và kết tinh có độ pol trên 99.8%.
Một số chỉ tiêu của đường tinh luyện:
Bảng 2.4 Chỉ tiêu cảm quan của đường tinh luyện
Chỉ tiêu Yêu cầu
Ngoại hình Tinh thể màu trắng, kích thước tương đối
đồng đều, tơi khô không vón cục
Màu sắc Tinh thể trắng óng ánh. Khi pha vào nước
GVHD: Th.S Trần Thị Ngọc Linh Trang 11 SVTH: Đinh Thị Thu Sương
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất nước chanh dây năng suất 30 tấn sản phẩm/ngày
cho dung dịch trong suốt
Mùi vị Có vị ngọt, không có mùi vị lạ
Bảng 2.5 Chỉ tiêu hóa lý của đường tinh luyện
Tên chỉ tiêu Mức
Độ pol, (
0
Z) 99.8
Hàm lượng đường khử, % khối lượng 0.03
Tro dẫn điện, % khối lượng 0.03
Sự giảm khối lượng khi sấy ở 105
0
C trong
3h, % khối lượng
0.05
Độ màu, đơn vị ICUMSA 30
Bảng 2.6 Chỉ tiêu về dư lượng SO
2
và kim loại nặng trong đường tinh luyện
Tên chỉ tiêu Mức
Dư lượng SO
2
(mg/kg) 70
As (mg/kg) 1
Cu (mg/kg)
Pd (mg/kg)
2
0.5
Bảng 2.7 Chỉ tiêu vi sinh của đường tinh luyện
Tổng số vi sinh vật hiếu khí, CFU/10g 200
Nấm men, CFU/10g 10
Nấm mốc, CFU/10g 10
Chuẩn bị syrup: đường saccharose được đưa vào thiết bị nấu syrup đã gia nhiệt nước
lên 55-60
0
C, tốc độ cánh khuấy trong bồn syrup khoảng 30-50rpm. Thời gian đun sôi
khoảng 30 phút, sau đó dung dịch đường được đưa qua thiết bị phối trộn.
2.2.2 Enzym pectinase
GVHD: Th.S Trần Thị Ngọc Linh Trang 12 SVTH: Đinh Thị Thu Sương
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất nước chanh dây năng suất 30 tấn sản phẩm/ngày
Trong quá trình sản xuất ta sử dụng enzym thương phẩm: pectinex Ultra SP-L của
công ty Novo Nordisk Đan Mạch, thu nhận từ Aspergillus aculeatus. Chế phẩm ở dạng
dung dịch lỏng, màu hơi nâu, có mùi nhẹ đặc trưng của sản phẩm lên men.
Enzym có khả năng hoạt động tối ưu ở nhiệt độ 40-45
0
C và pH khoảng 3.5-4.5. Đây
không phải loại chế phẩm enzym petinase tinh khiết mà là hỗn hợp của nhiều loại
enzym chủ yếu là pectintranseliminase, polygalactorunase, pectinesterase và 1 ít
hemicellulase, cellulose.
Chế phẩm pectinase nếu bảo quản ở 0-10
0
C thì hoạt tính có thể duy trì ít nhất 1 năm,
nếu bảo quản ở 20
0
C thì có thể duy trì được 3 tháng. Nếu thời gian bảo quản lâu hơn
thì hoạt tính enzym sẽ mất đi từ 1-2% mỗi tháng. Enzym được cho trực tiếp vào
nguyên liệu ban đầu theo phần trăm khối lượng xác định.
Enzym pectinase có vai trò làm tăng hiệu suất thu hồi chất chiết, giảm độ nhớt, tăng độ
bền keo của sản phẩm nước quả.
2.2.3 Kali sorbat
Kali sorbat là chất ở dạng hạt tan tốt trong nước (58.2g/100ml nước ở 20
0
C), chúng ít
tan trong dầu
Kalisorbat có hoạt tính chống khuẩn, có tác dụng chống nấm men, vi khuẩn, nấm mốc,
đặc biệt chúng tác dụng tốt đối với nấm mốc ở pH = 6.
2.2.4 Nước
Chỉ tiêu cảm quan: trong suốt, không màu, không mùi vị lạ
Nước sử dụng phải thỏa mãn yêu cầu nước sử dụng trong chế biến thực phẩm, phải đạt
các tiêu chuẩn về nước sạch.
GVHD: Th.S Trần Thị Ngọc Linh Trang 13 SVTH: Đinh Thị Thu Sương
Vỏ
Hạt
Qủa không đạt yêu cầu
Chanh dây
Lựa chọn-phân loại
Rửa
Tách ruột quả
Ủ enzym
Chà
Phối trộn
Đồng hóa
Rót hộp
Ghép mí
Sản phẩm
Pec>nase
Thanh trùng
Nắp
Lon
Lọc
Đường
Hòa tan
Nấu
Lọc
Làm nguội
Syrup
Nước
Acid citric 0.01%
Phụ gia
Bảo ôn
Sơ đồ 3.1 Quy trình sản xuất nước chanh dây
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất nước chanh dây năng suất 30 tấn sản phẩm/ngày
CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
3.1 Quy trình công nghệ
GVHD: Th.S Trần Thị Ngọc Linh Trang 14 SVTH: Đinh Thị Thu Sương
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất nước chanh dây năng suất 30 tấn sản phẩm/ngày
3.2 Thuyết minh quy trình
3.2.1 Lựa chọn-phân loại
a) Mục đích
- Lựa chọn: loại trừ những nguyên liệu không đủ quy cách, sâu bệnh, men mốc, thối
hỏng
- Phân loại: phân chia nguyên liệu đồng đều về kích thước, hình dạng, màu sắc, độ chín
b) Các biến đổi
Loại bỏ được trái hư hỏng, không đồng đều về kích thước. Nguyên liệu được đồng nhất
về kích thước, hình dạng, màu sắc, độ chín.
GVHD: Th.S Trần Thị Ngọc Linh Trang 15 SVTH: Đinh Thị Thu Sương
Hình 3.1 Băng tải con lăn
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất nước chanh dây năng suất 30 tấn sản phẩm/ngày
c) Cách thực hiện
- Làm thủ công
- Nguyên liệu được được đưa vào thùng chứa nguyên liệu, sau đó được đưa lên băng
chuyền, nguyên liệu được dàn mỏng để không lựa chọn sót, hai bên băng chuyền là
công nhân làm nhiệm vụ phân loại quả, loại bỏ những quả nghi ngờ bị hư hỏng như
dập, nát, thối…tại đây cũng loại bỏ những quả có kích thước không phù hợp cho quá
trình sản xuất
- Thông số kỹ thuật
+ Vận tốc băng tải: 0.12-0.15 m/s
+ Kích thước: (dài) 4000 x (rộng)100 x (cao) 1200 mm
+ Công suất: 0.55kw
3.2.2 Rửa
a) Mục đích
Chuẩn bị cho công đoạn tiếp theo
b) Các biến đổi
- Loại bỏ một số vi sinh vật bám bên ngoài vỏ quả
GVHD: Th.S Trần Thị Ngọc Linh Trang 16 SVTH: Đinh Thị Thu Sương
Hình 3.2 Thiết bị rửa thổi khí
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất nước chanh dây năng suất 30 tấn sản phẩm/ngày
- Loại sạch đất cát, bụi bẩn bám trên bề mặt quả
c) Cách thực hiện
- Sử dụng thiết bị rửa thổi khí:
- Cấu tạo:
1. Thùng ngâm 2. Băng tải 3. Quạt gió 4. Ống thổi khí
- Quá trình rửa gồm hai giai đoạn: ngâm và rửa xối.
+ Ngâm: làm cho nước thấm ướt nguyên liệu, quá trình này được tăng cường bằng tác
dụng cơ học ( cánh khuấy, cọ bàn chải, thổi khí ), bằng tác dụng tẩy rửa của dung dịch
kiềm hoặc tăng nhiệt độ của nước. Nhưng tăng nhiệt độ và dung dịch chất tẩy rửa thì
lượng chất dinh dưỡng bị tổn thất nhiều hơn. Thời gian ngâm tùy thuộc vào mức độ
bám bẩn của nguyên liệu và tác dụng của dung dịch rửa, có thể từ vài phút đến vài
chục phút.
+ Rửa xối: dùng tác dụng dòng chảy của nước để kéo các chất bẩn còn lại của nguyên
liệu sau khi ngâm. Thường dùng tia nước phun ( áp suất 2-3at ) hay hoa sen để xối.
Nước rửa lại phải là nước sạch, lạnh. Thời gian rửa lại càng nhanh càng tốt. Để nước
rửa ít bị nhiễm bẩn người ta dùng nước rửa chảy liên tục trong bể.
Nước rửa có sử dụng clorine với nồng độ thích hợp.
GVHD: Th.S Trần Thị Ngọc Linh Trang 17 SVTH: Đinh Thị Thu Sương
Hình 3.3 Máy tách ruột quả
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất nước chanh dây năng suất 30 tấn sản phẩm/ngày
- Nguyên tắc hoạt động:
Nguyên liệu được đưa đi trên băng tải qua thùng ngâm ngập sâu trong nước. Dưới đó
có hệ thống ống thổi khí, không khí được quạt thổi vào ống dẫn và được sục ra 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 trong nước rửa dễ dàng. Đồng thời các vật nhẹ
như lá, rác…sẽ nổi lên trên mặt nước. Sau một thời gian khi tách sơ bộ chất bẩn thì
nguyên liệu được đi lên băng tải nghiêng và thổi khí một lần nữa để làm sạch lại, có hệ
thống xối nhờ hệ thống vòi phun gắn ngay trên băng tải
d) Thông số kỹ thuật
- Năng suất: 500-700kg/h
- Nồng độ clorine trong nước ngâm: 100mg/l
- Nồng độ clorine trong nước rửa xối: 3-5mg/l
- Áp lực nước rửa xối: 2-3at
- Thời gian rửa xối càng nhanh càng tốt
3.2.3 Tách ruột quả
a) Mục đích
Chuẩn bị cho quá trình ủ enzym, loại bỏ những phần quả không sử dụng được như
cuống, vỏ.
b) Các biến đổi
- Hóa học: phần dịch ruột thoát ra, tổn thất vitamin C do bị oxy hóa và tổn thất một số
chất dinh dưỡng khác trong ruột quả
- Vật lý: kích thước của nguyên liệu giảm, quả bị phá vỡ nát ra
c) Cách thực hiện
- Sử dụng máy tách ruột quả
- Cấu tạo
GVHD: Th.S Trần Thị Ngọc Linh Trang 18 SVTH: Đinh Thị Thu Sương
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất nước chanh dây năng suất 30 tấn sản phẩm/ngày
+ Gàu tải định lượng dẫn nguyên liệu + Cửa tháo bã vỏ
+ phễu nạp liệu + Cửa tháo dich ruột quả
+ Thùng tách ruột quả + Bệ máy
+ Dao cắt chế tạo bằng thép đặc chủng
Các bộ phận của máy đều chế tạo bằng thép không gỉ.
- Nguyên tắc hoạt động:
Chanh dây sau khi rửa được gàu tải định lượng vận chuyển lên thiết bị tách sau đó bị
rơi xuống phễu nạp và đi xuống thùng tách ruột quả. Tại đây dưới tác dụng của dao cắt
quả chanh dây bị cắt vụn ra sẽ được chuyển vào bộ phận ly tâm trục thẳng đứng với
đáy dạng hình nón có lỗ đường kính 5-8mm. Dưới tác dụng của lực ly tâm phần vỏ quả
sẽ di chuyển đi lên và được đưa ra ngoài qua cửa tháo bã. Phần dịch ruột được thoát ra
ngoài qua lỗ tháo sản phẩm.
Giai đoạn này tiến hành càng nhanh càng tốt để hạn chế sự tổn thất vitamin C và các
thành phần dinh dưỡng khác trong ruột quả
3.2.4 Ủ enzym
a) Mục đích
GVHD: Th.S Trần Thị Ngọc Linh Trang 19 SVTH: Đinh Thị Thu Sương
Hình 3.4 Thiết bị ủ enzym
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất nước chanh dây năng suất 30 tấn sản phẩm/ngày
Phân cắt chuỗi pectin trong thịt quả thành những đoạn có độ dài ngắn hơn nhằm làm
giảm độ nhớt, làm trong dịch quả, giúp tách hạt được dễ dàng, tăng năng suất thu nhận
dịch quả trong quá trình chà.
b) Các biến đổi
Chủ yếu xảy ra các biến đổi về mặt hóa sinh
+ Enzym pectinase sẽ cắt đức các liên kết α -1,4-glycoside và các liên kết este, mạch
pectin bị phân cắt thành các phân tử tự do và các mạch tương đối ngắn.
+ Biến đổi khối dịch quả sau khi thủy phân: khối dịch quả có sự phân lớp rõ ràng, phía
dưới đáy là lớp hạt màu đen, phía trên là lớp thịt quả màu vàng cam, trên cùng là lớp
dịch trong màu vàng nhạt.
c) Cách thực hiện
- Sử dụng thiết bị ủ enzym
- Cấu tạo
Cấu tạo là thiết bị hình trụ đáy nón, có lớp vỏ áo để gia nhiệt, ổn định nhiệt, bên trong
thiết bị có gắn cánh khuấy.
- Thực hiện:
Đầu tiên dịch quả sẽ được nâng nhiệt độ lên nhiệt độ tối ưu cho enzym hoạt động 40-
45
0
C. Sau đó dịch quả được ủ trong 3h. Trong quá trình ủ thỉnh thoảng tiến hành khuấy
trộn đều khối ruột quả để tăng khả năng tiếp xúc giữa enzym với cơ chất, thúc đẩy quá
trình tách hạt.
GVHD: Th.S Trần Thị Ngọc Linh Trang 20 SVTH: Đinh Thị Thu Sương
Hình 3.5 Thiết bị chà
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất nước chanh dây năng suất 30 tấn sản phẩm/ngày
d) Thông số kỹ thuật
- Nồng độ chế phẩm enzym pectinase sử dụng: 0.3% so với khối lượng dịch quả
- Thời gian ủ ezym: 3h
- Sau khi ủ được 3h ta tiến hành gia nhiệt để vô hoạt enzym ở 80
0
C trong thời gian 15
phút.
3.2.5 Chà
a) Mục đích
- Chuẩn bị: làm nhỏ và đồng nhất nguyên liệu chuẩn bị cho quá trình phối chế, đồng
hóa được thuận lợi
- Khai thác: phân chia nguyên liệu có cấu tạo mềm thành 2 phần: phần lỏng đi qua rây
để sản xuất sản phẩm chính, phần bã còn lại trên rây, loại bỏ những phần không có
hoặc có giá trị dinh dưỡng kém ra khỏi khối nguyên liệu như hạt, xơ, thạch bào.
b) Các biến đổi
- Vật lý: thịt quả giảm kích thước đến khoảng 0.5-0.75mm, tế bào bị phá vỡ làm cho
dịch bào thoát ra ngoài tế bào nguyên liệu. Nhiệt độ tăng nhẹ do ma sát.
- Hóa học: trong quá trình chà nguyên liệu tiếp xúc nhiều với oxy không khí, nên có
thể xảy ra các phản ứng oxy hóa làm biến màu nguyên liệu.
c) Cách thực hiện
- Sử dụng thiết bị chà cánh đập 1 tầng lưới
- Cấu tạo
GVHD: Th.S Trần Thị Ngọc Linh Trang 21 SVTH: Đinh Thị Thu Sương
Hình 3.6 Thiết bị lọc khung bản
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất nước chanh dây năng suất 30 tấn sản phẩm/ngày
+ Phễu nạp liệu
+ Cánh chà: làm bằng thép không gỉ, lắp nghiêng 1 góc 1,5-2
0
. Nguyên liệu di chuyển
theo đường xoắn ốc, bã được đùn ra cuối máy
+ Trục quay: làm bằng thép không gỉ gắn các cánh chà
+ Vít xoắn tải nguyên liệu
+ Rây cố định làm bằng thép không gỉ hoặc đồng, có đục nhiều lỗ nhỏ: 0.5mm
+ cửa tháo bã chà.
- Nguyên tắc hoạt động:
Nguyên liệu được nạp vào, vít tải sẽ vận chuyển nguyên liệu vào buồng chà, do trục
quay liên tục nên sẽ tác dụng lực cơ học vào nguyên liệu, do va chạm nguyên liệu với
cánh đập, nguyên liệu với thiết bị nên sẽ được chà.
Có thể điều chỉnh máy chà để đảm bảo năng suất và chất lượng puree.
d) Thông số kỹ thuật
- Trục quay với vận tốc: 700 vòng/phút
- Kích thước lỗ rây điều chỉnh: 0.5-1.5mm
3.2.6 Lọc
a) Mục đích
Hoàn thiện, khâu làm trong nước quả cuối cùng
b) Các biến đổi
- Các chất cặn, phần thịt quả có kích thước lớn hơn bị loại bỏ, dung dịch nước quả trở
nên trong hơn, màu sắc sáng đẹp hơn
c) Cách thực hiện
- Sử dụng thiết bị lọc khung bản
GVHD: Th.S Trần Thị Ngọc Linh Trang 22 SVTH: Đinh Thị Thu Sương
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất nước chanh dây năng suất 30 tấn sản phẩm/ngày
- Cấu tạo:
+ Gồm 2 phần: phần thứ nhất là bộ phận lọc, phần thứ 2 là bộ phận bơm để hút và nén
dung dịch qua vật liệu lọc
+ Phần thứ nhất bao gồm các khung và các tấm lọc được ép lại với nhau nhờ một đĩa
quay bằng tay
+ Phần thứ hai là bộ phận nén và hút dung dịch lọc gồm bơm nén áp suất cao và hai
thùng chứa bằng thép không gỉ
- Nguyên tắc hoạt động:
Khung và bản được xếp liên tiếp nhau trên giá đỡ. Giữa khung và bản là vách ngăn lọc.
Ép chặt khung và bản nhờ cơ cấu đai vít xoắn nhờ tay quay. Lỗ dẫn huyền phù nhập
liệu của khung và bản được nối liền tạo thành ống dẫn nhô ra để ghép với hệ thống cấp
liệu. Nước lọc chảy ra từ bản qua hệ thống đường ống và lấy ra ngoài. Bã được giữ lại
trên bề mặt vách ngăn lọc và được chứa trong khung. Khi bã trong khung đầy thì dừng
quá trình lọc để tiến hành rửa và tháo bã.
3.2.7 Phối trộn
3.2.7.1 Qúa trình nấu syrup từ đường saccharose
a) Mục đích
- Chế biến: quá trình nấu syrup sẽ làm thay đổi thành phần hóa học của syrup, làm tăng
hàm lượng chất khô, tăng độ ngọt và cải thiện độ trong cho sản phẩm
GVHD: Th.S Trần Thị Ngọc Linh Trang 23 SVTH: Đinh Thị Thu Sương
Hình 3.7 Nồi nấu syrup hai vỏ
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất nước chanh dây năng suất 30 tấn sản phẩm/ngày
- Bảo quản: các vi sinh vật sẽ bị ức chế hoặc tiêu diệt, nhờ đó thời gian bảo quản syrup
sẽ tăng lên
b) Các biến đổi của nguyên liệu
- Vật lý: độ nhớt tăng, thay đổi về tỉ trọng của syrup sau quá trình nấu
- Hóa lý: có sự hòa tan của những tinh thể saccharose vào nước, sự bay hơi của nước,
sự hấp phụ một số tạp chất
- Hóa học: xảy ra phản ứng nghịch đảo đường, chuyển hóa đường saccharose thành
glucose và fructose
- Sinh học, hóa sinh: hệ vi sinh vật và enzym bị lẫn trong nguyên liệu sẽ bị ức chế hoặc
tiêu diệt
c) Cách thực hiện
- Sử dụng thiết bị nấu syrup là nồi hai vỏ có cánh khuấy dạng mái chèo
- Cấu tạo:
1 Đường hơi nóng vào 7. Nắp thiết bị
2 Đường nguyên liệu vào 8. Áp kế
3 Van xả đáy 9. Van hơi
4 Van xả nước ngưng 10. Nút khởi động
5 Đường thoát hơi 11. Nhiệt kế
6 Mô tơ 12. Cánh khuấy
13. Van xả đáy
- Nguyên tắc hoạt động:
GVHD: Th.S Trần Thị Ngọc Linh Trang 24 SVTH: Đinh Thị Thu Sương
Hình 3.8 Thiết bị phối trộn
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất nước chanh dây năng suất 30 tấn sản phẩm/ngày
Trước tiên bơm nước vào trong thiết bị và gia nhiệt 55-60
0
C. Cho cánh khuấy hoạt
động với tốc độ 30-50 vòng/phút rồi bắt đầu cho đường vào, tỷ lệ giữa nước và đường
là 1:2. Khi đường hòa tan hết trong nước, tiến hành gia nhiệt dung dịch đến sôi. Thời
gian đun sôi có thể kéo dài 30 phút, sau đó bơm dung dịch đường qua thiết bị lọc để
tách tạp chất ra khỏi syrup, tiếp theo syrup sẽ được bơm qua thiết bị trao đổi nhiệt để
làm nguội tới 80-90
0
C và làm nguội nhanh về nhiệt độ không vượt quá 20-25
0
C. Cho
acid citric vào hàm lượng 0.01% và giữ trong 1 giờ, khuấy trộn cho đến khi thu được
một hỗn hợp đồng nhất, sau đó sẽ lấy mẫu syrup thành phẩm để tiến hành kiểm tra
đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng như nồng độ chất khô, pH, độ chua…Bx thành
phẩm là 70
0
Bx.
3.2.7.2 Phối trộn
a) Mục đích
Dùng để chế biến, hoàn thiện, góp phần bảo quản sản phẩm
b) Các biến đổi
- Vật lý: khối lượng thay đổi, độ trong độ khúc xạ ánh sáng thay đổi, thay đổi các chỉ
tiêu nhiệt lý
- Hóa học: thay đổi thành phần hóa học của hỗn hợp
- Hóa lý: nồng độ chất khô trong dịch quả tăng, tăng độ nhớt của dịch quả
c) Cách thực hiện
- Sử dụng thiết bị phối trộn
- Cấu tạo:
GVHD: Th.S Trần Thị Ngọc Linh Trang 25 SVTH: Đinh Thị Thu Sương