MỤC LỤC
PHẦN I: QUÁ TRÌNH BAY HƠI VÀ CHƯNG CẤT ................................5
1. Lý thuyết ..................................................................................................5
1.1 Giới thiệu chung về chưng cất ...............................................................5
1.1.1 Khái niệm ............................................................................................5
1.1.2 Mục đích công nghệ và phạm vi sử dụng ............................................6
1.1.3 Phân loại ..............................................................................................6
1.2 Cân bằng pha hơi – lỏng của hỗn hợp chưng .........................................6
1.3 Các phương pháp chưng cất ...................................................................8
1.3.1 Chưng cất đơn giản .............................................................................8
1.3.2 Chưng có hồi lưu .................................................................................9
1.3.3 Chưng bằng hơi nước trực tiếp ............................................................9
1.3.4 Chưng luyện ........................................................................................10
2. Thiết bị chưng cất .....................................................................................14
2.1 Tháp chưng cất .......................................................................................14
2.1.1 Tháp đĩa ...............................................................................................14
2.1.2 Tháp đệm .............................................................................................16
2.2 Thiết bị ngưng tụ ....................................................................................18
2.3 Thiết bị gia nhiệt đáy ..............................................................................21
3. Ảnh hưởng đến thực phẩm .......................................................................19
4. Ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm ..................................................20
4.1 Sản xuất rượu .........................................................................................20
4.2 Chưng cất tinh dầu .................................................................................21
PHẦN II: ÉP ĐÙN .......................................................................................22
1.Lý thuyết ...................................................................................................22
1


1.1 Khái niệm ...............................................................................................22
1.2 Lịch sử phát triển và ứng dụng ...............................................................22
1.3 Quá trình ép đùn .....................................................................................22

1.4 Ưu điểm của công nghệ ép đùn ..............................................................23
2. Thiết bị ép đùn .........................................................................................23
2.1 Thiết bị ép đùn một trục .........................................................................23
2.2 Thiết bị ép đùn hai trục ..........................................................................25
3. Sự thay đổi của chất dinh dưỡng trong quá trình ép đùn .........................26
3.1 Protein ....................................................................................................26
3.2 Vitamin ...................................................................................................27
3.3 Sự hình thành và lưu giữ lại hương vị trong qua trình ép đùn ...............27
4. Ảnh hưởng của các chất dinh dưỡng đến quá trình ép đùn ......................28
4.1 Protein ....................................................................................................28
4.2 Chất béo .................................................................................................28
4.3 Đường .....................................................................................................29
5. Ứng dụng của ép đùn trong sản xuất thực phẩm ......................................29
5.1 Ứng dụng trong sản xuất mì ống ............................................................30
5.2 Ứng dụng trong sản xuất bim bim ..........................................................30
5.3 Ứng dụng trong sản xuất bỏng ngô ........................................................30
5.4 Ứng dụng trong sản xuất các loại protein cấu trúc .................................31
5.5 Ứng dụng trong sản xuất bánh kẹo và socola .........................................31
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................33

2


QUÁ TRÌNH BAY HƠI VÀ CHƯNG CẤT
1. Lý thuyết
1.1 Giới thiệu chung về chưng cất
1.1.1 Khái niệm
Chưng cất là phương pháp tách hỗn hợp chất lỏng thành các cấu tử riêng
biệt dựa vào sự khác nhau về độ bay hơi của chúng.
Chưng cất khác với quá trình cô đặc là dung môi và chất hòa tan đều bay

hơi còn trong quá trình cô đặc chỉ có dung môi bay hơi.
Khi chưng, ta thu được nhiều sản phẩm. Thường hỗn hợp chứa bao
nhiêu cấu tử thì có bấy nhiêu sản phẩm. Trường hợp có 2 cấu tử, theo sơ đồ
chưng ở hình dưới ta sẽ thu được:

3


+ Sản phẩm đỉnh gồm cấu tử dễ bay hơi và một phần cấu tử khó bay
hơi.
+ Sản phẩm đáy gồm chủ yếu cấu tử khó bay hơi và một phần cấu tử
dễ bay hơi.
1.1.2 Mục đích công nghệ và phạm vi sử dụng
Trước hết quá trình chưng cất được thực hiện với mục đích thô chế, làm
sạch các tạp chất thô, ví dụ: các chất keo, nhựa, bẩn… trong quá trình sản
xuất rượu hoặc thô chế các nguyên liệu có tinh dầu.
Mục đích quan trọng khác là phạm trù khai thác thu nhận sản phẩm như
cất cồn, cất rượu, cất các loại tinh dầu. Cuối cùng, chưng cất để nâng cao
chất lượng sản phẩm, đó là quá trình tinh chế, ví dụ tinh chế cồn, tinh chế
các loại tinh dầu có giá trị kinh tế cao.
1.1.3 Phân loại
+ Phân loại theo áp suất làm việc: chân không, áp suất thường hoặc áp
suất cao.
+ Phân loại theo số lượng cấu tử trong hỗn hợp: hệ 2 cấu tử, hệ 3 cấu tử
hoặc số cấu tử ít hơn mười và hệ nhiều cấu tử (lớn hơn mười).
+ Phân loại theo phương thức làm việc: liên tục, gián đoạn.
+ Phân loại theo mức độ phức tạp: chưng đơn giản, chưng luyện.
Ngoài ra người ta còn phân biệt các phương pháp chưng đặc biệt như:
chưng bằng hơi nước trực tiếp, chưng trích ly, chưng đẳng phí, chưng cất
thăng hoa.

1.2 Cân bằng pha hơi – lỏng của hỗn hợp chưng
Dung dịch lý tưởng là dung dịch mà trong đó lực liên kết giữa các phân
tử cùng loại và lực liên kết giữa các phân tữ khác loại bằng nhau, khi đó các
cấu tử hoà tan vào nhau theo bất cứ tỉ lệ nào. Cân bằng giữa lỏng và hơi
hoàn toàn tuân theo định luật Rauolt.
4


Dung dịch thực là những dung dịch không hoàn toàn tuân theo định luật
Rauolt, sự sai lệch với định luật Rauolt là dương, nếu lực liên kết giữa các
phân tử khác loại nhỏ hơn lực liên kết giữa các phân tử cùng loại, sai lệch là
âm nếu lực liên kết giữa các phân tử khác loại lớn hơn lực liên kết giữa các
phân tử cùng loại.
Trường hợp chất lỏng hoà tan vào nhau theo bất cứ tỉ lệ nào thì áp suất
hơi của mỗi cấu tử sẽ giảm đi và áp suất chung cuả hỗn hợp, nhiệt độ sôi của
hỗn hợp cũng như thành phần của cấu tử trong hơi không phải là một hằng
số mà thay đổi theo thành phần của cấu tử trong dung dịch. Đường cong
OMD là đường nối liền các điểm biểu diễn cho thành phần hơi cân bằng với
x. Đường này gọi là đường ngưng tụ. Đường cong OND là đường nối liền
các điểm ứng với thành phần x, đường này gọi là đường cong sôi.
Khu vực phía trên đường OMD là khu vực hơi, khu vực dưới đường
cong OND là khu vực lỏng, khu vực ở giữa hai đường cong là khu vực hỗn
hợp hơi lỏng.

Ví dụ; ta có hỗn hợp lỏng, có thành phần x1 và nhiệt độ t1 (điểm S), đun
nóng hỗn hợp đến nhiệt độ t2 (điểm N) khi đó sẽ suất hiện thành phần hơi x2
cân bằng với lỏng. Ta tiếp tục tăng dần nhiệt độ thì lượng hơi trong hỗn hợp
sẽ tăng lên, lượng lỏng giảm đi. Nếu quá trình ngưng lại ở t3 ta thu được hỗn

5



hợp hơi có thành phần x4 > x1 và hỗn hợp lỏng có thành phần x4 < x1. Nếu
ngưng tụ toàn bộ hỗn hợp hơi ta sẽ được hỗn hợp lỏng có thành phần của
cấu tử dễ bay hơi là x4, bằng cách làm như vậy ta đã tách hỗn hợp lỏng có
nồng độ x1 thành hai hỗn hợp lỏng có nồng độ giàu cấu tử dễ bay hơi (x4) và
giàu cấu tử khó bay hơi (x3). Cứ như vậy, nếu ta tiếp tục cho bốc hơi một
phần hỗn hợp lỏng có x1 và ngưng tụ lại ta được sản phẩm có nồng độ chất
dễ bay hơi cao hơn tuỳ theo yêu cầu. Cần phải nói rằng, phương pháp chưng
này không phải chỉ ứng dụng cho hỗn hợp hai cấu tử mà có thể ứng dụng
cho cả hỗn hợp nhiều cấu tử (khi độ bay hơi của các cấu tử khác nhau).
1.3 Các phương pháp chưng cất
1.3.1 Chưng cất đơn giản :
Chưng cất đơn giản dùng để chưng cất một hỗn hợp bao gồm các cấu tử
dễ bay hơi có lẫn các tạp chất khó bay hơi, khi không đòi hỏi sản phẩm có
độ tinh khiết cao (thô chế), tách sơ bộ hỗn hợp chứa nhiều cấu tử chính hoặc
tách hỗn hợp lỏng ra khỏi tạp chất không bay hơi. Trong công nghệ thực
phẩm ta gặp trong quá trình cất tinh dầu từ các nguyên liệu chứa tinh dầu,
hoặc cất cồn thủ công trong các nơi chưng đơn giản mà bộ phận ngưng tụ
làm lạnh có tên là vòi voi. Ở đây nếu cất với nước ở áp suất thường thì to =
100oC.

6


Vật liệu được nạp vào nồi chưng cất. Ở đây hỗn hợp được đun đến to bay
hơi. Bộ phận đun nóng có thể là trực tiếp bằng củi, than (nồi cất thủ công)
hoặc gián tiếp trong các bộ phận truyền nhiệt. Hơi bốc hơi lên được ngưng
tụ trong thiết bị làm lạnh,thường là các ống ruột gà, nước làm nguội đi bên
ngoài ống ; chất lỏng (sản phẩm đỉnh) được thu vào thùng chứa, bã hoặc

dung dịch khó bay hơi còn lại trong thiết bị được tháo ra ngoài.
1.3.2 Chưng có hồi lưu
Sản phẩm đỉnh sau khi ngưng tụ cho quay 1 phần trở về thiết bị chưng
với mục đích nâng cao chất lượng và tăng hiệu suất thu hồi.

1.3.3 Chưng bằng hơi nước trực tiếp
Phun hơi trực tiếp qua lớp chất lỏng hoặc vật liệu rắn, hơi nước có thể
bão hòa hoặc quá nhiệt. Trong quá trình tiếp xúc giữa hơi nước và chất lỏng,
cấu tử cần chưng khuếch tán vào trong hơi. Hỗn hợp hơi nước với cầu tử bay
hơi đó được ngưng tụ và tách thành sản phẩm. Phương án này có lợi đối với
những chất có nhiệt độ sôi quá cao.

7


Tuy nhiên tốt hơn ta dùng phương pháp đốt gián tiếp để đun bốc hơi hỗn
hợp, lớp hơi nước trực tiếp chỉ có nhiệm vụ mang các cấu tử dễ bay hơi ra
ngoài mà thôi.
Ngoài ra để chất lỏng khỏi bị phân hủy và giảm bớt lượng nhiệt chi phí
người ta thường tiến hành chưng cất với hơi nước dưới áp suất chân không.
Tổng lượng nhiệt chi phí cho chưng cất với hơi nước bao giờ cũng lớn
hơn chưng cất đơn giản.

1.3.4 Chưng luyện
Để thu được sản phẩm tinh khiết ta tiến hành chưng nhiều lần.
Chưng nhiều lần trong một nhóm thiết bị:

8



Hỗn hợp đầu A liên tục đi vào nồi chưng thứ nhất. Một phần chất lỏng
bay hơi thành sản phẩm đỉnh C. Mức chất lỏng trong nồi không đổi. Hơi C
cân bằng với trạng thái lỏng B và hơi thu được ngưng tụ thành chất lỏng D
đi vào nồi chưng tiếp theo. Quá trình cứ tiếp tục như vậy lặp lại 3 lần. Mỗi
nồi có bộ phận đốt nóng riêng biệt. Kết quả thu được sản phẩm ở đáy và sản
phẩm đỉnh có chứa nhiều cấu tử dễ bay hơi.
Để thu được chỉ một sản phẩm đáy có nhiều cấu tử ít bay hơi ta cho sản
phẩm đáy của các nồi sau lần lượt quay lại các nồi trước. Trạng thái cân
bằng trong các nồi chưng sẽ thay đổi. Ta có một sản phẩm đỉnh và một sản
phẩm đáy.

Phương án chưng luyện cho sản phẩm cuối quay trở lại và có hồi lưu cho
một sản phẩm đỉnh là phương án có hiệu quả. Tuy nhiên sơ đồ chưng trong
một nhóm thiết bị như vậy rất cồng kềnh. Để đơn giản hơn người ta thay hệ
thống đó bằng một tháp chưng luyện.
Tháp có nhiều đĩa, mỗi đĩa của tháp ứng với một nồi chưng. Bộ phận
đun nóng ở dưới đáy tháp. Hơi đi từ dưới lên các lỗ của đĩa, chất lỏng chảy
từ trên xuống theo ống chảy chuyển. Nồng độ các cấu tử thay đổi theo chiều
cao của tháp, nhiệt độ sôi của tháp cũng thay đổi tương ứng với sự thay đổi
của nồng độ. Trên đĩa 1 chất lỏng chứa cấu tử dễ bay hơi nồng độ x1, bốc hơi

9


lên từ đĩa 1 có nồng độ cân bằng với x1 là y1. trong đó y1 > x1. Hơi này đi qua
các lỗ trên đĩa 2 tiếp xúc với chất lỏng trong đĩa 2. Nhiệt độ đĩa 2 thấp hơn
đĩa 1 nên 1 phần hơi được ngưng tụ lại, do đó nồng độ x2 > x1. Hơi nước bốc
lên từ đĩa 2 có nồng độ tương ứng cân bằng với x2 là y2. trong đó y2 > x2. Hơi
từ đĩa 2 đi lên đĩa 3 và nhiệt độ ở đĩa 3 thấp hơn, hơi ngưng tụ 1 phần do đó
chất lỏng trên đĩa 3 có nồng độ x3 > x2 …

Trên mỗi đĩa xảy ra quá trình chuyển khối giữa pha lỏng và pha hơi. Do
đó một phần cấu tử dễ bay hơi chuyển từ pha lỏng vào pha hơi và một phần
ít hơn chuyển từ pha hơi vào pha lỏng. Lặp lại nhiều lần bốc hơi và ngưng tụ
như thế, với số đĩa tương ứng cuối cùng ở trên đỉnh tháp ta thu được cấu tử
dễ bay hơi ở dạng lẫn tạp chất và ở đáy tháp thu được cấu tử khó bay hơi ở
dạng nguyên chất. mỗi đĩa của tháp là một bậc thay đổi nồng độ, số đĩa của
tháp là số bậc thay đổi nồng độ.
Quá trình chưng luyện có thể xảy ra ở áp suất thường, áp suất cao hoặc
áp suất chân không. Có thể làm gián đoạn hoặc liên tục.

10


Lượng sản phẩm đỉnh, sản phẩm đáy được xác định khi biết nồng độ cấu
tử dễ bay hơi và ngược lại có thể xác định nồng độ cấu tử dẽ bay hơi khi biết
lượng sản phẩm đỉnh và sản phẩm đáy bằng phương trình cân bằng vật liệu
của toàn tháp:
F=P+W
Trong đó
F – lượng hỗn hợp đầu đi vào tháp kmol/h
P – lượng sản phẩm đỉnh kmol/h
W – lượng sản phẩm đáy kmol/h
Nếu viết theo cấu tử dễ bay hơi ta có:
Fx1 = Pxp + Wxw

11


Trong đó x1, xp, xw là nồng độ của cấu tử dễ bay hơi trong hỗn hợp đầu,
sản phẩm đỉnh và sản phẩm đáy.

2. Thiết bị chưng cất
Thiết bị dùng trong chưng cất bao gồm có các thành phần chính sau:
tháp chưng cất, thiết bị ngưng tụ sản phẩm đỉnh, thiết bị gia nhiệt đáy ngoài
ra còn có thể có thiết bị gia nhiệt dòng nhập liệu.
2.1 Tháp chưng cất
Tháp chưng cất là nơi phân tách các cấu tử dựa vào sự tiếp xúc giữa hai
pha khí lỏng.
Muốn có hiệu quả phân tách tốt, quá trình tiếp xúc lỏng hơi trong cột
chưng cất phải được xảy ra đồng đều, triệt để. Do vậy người ta phải trang bị
các cơ cấu bên trong cột nhằm đạt được mục đích này. Trong thực tế thường
dùng các loại tháp chưng cất sau: tháp loại mâm đĩa và tháp đệm.
2.1.1 Tháp đĩa
a) Sơ đồ cấu tạo
Tháp đĩa thường cấu tạo gồm thân hình trụ thẳng đứng, bên trong có đặt
các tấm ngăn (đĩa) cách nhau một khoảng nhất định. Trên mỗi đĩa hai pha
chuyển động ngược nhau hoặc chéo chiều: lỏng đi từ trên xuống ( hoặc đi
ngang), khí đi từ dưới lên hoặc xuyên qua chất lỏng chảy ngang; ở đây tiếp
xúc pha xảy ra theo từng bậc là đĩa. Tùy theo cấu tạo của đĩa chất lỏng trên
đĩa có thể là khuấy lý tưởng hay là dòng chảy qua.
Tháp đĩa có ống chảy chuyền: bao gồm tháp đĩa chóp, lỗ, xupap, lưới…
Trên đĩa có cấu tạo đặc biệt để lỏng đi từ đĩa trên xuống đĩa dưới theo đường
riêng gọi là ống chảy chuyền, đĩa cuối cùng ống chảy chuyền ngập sâu trong
khối chất lỏng đáy tháp tạo thành van thủy lực ngăn không cho khí đi theo
ống lên đĩa trên.
12


Tháp đĩa không có ống chảy chuyền: khi đó khí và lỏng đi qua cùng một
lỗ trên đĩa.
b) Ưu – nhược điểm

Trong công nghiệp thường sử dụng hai loại tháp đĩa là tháp đĩa lỗ và
tháp chóp.
+ Tháp đĩa lỗ có ưu điểm là kết cấu khá đơn giản, trở lực tương đối thấp,
hiệu suất khá cao. Tuy nhiên nó có nhược điểm là không làm việc được với
chất lỏng bẩn, khoảng làm việc hẹp hơn tháp chóp.

13


+ Tháp chóp có ưu điểm: có thể làm việc với tỉ trọng khí, lỏng thay đổi
khá mạnh, khá ổn định, hiệu suất cao hơn tháp đĩa lỗ. Nhược điểm của tháp
chóp là trở lực lớn, tiêu tốn nhiều vật tư kim loại chế tạo, kết cấu phức tạp.

2.1.2 Tháp đệm
a) Sơ đồ cấu tạo
Cấu tạo gồm thân tháp rỗng bên trong đổ đầy đệm làm từ vật liệu khác
nhau (gỗ, nhựa, kim loại, gốm…); lưới đỡ đệm, ống dẫn khí và lỏng vào ra.
Để phân phối lỏng đều lỏng lên khối đệm chứa trong tháp, người ta dùng bộ
phận phân phối dạng: lưới phân phối (lổng đi trong ống – khí ngoài ống,
lỏng và khí đi trong cùng ống), màng phân phối và vòi phun hoa sen (dạng
trụ, bán cầu, khe), bánh xe quay (ống có lỗ, phun quay, ổ đỡ) …

14


Khi chọn đệm cần lưu ý chọn loại thấm ướt tốt chất lỏng, trở lực nhỏ, thể
tích tự do và tiết diện ngang lớn, có thể làm việc với tải trọng lớn của lỏng
và khí, khối lượng riêng nhỏ, phân phối đều lỏng, có tính chịu ăn mòn cao,
rẻ tiền, dễ kiếm… Để làm việc với chất lỏng bẩn nên chọn đệm cầu có khối
lượng riêng nhỏ.


15


b) Ưu – nhược điểm
Ưu điểm: cấu tạo đơn giản, trở lực nhỏ
Nhược điểm: hoạt động kém ổn định, hiệu suất thấp, dễ bị sặc, khó tách
nhiệt, khó thấm ướt.
2.2 Thiết bị ngưng tụ
Thiết bị ngưng tụ có tác dụng chuyển hơi thành lỏng để đưa vào thùng
chứa sản phẩm đỉnh hoặc hoàn lưu lại tháp chưng cất.
Thiết bị ngưng tụ có cấu trúc ba lớp gồm: vỏ ngoài, phần trong và ống
xoắn. Khi đó hơi sẽ đi trong phần giữa của thiết bị ngưng tụ. Thiết bị được
cấu tạo như thế nhằm mục đích tăng bề mặt tiếp xúc giữa chất giải nhiệt và
hơi để tăng hiệu quả trong quá trình giải nhiệt và giảm thất thoát hơi ra môi
trường ngoài khi lượng hơi lớn (do thiết bị thông với bên ngoài).
2.3 Thiết bị gia nhiệt đáy
Thiết bị gia nhiệt đáy có tác dụng cung cấp nhiệt lượng để đun sôi chất
lỏng cần chưng cất hay nước trong chưng cất trực tiếp bằng hơi nước.
Có thể đun sôi chất lỏng trực tiếp bằng than, củi… hoặc gián tiếp bằng thiết
bị trao đổi nhiệt.
16


3. Ảnh hưởng đến thực phẩm
Qua quá trình chưng cất, độ tinh khiết của sản phẩm tăng, tách được tạp
chất. Về cảm quan màu sắc trạng thái sản phẩm đồng nhất và dễ chịu hơn.
Tách được một số thành phần không mong muốn ra khỏi sản phẩm, làm
tăng giá trị của sản phẩm.
Trong chưng cất tinh dầu, những cấu tử ester trong tinh dầu thường dễ bị

phân giải cho ra axit và ancol khi đun nóng trong một thời gian dài với nước.
Do đó, để hạn chế hiện tượng này sự chưng cất hơi nước phải được thực
hiện trong một thời gian càng ngắn càng tốt.
Nhiệt độ cao làm phân hủy tinh dầu. Do đó, khi cần thiết phải dùng hơi
nước quá nhiệt (trên 100ºC), nên thực hiện việc này trong giai đoạn cuối của
chưng cất, sau khi các cấu tử dễ bay hơi đã bị lôi cuốn đi hết. Thực ra, hầu
hết các tinh dầu đều kém bền dưới tác dụng của nhiệt nên vấn đề là làm sao
cho thời gian chịu nhiệt độ cao của tinh dầu càng ngắn càng tốt.
4. Ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm
4.1 Sản xuất rượu
Dung dịch đường đã lên men được đun nóng để tách rượu nhờ hiện
tượng rượu bay hơi ở nhiệt độ thấp hơn nước.
Có hai phương pháp chưng cất:
Dùng nồi chưng cất
Dùng cột chưng cất liên tục
Sự khác biệt giữa rượu chưng cất bằng nồi và cột là :
Chưng cất bằng nồi : rượu còn mùi vị của các chất đi kèm tạo hương
thơm nhưng hơi gắt, cần ủ để dịu hơn. Thời gian ủ tối thiểu thường hai năm
trong những thùng gỗ sồi. Các thùng này khá đắt và phải làm bằng thủ công
có hơ lửa mặt trong. Rượu sẽ ngấm mùi và màu của gỗ sồi đã hơ lửa tạo vị
thơm ngon.
17


Chưng cất bằng cột : rượu rất tinh khiết có thể vô chai ngay không cần
ủ nhưng thiếu mùi vị đặc trưng. Phương pháp này rất kinh tế và được dùng
sản xuất ở quy mô lớn.
Ví dụ: sản xuất rượu Whisky

Sau khi lên men, dịch wash được đưa đến “still room”, sẵn sàng cho quá

trình chưng cất.
Scotch whisky thường được chưng cất 2 lần trong các tĩnh đồng (copper
still), loại bình đồng này khiến người ta liên tưởng đến chiếc ấm đun nước
lớn được đun trên lửa.
Hình dạng, kích thước, và số lượng tĩnh đồng có ảnh hưởng lớn đến
hương vị của whisky, do sự tương tác của rượu với đồng. Nói chung, rượu
càng tiếp xúc nhiều với thành đồng của bình, rượu càng êm & nhẹ.
Các bình đồng ở nhà máy chưng cất Glenkinchie là một ví dụ điển
hình. Ở đây người ta dùng loại bình lớn, thân to, đây được coi là những bình
chưng cất lớn nhất trong các nhà máy, dẫn đến sự tiếp xúc đáng kể giữa
rượu và thành bình. Và chính kích thước & hình dạng của bình đồng đã giúp
tạo nên sự êm nhẹ của Glenkinchie Single Malt Scotch Whisky.
Quá trình chưng cất đầu tiên diễn ra trong bình lớn chứa dịch wash, và

18


dịch được đun nóng đến khi rượu chuyển thành hơi. Bình ngưng làm chuyển
đổi hơi thành chất lỏng - rượu với với nồng độ cồn thấp khoảng 20%.
Rượu nồng độ thấp được đun nóng một lần nữa trong bình chứa (spirit
still), loại bình nhỏ hơn wash still. Rượu bốc hơi và lại ngưng tự thành chất
lỏng, với nồng độ cồn khoảng 68%, chảy vào bình chứa rượu.
4.2 Chưng cất tinh dầu
Chưng cất tinh dầu được tiến hành bằng phương pháp chưng cất hơi
nước. Phương pháp này dựa trên sự thẩm thấu, hòa tan, khuếch tán và lôi
cuốn theo hơi nước những hợp chất hữu cơ trong tinh dầu chứa trong các mô
khi tiếp xúc với hơi nước ở nhiệt độ cao. Sự khuếch tán sẽ dẽ dàng khi tế
bào chứa tinh dàu trương phồng do nguyên liệu tiếp xúc với hơi nước bão
hòa trong một thời gian nhất định.
Trường hợp mô thực vật có chứa sáp, nhựa, axit béo thì khi chưng cất

phải được thực hiện trong một thời gian dài vì những hợp chất này làm giảm
áp suất hơi chung của hệ thống và làm cho sự khuếch tán trở nên khó khăn.

19


ÉP ĐÙN
1. Lý thuyết
1.1 Khái niệm
Ép đùn là quá trình ép, nguyên liệu đưa vào thông qua 1 khe hở . Nó bao
gồm xay, nén, nghiền nguyên liệu ở một tỉ lệ định sẵn rồi đẩy qua thiết bị
đầu ra.
1.2 Lịch sử phát triển và ứng dụng
Lần đầu tiên công nghệ ép đùn được áp dụng vào chế biến thực phẩm là
giữa thế kỉ 19, khi thịt sườn được đưa vào một thùng chứa sử dụng một loại
máy ép đùn dùng piston. Vào những năm 30 của thế kỉ 20, một chiếc máy ép
đùn trục đơn được giới thiệu trong công nghiệp làm mì ống giúp định hình
bột đã nhào thành mì.
Ngày nay, một vài loại sản phẩm trung gian và sản phẩm thực phẩm được
sản xuất nhờ công nghệ ép đùn.
1.3 Quá trình ép đùn
Ép đùn là một quá trình hoạt động cơ nhiệt rất hiệu quả bao gồm một vài
công đoạn: trộn, nhào, làm nóng, làm lạnh, tạo khuôn, làm khô, thổi phồng.
nó phụ thuộc vào nguyên liệu và thiết bị được sử dụng.
Trong suốt quá trình ép đùn, nguyên liệu chịu ảnh hưởng của nhiệt độ
cao và áp suất cao nên có thể dãn tới một vài thay đổi trong tính chất của
nguyên liệu.
Trong ép đùn có 2 nguồn năng lượng chính được sử dụng. Một loại năng
lượng được chuyển từ sự quay vòng của trục, nguồn năng lượng thứ 2 được
chuyển từ máy làm nóng, dẫn tới sự tăng nhiệt độ của nguyên liệu được ép

đùn.

20


Nguyên liệu được sử dụng trong ép đùn là nguyên liệu khô, phổ biến là
lúa mì, ngô, bột gạo…Vì bột khô được biến đổi nên những tính chất như độ
cứng, ma sát bề mặt,sự cấu kết của các phân tử trở nên rất quan trọng. Ngoài
ra, một số sản phẩm giàu protein có thể được sản suất bởi ép đùn như hạt
đậu nành, ngũ cốc…

1.4 Ưu điểm của công nghệ ép đùn
Có một vài ưu điểm khi sử dụng máy ép đùn để xử lí nguyên liệu thực
phẩm, đó là việc có thể sản xuất ra những sản phẩm đa dạng về hình dáng và
chủng loại bằng cách thay đổi cài đặt của máy hoặc sử dụng các nguyên liệu
thô khác nhau. Với việc có thể thực hiện một loạt hành động tự phát và liên
tục, máy ép đùn giúp tiết kiệm tiền thuê lao động, thuê công xưởng và chi
phí cho năng lượng trong khi năng suất tăng. Vì thế trong công nghiệp chế
biến thực phẩm, phương pháp ép đùn được xem là công nghệ mới rất hữu
hiệu và được ứng dụng rộng rãi.
2. Thiết bị ép đùn
2.1 Thiết bị ép đùn một trục

21


Thiết bị ép đùn trục đơn được sử dụng lần đầu tiên là vào năn 40 của thế
kỉ 20 để sản xuất bỏng từ bột ngũ cốc và bột kiều mạch. Trong suốt quá trình
chuyển qua máy ép đùn, cơ năng từ trục quay của máy đươc chuyển thành
nhiệt, tăng nhiệt của hỗn hợp tạo thành, sau đó ép vào khuôn. Sự giảm đột

ngột của áp suất trong khuôn gây ra sự thay đổi tính chất của nguyên liệu.
Vì máy ép đùn một trục có khả năng trộn rất kém, chúng thường được sử
dụng với những nguyên liệu đã được trộn trước hoặc nhào trước để giảm
năng lượng tiêu thụ và tăng công suất. Trong quá trình trộn, giữa nguyên
liệu và thùng nguyên liệu tạo ra một lực ma sát có thể giữ nguyên liệu khỏi
bị cuốn với trục, và do đó, một số máy một trục có rãnh cắt trong thùng để
nâng cao khả năng kết dính với thùng.
Máy ép đùn một trục phụ thuộc vào áp suất của khuôn và bánh trượt, hầu
hết cơ năng sử dụng để quay trục được tạo ra trong quá trình nén.
Vòng quay của trục trong thùng làm xuất hiện một dòng chảy gọi là
dòng chảy ngang. Dòng chảy này không đóng góp vào sự chuyển dịch của
nguyên liệu nhưng nó tạo nên sự tuần hoàn khép kín ở trong thùng, và do đó
nó đóng vai trò thực hiện những hoạt động nhào trộn của máy ép.
Dòng chảy thứ 2 được biết đến là dòng áp suất.Dòng áp suất gây ra sự
dịch chuyển ngược lại hướng về thùng ép đùn gây ra sự xáo trộn sản phẩm.
Hai dòng chảy này kết hợp lại với nhau để nhào trộn đưa nguyên liệu vào
thùng.

22


Máy ép đùn một trục
2.2 Thiết bị ép đùn hai trục
Được ứng dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm vào những năm 70
của thế kỉ XX và bây giờ được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp thực
phẩm.
Ngoài việc dùng để sản xuất thực phẩm giống như máy ép đùn 1 trục,
máy ép đùn 2 trục được áp dụng rộng rãi nhờ vào sự điều khiển các quá trình
tốt hơn, thiết kế đa dạng và linh động hơn.
Máy ép đùn 2 trục được chia thành 2 loại. Đó là máy ép đồng trục có sợi

trục ăn khớp trục khác và máy ép ngược trục có sợi trục của trục không ăn
khớp với nhau, cho phép một trục quay mà không cản trở cái khác.
Máy ép đồng trục hoạt động như máy bơm chuyển dịch tích cực, nó tác
dụng lên nguyên liệu bên trong để đưa hướng vào khuôn bằng chuyển động
quay của các trục. Nguyên liệu ép sẽ chuyển từ trục này sang trục khác với
cơ chế là sự kết hợp của cả lực kéo và lực chuyển tích cực. Máy ép đồng trục
có tốc độ cao hơn máy ép ngược trục vì lực hướng tâm sinh ra được phân tán
tốt hơn. Khả năng truyền của máy đồng trục cho phép xử lí chất dính và

23


những khó khăn khi xử lí nguyên liệu. Máy ép đồng trục có ứng dụng rộng
rãi nhờ sự nhào trộn hiệu quả và khả năng tự làm sạch.
Máy ép ngược trục có chức năng giống như máy ép một trục nhưng công
suất lớn hơn, thích hợp với các nguyên liệu có độ nhớt thấp mà yêu cầu tốc
độ của trục và thời gian dài. Máy ép loại này có khả năng nhào trộn kém chủ
yếu nhờ vào sự tuần hoàn khép kín ở bên trong thùng. Áp suất có thể xảy ra
trong máy ép ngược trục nếu tốc độ trục tăng, lực phân tán lớn sinh ra ở bề
mặt chung giữa các trục, gây ra sự hao mòn máy.

3. Sự thay đổi của chất dinh dưỡng trong quá trình ép đùn
3.1 Protein
Cũng như những cách chế biến thực phẩm khác, ép đùn có ảnh hưởng tốt
hoặc xấu đến giá tri dinh dưỡng của protein. Trong quá trình ép đùn, nguyên
liệu tiếp xúc với nhiệt độ cao, tốc độ dịch chuyển, áp suất cao có thể làm
tăng hoặc giảm giá trị dinh dưỡng protein. Chất lượng dinh dưỡng phụ thuộc
24



vào nhiệt độ, độ ẩm, pH, tốc độ dịch chuyển, thời gian lưu nguyên liệu trong
thiết bị, sự tương tác giữa chúng, bản chất của protein hay sự có mặt của các
thành phần khác như cacbohydrate, lipid. Cấu trúc của protein một phần làm
ức chế hoạt động của enzyme tiêu hóa, trong quá trình ép đùn sự kết hợp
giữa nhiệt và quá trình cắt làm phá vỡ một cách hiệu quả cấu trúc protein.
Nói chung, sự biến tính của protein cải thiện chất lượng dinh dưỡng, làm cho
các phân tử dễ dàng tiếp cận với proteaza và dễ tiêu hóa hơn. Liên kết
disulphide tạo sự ổn định cho cấu trúc bậc 3 của protein, phá vỡ liên kết này
bằng sự dịch chuyển nhẹ trong quá trình ép đùn làm quá trình tiêu hóa diễn
ra. Tuy nhiên lysine trong quá trình ép đùn bị mất nhiều hơn trong quá trình
nướng do tăng nhiệt độ và độ ẩm.
Trong suốt quá trình ép đùn nóng, phản ứng Maillard có thể xảy ra với
thực phẩm chứa protein trong điều kiện nhiệt độ cao (>180), sư dịch chuyển
(>100 rpm), cùng với độ ẩm thấp (<15%) làm giảm lượng đường. Phản ứng
hóa học giữa đường và các nhóm amino tự do của các amino acid tạo giá trị
dinh dưỡng quan trọng cho sản phẩm. Phản ứng Maillard có thể làm giảm
chất lượng protein, giảm khả năng tiêu hóa.
3.2 Vitamin
Trong quá trình ép đùn, lượng vitamin như vitamin C, A ,E còn lại
thường giảm cùng với điều kiện tăng nhiệt độ, tăng tốc độ vít, giảm độ ẩm,
giảm đường kính khuôn đùn, tăng lưu lượng nhập liệu, tăng năng lượng đầu
vào. Mặc dù hệ thống ép đùn được áp dụng thành công trong việc giữ lại
lượng vitamin nhưng các nhà sản xuất thực phẩm thường củng cố thêm
vitamin trong các sản phẩm của mình.
3.3 Sự hình thành và lưu giữ lại hương vị trong quá trình ép đùn
Hầu hết hương vị hoặc những chất dễ bay hơi đều bị mất trong quá trình
ép đùn do không khí thoát ra ngoài khuôn ép đùn hoặc chúng bị ràng buộc
25