CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
★★★
BÀI TIỂU LUẬN
CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT
Chuyên đề: “BÃO HÒA CO
2
”
GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN
SVTH: NGUYỄN THỊ KIM NGÂN 3005080167
NGUYỄN THỊ DIỄM THÚY 3005080415
NGUYỄN THỊ THÚY VI 3005080199
BẠCH THỊ TÂM 3005080418
NGUYỄN THỊ NGHĨA 3005080237
CHUYÊN ĐỀ: “BÃO HÒA CO
2
” TRANG 1
TP.HCM, 02/05/2010
CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN
MỤC LỤC
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN BÃO HÒA CO
2
TRONG NƯỚC GIẢI KHÁT ...... 6
1.1 KHÍ CARBONIC .............................................................................................. 6
1.1.1 NGUỒN GỐC CO
2
.......................................................................................6
1.1.1.1 THU NHẬN CO
2

TỪ QUÁ TRÌNH LÊN MEN BIA VÀ RƯỢU ....... 6
1.1.1.2 THU NHẬN CO
2
TỪ PHẢN ỨNG ĐỐT CHÁY NGUYÊN LIỆU ... 7
1.1.2 TÁC DỤNG CO
2
..........................................................................................7
1.1.3 ĐẶC TÍNH CO
2
............................................................................................8
1.2 ĐỊNH NGHĨA “BÃO HÒA CO
2
” .................................................................... 8
1.3 BẢN CHẤT CỦA QUÁ TRÌNH BÃO HÒA CO
2
..........................................8
1.4 CÁC YẾU TÓ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỘ BÃO HÒA CO
2
.............................9
1.4.1 NHIỆT ĐỘ .................................................................................................... 9
1.4.2 ÁP SUẤT ...................................................................................................... 9
1.4.3 CÁC YẾU TỐ KHÁC ................................................................................ 10
1.5 XỬ LÍ CO
2
CHO QUÁ TRÌNH BÃO HÒA ................................................. 10
CHƯƠNG II: QUÁ TRÌNH BÃO HÒA CO
2
...................................................... 12
2.1 PHƯƠNG PHÁP BÃO HÒA CO
2

................................................................. 12
2.1.1 PHƯƠNG PHÁP POSTMIX ...................................................................... 12
2.1.2 PHƯƠNG PHÁP PREMIX ......................................................................... 13
2.2 THIẾT BỊ BÃO HÒA CO
2
............................................................................. 13
2.2.1 MÁY BÀI KHÍ ............................................................................................ 13
CHUYÊN ĐỀ: “BÃO HÒA CO
2
” TRANG 2
CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN
2.2.2 MÁY BÀI TRỘN SIRO .............................................................................. 14
2.2.3 MÁY LẠNH ................................................................................................ 14
2.2.4 MÁY BÃO HÒA CO
2
................................................................................. 15
2.2.4.1 MÁY BÀI KHÍ NƯỚC NGUYÊN LIỆU VÀ PHỐI TRỘN NƯỚC VỚI
SYRUP THÀNH PHẨM TRƯỚC, SAU ĐÓ TIẾN HÀNH BÃO HÒA CO
2
... 16
2.2.4.2 MÁY BÃO HÒA CO
2
CÓ HAI LOẠI: LÀ DẠNG MÀNG MỎNG VÀ
DẠNG PHUN ........................................................................................................ 16
2.3 CÁC NGUYÊN NHÂN ẢNH HƯỞNG XẤU ĐẾN KẾT QUẢ BÃO HÒA
................................................................................................................................ 18
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 19
CHUYÊN ĐỀ: “BÃO HÒA CO
2
” TRANG 3

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay cùng với tốc độ hóa đô thị và công nghiệp hóa của đất nước, nghành công
nghệ thực phẩm đã và đang đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Đóng
vai trò chủ lực trong đó có lĩnh vực chế biến đồ uống.
Nước ta nằm trong vành đai khí hậu nhiệt đới có ưu điểm là thị trường giải khát lớn.
Uống là một trong những nhu cầu cơ bản của con người. Mặt khác, với sức nóng của
những ngày hè oi bức như hiện nay thì nhu cầu giải khát là một vấn đề vô cùng thiết
yếu trong cuộc sống. Vì thế, nhu cầu giải khát cũng là một trong những mục tiêu cần
phải đặt trên hàng đầu. Các loại thức uống ngày nay rất đa dạng. Thế nhưng, các loại
nước giải khát có gas (CO
2
) sẽ giúp con người giải khát một cách triệt để khi ta uống.
Do vậy, ngày càng có nhiều sản phẩm ra đời đa dạng với nhiều tên gọi khác nhau
nhưng có chung điểm đều là nước giải khát có gas (CO
2
).
Nước giải khát có gas (CO
2
) không chỉ giải khát triệt để cơn khát mà nó còn có
nhiều tác dụng khác mà khiến người ta phải chọn nó. Đơn giản là vì CO
2
khi hòa tan
trong nước sẽ tạo ra một lượng nhỏ acid, tạo nên vị chua cho dung dịch kết hợp với vị
chua của acid cùng hương liệu tạo nên vị chua đặc trưng cho sản phẩm. Ngoài ra, còn
bọt khí CO
2
tự do cũng kích thích vòm miệng, giúp cho sự tiêu hóa tốt hơn. Không
những thế nó có tác dụng như một chất bảo quản, góp phần trong việc bảo quản sản
phẩm tránh bị hư hỏng.

Như chúng ta đều biết đặc tính quan trọng của CO
2
là dễ hòa tan trong nước. Thế
nhưng, quá trình bão hòa CO
2
trong nước giải khát còn tùy thuộc vào nhiều yếu tố như
nhiệt độ, áp suất, thiết bị bão hòa, v.v …..Vì vậy, sau đây là phần tìm hiểu sâu hơn, chi
tiết hơn về quá trình bão hòa CO
2
trong nước giải khát.
Trong quá trình tìm hiểu và thu nhận thông tin chắc chắn sẽ không tránh khỏi được
những sai sót. Do đó, nhóm sinh viên chúng em mong nhận được những ý kiến đóng
CHUYÊN ĐỀ: “BÃO HÒA CO
2
” TRANG 4
CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN
góp của Cô để có thể hoàn thiện đề tài tiểu luận về: “ bão hòa CO
2
” trong nước giải
khát.
CHUYÊN ĐỀ: “BÃO HÒA CO
2
” TRANG 5
CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN BÃO HÒA CO
2
TRONG NƯỚC
GIẢI KHÁT
Nước giải khát pha chế không cồn được sản xuất bằng cách phối trộn syrup
với acid hữu cơ, chất màu, hương liệu, chất ức chế vi sinh vật và một số phụ gia

khác. Sản phẩm có thể được bão hòa CO
2
hoặc không.
Dựa vào sự bão hòa CO
2
có trong sản phẩm, người ta chia nước giải khát
thành hai nhóm: sản phẩm có CO
2
và sản phẩm không có CO
2
. Trên thị trường
thế giới, nhóm sản phẩm có chứa CO
2
phổ biến hơn và được sản xuất với số
lượng rất lớn. Còn nhóm sản phẩm không có chứa CO
2
chỉ được tiêu thụ với
một thị phần rất nhỏ.
Công nghệ sản xuất nước giải khát pha chế không có chứa CO
2
cũng tương
tự như công nghệ sản xuất nước giải khát pha chế có CO
2
nhưng đơn giản hơn
nhiều. Điểm khác biệt chủ yếu trong quy trình sản xuất nước giải khát có gas là
có quá trình bão hòa CO
2
. Như thế, quá trình bão hòa CO
2
là như thế nào? cũng

như quy trình và thiết bị bão hòa CO
2
trong nước giải khát ra sao? Vì thế, sau
đây là phần tìm hiểu chi tiết đáp ứng những thắc mắc của các câu hỏi trên.
1.1 KHÍ CARBONIC (CO
2
):
Hình ảnh minh họa khí CO
2
CHUYÊN ĐỀ: “BÃO HÒA CO
2
” TRANG 6
CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN
1.1.1 Nguồn gốc CO
2
:
Trong nước giải khát có gas, CO
2
là yếu tố tạo nên sự đặc trưng của sản
phẩm, không chỉ ảnh hưởng đến giá trị cảm quan mà còn góp phần làm tăng độ
bền sinh học của chúng.
Như chúng ta đều biết, trong thiên nhiên CO
2
được tạo ra từ sự hô hấp của
động, thực vật cũng như của con người. CO
2
cũng được tạo thành từ phản ứng
cháy, nung vôi sống, phản ứng lên men, hoặc từ các giếng có chứa khí CO
2
.

Thế nhưng, trong các nhà máy sản xuất nước giải khát thì CO
2
thường được
dùng từ hai nguồn:
• CO
2
từ các phản ứng lên men của các nhà máy sản xuất cồn, bia.
• CO
2
được sản xuất do đốt cháy dầu DO với chất trung gian là (MEA)
monoethanol amine.
1.1.1.1 Thu nhận CO
2
từ quá trình lên men bia và rượu:
Các nhà máy sản xuất bia và rượu thường có phân xưởng sản xuất CO
2
.
Trong công nghiệp bia và rượu, CO
2
là một phụ phẩm của quá trình lên men
ethanol từ đường.
C
6
H
12
O
6
→ 2C
2
H

5
OH + 2CO
2
+ Q.
Trong quá trình lên men, một
phần đường sẽ được chuyển hóa
thành sinh khối nấm men và các sản
phụ khác như rượu cao phân tử, acid
hữu cơ, ester, …. Ngoài ra một phần
khí CO
2
được sinh ra có thể bị thất
thoát trong quá trình thu hồi. Vì thế,
tron thực tế người ta chỉ thu hồi
được trung bình 70% lượng khí CO
2
được sinh ra từ phương trình lên
men nói trên.
Kiểm soát lưu lượng khí
Khí CO
2
được thu nhận từ quá trình lên men bia rượu sẽ bị lẫn các tạp chất
dễ bay hơi như aldehyt, rượu… Vì thế, ta cần phải xử lý tinh sạch CO
2
.
CHUYÊN ĐỀ: “BÃO HÒA CO
2
” TRANG 7
CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN
1.1.1.2 Thu nhận CO

2
từ phản ứng đốt cháy nhiên liệu:
Người ta thường dùng dầu DO làm nguyên liệu sản xuất CO
2
theo phản ứng
đốt cháy.
Dầu DO và không khí được đưa vào buồng đốt. Các nhà sản xuất thường
dùng bugi phát ra tia lửa điện để phản ứng xảy ra. Đây là phản ứng tỏa nhiệt.
Sản phẩm chính sẽ là: CO
2
và nước. Tuy nhiên, hỗn hợp sau phản ứng đôt cháy,
ngoài CO
2
và hơi nước, còn lẫn rất nhiều tạp chất khác nhau.
Hỗn hợp khí từ buồng đốt sẽ được đưa qua tháp. Khi đó, một số tạp chất hòa
tan được trong nước sẽ được tách bỏ, đồng thời hỗn hợp khí sẽ được làm mát.
Tiếp theo, hỗn hợp sẽ được đưa vào tháp kế tiếp có chứa monoethanol amine
(MEA). Tại đây, CO
2
sẽ được hấp thụ bởi MEA, còn các khí tạp sẽ được thoát
ra ngoài. Hỗn hợp MEA và CO
2
sẽ được đưa tiếp vào tháp giải nhiệt rồi đi vào
tháp hấp để thu hồi MEA. Riêng khí CO
2
sẽ đi vào tháp làm mát để giảm nhiệt
độ và đi tiếp vào tháp để tiếp tục tinh sạch. Trong tháp khí CO
2
được xử lí bằng
KMnO

4
nhằm tách bỏ các tạp chất khử. Rời tháp, khí

CO
2
sẽ được đưa đi vào
tháp có chứa Na
2
CO
3
: các hợp chất acid sẽ được loại bỏ. Sau đó, khí CO
2
sẽ
được đưa vào tháp để tách nước và đi vào thiết bị nén 3 cấp để tinh sạch CO
2
để
đưa vào sử dụng.
1.1.2 Tác dụng CO
2
:
• CO
2
góp phần tạo hương vị, mặc dù bản thân CO
2
không có vị, nhưng khi
hòa tan trong nước sẽ tạo ra một lượng nhỏ acid, điều này đủ tạo nên vị
chua cho dung dịch, và kết hợp với vị chua của acid cùng hương liệu tạo
nên vị đặc trưng cho sản phẩm.
• Các bọt khí CO
2

tự do cũng kích thích vòm miệng.
• Các bọt khí CO
2
sủi lên trên bề mặt sản phẩm làm cho sản phẩm hấp dẫn
hơn.
• CO
2
giúp cho sự tiêu hóa tốt.
• Tác dụng như một chất bão quản: CO
2
ngăn chặn sự phát triển của vi sinh
vật. Như chúng ta đều biết, những vi sinh trong tự nhiên nhiễm vào thực
phẩm và thức uống thường là vi sinh vật hiếu khí hoặc kị khí tùy tiện.
Trong sản phẩm nước giải khát có gas, khí CO
2
sẽ tạo nên một môi
trường kị khí, do đó sẽ ức chế sự phát triển của vi sinh vật hiếu khí bắt
buộc. Khí CO
2
có thể ức chế vi sinh vật theo nhiều cách:
♦ CO
2
làm thay đổi chức năng màng tế bào chất của vi sinh vật, do đó sẽ
ảnh hưởng đến khả năng vận chuyển chất dinh dưỡng từ môi trường
bên ngoài vào bên trong tế bào và thải bỏ một số sản phẩm trao đổi
chất từ bên trong tế bào ra môi trường bên ngoài.
CHUYÊN ĐỀ: “BÃO HÒA CO
2
” TRANG 8