CÁC QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN THỰC PHẨM HOANGKIMECI.COM.VN CÁC QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN THỰC PHẨM IV.1 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐƯỜNG Đường loại thực phẩm giàu lượng, khả chuyển hóa nhanh, nhiều ngành sản xuất sử dụng đường nguồn nguyên liệu, dược phẩm, nước giải khát, bánh kẹo - Đặc điểm: Là tinh thể không màu suốt, nhiệt độ nóng chảy = 1500C Độ hòa tan nước cao: 2000g/lít (không phải vô hạn) Nhiệt độ >1000C: sacaroza bị chuyển hóa: nhiệt độ tăng  caramen hóa (dạng phân hủy màu sẫm, có mùi khét chuyển thành dạng khí, số chất bị phân hủy) IV.1.1 Nguyên liệu Đi từ nhiều nguyên liệu khác nhau, mía Mía - Đường: 10 – 20% (lượng đường cao, có lợi (máy trích ly đường mía  đo độ đường) Nước: 70 – 75% Xơ mía (xenllulo): 10 – 15% Các chất hữu khác hay chất đường: 0,5 – 1% Tro: 0,5 – 1% Củ cải đường (các nước phương Tây hay dùng) Nước - Yêu cầu khoảng 30m3 nước/tấn đường - Tạo hơi, ngưng tụ, làm lạnh, cô dặc, nấu đường  nước công nghệ Nước vệ sinh nhà xưởng, thiết bị: đường rơi vãi, rỉ đường, dịch đường Nước sinh hoạt Than (nhiên liệu dầu FO, DO ) - Cấp cho nồi để tạo Có thể dùng bã mía để đốt thay than  nhiên liệu cho nhà máy Hóa chất: S, chất keo tụ IV.1.2 Công nghệ sản xuất Đường sản phẩm Ép Chuẩn bị nguyên liệu Làm (sạch) Cô đặc Nấu đường tạo mầm tinh thể Kết tinh Bụi Nước nóng (tuần hoàn) Nước thải Ly tâm Sấy Bụi đường Mía Hơi Bùn thải Khí thải (SO2) Nước Chất thải rắn (bã) Nước thải Bã mía Nước nóng Nước nóng Nước vệ sinh Nước vệ sinh thiết bị Rỉ đường Hơi CO2, SO2 Nước vệ sinh thiết bị Nước làm lạnh, ngưng tụ Hơi Nước làm lạnh, ngưng tụ Hơi Nước làm lạnh Nước Hơi Hình IV.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất đường mía Chuẩn bị nguyên liệu - Nhập, cân, kiểm tra mía nguyên liệu Mía nguyên liệu đưa vào băng tải Trên băng tải, bố trí dao khỏa bằng, dao chặt mía (đẩy dai phía sau) Chất thải rắn: bùn, đất, bã mía Ép mía - Nhằm tách triệt để đuờng có mía Dùng trục ép, trục ép có xẻ rãnh Các khe ép điều chỉnh phận học +) ép theo hệ nhiều trục (3-5 hệ trục) +) ép thẩm thấu: tưới nước nóng lên bã để tận thu, tách triệt để sau ép lần Bã mía Nước mía Cây mía +) ép theo nguyên tắc ngược chiều: hiệu suất tách cao, bã mía nhỏ, mịn Nước mía làm Bã mía - Chất thải rắn: bã mía Máy ép đại  bã mía kích thước nhỏ  xử lý dễ Máy ép Việt Nam  bã mía kích thước khoảng – cm - Nước thải: Nước làm lạnh trục ép Nước vệ sinh trục ép Làm nước mía Nước mía chứa tạp chất, bùn đất, chất hữu cơ, xơ mía, sáp  trước đưa nước mía vào cô đặc, phải làm Có nhiều phương pháp làm sạch: a) Cho chất keo tụ: - Tạp chất bã mía keo âm Cùng điện tích  đẩy  lơ lửng không lắng  cần phải làm tụ thành kích thước tách - Chất keo tụ chất điện ly trung hòa điện tích hạt keo  keo hạt sát nhập thành kích thước lớn  lắng - Gia nhiệt: làm nhiệt độ nước mía tăng  độ nhớt giảm, chuyển động hạt keo, rắn linh động  dễ sát nhập Nhiệt độ tăng  vỏ hydrat giảm Nhiệt độ tăng  hỗ trợ trình lọc sau (lọc nhiệt độ cao nhanh hơn) b) Phương pháp Ca(OH)2: sữa vôi - Trong nước mía có: Mg2+, Al3+, + Ca(OH)2  Mg(OH)2↓, Al(OH)3↓ - làm sạch, khử màu, khử tạp chất c) Sục khí SO2, CO2 (bảo sung) - SO2: tách tạp chất, khử màu Nhược điểm: SO2 độc, sục vào chưa hấp thụ hết, khí SO2 thoát môi trường, lượng SO2 lại dung dịch  độc (đá vôi) (tâm hấp phụ  hấp phụ chất bẩn lên bề mặt hạt rắn) - (hoặc dùng CO2 từ khí lò hơi) d) Lắng, lọc, tách cặn bẩn: Lọc: thường dùng thiết bị lọc ép khung bản, lọc chân không thùng quay Nước thải: nước rửa sàn, thiết bị (lọc)  có tải lượng ô nhiễm lớn Chất thải rắn: bùn thải khâu làm chứa chất hữu  thường dùng để sản xuất phân vi sinh Khí thải: khí SO2, CO2 (quá trình sục khí dư) Cô đặc - Nhằm tách nước nước mía Sau ép: nồng độ đường nước mía Bx = 20 – 30 Dùng nước để đun sôi tách nước  Bx = 60 Để ngưng tụ nước, dùng thiết bị ngưng tụ chân không baromet, cô điều kiện chân không, nhiệt độ sôi thấp, tránh xảy phản ứng phụ (hợp chất hữu đường bị phân hủy cô nhiệt độ cao, áp suất thường), dùng nồi  nước thải: nước ngưng tụ, làm lạnh (trực tiếp) nhiệt độ nước tăng (250C  400C - 600C): nước sạch, lẫn đường hơI lên  giải nhiệt  tuần hoàn Nấu đường (kết hợp với ly tâm đường) - Nhằm tiếp tục tách nước để nồng độ đạt Bx = 90 (xuất tạo tinh thể) Giai đoạn tạo mầm tinh thể: cho thêm mầm tinh thể giống (đường nghiền nhỏ) Dùng – nồi, nấu điều kiện chân không Nấu đường A, B, C Nấu đường A (sản phẩm tốt nhất)  kết tinh  đường loại dịch đường Anấu Bđường B(c/l A)hòa tan nấu A rỉ dường  nấu C Hơi nước nấu đường  ngưng tụ baromet Nước thải: nước làm lạnh ngưng tụ (chủ yếu giống công đoạn cô đặc) Kết tinh - - Sản phẩm đường đưa vào thiết bị kết tinh để tinh thể đường lớn lên Kết tinh trình tạo nồng độ chất tan > nồng độ bão hòa  tinh thể Nguyên tắc: Dùng nước lạnh hạ nhiệt độ dịch đường  kết tinh (tạo dung dịch bão hòa) Máng kết tinh có bố trí cánh khuấy Nước thải: Nước làm lạnh gián tiếp Nước vệ sinh sàn, thiết bị Ly tâm - - Nhằm tách tinh thể đường khỏi dung dịch nước rỉ đường Gồm bậc li tâm đường  đường A, B, C (tinh thế): + đường A dạng rắn: sản phẩm + đường A dạng lỏng (= nước cái)  nấu B + đường B dạng lỏng  nấu C + nước từ ly tâm C: không sử dụng  rỉ đường (chứa đường khử, kết tinh) Tinh thể đường loại (đường A): dùng nước, nước nóng (nước ngưng tụ)  tạo tinh thể đường có độ bóng, đẹp  nước thải gồm: + nước vệ sinh thiết bị, sàn; + rỉ đường tận thu Sấy - - Nhằm làm khô tinh thể đường Phương pháp: tinh thể đường kích thước bé  sấy thổi khí: dùng khí nóng (nhận nhiệt nồi hơi) qua caloriphe (thiết bị trung gian), bụi tinh thể bay lên  nước bốc lên  đường mang theo dòng khí sấy khô Khí thải: bụi đường kết tinh có kích thước bé  tận thu xyclon, lọc tay áo IV.1.3 Các dạng chất thải hướng xử lý Các dạng chất thải */ Chất thải rắn a) Bã mía - - Để bảo quản bã mía cần đem khử tủy (vì tủy dạng chất xơ dễ phân hủy sinh học) cách cho vào máy đánh tơi  thổi, khối lượng riêng tủy bé  bay khỏi bã mía) Bã mía dùng cho sản xuất giấy; sản xuất vật liệu xây dựng (ván ép ); sản xuất phân vi sinh; đốt sản xuất điện, nhiên liệu  tro  làm phân vi sinh b) Bùn - tách từ công đoạn làm nước mía  dùng làm phân vi sinh tốt c) Tro xỉ lò hơi: đốt than  làm vật liệu xây dựng - - */ Khí thải (ô nhiễm không lớn lắm) Khí thải lò có bụi tro (bụi tro bã mía nhẹ  phát tán xa; bụi tro than nặng hơn)  dùng xyclon tách bụi, dùng tháp phun, tháp đệm tách phương pháp ướt Bụi đường sấy thu xyclon Khí SO2, CO2 thiết bị đốt lưu huỳnh, thiết bị bảo sung: dùng tháp hấp thụ, hấp thụ dung dịch kiềm Ca(OH)2, NaOH Bụi vận chuyển nguyên liệu, sản phẩm: lớn - */ Nước thải Nguồn ô nhiễm nhà máy Lượng nước thải 30m3/tấn đường, nồng độ chất hữu cao (chủ yếu đường hòa tan) Ví dụ: Nước thải cống chung (công đoạn làm bẩn nhất) pH = – 8; SS = 300 – 400 mg/l; BOD = 1000 – 3000 mg/l; tổng N, P cao  gây ô nhiễm môi trường lớn Hướng xử lý */ Sản xuất Lợi ích: Ngăn chặn phát sinh chất thải, giảm thiểu dòng chất thải  tiết kiệm tổn thất nguyên liệu, nhiên liệu; giảm chi phí cho sản phẩm (đầu tư xây dựng hệ thống xử lý, giảm chi phí vận hành ) - - - Phương pháp: Quản lý nội vi: khoán định mức nguyên liệu, lượng như: sử dụng nước: vòi áp lực cao  tốn nước mà thời gian rửa nhanh; định kỳ bảo dưỡng thiết bị, đường ống  tránh rò rỉ, thất thoát đường Cải tiến thiết bị Thay nguyên liệu độc hại nguyên liệu độc hại Tuần hoàn, tái sử dụng chất thải */ Xử lý cuối nguồn Phân luồng dòng thải: +) Nước làm lạnh, ngưng tụ (chiếm 70%): ô nhiễm, hạ nhiệt cách phun nhờ không khí trời  tuần hoàn +) Nước vệ sinh sàn, thiết bị (lọc): ô nhiễm  xử lý +) Rỉ đường: tận thu để sản xuất cồn rượu; sản xuất bột ngọt; sản xuất chế phẩm sinh học, thức ăn gia súc; phụ gia sản xuất vật liệu xây dựng Dòng thải ô nhiễm Không khí Bùn tuần hoàn Bùn sinh học Điều chỉnh pH = - Bùn dư Bùn Nước thải sau xử lý Hình IV.2 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải nhà máy đường Lưới chắn Hệ thống cấp khí Bể điều hòa - lắng Bể lắng Bơm nước thải Bơm bùn Bể aeroten Thiết bị tách bùn  Xử lý sinh học: sử dụng cách: xử lý hiếu khí xử lý yếm khí  nồng độ cao  HC (yếm khí)  CH4  lượng 10 - b) Mùi hôi sinh trình chế biến: phân hủy hợp chất hữu thịt, cá, rau CH 4, NH3, mecaptan (mùi tanh) cống rãnh dây chuyền chế biến  đặc điểm: khí thải phân tán */ Nước thải a) Phát sinh: Nước thải phát sinh hầu hết công đoạn b) Đặc điểm: - 30 – 40 m3/tấn sản phẩm pH = – 10 BOD5 = 400 – 4000 mg/l SS = 400 – 1000 mg/l Tổng N = 150 mg/l Tổng P = – 10 mg/l Hướng xử lý - - */ Khí thải mùi Thông thoáng nhà xưởng, cửa mái, cửa thông gió Kết cấu xây dựng điều hòa, đối lưu khí Vệ sinh nhà xưởng thường xuyên, tránh ứ đọng; sử dụng chất khử trùng (do sản phẩm thực phẩm  yêu cầu vệ sinh cao) Trang bị đồ bảo hộ lao động cho công nhân làm việc Thu tập trung khí thải = chụp hút, quạt hút, cho qua thiết bị hấp thụ (bằng than hoạt tính, phoi sắt) Có thể hút khí qua thiết bị khử mùi = thạch tím (?) */ Nước thải Giảm nước thải khâu sản xuất (chủ yếu áp dụng giải pháp SXSH) Đối với nước làm lạnh, làm mát: giải nhiệt tuần hoàn 18 - Xử lý nước thải phương pháp sinh học (là phương pháp tốt hàm lượng hợp chất hữu cao  kinh tế): phân giải yếm khí  hiếu khí (sơ đồ tương tự xử lý nước thải sản xuất đường) Dòng thải ô nhiễm Không khí Bùn tuần hoàn Bùn sinh học Điều chỉnh pH = - Bùn dư Bùn Nước thải sau xử lý Hình IV.4 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất đồ hộp Lưới chắn Hệ thống cấp khí Bể điều hòa - lắng Bể lắng Bơm nước thải Bơm bùn Bể aeroten Thiết bị tách bùn 19 10 Nếu BOD5 cao  xử lý yếm khí có hiệu 11 - ưu điểm: tốn lượng, sinh biogas (tận dụng),tạo bùn nhược điểm: thời gian lưu lớn  thể tích thiết bị lớn, tạo mùi hôi (do hợp chất hữu chứa S, N  H2S, NH3, mecaptan ) 12 13 Nếu BOD5 < 1500 mg/l  xử lý hiếu khí 14 - - ưu điểm: tốc độ phản ứng lớn >90%, không sinh mùi nhược điểm: tạo nhiều bùn, tốn lượng (do cấp O2) 15 16 Chú ý: Khi BOD5 cao  kết hợp phương pháp: yếm khí (xử lý 60%)  hiếu khí 17 18 */ Chất thải rắn 19 Chiếm 50 – 60%, Đối với nguyên liệu không đạt tiêu chuẩn: tận thu, bán hạ giá Đối với nguyên liệu bị hỏng (thối, dập)  làm thức ăn gia súc, phân vi sinh Một số chất thải rắn chế biến, cụ thể: 20 +) số nội tạng, vẩy, lông  phân vi sinh, chôn lấp 21 +) vỏ chứa tinh dầu  sử dụng để tách tinh dầu 22 +) phần có đường  chuyển sang sản xuất rượu 23 +) xương, lông động vật quý  sản xuất mỹ nghệ, hàng tiêu dùng 24 25 Chú ý: hướng tận dụng ưu tiên, lại chôn lấp 26 27 20 20 28 IV.3 SẢN XUẤT CỒN, RƯỢU 29 30 IV.3.1 Nguyên liệu 31 Các nguyên liệu chuyển hóa thành đường sản xuất cồn, rượu Nguyên liệu chứa tinh bột: lúa, gạo, ngô, khoai, sắn - Nguyên liệu chứa đường: rỉ đường, hoa (mía, củ cải đường  sản xuất đường  tận dụng sản xuất cồn, rượu) - Nguyên liệu chứa xenllulo: gỗ, giấy (thủy phân  tinh bột)  sản xuất cồn công nghiệp chủ yếu 32 33 */ Thành phần rỉ đường - Chất khô: 80 – 82% (trong đường 60%) - Vô cơ: – 10% - Hữu cơ: 30 – 32% - Khoáng, vitamin, nguyên tố vi lượng 34 35 IV.3.2 Công nghệ sản xuất 36 Chuẩn bị nguyên liệu - Máy xay, nghiền tạo tinh bột  tạo điều kiện cho trình nấu thuận lợi (tinh bột dễ trương nở  nhanh) - Phát sinh bụi, không phức tạp 37 Nấu – hầm - Mục đích: thủy phân  phá vỡ màng tinh bột để vi snh vật dễ thâm nhập - Điều kiện: nấu nhiệt độ cao: 105 – 110 0C; áp suất cao: – atm  cháo  phóng sang nồi hầm nhừ (không cần tốn lượng tận dụng lượng nấu áp suất cao) 38 Đường hóa - Phản ứng:  cắt mạch tinh bột  đường - 600C  làm lạnh: lấy nhiệt (ống xoắn, cánh khuấy n = 60 vòng/phút) - 21 21 - Công nghệ cũ: sản xuất nấm mốc, bánh men  dây chuyền cồng kềnh Hiện nay, đa số sử dụng enzim Thời gian đường hóa: 15 – 20 phút 39 40 Hầm (105 - 1100C) 41 Nấu (2 - 4at) 42 Làm lạnh (600C) 43 Đường hóa (600C) 44 Làm lạnh (300C) 45 Lên men (70rượu) 46 Nước vệ sinh 47 Nước nóng 48 Chưng thô (400rượu) 49 Tháp tr/gian (45 - 500) 50 Nước, 51 Nước, 52 Nước nóng 53 Nước thải 54 55 56 57 58 Hương liệu, bao bì, vỏ chai 59 Bụi tinh bột 60 Nước nóng 61 Nước 62 Nấm men 63 Nước 64 Nước, 65 Nước nóng 66 Nước nóng 67 Chuẩn bị nguyên liệu 68 69 Chưng tinh (cồn >90 ) 70 Pha chế rượu 71 Gạo, sắn, ngô 72 Nước 73 Nước vệ sinh 74 Nước, 75 Men giống 76 Nước 77 Nước vệ sinh 78 Bã men 79 Nước nóng 22 22 80 Nước nóng 81 Chai vỡ 82 Nước thải đáy 83 Nước thải đáy, aldehyt 84 85 86 Hình IV.5 Quy trình công nghệ sản xuất rượu cồn 87 Lên men - Phản ứng: 88 1kg cồn  0,95 kg CO2; lít cồn  0,75 kg CO2 89  CO2 thực phẩm nên độ tinh khiết an toàn cao  sản xuất nước giải - - khát có gaz 90 Chất dinh dưỡng N, P (có phân đạm, phân lân): 10 – 18%, pH = 4,5 – 5,2 (duy trì pH = H2SO4) Nhân men: sau ngày, thể tích tăng 10 lần Trong dây chuyền phải có hệ thống nhân men: để đảm bảo lên men  bổ sug men giống tận dụng men tốt thùng Chu kỳ lên men ngày Tốc độ lên men: 91 Tốc độ lên men 92 t 93 48 94 72 95 24 96 97 + ngày đầu, VSV tăng nhanh theo cấp số nhân (4h đầu cấp khí tạo sinh khối nấm men) + ngày 2: sau 48 giờ: lên men chính, cồn sinh chủ yếu 99 + ngày 3: sau 72 giờ: dừng lên men (do đường bị chuyển hóa hết)  sản phẩm có độ rượu 70 (dấm chín) đưa chưng cất 100 ( để lên men tiếp  bị axit hoá  độ rượu, pH giảm) 101 Để trì 300C: 102 + làm lạnh: tưới nước vỏ thùng 98 - 23 23 + tốc độ lên men (hiệu trình lên men): áp suất phụ thuộc: pH = 4,5 – 5,2; nhiệt độ = 300C; tốc độ khuấy trộn 104 + lượng CO2 sinh  VSV bám vào bọt khí lên CO thoát hỗn hợp  VSV lắng xuống  VSV đảo trộn 105 + sau mẻ phải vệ sinh thiết bị 106 107 Nếu nguyên liệu rỉ đường : Pha loãng  trùng  làm lạnh  lên men  (không phải đường hóa) 108 Chưng cất - Nhằm tách hết rượu dấm  thu hồi cồn - Tách tạp chất: ngoàI nấm men có chủng khác  chúng chuyển hóa chất hữu thành tạp chất không mong muốn aldehyt, rượu bậc cao… - Cần độ tinh khiết cao  dùng nhiều tháp chưng luyện Thường dùng tháp (ngoàI 5, tháp) 109 103 112 110 F (dấm chín 70) 111 Rượu thô 400 Nước thải đáy (SS cao, t0 cao, BOD > vài chục nghìn mg/l) 113 a) Tháp thô: + Nhằm tách hết rượu dấm (không để sót, tránh thất thoát) 115 + Hay dùng tháp đĩa lưới, chóp (thường 20 đĩa, thép không rỉ) Dấm chín có bã lớn  hay bị tắc (phần tinh bột trơ, không chuyển hóa được)  cấu tạo tháp phải đơn giản, tránh tắc 116 + Nguyên lý: sục nước trực tiếp, đun sôi đáy tháp (hiệu nhất) 117 + Nước thải: SS cao (bã), nhiệt độ cao, hữu BOD cao (20.000 mg/l) nước thải đáy có độ rượu < 10C 118 b) Tháp trung gian (tháp aldehyt): 119 + Nhằm tách tạp chất nhẹ rượu metylic, aldehyt 120 10% cồn  cồn đầu (900 rượu)  không dùng được, sử dụng làm cồn công nghiệp (nguyên liệu đánh vecni) 121 + Trao đổi nhiệt gián tiếp (qua ống xoắn), tháp khoảng 30 – 40 đĩa 122 c) Tháp tinh chế 114 24 24 123 124 + Nhằm tách rượu khỏi thap aldehyt  450 + Qua tháp tinh tách nốt tạp chất nặng (rượu bậc cao propylic, isobutylic, axit ) 125 (mùi thơm rượu bậc cao) + Cấu tạo: tháp 40 – 60 đĩa 127 + Đun sôi đáy tháp nước trực tiếp - Sản phẩm: thu cồn > 900 đỉnh, đáy chủ yếu nước, cồn sót khống chế < 10C 128  Đối với tháp, nước thải chủ yếu đáy tháp chưng thô tinh nước ngưng tụ làm lạnh 129 130 IV.3.3 Các dạng chất thải hướng xử lý 131 132 */ Khí thải Khí lò hơi: bụi, SO2, CO2, CO, NOx  dùng xyclon, sau hấp thụ CO2 trình lên men (là CO thực phẩm  độ tinh khiết, an toàn cao)  tận thu (hấp thụ)  hóa lỏng  nạp chai  cấp cho số trình sản xuất 133 Có thể dùng phương pháp hóa học: lắng, lọc, oxi hóa KMnO  nén  đóng chai  CO2 dùng cho sản xuất nước giải khát Bụi tinh bột nhà máy xay nghiền nguyên liệu:  dùng lọc túi tay áo để thu hồi đưa vào dây chuyền sản xuất làm thức ăn gia súc 134 135 */ Chất thải rắn Chủ yếu xỉ than: tận dụng sản xuất vật liệu xây dựng, san đường Bao bì, vỏ chai hỏng: thu hồi, tái sinh Men trình lên men: thu hồi 30% men tốt  quay lại làm giống Phần dư dùng làm thức ăn gia súc (có độ đạm cao) Bã đáy tháp thô: chất xơ, xenlulo…  thu hồi thiết bị lắng, lọc  thức ăn gia súc 136 137 */ Nước thải Nước làm mát công đoạn nấu đường hóa, lên men, chưng cất (lượng nước dùng đỉnh tháp chưng)  lượng nước lớn Do trao đổi nhiệt gián tiếp nên không bị ô nhiễm mà có nhiệt độ cao  giải nhiệt (như phun lên giàn cho tỏa nhiệt)  tuần hoàn 126 - - - - 25 25 - - Nước từ đáy tháp chưng nước vệ sinh thùng lên men  hàm lượng chất hữu cao, nhiệt độ cao  sản xuất nấm men sinh khối làm thức ăn gia súc xử lý yếm khí  xử lý hiếu khí Nước thải vệ sinh nhà xưởng, thiết bị, đáy tháp tinh  mức độ ô nhiễm thấp  xử lý hiếu khí 26 26 138 IV.4 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA 139 140 IV.4.1 Nguyên liệu Malt - - - - Là lương thực chủ yếu nước xứ lạnh Thành phần: 141 + tinh bột: 45 – 60% 142 + protit: – 20% 143 + xenlulo: – 8% 144 + chất béo: – 3% 145 + sacaroza: 1,5 – 2% 146 + khoáng 147 Houblon Là loại hoa tạo hương vị số tính chất đặc trưng cho bia, có mùi thơm, vị đắng dễ chịu Thành phần: 148 + protit: – 2% 149 + nhựa đắng: 16 – 26% 150 + tinh dầu: 0,5 – 1,5% 151 + tanin: – 5% 152 + xenlulo: 12 – 16% 153 Thế liệu - Để giảm giá thành (bia ngắn ngày)  gạo, đường 154 Nước Yêu cầu lớn:10 – 15m3 nước/1000 lít bia Nước để tạo sản phẩm: yêu cầu chất lượng cao Nước cho vệ sinh thiết bị, nhà xưởng, làm lạnh: yêu cầu chất lượng thấp 60 – 70% vào sản phẩm; lại nước thải 155 156 Các loại nguyên liệu khác Chất tải lạnh: nước muối, glycol… Tác nhân lạnh: NH3, Freon (CFC)… 27 27 - Than, dầu  sản xuất 157 158 IV.4.2 Công nghệ sản xuất 159 160 Làm lạnh (600C) 161 Nấu (2-3at;110-1300C) 162 Đường hóa (600C) 163 Lọc bã bia 164 Nấu hoa 165 Lọc bã hoa 166 167 Nước thải Nước thải 168 169 172 178 179 Làm lạnh Lên men (100C) 171 170 Nước, Nước, chất tải lạnh 177 173 174 175 176 Chất trợ lọc, nước Nước thải Bụi tinh bột Nước thải 180 Nước 181 Nước 182 Hoa houblon, nước 183 Nước, glycol 184 185 Nước thải Nước thải 186 Chuẩn bị nguyên liệu 187 188 189 Lên men phụ (2 C) Lọc bia 190 192 Malt, gạo… 191 Nước Nước nóng 193 194 195 196 197 198 199 200 201 28 Nước thải Bã hoa Nước nóng, glycol (tuần hoàn) Nước thải Bã lọc Bã bia Nước thải 202 Men giống Nước Bão hòa CO2 28 203 Chiết bia 204 205 210 211 Nước, chất tải lạnh Bã men, CO2 206 CO2 207 208 209 Chai, lon, box Chất tải lạnh, CO2 214 212 213 Hình IV.6 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất bia 215 Chuẩn bị nguyên liệu - Làm nhỏ nguyên liệu (malt, gạo) xay, nghiền Bụi tinh bột 216 Nấu Là trình phá vỡ màng tinh bột, thực trình thủy phân Điều kiện: p = – atm, t0 = 110 - 1300C 217 Đường hóa Chuyển tinh bột đường (giống sản xuất rượu: sản xuất rượu, cho enzim để chuyển hóa tinh bột Trong sản xuất bia, không cần cho enzim malt có sẵn enzim) Điều kiện: t0 = 600C, t = 30 phút (1 mẻ) 218 Lọc bã bia Nhằm tách bã tinh bột phần không tan loại: loại ly tâm dạng xoáy lốc (đối với nhà máy lớn), loại lọc ép khung (đối với nhà máy nhỏ) Bã bia  TB  thức ăn gia súc 219 Lên men Thực chất trình lên men rượu: 220 29 29 - Điều kiện lên men: + nhiệt độ thấp: - 100C 222 + thời gian dài: ngày (bia ngắn ngày) - 60 ngày, thời gian lên men dài, chất lượng bia cao - phương pháp lên men: lên men (10 - 140C) lên men chìm (5 - 100C) 223 + Lên men chính: t0 = 100C, t = – ngày, xảy phản ứng đây, lượng sinh khối tăng nhanh Ở giai đoạn này, tận thu men có chất lượng tốt  cấp men giống (lâu ngày men bị thoái hóa  phải cấp) 224 +) Lên men phụ (tàng trữ): nhiệt độ - 10 0C, thời gian: 20 – 50 ngày để thùng Số ngày tàng trữ lớn, chất lượng bia tốt Chuyển hóa triệt để đường  rượu 225 Hai giai đoạn lên men lên men phụ tiến hành thiết bị, sau bã men tốt  sử dụng, bã men xấu  làm thức ăn gia súc 226 - Nước thải: nước vệ sinh thiết bị - Khí thải: CO2 thu hồi  cấp cho bão hòa bia - Thùng lên men: trước đặt phòng lạnh  công nhân chịu lạnh, ẩm ướt Hiện làm lạnh thùng lên men 227 Lọc bia - Nhằm tạo sản phẩm bia có độ - Để tăng trình lọc (tránh bít lỗ lọc): cho thêm chất trợ lọc (như diatomit: chất hoạt tính) - Dùng thiết bị lọc ép khung bản, lọc đĩa 228 Bão hòa CO2 - Yêu cầu bia sản phẩm có hàm lượng CO2 định  tác dụng giải khát 229 Chiết bia - Chiết bia vào chai, lon, bom (két)  rửa - Có công đoạn rửa (chai, lon, bom): dùng dung dịch xút (NaOH) 10%, sau rửa lại nước lạnh Riêng lon rửa qua nước lạnh lon sản xuất nhà máy - Chất thải rắn: vỏ chai, lon hỏng 230 231 IV.4.3 Các dạng chất thải hướng xử lý 221 30 30 232 */ Khí thải Khí thải lò hơi: bụi, khí SO 2, CO2, NOx,… xử lý: dùng xyclon tách bụi, sau hấp thụ dung dịch xút, kiềm Bụi tinh bột: dùng thiết bị lọc bụi (túi vải) để thu hồi CO2 từ thùng lên men (là CO thực phẩm)  thu hồi làm phương pháp hấp thụ thuốc tím để oxy hóa chất có (diệt VSV) Có thể hấp phụ than hoạt tính, sau nén nạp bình sử dụng lại trình bão hòa bia bán 234 235 */ Chất thải rắn Xỉ than (lò hơi): sản xuất vật liệu xây dựng, làm đường, san Bã bia, bã men: làm thức ăn gia súc dạng sinh khối 236 Nếu men bia chất lượng tốt (chứa vitamin đạm nhiều): sử dụng lại 30% làm men giống, lại làm thức ăn gia súc Bã lọc bia: chủ yếu chứa chất trợ lọc  phân bón, chôn lấp, không làm thức ăn gia súc Chai, lon hỏng, vỏ đựng, hộp giấy  tận thu, tái chế 237 238 */ Nước thải 239 Là dạng chất thải chủ yếu, gây ô nhiễm sản xuất bia Nước làm mát: cho máy lạnh, làm lạnh dịch bia  giải nhiệt, tuần hoàn Nước ngưng tụ nấu bia  thu hồi  cấp lại cho nồi (do nước ngưng nhiêt độ cao Đây nước mềm, không chứa ion Ca2+, Mg2+ đóng cặn thành thiết bị Dung dịch tẩy rửa: xút, axit hữu có tác dụng tẩy  tẩy rửa thùng lên men; rửa chai, box… Nước rửa thùng lên men, chai CIP (2 loại nóng, lạnh), định kỳ tuần rửa thùng lần (ở nhiêt độ cao  tác dụng tẩy rửa cao)  thải (vì pH tăng) Xử lý phương pháp lọc , bổ sung thêm hóa chất  tái sử dụng Nước vệ sinh thiết bị, nhà xưởng: lượng lớn 240 + Lưu lượng: – 10 m3/1000 lit bia 241 + pH: 7,3 – 242 + COD: 2000 – 3000 mg/l 243 + BOD5: 1000 – 1500 mg/l 244 + Tổng N, tổng P cao 245  Xử lý: 246 + Giảm thiểu lượng nước sử dụng 233 - - - - - 31 31 + Dùng hệ thống xử lý: chủ yếu phương pháp sinh học thành phần chứa nhiều chất hữu  bể aeroten (xem sản xuất đường) 248 Có thể kết hợp: xử lý yếm khí (thu biogas cấp cho lò hơi) (giảm 60 – 70% COD, BOD), sau xử lý hiếu khí (hiêu suất khử COD, BOD hệ thống lên đến > 90%) 249 247 250 32 32 [...]... Nước nóng Bán thành phẩm không đạt yêu cầu Chất thải rắn (ng/liệu bị loại) Nước thải Ng/liệu rơi vãi, bao bì hỏng Nước 11 Hình IV.3 Quy trình công nghệ sản xuất đồ hộp thực phẩm 1 Thu mua, vận chuyển - - Đặc điểm yêu cầu: + Mang tính thời vụ + Sản phẩm tươi sống, nếu bảo quản và vận chuyển không tốt  giảm chất lượng + Vùng nguyên liệu phân tán, ở xa nơi chế biến  các nhà máy chế biến nếu đặt gần nơi... NH3, mecaptan trong quá trình sơ chế, quá trình phơi cá khô ở các xưởng sản xuất cá khô, nước thải lắng đọng IV.2.2.4 Chế biến sữa 1 Nguyên liệu - Sữa động vật: bò, dê, trâu, ngựa 2 Thành phần 16 Nước Sữa bò: 87% Sữa trâu: 83% Sữa dê: 86% Sữa ngựa:89% Béo 3,9% 7,1% 7,4% 4,8% Đạm Lacto 3,7% 4,7% 0,23% 5,2% 3,5% 4% 2,1% 0,7% Muối khoáng& vitamin 4,7% 0,8% 0,9% 0,35% 3 Các dạng sản phẩm Từ nguyên liệu... B6 ) Nước: 70% 3 Các dạng sản phẩm a Đồ hộp thịt tự nhiên b c d e f Thịt (bỏ xương, cắt nhỏ)  vào hộp, không qua chế biến nhiệt  thanh trùng  mang đặc trưng tự nhiên Đồ hộp gà, vịt, ngỗng hầm: chế biến nhiệt, hầm ở nhiệt độ cao Đồ hộp thịt với đậu Đồ hộp patê Đồ hộp đông lạnh Thịt  vào khuôn  cấp đông  sản phẩm thịt đông lạnh Thịt hun khói Gỗ đặc biệt đốt  khói IV.2.2.3 Chế biến cá hộp 1 Nguyên...  chế biến sơ bộ  đồng hóa  sấy phun  sữa bột */ Đồng hóa: Trong sữa có thể phân ly ra nhũ tương hoặc phân tầng lipit  đồng hóa trước khi đưa vào chế biến Hoặc chuyển từ dạng sữa bột để sản xuất sản phẩm khác  hóa lỏng (đồng hóa) - */ Sấy phun: Sau khi sấy phun  thu được sản phẩm (ở dạng hạt rất mịn) ở điều kiện chân không  không bị biến chất IV.2.3 Các dạng chất thải và biện pháp xử lý 1 Các. .. (NaOH, Ca(OH) 2) hấp thụ 17 - b) Mùi hôi sinh ra trong quá trình chế biến: do sự phân hủy các hợp chất hữu cơ trong thịt, cá, rau quả như CH 4, NH3, mecaptan (mùi tanh) trong cống rãnh hoặc dây chuyền chế biến  đặc điểm: khí thải phân tán */ Nước thải a) Phát sinh: Nước thải phát sinh ở hầu hết các công đoạn b) Đặc điểm: - 30 – 40 m3/tấn sản phẩm pH = 6 – 10 BOD5 = 400 – 4000 mg/l SS = 400 – 1000... 1,5% + Vitamin A, D, E 3 Các dạng sản phẩm - cá sốt cà chua cá hộp tự nhiên cá hấp, sấy khô cá đông lạnh */ Cá hộp tự nhiên: Cá (tôm) nguyên liệu  chọn, cắt (đầu, vây, nội tạng)  rửa  philê (cắt khúc)  vào hộp  thanh trùng */ Cá đông lạnh: chỉ philê rồi chovào làm đông */ Cá hộp chế biến: giống cá hộp tự nhiên + chế biến bằng nhiệt 4 Chất thải - Nước thải: các công đoạn sơ chế Chất thải rắn: phần... Sản phẩm 2 loại: nước quả có đường; nước quả cô đặc a) Đồ hộp nước quả có đường: - Công nghệ: rau quả cắt nhỏ (sơ chế)  vào hộp  rót nước đường - Không qua giai đoạn chế biến nhiệt, chỉ thanh trùng - Sản phẩm loại này có hương vị tự nhiên nhiều hơn b) Nước quả cô đặc: Sơ chế: ép  nước quả  thanh trùng  nước quả hương vị tự nhiên ép  nước quả  cô đặc  nước quả đậm đặc (siro) IV.2.2.2 Chế biến. .. yếu ở đáy tháp chưng thô và tinh và nước ngưng tụ làm lạnh 129 130 IV.3.3 Các dạng chất thải và hướng xử lý 131 132 */ Khí thải Khí lò hơi: bụi, SO2, CO2, CO, NOx  dùng xyclon, sau đó hấp thụ CO2 của quá trình lên men (là CO 2 thực phẩm  độ tinh khiết, an toàn cao)  tận thu (hấp thụ)  hóa lỏng  nạp chai  cấp cho 1 số quá trình sản xuất 133 Có thể dùng phương pháp hóa học: lắng, lọc, oxi hóa bằng... lạnh Bã men, CO2 206 CO2 207 6 208 7 209 8 Chai, lon, box Chất tải lạnh, CO2 214 212 213 Hình IV.6 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất bia 215 1 Chuẩn bị nguyên liệu 2 3 4 5 - Làm nhỏ nguyên liệu (malt, gạo) xay, nghiền Bụi tinh bột 216 Nấu Là quá trình phá vỡ các màng tinh bột, thực hiện quá trình thủy phân Điều kiện: p = 2 – 3 atm, t0 = 110 - 1300C 217 Đường hóa Chuyển tinh bột về đường (giống như... 12 - ly tâm, lọc 3 Chế biến nhiệt - - Nhằm đình chỉ hoạt động của vi sinh vật, tạo sản phẩm theo yêu cầu tùy thuộc dạng thiết bị mà chế biến nhiệt độ khác nhau Chần, hấp: đuổi khí trong nguyên liệu Cô đặc: nhiệt  bay hơi bớt nước  dung dịch đặc (ví dụ: nước rau quả, sữa) Làm dung dịch đặc (tăng chất lượng), giảm chi phí vận chuyển  nếu cần có thể pha loãng Sấy: tạo ra nhiều sản phẩm yêu cầu khô: ...CÁC QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN THỰC PHẨM IV.1 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐƯỜNG Đường loại thực phẩm giàu lượng, khả chuyển hóa nhanh, nhiều ngành sản xuất sử dụng đường nguồn nguyên liệu, dược phẩm, nước... Nước: 70% Các dạng sản phẩm a Đồ hộp thịt tự nhiên b c d e f Thịt (bỏ xương, cắt nhỏ)  vào hộp, không qua chế biến nhiệt  trùng  mang đặc trưng tự nhiên Đồ hộp gà, vịt, ngỗng hầm: chế biến nhiệt,... nguyên liệu xay, nghiền 12 - ly tâm, lọc Chế biến nhiệt - - Nhằm đình hoạt động vi sinh vật, tạo sản phẩm theo yêu cầu tùy thuộc dạng thiết bị mà chế biến nhiệt độ khác Chần, hấp: đuổi khí nguyên