Mục Lục I.Tổng quan sản phẩm đồ hộp cà chua cô đặc 1.Tìm hiểu nguyên liệu sản phẩm 1.1 Giới thiệu chung sản phẩm cà chua cô đặc [1, p324-325] I.2.Giá trị dinh dưỡng sản phẩm 2.Tìm hiểu nguyên vật liệu sản xuất đồ hộp cà chua cô đặc .3 2.1 Nguyên liệu chính: cà chua 2.2 Nguyên liệu phụ 2.3 Bao bì đồ hộp cà chua đặc 3.Tìm hiểu q trình đặc .6 3.1 Khái niệm, mục đích II.QUY TRÌNH SẢN XUẤT Sơ đồ khối 2.Thuyết minh quy trình 2.2.Rửa [4,p71] 2.6.Cô đặc [4,p111-113] 10 2.Cân vật chất 14 2.1 Xác định lượng thứ thoát khỏi hệ thống 15 2.2 Sự phân bố thứ nồi 15 2.3 Xác định nồng độ cuối nồi 15 IV.Cân lượng .16 4.1 Xác định P nhiệt độ nồi 16 IV.2.Xác định tổn thất nhiệt độ nồi .17 Hơi đốt mang vào: .21 V CHỌN VÀ TÍNH TỐN THIẾT KẾ THIẾT BỊ 26 5.1 Buồng đốt 26 5.2 Buồng đốt 26 TÀI LIỆU THAM KHẢO 29 I Tổng quan sản phẩm đồ hộp cà chua đặc Tìm hiểu ngun liệu sản phẩm 1.1 Giới thiệu chung sản phẩm cà chua cô đặc [1, p324-325] Cà chua cô đặc trơng sản phẩm cơng nghệ đồ hộp rau quả, coi bán chế phẩm dùng để chế biến loại đồ hộp khác đồ hộp sốt loại, nước sốt loại đồ hộp thịt, cá, rau để làm nguyên liệu nấu nướng Cà chua cô đặc chế biến cách cô đặc thịt cà chua sau nghiền nhỏ loại bỏ vỏ, hạt - Ở Liên Xô phân loại cà chua cô đặc sau: • Pure cà chua độ khơ 12, 15 20% • Cà chua đặc loại độ khơ 30, 35, 40% • Cà chua đặc loại độ khơ 50-70% • Bột cà chua độ khơ 88-95% - Ở Mỹ, cà chua cô đặc phân loại sau: • Pure cà chua: cà chua chà mịn qua rây loại bỏ vỏ, hạt • Pure cà chua miếng: cà chua xé tơi, qua sàng để loại bỏ vỏ hạt • Cà chua đặc có độ khơ 25 – 29 % • Cà chua đặc có độ khơ 29 – 33 % • Cà chua đặc có độ khơ 33% • Cà chua miếng cô đặc: cà chua miếng xé tơi, loại bỏ vỏ hạt đặc Hình Một số dòng sản phẩm cà chua đặc thị trường I.2 Giá trị dinh dưỡng sản phẩm Qủa cà chua chế biến nhiều ăn ngày người VN sử dụng để trang trí ăn Quả cà chua có màu đỏ bắt mắt, chứa nhiều vitamin A thiên nhiên, trung bình 100g cà chua cung cấp 13% lượng vitamin A cần thiết cho thể ngày, Vitamin C, vitamin B1,vitamin B2…Cà chua cung cấp lượng nên tốt cho người giảm cân.Cà chua có nhiều khoáng vi lượng Canxi,kali, sắt, P,S, iot, Hợp chất carotene cà chua có khả chống oxy hóa phổ biến ngồi có nhiều hợp chất hóa thực vật khác chất xơ giúp cho thể xuất cholesterol, giảm cục máu đơng, đề phòng bệnh tim mạch, bệnh béo phì Cà chua chứa nhiều lycopene chất chống oxy hóa tích cực, phòng chống xơ vữa động mạch nguy dẫn đến đột quỵ Cơ thể khơng có khả tự tổng hợp lycopene nên việc thu nhận lycopene từ nguồn thực phẩm đưa vào thể cần thiết Bảng Thành phần chất khơ có cà chua cô đặc[5] Thành phần Hàm lượng(%) Nước 81,4 Protein 1,8 Carbohydrate 14,6 Chất béo 1,8 Tro 0,4 Tìm hiểu nguyên vật liệu sản xuất đồ hộp cà chua đặc 2.1 Ngun liệu chính: cà chua Cà chua có tên khoa học Lycopesium esculentum có nguồn gốc từ Nam Mỹ, loại rau ăn quả, họ Cà (Solanaceae) Quả ban đầu có màu xanh sau chín ngả màu từ vàng sang đỏ Cà chua có vị chua thực phẩm bổ dưỡng, giàu vitamin A C Trong cà chua chứa nhiều chất dinh dưỡng có lợi cho thể caroten, lycopen, vitamin kali Đặc biệt loại vitamin B, C beta caroten giúp thể chống lại trình oxi hóa thể, giảm thiểu nguy tử vong bệnh tim mạch ung thư Hình Quả cà chua - Thành phần dinh dưỡng cà chua [4;p17] Bảng Giá trị dinh dưỡng 100g (Cà chua sống, đỏ) Thành phần Năng lượng Giá trị 75 KJ (18Kcal) Đường 2,6g Chất xơ thực phẩm 1,2g Chất béo 0,21g Protein 0,88g VitaminC 13mg(16%) Nước 95g - Đặc điểm nguyên liệu Cà chua gồm có vỏ, thịt quả, dịch hạt Sát vỏ thành ngoài, bên chia thành nhiều buồng hạt (2-20 buồng hạt) ngăn cách thành Giữa buồng hạt khoảng trống chứa đầy dịch hạt Lượng hạt buồng hạt nhiều có nhiều buồng hạt Thành thành có hàm lượng chất khơ cao Khi chế biến cà chua cô đặc, vỏ hạt thành phế liệu, đố cần chọn giống có vỏ hạt Cà chua thu hái vừa chín tới, vỏ đỏ đều, khơng quan trọng kích thước Thời gian chờ đợi chế biến không 48h 2.2 Nguyên liệu phụ Nước nguyên phụ quan trọng trình sản xuất đồ hộp cà chua đặc nói riêng đồ hộp thực phẩm nói chung Ở đây, phần lớn nước dùng để rửa nguyên liệu, làm vệ sinh dụng cụ máy móc, thiết bị, dùng để trùng làm nguội đồ hộp Yêu cầu nước dùng sản xuất đồ hộp thực phẩm cao, phải đạt yêu cầu nước dùng để ăn uống Nước phải sạch, khơng có màu sắc mùi vị khác thường, khơng có cặn bẩn kim loại nặng 2.3 Bao bì đồ hộp cà chua đặc 2.1.1 Vai trò bao bì[4, p39] • Bảo vệ sản phẩm tốt • Kéo dài thời gian bảo quản • Nâng cao giá trị nguyên liệu thành phẩm • Làm cho sản phẩm trở lên hấp dẫn • Tạo nhiều mẫu mã để khách hàng lực chọn theo thị hiếu • Dễ phân phối trưng bày • Cung cấp thơng tin cho sản phẩm 2.1.2 Bao bì sắt tây Đối với sản phẩm đồ hộp cà chua đặc thường sử dụng bao bì sắt tây vì: • Lớp tráng thiếc sắt tây tránh ăn mòn thực phẩm bảo quản thực phẩm lâu ngày • Trong thời gian bảo quản lâu ngày, lớp thiếc ăị hòa tan vào thực phẩm khơng gây hại cho sức khỏe người • Tính đóng kín cách li tốt so với loại bao bì khác • Chịu đựng q trình trùng mà khơng biến dạng • Có màu sáng bóng, đẹp mắt • Dễ dàng giới hóa, tự động hóa sản xuất Hình Bao bì sắt tây sử dụng để chứa cà chua đặc Tìm hiểu q trình đặc 3.1 Khái niệm, mục đích Khái niệm: Cơ đặc q trình làm tăng nồng độ chất rắn hòa tan dung dịch có hai hay nhiều cấu tử cách tách bớt phần dung mơi qua dạng Q trình đặc thường tiến hành trạng thái sôi, nghĩa áp suất riêng phần dung môi mặt dung dịch áp suất làm việc thiết bị Q trình đặc tiến hành áp suất khác Khi làm việc áp suất thường ta dùng thiết bị hở, làm áp suất khác ta dùng thiết bị kín Q trình đặc làm việc gián đoạn hay liên tục, tiến hành hệ thống đặc nồi hệ thống cô đặc nhiều nồi - Mục đích • Làm tăng nồng độ dung dịch lỗng • Tách khối chất hòa tan dạng tinh thể ( kết tinh) • Thu dung mơi dạng nước nguyên chất ( nước cất) II QUY TRÌNH SẢN XUẤT Sơ đồ khối Thuyết minh quy trình 2.1 Lựa chọn [3, p89-90]  Mục đích: - Loại bỏ thành phần ngun liệu khơng đủ quy cách để chế biến bị sâu, bệnh thối hỏng, … - Lọai bỏ có độ chín (màu sắc) khơng thích hợp - Cắt bỏ chỗ bầm dập, vết rám, núm  Cách tiến hành: - Nguyên liệu lựa chọn tay băng tải - Công nhân đứng hai bên băng tải loại cà chua không hợp quy cách Nguyên liệu phải dàn mỏng hai bên băng tải việc lựa chọn khơng bị bỏ - sót 2.2 Rửa [4,p71]  Nguyên lý : Quá trình rửa nhằm đảm bảo giai đoạn: - Ngâm cho bở cáu bẩn: ngâm trình làm cho nước thấm ướt cà chua, chất bẩn hút nước trương lên, làm giảm lực bám chúng lên cà chua - Xối nước cho hết bẩn : dùng tác dụng dòng chảy để kéo chất bẩn lại mặt cà chua sau ngâm - Thời gian rửa phụ thuộc vào giai đoạn đầu tức phụ thuộc vào tính chất hóa lý chất bẩn, sức bám chặt vào cà chua rửa khả tác dụng dung dịch rửa  Mục đích: - Loại trừ tạp chất, bụi, đất cát bám xung quanh cà chua - Làm giảm lượng lớn vi sinh vật cà chua - Tẩy số chất hóa học gây độc hại dùng kỹ thuật nông nghiệp thuốc trừ sâu, thuốc bảo vệ thực vật lưu lại  Cách tiến hành: • Chọn : - Áp suất thứ nồi 1: P1= 1.9at - Áp suất ngưng: Pnt = 0.1 at 2.1 Xác định lượng thứ thoát khỏi hệ thống Gọi: - Gđ, Gc lượng dung dịch đầu cuối (Kg/h) - Xđ, Xc nồng độ dung dịch đầu cuối (%) - W lượng thứ + Phương trình cân vật liệu trình bốc hơi: Gđ = Gc + W (1) + Đối với chất hòa tan: GđXđ= GcXc +W.Xw (2) Giả sử lượng thứ q trình đặc khơng bị hao hụt ta có GđXđ= GcXc  Gđ= ==2692 (Kg/h) Từ (1) (2) ta có: W= Gđ – Gc=2692 - 500=2192 (kg/h) 2.2 Sự phân bố thứ nồi - Gọi W1, W2, W3 lượng thứ bốc từ nồi tương ứng 1, - Giả sử lượng thứ phân bố nồi W1=W2=W3= = =730.67 (kg/h) 2.3 Xác định nồng độ cuối nồi - Gọi X1, X2, X3 nồng độ tương ứng sau cô đặc nồi 1, - Tính nồng độ dung dịch nồi • Nồi 15 X1=Gđ = 8.92% • Nồi X2=Gđ =14.22% • Nồi X3=Gđ =35% IV Cân lượng 4.1 Xác định P nhiệt độ nồi - Pnt : áp suất ngưng tụ (at) - ∆P: hiệu áp suất chung (at) - P1′, P2′, P3′ áp suất thứ nồi 1, - P1, P2, P3 áp suất đốt nồi 1, Có : ∆P= P1 - Pnt= 1.9 - 0.1=1.8 at Giả sử giảm P đồng nồi  ∆P1= P2= P3= P.=0.6 at Vậy áp suất thứ nồi là: • Nồi 3: P3′ = Pnt = 0,1 at • Nồi 2: P2′ = P3′ + ∆P3 = 0,1 + 0,6 = 0,7 at • Nồi 1: P1′ = P2′ + ∆P2 = 0,7 + 0,6 = 1,3 at Tra bảng I.251/ [6, p315] (từ áp suất để suy nhiệt độ.) Ta có áp suất đốt nồi 1: P1 = 1,9 at => nhiệt độ đốt nồi : t1 = 118,62 (˚C) Nồi Nhiệt độ thứ ( 0C ) Nhiệt độ đốt ( 0C ) t1’= 107,14 t1 = 118,62 t2’= 89,97 t2 = t1’- = 106,14 16 t3’= 45,84 t3 = t2’- = 88,97 Bảng Nhiệt độ thứ đốt nồi IV.2 Xác định tổn thất nhiệt độ nồi Tổn thất nhiệt độ hệ thống đặc bao gồm: • Tổn thất nồng độ • Tổn thất áp suất thủy tĩnh • Tổn thất trở lực đường ống 4.2.1 Tổn thất nhiệt nồng độ(∆’) Tra bảng 6.3/ [2, p254] từ nồng độ dung dịch ta suy tổn thất nhiệt nồng độ nồi bảng sau: Bảng Tổn thất nhiệt ∆′  Nồi Nồng độ ( % ) Tổn thất nhiệt ∆i’( 0C ) 8,92 0,1 14,22 0,17 35 0,71 tổng tổn thất nhiệt nồi nồng độ ∆’= 0,1+ 0,17 + 0,71 = 0,98 (˚C) 4.2.2 Tổn thất nhiệt áp suất thủy tĩnh(∆’’) Giá trị ∆’’ phụ thuộc vào chiều cao lớp dung dịch rừ bề mặt truyền nhiệt buồng đốt đến mặt thoáng Nhiệt độ bốc bề mặt thấp nhiệt độ lớp khoảng 3÷ 5˚C [2, p255] Ta chọn ∆i’’ = ˚C => ∆’’ = + + = 12 (˚C) 4.2.3 Tổn thất nhiệt trở lực thủy học đường ống (∆’’’ ) Thường chấp nhận tổn thất nhiệt đoạn ống dẫn thứ từ nồi sang nồi khác từ nồi cuối đến thiết bị ngưng tụ nằm khoảng 0,5 ÷ ˚C [2, p255] 17 Ta chọn ∆i’’’ = ˚C => ∆’’’ = ˚C 4.2.4.Tổn thất nhiệt độ chung cho toàn hệ thống = ’+ ”+ ’’’=0,98+12+3=15,98 °C IV.3 Tính nhiệt độ sơi nồi: Tsi = t’i+ ’i+ ”i Bảng Nhiệt độ sôi nồi Nồi Nồng độ Nhiệt độ sôi (°C) 8,92 111,24 14,22 94,14 35 50,55 4.3.4 Nhiệt lượng riêng,nhiệt dung riêng 4.3.4.1 Nhiệt dung riêng - Nhiệt dung riêng dung dịch trước đặc: Vì Xđ=6,5%