TÌM HIỂU QUY TRÌNH SẢN XUẤT PHỤ GIA MÀU THỰC PHẨM TỪ LÁ DỨA HƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
VIỆN CƠNG NGHỆ HĨA SINH – MƠI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ KỸ THUẬT
CƠNG NGHỆ
Đề tài:
TÌM HIỂU QUY TRÌNH SẢN XUẤT PHỤ GIA MÀU
THỰC PHẨM TỪ LÁ DỨA HƯƠNG.
Giảng viên hướng dẫn: Th.S.Trần Phương Chi
Sinh viên thực hiện:
Vũ Thị Hằng
Mssv:
1755254010100023
Lớp:
58K-CNTP
Vinh,2021


Đồ án thiết kế kỹ thuật công nghệ.
Phương Chi

GVHD: Th.S Trần

Contents

Page | 2
SVTH: Vũ Thị Hằng-58K-CNTP


Đồ án thiết kế kỹ thuật công nghệ.
Phương Chi

GVHD: Th.S Trần

LỜI CẢM ƠN
Em xin được gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban giám hiệu Trường Đại học
Vinh đã đưa môn học Máy và thiết bị sản xuất thực phẩm vào trương trình học và
giảng dạy. Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cô Trần Phương Chi đã tận
tình hướng dẫn và giúp đỡ cho em trong suốt quá trình thực hiện đồ án. Trong thời
gian thực hiện, em đã hiểu biết và có thêm cho mình nhiều kiến thức bổ ích, tinh
thần học tập hiệu quả, nghiêm túc. Đây chắc chắn sẽ là những kiến thức quý báu, là
hành trang để em có thể vững bước sau này.

Học phần Máy và thiết bị sản xuất thực phẩm là mơn học thú vị, vơ cùng
bổ ích và có tính thực tế cao. Cung cấp đủ kiến thức, gắn liền với nhu cầu thực
tiễn của sinh viên. Tuy nhiên, do vốn kiến thức còn nhiều hạn chế và khả năng
tiếp thu thực tế còn nhiều bỡ ngỡ và có hạn, nên bài đồ án này khó có thể tránh
khỏi những thiếu sót, chưa chính xác và hồn thiện được. Em rất mong nhận
được những nhận xét và ý kiến đóng góp từ q thầy cơ để bài đồ án của em
được trở nên hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!

Page | 3
SVTH: Vũ Thị Hằng-58K-CNTP


Đồ án thiết kế kỹ thuật công nghệ.
Phương Chi

GVHD: Th.S Trần

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Tên hình ảnh
Cây dứa hương
Sự phân bố các sắc tố trong tế bào
Sơ đồ q trình trích ly
Đĩa phun sương
Sơ đồ thiết bị sấy phun
Máy nghiền răng
Thiết bị nghiền dạng đĩa
Thiết bị nghiền dạng răng
Thiết bị lọc áp lực liên tục
Cấu tạo máy lọc khung bản
Thiết bị sấy phun
Thiết bị sấy phun của Đức
Thiết bị sấy phun của Đài Loan
Bột lá dứa hương
Máy bao gói nghiên liệu
Thành phần bột lá dứa hương
Phân nhóm lá dứa
Ảnh hưởng của mức độ non già lá dứa đến điểm cảm quan thị
hiếu
Ảnh hưởng của nồng độ dung môi đến hiệu suất trích ly
Ảnh hưởng tỉ lệ của ngun liệu dung mơi đến hiệu suất trích ly
Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất trích ly
Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất trích ly
Ảnh hưởng của tỉ lệ maltodextrin bổ sung đến hiệu suất thu hồi
Ảnh hưởng của tỉ lệ maltodextrin bổ sung đến độ ẩm bột lá dứa
Ảnh hưởng của tỉ lệ maltodextrin bổ sung đến điểm thị hiếu
Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến hiệu suất thu hồi

Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến độ ẩm bột lá dứa
Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến điểm thị hiếu
Ảnh hưởng của tốc độ nhập liệu đến hiệu suất thu hồi
Ảnh hưởng của tốc độ nhập liệu đến độ ẩm bột lá dứa
Ảnh hưởng của tốc độ nhập liệu đến điểm thị hiếu

Trang
8
8
12
18
19
23
24
25
27
27
30
31
33
34
35
36
40
40
41
42
43
44
44

44
45
46
46
46
47
47
47

Page | 4
SVTH: Vũ Thị Hằng-58K-CNTP


Đồ án thiết kế kỹ thuật công nghệ.
Phương Chi
DANH MỤC BẢNG
Tên bảng
Cấu tạo và phân loại clorophyl
Thông số kỹ thuật thiết bị sấy phun

GVHD: Th.S Trần

Trang
11
20

Page | 5
SVTH: Vũ Thị Hằng-58K-CNTP

Đồ án thiết kế kỹ thuật công nghệ.
GVHD: Th.S Trần
Phương Chi
LỜI MỞ ĐẦU
Các phụ gia thực phẩm là các chất được bổ sung thêm vào thực phẩm để bảo
quản (hóa chất bảo quản) hay cải thiện hương vị và bề ngồi của chúng. Các phụ
gia thực phẩm có thể phân chia thành nhiều nhóm: các chất chống tạo bọt,các chất
chống vón, các chất chống độ chua,các chất tạo hương, các chất tạo màu thực
phẩm, các chất tạo vị, các chất điều vị, các chất giữ ẩm, các chất ổn định, các chất
làm đặc,... Từ lâu đời, con người đã quan tâm đến việc đem những màu sắc có
trong tự nhiên vào nguồn thực phẩm để làm cho chúng hấp dẫn hơn. Trong các chỉ
tiêu đánh giá chất lượng thực thẩm, màu sắc ln chiếm một vai trị quan trọng.
Tuy khơng đáp ứng về mặt dinh dưỡng nhưng nó lại góp phần làm tăng giá trị cảm
quan của sản phẩm, giúp đem lại cảm giác ngon miệng cho người tiêu dùng.Vì vậy
em xin phép được tìm hiểu về các chất tạo màu thực phẩm từ thiên nhiên. Cụ thể là
màu xanh từ lá dứa hương.
Lá dứa hương ngày càng được quan tâm trong ngành thực phẩm vì nó có chất
màu tự nhiên và hương vị đặc trưng. Bột lá dứa đã được sử dụng rộng rãi trong
kem, sữa chua, bánh, trà và thậm chí ở Malaysia bột lá dứa được bày bán sẵn trong
các chử hàng tạp hóa ở địa phương. Với việc sử dụng rộng rãi bột lá dứa trong
ngành công nghệ thực phẩm. Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế tại Geneva (ISO) đã đưa
bột lá dứa vào trong danh sách các loại thảo mộc và gia vị. Tinh dầu lá dứa có tiềm
năng thay thế cho tinh dầu vani.Tuy nhiên các nghiên cứu về sản phẩm bột lá dứa ở
nước ta vẫn chưa được quan tâm nhiều.
Trong quá trình thực hiện mặc dù cố gắng để hoàn thành tốt song khơng thể
tránh khỏi nhiều sai xót và đã được sự chỉ bảo kịp thời của các thầy, cô trong bộ
mơn để đồ án được hồn thành đúng tiến độ. Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ
chỉ bảo tận tình của các thầy trong bộ mơn, đặc biệt là cô Trần Phương Chi đã trực
tiếp hướng dẫn em trong suốt thời gian làm đồ án. Mình cũng xin chân thành cảm
ơn các bạn sinh viên đã có những ý kiến đóng góp q báu để bài mình có thể

hoàn thành tốt đồ án.

Page | 6
SVTH: Vũ Thị Hằng-58K-CNTP


Đồ án thiết kế kỹ thuật công nghệ.
GVHD: Th.S Trần
Phương Chi
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN.
1.1. Tổng quan về nguyên liệu.
1.1.1. Vài nét về cây dứa hương.
Cây lá dứa hương có tên khoa học là Pandanus amaryllifolios.Cịn có tên gọi khác
là cây lá nếp, cây cơm nếp, cây lá dứa hương. Các lá nếp thuộc họ Dứa gai
Pandanaceae.
Môi trường sinh sống: cây lá dứa hương là một loài thực vật dạng thảo miền
nhiệt đới dùng làm gia vị trong ẩm thực Đông Nam Á như Việt Nam, Thái Lan, Mã
Lai Á, Nam Dương và Philippines, nhất là những món quà ngọt tráng miệng. Ở
Việt Nam cây lá dứa hương được trồng nhiều để thu hoạch lấy lá, chế biến thành
bột lá dứa hương hoặc có thể trồng làm cây cảnh trang trí trong nhà do có màu
xanh mượt đẹp và dễ chăm sóc.
Đặc điểm cây lá dứa hương: Cây lá dứa hương thường mọc thành bụi, có thể cao
lên tới 1m, đường kính thân cây 1-3cm, phân nhánh. Lá có hình mũi mác, nhẵn,
xếp thành hình máng, màu xanh thẫm bóng mượt dài 40-50cm, rộng 3-4cm.
Thành phần của lá dứa hương: gồm chủ yếu là 3-metyl-2(5H)-furanon(83,82%);
2-axetyl-1-pyrolin (3,15%); chất diệp lục,...Trong đó mùi thơm đặc trưng của lá
dứa hương là do hợp chất thơm 2-Aceyl-1pyrroline.

Hình 1.1 Cây dứa hương
1.2.Tổng quan các hợp chất màu trong rau quả.

Page | 7
SVTH: Vũ Thị Hằng-58K-CNTP


Đồ án thiết kế kỹ thuật công nghệ.
Phương Chi
1.2.1. Giới thiệu chung.

GVHD: Th.S Trần

Chất lượng sản phẩm thực phẩm không những bao hàm giá trị dinh dưỡng mà
còn bao gồm cả giá trị cảm quan. Màu sắc của sản phẩm thực phẩm là một chỉ số
quan trọng của giá trị cảm quan.

Màu của rau quả phụ thuộc vào các hợp chất chứa màu. Các hợp chất màu đó có
thể chia ra 4 nhóm chính là:
1. Chlorophylls: diệp lục hay chất màu xanh lá.
2. Carotenoids: có trong lục lạp, cho quả và rau màu vàng, cam và màu đỏ.
3. Flavonoids: có trong khơng bào, có màu đỏ, xanh, vàng.
4. Betalains: Có trong không bào tạo sắc tố màu vàng đỏ.
Nhiệm vụ chính của các sắc tố này là lơi cuốn cơn trùng và động vật mang hạt
giống từ nơi này đến nơi khác. Đối với con người màu sắc trái cây là tiêu chuẩn
đầu tiên để đánh giá chất lượng trái cây. Vì thế hiểu biết về các chất lượng hóa sinh
và sinh lý của các quá trình sinh tổng hợp và dị hóa của sắc tố là nền tảng để ta
hiểu về cơ chế tạo màu của các sắc tố trong rau trái. Hơn nữa hiểu biết về thành
phần sắc tố cũng giúp ta đánh giá hiệu quả của các quá trình xử lý sau thu hoạch
trong việc giữ được màu sắc chất lượng kéo dài thời gian bảo quả rau quả và các
sản phẩm từ rau quả.
Page | 8
SVTH: Vũ Thị Hằng-58K-CNTP

Đồ án thiết kế kỹ thuật công nghệ.
GVHD: Th.S Trần
Phương Chi
1.2.2. Phân loại.
CÁC CAROTENOID
Chất có màu vàng, cam và đỏ cam, là những chất chỉ tan trong mỡ, rất phổ biến
trong thiên nhiên. Chúng được gọi là chất caroten vì đầu tiên chúng được trích từ
Cà rốt. Đó là một hỗn hợp của 3 chất đồng phân alpha-caroten, beta-caroten và…caroten. Trong phân tử chúng có nhóm hydroxyl nên cịn gọi là chất xanthophyl và
có chứa oxygen trong những nhóm khác nên có tên keton, tên carboxylic acid hay
hydroxycarboxylic acid. Letein cũng là một carotenoid…
Ngoài việc tạo màu đẹp cho rau quả, nhóm chất carotenoid cịn có giá trị dinh
dưỡng: chúng được dùng tổng hợp vitamin A trong cơ thể người (vitamin A giống
như nửa phân tử beta-caroten cộng với một nhóm hydroxyl và trong động vật, một
phân tử beta-caroten chuyển hóa thành 2 phân tử vitamin A).
CÁC CHLOROPHYL
Chất màu lục (xanh lá), cũng tương tự màng tế bào các chloroplast (lục lạp) đi đơi
với một vài caroten và xanthophyl. Có hai chlorophyl là chlorophyl A và
chlorophyl B, trong cây xanh, chúng có tỷ lệ xấp xỉ 3A/1B. Chất chlorophyl rất
quan trọng trong đời sống cây xanh: chúng giúp tổng hợp chất bột đường từ CO2
và nước…
Chlorophyl rất không bền khi tế bào rau bị chết. Chlorophyl rất khó giữ trong
quá trình chế biến rau quả thành thực phẩm, nhất là chế biến với nhiệt. Rau dền,
rau muống, đậu đũa… nói chung là các loại rau quả qua luộc, chiên, xào… đều mất
màu xanh sáng và đẹp của chlorophyl: chúng chuyển thành màu ô liu hay nâu sẫm.
Các nhà khoa học giải thích rằng chlorophyl trong các chất protein hay trong các
màng của chloroplast đã tác dụng với các acid mà thành chất pheophytin. Các rau
xanh như rau dền, bắp cải khi nấu sẽ cho acid bay hơi, nếu đậy nắp kín thì màu
xanh lá sẽ thành màu xanh ơ liu hay nâu xỉn. Đậu đóng hộp, nếu chế biến ở pH 6,6

đến 6,1 ít giữ được màu nhưng nếu chế biến ở pH khoảng 8 thì giữ được màu xanh
vì chlorophyl khơng bị phá hủy.
Vì vậy, chế biến rau quả bằng phương pháp nhiệt thì thường phải thêm chất kiềm
vào: các bột soda làm bánh, Na bicarbonat hay được dùng. Nhưng cũng không nên
Page | 9
SVTH: Vũ Thị Hằng-58K-CNTP


Đồ án thiết kế kỹ thuật công nghệ.
GVHD: Th.S Trần
Phương Chi
nâng pH quá cao bởi ở pH cao, các ascorbic acid (vitamin C), thiamin (vitamin B1)
bị phá hủy. Một số ion kim loại phối hợp với chlorophyl thành các hợp chất có màu
xanh sáng như sắt, đồng, kẽm, nhưng chớ dùng đồng sulfat làm xanh rau luộc vì rất
độc.
CÁC FLAVONOID
Các flavonoid là nhóm chất phân bố rất rộng rãi trong thực vật. Mọi màng tế bào
rau quả đều có ít nhất một trong các hợp chất này. Các flavonoid thực thụ là
anthocyanin - chất màu đỏ, xanh, tím trong cây lá, chất anthoxanthin - màu vàng,
chất catechin và chất leucoanthocyanin - không màu nhưng sẽ thành màu nâu trong
chế biến thực phẩm, thường được gọi là chất chát trong thức ăn. Nhiều flavonoid
trong rau quả có tác dụng trị bệnh vì có tính chống oxy hóa, chống lão hóa.
ANTHOCYANIN
Chất này tạo nên màu đỏ, xanh và tím ở hầu hết các hoa, quả và các phần khác của
cây: chúng hiện diện trong cây dưới dạng các glucosid, tức các ether của đường
đơn, đôi khi là một, đôi khi là hai đường đơn. Hầu hết chúng tan trong nước. Khi
nấu sôi trong mơi trường acid khống yếu, chúng thủy phân thành anthocyanin và
đường đơn. Chúng có tác dụng chống oxy hóa, chống lão hóa, ngừa ung thư.
Ba loại anthocyanidin được tìm thấy trong các tế bào thực vật là pelargonidin,
cyanidin và delphinidin, ngoài các dẫn xuất methyl của các chất này.

1.3.Khái quát về clorophyll và những biến đổi hóa lý trong quá trình bảo quản,
chế biến.
1.3.1.Đặc điểm.
Chất màu lục (xanh lá), cũng tương tự màng tế bào các chloroplast (lục lạp) đi
đơi với một vài caroten và xanthophyl. Có hai chlorophyl là chlorophyl A và
chlorophyl B, trong cây xanh, chúng có tỷ lệ xấp xỉ 3A/1B. Chất chlorophyl rất
quan trọng trong đời sống cây xanh: chúng giúp tổng hợp chất bột đường từ CO2
và nước…
1.3.2. Cấu tạo.

Page | 10
SVTH: Vũ Thị Hằng-58K-CNTP


Đồ án thiết kế kỹ thuật công nghệ.
Phương Chi

GVHD: Th.S Trần

Bảng cấu tạo và phân loại Clorophyl.
1.3.3.Tính chất.
Chlorophyl rất khơng bền khi tế bào rau bị chết. Chlorophyl rất khó giữ trong
quá trình chế biến rau quả thành thực phẩm, nhất là chế biến với nhiệt. Rau dền,
rau muống, đậu đũa… nói chung là các loại rau quả qua luộc, chiên, xào… đều mất
màu xanh sáng và đẹp của chlorophyl: chúng chuyển thành màu ô liu hay nâu sẫm.
Các nhà khoa học giải thích rằng chlorophyl trong các chất protein hay trong các
màng của chloroplast đã tác dụng với các acid mà thành chất pheophytin. Các rau
xanh như rau dền, bắp cải khi nấu sẽ cho acid bay hơi, nếu đậy nắp kín thì màu
xanh lá sẽ thành màu xanh ô liu hay nâu xỉn. Đậu đóng hộp, nếu chế biến ở pH 6,6
đến 6,1 ít giữ được màu nhưng nếu chế biến ở pH khoảng 8 thì giữ được màu xanh

vì chlorophyl khơng bị phá hủy.
1.4.Q trình trích ly.
1.4.1.Bản chất.
Trích ly là q trình tách một chất hoặc một số chất tan trong chất lỏng hay trong
chất rắn bằng một chất lỏng khác- gọi là dung môi. Nếu trong q trình tách chất
hịa tan trong chất lỏng bằng một chất lỏng khác thì gọi là trích ly lỏng –lỏng. Nếu
q trình tách chất hịa tan trong chất rắn bằng một chất lỏng thì gọi là trích ly rắn
lỏng.

Page | 11
SVTH: Vũ Thị Hằng-58K-CNTP


Đồ án thiết kế kỹ thuật công nghệ.
Phương Chi

GVHD: Th.S Trần

Sơ đồ q trình trích ly.
1.4.2.Trích ly Rắn – Lỏng.
Trích ly rắn – lỏng là q trình trích li chất rắn, q trình hịa tan chọn lựa một
hay nhiều cấu tử trong chất rắn bằng cách cho chất rắn tiếp xúc với dung mơi lỏng.
Q trình trích ly chất rắn được sử dụng nhiều trong ngành thực phẩm. Nhiều sản
phẩm hữu cơ thiên nhiên được thu hồi bằng sản phẩm hữu cơ thiên nhiên được thu
hồi bằng q trình rích ly như: dầu thực vật được thu hồi từ các loại hạt chứa dầu
như lạc, đậu nành, bông vải,...bằng cách cho tiếp xúc với dung môi hữu cơ, tanin
được tách ra từ vỏ cây bằng cách cho tiếp xúc với nước và nhiều dược phẩm khác
nhau được thu hổi từ lá thuốc, cây thuốc,..Trà và cà phê được thu hồi bằng cách
cho tiếp xúc bằng nước nóng.
1.4.3.Biến đổi vật liệu.

Ngồi sự thay đổi về thành phần các cấu tử trong hệ thống trích ly, cịn có thanh
đổi cấu trúc và hóa học của vật liệu chủ yếu là cấu trúc bên ngồi: thành phần hóa
học cũng có thể bị thay đổi ví dụ khi trích ly dầu hàm lượng chất khơng xà phịng
hóa có thể từ 1,38 1,44% (trong khi ép dầu 0,7 1%); hịa tan một ít photphatit và
carotinoit; có thể có sự biến hình hóa học của protein khi sử dụng các dung mơi có
Page | 12
SVTH: Vũ Thị Hằng-58K-CNTP


Đồ án thiết kế kỹ thuật công nghệ.
GVHD: Th.S Trần
Phương Chi
cực. Một số phản ứng hóa học khơng có lợi cũng có thể xảy ra vì vậy khơng nên
kéo dài thời gian sau trích ly mà nên xử lý ngay.
Một số biến đổi khác: Như sự trích ly các cấu tử khác ngồi cấu tử chính; có một
số biến đổi sinh hóa và sinh học làm thay đổi tính chất vật liệu sau trích ly tạo mùi
vị, hương thơm của nước chấm, nước mắm... Một số vi sinh vật có thể phát triển
trong dung dịch trích ly khi nhiệt độ thấp, nhưng cũng có một vài enzym lại bị
giảm hoạt động, đặc biệt là lipaza trong công nghệ sản xuất dầu.Cụ thể như sau:
Biến đổi hóa lý: biến đổi hóa lý được coi là biến đổi quan trọng nhất trong q
trình trích ly. Đó là sự hịa tan các cấu tử từ nguyên liệu (pha rắn) vào dung môi
(pha lỏng). Tùy theo tính chọn lọc của dung mơi mà thành phần và hàm lượng các
cấu tử hòa tan thu được trong dịch trích sẽ thay đổi. Thơng thường cùng với các
cấu tử cần thu nhận thì dịch cịn chứa một số cấu tử hòa tan khác.
Biến đổi vật lý: Sự khuếch tán là biến đổi vật lý quan trọng trong q rình trích
ly. Các phân tử chất tan sẽ dịch chuyển từ tâm nguyên liệu đến vùng bề mặt và
dịch chuyển từ vùng bề mặt nguyên liệu vào dung môi. Các phân tử dung môi sẽ
khuếch tán từ vùng bền ngoài nguyên liệu vào bên trong cấu trúc các mao dẫn của
nguyên liệu. Sự khuêch tán sẽ giúp cho quá trình chiết rót các cấu tử cần trích ly từ
ngun liệu vào dung môi xẩy ra nhanh và triệt để hơn. Động lực của sự khuếch

tán là do sự chênh lệch nồng độ.
Biến đổi hóa học:Trong q trình trích ly có thể xảy ra các phản ứng hóa học
giữa các cấu tử trong nguyên liệu. Tốc độ của các phản ứng hóa học sẽ gia tăng khi
chúng ta thực hiện q trình trích ly ở nhiệt độ cao.
Biến đổi hóa sinh và sinh học: Khi sử dụng dung môi là nước và thực hiện q
trình trích ly ở nhiệt độ phịng thì một số biến đổi hóa sinh và sinh học cũng có thể
xẩy ra. Các enzym trong nguyên liệu sẽ xúc tác phản ứng chuyển hóa những cơ
chất có nguồn gốc từ nguyên liệu. Hệ sinh vật trong nguyên liệu sẽ phát triển. Tuy
nhiên nếu chúng ta thực hiên q trình trích ly ở nhiệt độ cao thì các q trình biến
đổi hóa sinh và sinh học xảy ra không đáng kể.
1.4.4.Phương pháp thực hiện.
Một số các phương pháp trích ly:
Page | 13
SVTH: Vũ Thị Hằng-58K-CNTP


Đồ án thiết kế kỹ thuật cơng nghệ.
Phương Chi
 Trích ly bậc một.
 Trích ly nhiều bậc cheo dịng.
 Trích ly nhiều bậc ngược chiều.

GVHD: Th.S Trần

1.4.5.Các công đoạn quá trình trích ly.
Q trình trích ly chất lỏng tiến hành qua ba giai đoạn sau đây:
Giai đoạn trộn lẫn hai lưu thế: dung môi và dung dịch, cấu tử phân bố chuyển từ
dung dịch vào dung mơi. Q trình di chuyển vật chất tiến hành cho đến khi đạt
được cần bằng giữa hai pha.
1.4.6.Các yếu tố ảnh hưởng đến trích ly.

Thực chất q trình trích ly là q trình khuếch tán, vì vậy sự chênh lệch nồng độ
giữa 2 pha (gradient nồng độ , chính là động lực của quá trình. Khi chệnh lệch
nồng độ lớn, lượng chất trích ly tăng; thời gian trích ly giảm ta thực hiện bằng cách
tăng tỷ lệ dung môi so với nguyên liệu).
Với các nguyên liệu rắn cần tăng diện tích tiếp xúc giữa chúng và dung môi ,
điều này thực hiện được bằng cách nghiền nhỏ, thái nhỏ, băm nhỏ vật liệu. Nó còn
làm phá vỡ cấu trúc tế bào, thúc đẩy quá trình tiếp xúc triệt để giữa dung ơi và vật
liệu. Tuy nhiên hình dạng và kích thước của vật liệu sau khi làm nhỏ cũng có giới
hạn, vì nếu chúng quá mịn sẽ bị lắng đọng trên lớp nguyên liệu, Tắc các ống mao
dẫn hoặc bị dịng dung mơi cuốn vào mitxen làm cho dung dịch có nhiều cặn, làm
phức tạp hóa các q q trình xử lý tiếp theo.
Tính chất vật lý của nguyên liệu cũng ảnh hưởng lớn đến hiệu suất trích ly, như
khi trích ly dầu nếu độ ẩm nguyên liệu giảm, tốc dộ trích ly tăng lên, vì độ ẩm có
tác dụng với protein và các chất háo nước khác ngăn cản sự dịch chuyển của dung
môi thấm sâu vào trong nguyên liệu, làm chậm quá trình khuếch tán.
Nhiệt độ có tác dụng tăng tốc độ khuếch tán làm giảm độ nhớt, phần tử chất hòa
tan chuyển động dễ dàng khi khuếch tán giữa các phân tử dung môi, tuy nhiên
nhiệt độ là một yếu tố có giới hạn, vì khi nhiệt độ q cao có thể xảy ra các phản
ứng khác không cần thiết. Gây khó khăn cho q trình cơng nghệ.
Yếu tố cuối cùng là thời gian trích ly. Khi thời gian tăng lên, lượng chất khuếch
tán tăng, nhưng thời gian phải có giới hạn. Khi đã đạt được mức độ trích ly cao
nhất nếu kéo dài thời gian sẽ không mang lại hiệu quả kinh tế.
Page | 14
SVTH: Vũ Thị Hằng-58K-CNTP


Đồ án thiết kế kỹ thuật công nghệ.
GVHD: Th.S Trần
Phương Chi
1.5.Quá trình sấy.

1.5.1.Khái niệm:
Sấy là quá trình làm bốc hơi nước ra khỏi vật liệu dưới tác dụng của nhiệt. Trong
quá trình sấy, nước được tách ra khỏi vật liệu nhờ quá trình khuếch tán do:
+ Chênh lệch độ ẩm giữa bề mặt và bên trong vật liệu.
+ Chênh lệch áp suất hơi riêng phần của nước tại bề mặt vật liệu và mơi trường
xung quanh.
Mục đích của q trình sấy là làm giảm khối lượng vật liệu, tăng độ bền và bảo
quản sản phẩm được lâu hơn.
1.5.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến sấy.
- Nồng độ chất khô của nguyên liệu.
 Nồng độ cao: Giảm được thời gian bốc hơi nhưng lại tăng độ nhớt của


nguyên liệu, gây khó khăn cho quá trình sấy phun.
Nồng độ thấp: Tốn nhiều thời gian và năng lượng cho quá trình. Thực tế

nồng độ vào khoảng 45-52%.
-Nhiệt độ tác nhân sấy.
Đây là yếu tố ảnh hưởng quyết định đến độ ẩm của sản phẩm sau khi sấy phun.
Khi cố định thời gian sấy, độ ẩm của bột và sản phẩm thu được sẽ giảm đi nếu ta
tăng nhiệt độ tác nhân sấy.
Tuy nhiên, việc gia tăng nhiệt độ cao có thể gây phân hủy một số cấu cấu tử
trong nguyên liệu mẫm cảm với nhiệt và làm tăng mức tiêu hao năng lượng cho
tồn bộ q trình.
-Kích thước, số lượng và quỹ đạo chuyển động của các hạt nguyên liệu trong
buồng sấy.
Các yếu tố khác cũng ảnh hưởng đến quá trình sấy phun và tốc độ bơm đưa dòng
nguyên liệu vào cơ cấu phun sương, lưu lượng khơng khí nóng vào buồng sấy, cấu
tạo và kích thước buồng sấy....
1.5.3. Các phương pháp sấy.

Page | 15
SVTH: Vũ Thị Hằng-58K-CNTP


Đồ án thiết kế kỹ thuật công nghệ.
GVHD: Th.S Trần
Phương Chi
Dựa vào trạng thái tác nhân sấy hay các tạo ra động lực quá trình dịch chuyển ẩm
mà chúng ta có hai phương pháp sấy: phương pháp sấy nóng và phương pháp sấy
lạnh.
1.5.3.1: Phương pháp sấy nóng.
Trong phương pháp sấy nóng tác nhân sấy và vật liệu sấy được đốt nóng. Do tác
nhân sấy được đốt nóng nên độ ẩm tương đối giảm dẫn đến phần áp suất hơi nước
trong tác nhân sấy giảm. Mặt khác do nhiệt độ của vật sấy tăng lên mật độ hơi
trong các mao quản tăng, phân áp hơi nước trên bề mặt liệu tăng. Như vậy trong
các hệ thống sấy nóng có hai cách dể tạo ra dộ chênh phân áp suất hơi nước giữa
vật liệu sấy và môi trường: cách thứ nhất là giảm phân áp suất của các tác nhân sấy
bằng cách đốt nó nóng, cách thứ hai là tăng phân áp suất hơi nước trong vật liệu
sấy.
1.5.3.2: Phương pháp sấy lạnh.
Trong phương pháp sấy lạnh người ta tạo ra độ chênh lệch phân áp suất hơi nước
giữa vật liệu sấy và tác nhân sấy chỉ bằng cách giảm phân áp suất hơi nước trong
tác nhân sấy nhờ giảm lượng chứa ẩm. Khi đó vật liệu dịch chuyển ra bề mặt và từ
bề mặt vào mơi trường có thể trên dưới nhiệt độ mơi trường (t > 0 ) và cũng có thể
nhỏ hơn 0 Phương pháp sấy lạnh có thể phân chia làm các loại hệ thống sấy:
 Hệ thống sấy lạnh ở nhiệt độ t > 0
 Hệ thống sấy thăng hoa.
 Hệ thống sấy chân không.
1.5.4.Phương pháp sấy phun.

Sấy phun là một trong những công nghệ sấy công nghiệp chính do khả năng sấy
một bậc nguyên liệu từ dạng lỏng sang dạng bột khá đơn giản, dễ dàng kiểm soát
nhiệt độ và định dạng hạt sản phẩm một cách chính xác.
Thiết bị sấy phun dùng để sấy các dạng dung dịch và huyền phù trong trạng thái
phân tán nhằm tách ẩm ra khỏi vật liệu làm tăng độ bền và bảo quản sản phẩm
được lâu hơn. Sản phẩm của quá trình sấy phun là dạng bột mịn như bột đậu xanh,
bột trứng, bột sữa, ... hoặc các phế phẩm sinh học, dược liệu,..
1.5.5.Nguyên lý, cấu tạo và thông số kỹ thuật của thiết bị sấy phun.
1.5.5.1
Nguyên lý.
Page | 16
SVTH: Vũ Thị Hằng-58K-CNTP


Đồ án thiết kế kỹ thuật công nghệ.
GVHD: Th.S Trần
Phương Chi
Khơng khí đi qua bộ lọc và bộ gia nhiệt được đưa vào bộ phân phối khơng khí ở
trên đỉnh thiết bị; khí nóng được đưa vào bình xốy đều theo hình xốy trộn ốc.
Ngun liệu dạng lỏng từ máng nguyên liệu đi qua bộ phận lọc được bơm lên phun
sương ở trên đỉnh của buồng sấy làm nguyên liệu trở thành hạt dạng sương cực
nhỏ, khi tiếp xúc với khí nóng, lượng nước có trong ngun liệu nhanh chóng bay
hơi, nguyên liệu dạng lỏng được sấy khô thành thành phẩm trong thời gian cực
ngắn. Thành phẩm được phần đáy của buồng sấy là bộ phận li gió xốy đùn ra
ngồi, phần khí thừa cịn lại được quạt gió hút và đẩy ra ngoài.
1.5.5.2.Cấu tạo.
Tất cả thiết bị sấy phun đều bao gồm:
Cơ cấu phun: Có chức năng đưa nguyên liệu (dạng lỏng) vào buồng dưới dạng
hạt mịn (sương mù). Q trình tạo sương mù sẽ quyết định kích thước các giọt
lòng và sự phân bố của chúng trong buồng sấy do đó sẽ ảnh hưởng đến giá trị bề

mặt truyền nhiệt và tốc độ sấy. Cơ cấu phun có các dạng như: cơ cấu phun áp lực,
cơ cấu phun bằng khí động đầu phun ly tâm.

Đĩa phun tạo sương.
Buồng sấy: Là nơi hòa trộn mẫu sấy dạng (sương mù) và tác nhân sấy (khơng khí
nóng). Buồng sấy phun có thể có nhiều hình dạng khác nhau nhưng phổ biến nhất
là buồng sấy hình trụ đứng, đáy cơn. Kích thước buồng sấy( chiều cao, đường
Page | 17
SVTH: Vũ Thị Hằng-58K-CNTP


Đồ án thiết kế kỹ thuật công nghệ.
GVHD: Th.S Trần
Phương Chi
kính..) được thiết kế phụ thuộc vào kích thước các hạt lỏng và quỹ đạo chuyển
động của chúng, tức phụ thuộc vào loại cơ cấu phun sương sử dụng.
Tác nhân sấy: Khơng khí nóng là tác nhân sấy thơng dụng nhất. Hơi là tác nhân
gia nhiệt phổ biến nhất. Nhiệt độ hơi sử dụng thường giao động trong khoảng 150250. Nhiệt độ trung bình của khơng khí nóng thu được thấp hơn nhiệt độ hơi sử
dụng là 10.
-Hệ thống thu hổi sản phẩm: Bột sau khi sấy phu được thu hồi tại cửa cánh buồng
sấy. Để tách sản phẩm ra khỏi khí thốt người ta có thể sử dụng nhiều phương pháp
khác nhau: lắng xoáy tâm, lọc, lắng tĩnh điện...
-Quạt: Để tăng lưu lượng tác nhân sấy, người ta sử dụng quạt ly tâm. Ở quy mô
công nghiệp, các thiết bị sấy phun được trang bị hệ thống hai quạt. Quạt chính
được đặt sau thiết bị sau thiết bị thu hồi bột sản phẩm từ dịng khí thốt ra. Cịn
quạt phụ đặt trước thiết bị gia nhiệt khơng khí trước khi vào buồng sấy. Ưu điểm
của việc sử dụng hệ thống hai quạt là người ta có thể kiểm sốt dễ dạng áp lực
trong buồng sấy.

Page | 18

SVTH: Vũ Thị Hằng-58K-CNTP


Đồ án thiết kế kỹ thuật công nghệ.
Phương Chi

GVHD: Th.S Trần

Sơ đồ thiết bị sấy phun.
Thông số kỹ thuật.
Tùy thuộc vào năng suất tách ẩm và sản phẩm cụ thể ta có các thơng số kỹ thuật
thích hợp. Tuy nhiên các thông số chung như sau:
 Điện thế: 380V – 50Hz -3 pha.
 Nhiệt độ sấy: Điều chỉnh tự động trong khoảng 30-300.
 Chế độ làm việc: liên tục.
 Điều khiển: bảo vệ chống quá nhiêt.
1.5.5.3

Tên /Ký hiệu

LPG5

LPG25

LPG50

LPG100

LPG150

LPG200

LPG500

LPG1000
Page | 19

SVTH: Vũ Thị Hằng-58K-CNTP

800-


Đồ án thiết kế kỹ thuật công nghệ.
Phương Chi
Năng suất bay
hơi lớn nhất 5
25
50
(kg/h)
Kiểu phun

GVHD: Th.S Trần

100

150

200

500

800-1000

Phun li tâm cao tốc

Tốc độ vịng
quay đĩa phun 25000
(vịng/phút)
Đường kính 50
đĩa phun (mm)

18000

16000

11000-13000

120

150

Theo cơng nghệ

Đường kính 0.9
tháp sấy (mm)

1.75

2.3

2.7

3

3.2

Cơng suất gia
nhiệt
điện
(kw)
Nguồn nhiệt
áp dụng
Kích
thước
máy
(DàiRộng-Cao)m

31.5

steam+
18

steam
+36

steam
+54

Theo cơng nghệ

9

4.7

Điện, hơi nước bão hịa + điện, lị dầu, lị than khí nóng
1.6
9.1
1.75

4
2.7
4.5

4.5
2.8
5.5

5.2
3.5
6.7

7
5.5
7.2

7.5
6
8

12.5

8
10

Theo
từng
trường hợp

Page | 20
SVTH: Vũ Thị Hằng-58K-CNTP


Đồ án thiết kế kỹ thuật công nghệ.
Phương Chi

GVHD: Th.S Trần

CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH SẢN XUẤT
2.1 Sơ đồ quy trình công nghệ

Page | 21
SVTH: Vũ Thị Hằng-58K-CNTP


Đồ án thiết kế kỹ thuật công nghệ.
GVHD: Th.S Trần
Phương Chi
2.2, Thuyết minh quy trình cơng nghệ.
2.2.1, Lựa chọn sơ chế ngun liệu.
Ngun liệu có chất lượng tốt thì sản phẩm đâu ra mới đạt yêu cầu, vì vậy khi thu
mua nguyên liệu phải đúng chỉ tiêu kỹ thuật và yêu cầu về chất lượng đặt ra. Lá

dứa hương không được quá non hoặc quá già (vàng úa) phải chọn loại lá bánh tẻ
không sâu bệnh, không dập nát, không còn dư lượng thuốc bảo vệ thực vật.
Chuẩn bị cho các công đoạn tiếp theo. Rửa sạch để ráo nước
2.2.2, Nghiền ép nguyên liệu.
Ở đây ta sử dụng máy nghiền răng để nghiền nguyên liệu sử dụng động năng
đang quay của các răng lắp trên dĩa để đập nguyên liệu. Về cấu tạo, bao xung
quanh rơto là lưới, do đó diện tích lưới của máy nghiền răng lớn hơn rất nhiều so
với máy nghiền búa.
Rơto là một dĩa phẳng có gia cơng các răng sắp xếp theo đường trịn đồng tâm ở
các vị trí khác nhau sao cho khi đóng nắp máy lại hàng răng cố định trên nắp máy
nằm giữa 2 hàng răng quay trên rôto. Răng trên rôto sẽ quay theo khe giữa 2 hàng
răng cố định. Răng gắn trên rôto bằng cách đúc liền hay bắt bằng các vít cấy phía
sau. Ðầu răng và nắp máy càng gần (khe hở hẹp) nghiền càng mịn.
Nguyên liệu được cho vào giữa tâm máy, bị răng quay đập nhiều lần. Nguyên
liệu đập vào hàng răng quay thứ nhất, sau đó đập qua hàng răng cố định đi ra ngoài
và đập vào hàng răng quay kế tiếp… Cứ tiếp tục cho đến khi nào kích thước nhỏ
hơn kích thước lỗ lưới (thường ra khỏi hàng răng cuối cùng) sẽ theo lỗ lưới ra
ngồi. Nếu kích thước sau khi ra khỏi các hàng răng vẫn cịn lớn hơn kích thước lỗ
lưới, hạt sẽ tiếp tục bị đập nhỏ ở hàng răng cuối.
Số vịng quay của rơto rất lớn: 3000 – 6000 vịng/phút, do đó động năng va đập rất
lớn, khả năng nghiền mịn tăng.
Máy nghiền răng cũng có thổi khí nhưng ít hơn máy nghiền búa nên năng suất
cao hơn (thổi khí ít, lắng bụi nhanh).Tuy nhiên, máy nghiền răng chỉ nghiền hạt có
kích thước nhỏ, đồng đều trong khi máy nghiền búa có thể nghiền hạt có kích
thước nhỏ, lớn đồng thời.
Page | 22
SVTH: Vũ Thị Hằng-58K-CNTP


Đồ án thiết kế kỹ thuật công nghệ.

Phương Chi

GVHD: Th.S Trần

Máy nghiền răng

Page | 23
SVTH: Vũ Thị Hằng-58K-CNTP


Đồ án thiết kế kỹ thuật công nghệ.
Phương Chi
Các thiết bị máy nghiền trên phịng thí nghiệm Đại học Vinh.

GVHD: Th.S Trần

Thiết bị nghền dạng đĩa.

Page | 24
SVTH: Vũ Thị Hằng-58K-CNTP


Đồ án thiết kế kỹ thuật công nghệ.
Phương Chi

GVHD: Th.S Trần

Thiết bị nghiền dạng răng
Page | 25
SVTH: Vũ Thị Hằng-58K-CNTP