các quá trình cơ bản trong công nghệ thực phẩm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM
VIỆN SINH HỌC CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM



d

CÁC QUÁ TRÌNH CƠ BẢN
TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

1


MỤC LỤC

2


3


CÁC QUÁ TRÌNH CƠ LÝ
1

KHÁI QUÁT QUÁ TRÌNH CƠ LÝ

-

2

Bao gồm các phần sau đây:

Quá trình phân chia
Quá trình ép
Quá trình phối trộn
Quá trình lắng
Quá trình lọc
Quá trình ly tâm

QUÁ TRÌNH PHÂN CHIA (PHÂN LOẠI)

2.1 Bản chất quá trình
Là sự tách các cấu tử có trong một hỗn hợp thông qua sự khác nhau bởi một hoặc
nhiều tính chất đặc trưng của chúng.
2.2 Mục đích và phạm vi sử dụng
2.2.1 Mục đích
Đảm bảo chất lượng nguyên liệu: đồng nhất về kích cỡ, thành phần
2.2.2 Phạm vi ứng dụng
-

Chuẩn bị: Làm sạch hỗn hợp (tách tạp)

Làm sạch tách phần vật liệu được xem là tạp chất ra khỏi khối hạt nguyên liệu ban
đầu để thu được khối hạt có tính chất công nghệ như nhau. Thí dụ như tách các loại tạp
chất rơm rạ ra khỏi khối hạt thóc lúa.
Hoàn thiện: phân loại sản phẩm
Phân loại chia khối vật liệu ban đầu thành nhiều loại khác nhau dựa trên một số đặc
điểm, tính chất nào đó, thí dụ như phân chia hạt thóc thành loại hạt dài và hạt ngắn.
Tăng thời gian bảo quản sản phẩm
Thích hợp cho các công đoạn chế biến tiếp theo
2.3 Vật liệu và quá trình biến đổi

4


Vật liệu (nguyên liệu đầu): đưa vào quá trình phân chia rất đa dạng khác nhau về
nhiều tính chất và gồm nhiều cấu tử
Quá trình phân chia: chủ yếu thay đổi về thành phần các cấu tử, mà không có sự
thay đổi về chất
Hỗn hợp phân cấp: sản phẩm của quá trình phân chia là hỗn hợp mới được tách ra
từ hỗn hợp đầu có thể gồm một hoặc nhiều cấu tử
2.4 Phương pháp thực hiện
Cơ sở phân loại: dựa vào hình dáng, kích thước, chiều dài, tính chất khí động, tỉ
trọng, tương tác bề mặt, tính chất từ tính v..vv, của nguyên liệu ta sẽ có các máy
phân loại riêng
2.5 Thiết bị phân chia
Phân loại thiết bị phân chia : Phụ thuộc vào phương pháp thực hiện chọn thiết bị
phù hợp
2.5.1 Phân chia theo đặc tính hình học
Phân chia theo đặc tính hình học được sử dụng rất phổ biến trong các xí nghiệp
lương thực để tách tạp chất hoặc xếp loại nguyên liệu, bán thành phẩm và thành
phẩm. Cơ sở phương pháp này là dựa vào sự khác nhau về chiều dày, chiều rộng,
chiều dài, hình dáng và tiết diện của các phân tử trong khối hạt lương thực, thành
phẩm để phân loại. đối với dạng này người ta dùng máy phân loại theo kiểu sàng.
2.5.1.1 Máy phân cỡ kiểu cáp
Dùng để phân loại quả theo kích thước. Cấu tạo của máy gồm có 2 dây cáp mắc
giữa 4 puli (2 puli cho mỗi sợi) được lắp sao cho khoảng cách giữa 2 dây cáp càng lúc
càng xa hơn. Khi các puli quay, dây cáp sẽ chạy đồng thời và cùng tốc độ. Trái cây cần
phân cỡ được đặt trên khoảng hở giữa hai dây cáp, khi cáp chuyển động sẽ di chuyển

5

cùng với cáp. Khi khoảng hở giữa 2 sợi cáp tăng dần, các trái có kích cỡ khác nhau sẽ
rơi xuống các ngăn chứa được bố trí bên dưới.

Máy phân cỡ kiểu cáp chỉ sử dụng chủ yếu phân cỡ các loại quả lớn, không phân
loại các loại quả hoặc hạt có kích thước nhỏ.
Máy phân cỡ nguyên liệu thủy sản (tôm) cũng làm việc theo nguyên lý tương tự: hai
trục hình côn song song quay ngược chiều nhau với số vòng quay thấp tạo thành một
khe hở có kích thước lớn dần. Nguyên liệu cho vào ở đầu khe hở nhỏ. Do có độ dốc
nên khi trục quay, nguyên liệu sẽ trượt dần xuống phía dưới, đến khi khe hở lớn hơn
nguyên liệu rơi xuống bên dưới. Tuỳ vị trí hứng có thể phân làm nhiều cỡ khác nhau.
Máy được thiết kế có máng dẫn phía trên với hệ thống phun nước làm sạch để bảo
đảm
2.5.1.2 Ống phân loại
Sử dụng rất hiệu quả trong công nghiệp xay xát, dùng phân loại hạt dài và ngắn, thí
dụ như phân loại tấm ra khỏi gạo.
Ống phân loại là một ống hình trụ được truyền động quay, làm từ thép tấm mỏng
cuộn tròn lại. Bề mặt bên trong của ống được tạo các hốc lõm có kích thước chính xác
6


và bằng nhau bằng phương pháp dập Bên trong và đồng trục với ống có một vít tải và
máng hứng có thể điều chỉnh vị trí hứng được bằng các quay máng. Ống và vít tải có
thể quay cùng số vòng quay hoặc có thể khác nhau.

Nguyên liệu được đưa vào ở một đầu của ống. Khi quay, hạt sẽ chui vào hốc. Các
hạt dài rơi ra ngay khi hốc vừa được quay lên. Trái lại, hạt ngắn nằm sâu trong hốc nên
rơi ra sau khi ống đã quay lên cao. Phần hạt ngắn sẽ rơi vào máng hứng và được vít tải
đẩy dọc theo máng ra ngoài và rơi theo một đường riêng. Sau một số lần quay, hấu hết
hạt ngắn được chuyển lên máng hứng, phần còn lại trong ống chỉ là hạt dài. Do ống

quay đặt hơi dốc nên hạt dài di chuyển dần về đầu thấp của ống và rơi ra. Tùy theo vị
trí của máng hứng, kích thước của các hạt dài và ngắn được phân riêng sẽ thay đổi.
Năng suất và chất lượng làm việc của ống phân loại tăng khi ống dài hơn. Ngoài ra
kích thước lỗ cần chính xác và đồng nhất, nếu không rất khó phân loại.Trong trường
hợp quay nhanh, lực ly tâm quá lớn sẽ làm hạt bám chặt lên thành ống làm giảm khả
năng phân riêng hoặc đôi khi không phân riêng được.
Ống phân loại thường được chế tạo thành cụm gồm 2 ống làm việc nối tiếp nhau,
ống trên đổ xuống ống dưới. Như vậy cho phép điều chỉnh 2 ống khác nhau nhằm đạt
hiệu suất phân riêng cao nhất. Ống phân loại thường được dùng phân riêng gạo-tấm
sau khi xay xát, cho phép tách hầu hết các hạt gãy ra khỏi khối hạt từ đó có thể đấu
trộn trở lại để có được hỗn hợp gạo tấm theo đúng tỉ lệ yêu cầu
7


2.5.2 Phân loại theo những tính chất khí động học
Trong các xí nghiệp chế biến bột, gạo và thức ăn hỗn hợp cho gia súc thường dùng
khá phổ biến các thiết bị phân loại hỗn hợp bằng dòng không khí. đó là phân loại
bằng sức gió, dựa vào tính chất khí động học của các cấu tử để phân chia thành các
phần khác nhau.
Những tính chất khí động học của phân tử phụ thuộc vào hình dạng, kích thước,
khối lượng, trạng thái bề mặt của phân tử, vị trí của phân tử trong dòng không khí và
cuối cùng là trạng thái của không khí..
Khả năng chống lại sức đẩy của dòng không khí gọi là độ cản gió của phân tử. Nếu
các phân tử có độ cản gió khác nhau thì vận tốc của chúng khác nhau. Dựa vào sự
khác nhau đó có thể phân loại hỗn hợp .
Ở nước ta, Trung Quốc, Nhật Bản .v..v. còn dùng quạt hòm để tách các tạp chất
nhẹ và nặng trong khối lương thực dựa vào nguyên tắc phân loại theo tính chất
2.5.3 Phân loại theo màu sắc
Hạt ngũ cốc có màu khác không đặc trưng thường là các hạt không tốt hoặc hư
hỏng. Để tách các hạt có màu khác thường ra khỏi khối hạt, có thể dùng máy tách hạt

màu. Máy tách hạt màu làm việc dựa theo nguyên tắc phân biệt hạt màu bằng cảm biến
màu của dòng hạt đang trượt trên rãnh. Nếu phát hiện hạt có màu khác lạ, một ống thổi
khí sẽ thổi hạt màu ra khỏi rãnh và rơi xuống máng hứng bên dưới. Máy có thể tách
hầu hết các hạt có màu sẫm ra khỏi khối hạt có màu sáng.
Đối với gạo, năng suất máy có thể đạt tới 200 kg/h/rãnh. Thông thường mỗi máy có
thể có từ 60-80 rãnh làm việc đồng thời.

Hình 3.30. Nguyên tý tách màu
8


Hình 3.31. Nguyên lý cấu tạo máy rây

Hình 3.32. Các loại máy rây thường thấy

9


2.5.4 Phân loại theo tính chất từ tính
Máy phân cỡ trái cây, thủy sản Tạp chất sắt như bulông, đinh, thép, mạt sắt...
thường lẫn trong các vật liệu rời, hạt ngũ cốc. Sắt thể làm hư hỏng máy móc sản xuất
gia công chế biến, do đó cần chú ý tách sắt ra nhằm hạn chế hư hỏng.
Ðể tách tạp chất sắt thường sử dụng nam châm vĩnh cữu hoặc nam châm điện. Nam
chân được lắp trên đường đi của nguyên liệu, tạp chất sắt sẽ được giữ lại còn các vật
liệu khác đi qua. Phần tạp chất nầy được lấy ra định kỳ để bảo đảm khả năng làm việc
của nam châm.

Máy tách tạp chất sắt

Trống quay tách tạp chất sắt từ

10


2.5.5 Khái niệm Sàng
Sàng là phương pháp phổ biến và đơn giản nhất để phân loại nguyên liệu và sản
phẩm trong các nhà máy chế biến bột gạo và xí nghiệp chế biến thức ăn hỗn hợp cho
gia súc.
Từ "sàng " dùng trong trường hợp lỗ phân loại có kích thước lớn và "rây" dùng
trong trường hợp lỗ phân loại có kích thước nhỏ.
Phân loại kích thước từ nhỏ đến lớn (hình 2.5.1.2a): Tại đậy các mặt sàng được xếp
nối tiếp nhau. Mặt sàng có kích thước lỗ nhỏ được đặt trước, kích thước lỗ lớn đặt
sau. Khi hỗn hợp vật liệu chuyển động từ trái sang phải ta sẽ thu được sự phân loại
như mong muốn.
Phân loại kích thước từ lớn đến nhỏ (hình 2.1.5.2b): Tại đậy mặt sàng được xếp
song song và chồng lên nhau. Mặt sàng có kích thước lỗ lớn dặt lên trên, kích thước lỗ
nhỏ đặt dưới. Khi hỗn hợp vật liệu chuyển động từ trên xuống ta sẽ thu nhận được sự
phân loại như mong muốn.

Hình 2.5.1.2a.Phân loại theo kích thước từ nhỏ đến lớn Hình 2.1.5.2b.Phân loại theo kích thước từ lớn đến nhỏ

11


2.5.5.1 Các loại máy sàng
- Mặt sàng phẳng: được dùng phổ biến nhất vì có hệ số sử dụng bề mặt làm việc

của lưới cao nhất. Có 3 loại : Máy sàng có lưới chuyển động tịnh tiến qua lại,
máy sàng có lưới chuyển động tròn, máy sàng có máy chuyển động rung.
- Mặt sàng hình trụ: để kiểm tra phế liệu của hạt.

Hình. Sơ đồ cấu tạo các loại sàng phẳng

2.5.5.2 Máy sàng rung
Mục đích sử dụng :
- Phân loại nguyên liệu
- Vận chuyển vật liệu
- Làm tơi và nguội vật liệu

Phân loại: Có 2 cơ cấu gây rung động cho máy sàng rung
- đĩa có gắn đối trong
- Cơ cấu lệch tâm
- đĩa có gắn đối trong: được gắn trên trục dẫn động của máy. Khi trục quay các

đĩa này gây nên các lực quán tính làm cho thùng sàng chuyển động theo các
hướng khác nhau.

12


Hình 2.5.5.3 Sơ đồ của một máy sàng rung
Cấu tạo và nguyên tắc làm việc: 1- thùng sàng
2,3- lò xo xoắn 4- trục dẫn động 5- đối trong

Cơ cấu gây rung động là đĩa có gắn đối trọng.Ở lưới trên, các tập chất lớn được tách
ra, còn ở lưới dưới là các tạp chất nhỏ Thùng sàng 1 có gắn lưới sàng tựạ trên bốn lò
xo xoắn thẳng đứng 2,3. Các chi tiết để lắp ghép các lò xo với thùng sàng, cho phép
điều chỉnh mức độ kéo căng của chúng. Tại trọng tâm của thùng sàng có trục 4 trên đó
có gắn đối trong 5. Khi trục mang đối trọng quay thì trọng tâm của thùng sàng chuyển
dịch tương đối với trọng tâm của toàn hệ, còn trọng tâm của toàn hệ thì đứng yên .

Hình 2.7. Sơ đồ cấu tạo máy sàng rung cơ cấu lệch tâm
1. Bệ máy; 2. Lò xo; 3. Khung sàng; 4. đối trọng gây rung; 5. đĩa quay
6. trục lệch tâm 7. Bánh đai dẫn động; 8. lưới sàng

Cơ cấu lệch tâm: Trục lệch tâm của máy được tựa trên các gối đỡ. Các gối đỡ này
lại được gắn vào thùng sàng. Khi máy làm việc thùng sàng sẽ thực hiện chuyển động
rung nhờ sự quay của trục lệch tâm.

13


Máy gồm có khung sàng 3 được đỡ bằng hệ thống lò xo gắn trên bệ máy 1. Trên
khung sàng 3 còn gắn ổ đỡ của trục lệch tâm 6. Phía ngoài trục lệch tâm 6, người ta
bố trí hai đĩa 5 mà vành của nó có gắn hai đối trọng. Với cách lắp này, có thể điều
chỉnh biên độ dao động của sàng. Trục lệch tâm nhận truyền động quay qua bánh
đai dẫn động 7 từ động cơ vào. Trên khung sàng có thể đặt 1,2 hay nhiều lưới sàng 8
tùy theo yêu cầu phân loại.
2.5.5.3 Sàng khay (sàng giật)
Sàng khay cũng là sàng dùng để phân riêng hỗn hợp thóc gạo sau khi xay. Nguyên
lý làm việc của nó dựa lên sự khác biệt khối lượng riêng và hiện tượng phân lớp khi
chuyển động giữa thóc và gạo.
Sàng giật được cấu tạo gồm tấm kim loại nhẵn láng có dập các hốc lõm xen kẽ.
Kích thước và hình dạng của các hốc được thiết kế sao cho khi sàng chuyển động, hốc
sẽ tác dụng lực lên khối hạt trên mặt sàng. Sàng được đặt nghiêng theo hai chiều sao
cho có một góc cao nhất và một góc thấp nhất.
Hỗn hợp thóc gạo được đưa vào ở góc cao nhất. Nhờ vào chuyển động của sàng,
thóc bị phân lớp và nổi lên trên bề mặt lớp hạt. Do có các hốc nên khi sàng chuyển
động lớp gạo sẽ được đưa lên phía cao của sàng và lấy ra ở một góc sàng. Lớp thóc
nằm trên bề mặt lớp gạo sẽ trượt xuống dưới (trượt trên bề mặt lớp gạo), và sẽ di

chuyển xuống góc thấp nhất. Giữa góc lấy thóc và gạo là vùng hỗn hợp, trong đó gạo
còn lẫn thóc và sẽ được đưa trở lại phía trước sàng. Tần số chuyển động của sàng
thường là 300 lần/phút. Năng suất của một tầng sàng có thể tới 1-1,5 tấn/h.

Hình 2.5.5.3a Đường di chuyển lúa gạo trên bề mặt sàng
14


Hình 2.5.5.3b Nguyên lý hoạt động của sàng khay

Bề mặt sàng cần phải thật phẳng để bảo đảm quá trình phân loại xảy ra chính
xác. Trường hợp bề mặt sàng bị gồ, lớp gạo mỏng đi, khi sàng giật cả thóc cũng
chạy lên theo gạo và ngược lại một phần gạo bị trượt xuống. Ở chỗ lõm, lớp gạo
lên dày hơn nên một phần gạo không được đẩy lên và sẽ trượt xuống theo thóc.
* Ưu nhược điểm của sàng giật
− Do năng suất một lớp sàng nhỏ nên năng suất chung của cả máy sàng có thể từ
rất nhỏ đến lớn.
− Cấu tạo nhỏ, gọn, dễ lắp đặt, điều chỉnh.
− Do có nhiều lớp sàng được bố trí chồng lên nhau nên khó đạt độ đồng nhất cho
tất cả các lớp.

Hình 2.5.5.3c Sàng khay với 3 cửa lấy gạo, hốn hợp, lúa

15


2.5.5.4 Máy sàng hình thùng
- Được sử dụng rộng rãi trong kĩ thuật
- Cấu tạo gồm một thùng quay trên mặt thùng (thành thùng ) có đục lỗ nhỏ đều

đặn ,mặt sàng nghiêng một góc nhỏ
- Vật liệu vào thùng,hạt nhỏ chui qua lỗ thùng đi ra ngoài
- Nhược điểm : phân loại kém hơn sàng rung và sàng lắc, tiếng ồn cũng như không

tận dụng hết mặt sàng,nặng nề và nhiều bụi
2.5.5.5 Máy sàng xích
- Dùng phân loại các cục có kích thước lớn như trong khai thác đá quặng
- Cấu tạo gồm nhiều xích di chuyển theo trục lăn
- Vật liệu đi vào khe hở giữa các mắt xích những cục lớn không đi qua khe được

và được đưa về đầu sàng
2.5.5.6 Sàng đứng yên
-

3

Ít được sử dụng vì năng suất thấp
Cấu tạo gồm tấm thép có các rãnh đặt dốc một góc 20 -25o
Vật liệu được đổ vào sàng hạt nhỏ đi qua hạt lớn trượt theo mặt sàng
Ưu điểm đơn giản rẻ dễ vận chuyển

QUÁ TRÌNH ÉP
Dựa vào mục đích của quá trình ép ta có thể chia thành hai loại quá trình ép : ép

( thu sản phẩm chính là dịch ép), ép đùn ( thu sản phẩm là phần rắn) hay nói cách
khác là định hình cho sản phẩm thực phẩm.
3.1 Bản chất của quá trình
-

Tác động vào vật liệu làm vật liệu bị biến dạng trên vật cản

phân loại chia lỏng rắn trong vật liệu
định hình
biến dạng vật liệu

3.2 Phạm vi ứng dụng
- khai thác vật liệu như sản xuất đường,ép nước hoa quả, sản xuất dầu thực vật,tinh

dầu

16


3.3 Ép (sản phẩm chính là dịch ép)
3.3.1 Cơ sở khoa học
Ép là quá trình thu hồi các thành phần bên trong nguyên liệu bằng cách sử dụng áp
lực để phá vỡ cấu trúc của nguyên liệu và làm cho các cấu tử cần thu hồi thoát ra
ngoài. Sản phẩm của quá trình thường là dung dịch có chứa cấu tử chúng ta cần thu
hồi. Động lực chính của quá trình chính là áp lực tác dụng lên nguyên liệu. Khi áp suất
tác dụng lên các thành phần tạo nên cấu trúc của nguyên liệu sẽ làm cho các tế bào
nguyên liệu bị phá hủy và các cấu tử mong muốn sẽ thoát ra ngoài.
Quá trình ép thường sử dụng độc lập, hoặc phải kết hợp với các quá trình khác để
tăng cường hiệu quả thu hồi cấu tử cần thiết bên trong nguyên liệu. Vì vậy trong công
nghệ thực phẩm người ta chia ép làm hai nhóm:
Quá trình ép không có quá trình hỗ trợ: theo đó, quá trình phá vỡ cấu trúc tế bào và
ép để các cấu tử thoát ra ngoài được thực hiện cùng một lúc. Phương pháp này
thường được áp dụng đối với các loại nguyên liệu có cấu trúc mềm, dễ phá hủy hoặc
các nguyên liệu có độ ẩm cao.
Quá trình ép có quá trình hỗ trợ: nguyên liệu được xử lý trước khi ép để tăng hiệu
quả quá trình ép. Quá trình hôc trợ thường là quá trình nghiền hoặc xử lý nhiệt.
Phương pháp này thường áp dụng cho nguyên liệu có độ ẩm thấp, có độ cứng lớn như

các loại hạt có dầu.
Thông thường, quá trình ép không có quá trình hỗ trợ có vốn đầu tư thấp và có hiệu
quả kinh tế cao hơn quá trình ếp có hỗ trợ.
Trong quá trình ép, việc thu nhận dịch ép là quá trình thu hồi không chọn lọc các
cấu tử trong nguyên liệu. Do đó, đối với một số loại nguyên liệu, khi hiệu suất ép
càng cao thì chất lượng dịch ép càng thấp do lẫn nhiều thành phần không mong muốn.
Ví dụ, trong quá trình ép nho để thu hồi dịch nho trong sản xuất rượi vang, nếu ép
càng kiệt, thì càng có nhiều chất tạo vị đắng lẫn vào dịch nho, làm rượi vang thành
phần bị giảm chất lượng.

17


3.3.2 Mục đích công nghệ và phạm vi thực hiện
3.3.2.1 Mục đích công nghệ
-

Quá trình ép thường có mục đích chủ yếu là khai thác, thu hồi cấu tử mà ta
mong muốn.

3.3.2.2 Phạm vi thực hiện
Phạm vi của quá trình ép trong công nghệ thực phẩm là tương đối rộng
-

Trong công nghệ dầu béo, để thu hồi chất béo trong hạt có dầu.

-

Trong công nghệ chế biến rau quả, để thu hồi dịch quả.
3.3.3

Vật liệu và quá trình biến đổi

3.3.3.1 Tính chất của vật liệu ép
Xét về tính chất hóa lý: liên kết của chất dinh dưỡng với nước trong nguyên liệu
bao gồm các liên kết tự do, liên kết hóa lí và liên kết hóa học. Do đó, việc ép tách các
chất dinh dưỡng trong thực phẩm ra ngoài phụ thuộc vào sự cắt đứt các liên kết này
bằng các lực cơ học sau khi phá vỡ cấu trúc tế bào của thực phẩm.
Phần lỏng (dịch ép) của quá trình ép là nước và các chất dinh dưỡng hòa tan hay
không tan trong nước. Phần rắn (bã ép) là phần các chất xơ, phần còn lại của quá trình
ép, có độ ẩm thấp và đã bị biến đổi so với nguyên liệu ban đầu. Trong quá trình ép
cũng cần tính đến cấu trúc của vật liệu, độ cứng , độ xốp, khả năng đàn hồi của nguyên
liệu để lựa chọn thông số cho quá trình.
3.3.3.2 Biến đổi về vật liệu
Quá trình ép thường không có nhiều biến đổi, chủ yếu là các biến đổi về mặt cơ
học. Nguyên liệu trong quá trình ép sẽ giảm thể tích, tỷ trọng, kích thước,hình dáng có
thể thay đổi. Đồng thời nhiệt độ có thể tăng lên qua quá trình mà sát hoặc gia nhiệt.
Khi ép, cần chú ý một số thành phần dễ bị phân hủy như vitamin, các hợp chất
polyphenol... sẽ thoát ra khỏi tế bào, có thể tiếp xúc trực tiếp với oxi trong không khí,
dễ dàng bị oxi hóa. Để hạn chế hiện tượng hoá nâu của nguyên liệu trong quá trình ép,
có thể tiến hành xử lý nhiệt nguyên liệu để vô hoạt các enzyme hóa nâu.

18


Đối với dịch ép trái cây thì thành phần trong dịch ép thường rất thích hợp cho vi
sinh vật phát triển. Do đó, sau khi ép xong, dịch ép cần được đưa đi chế biến ở công
đoạn tiếp theo hoặc có công đoạn xử lý để ức chế vi sinh vật phát triển.
3.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng
3.3.4.1 Nguyên liệu

Cấu trúc của nguyên liệu ảnh hưởng trực tiếp đến tính chất cơ lý của nguyên liệu.
Độ cứng :nguyên liệu càng cứng độ bền cơ học càng cao thì áp lực ép lại càng lớn.
Khả năng đàn hồi :nguyên liệu nguyên liệu có tính đàn hồi càng cao thì quá trình ép
càng khó khăn, khó thực hiện.
Kích thước: kích thước của nguyên liệu càng nhỏ, chất lỏng bên trong nguyên liệu
càng dễ thoát ra bề mặt.
Độ xốp :nguyên liệu có độ xốp càng cao, quá trình ép sẽ càng hiệu quả. Vì độ xốp
của nguyên liệu càng cao, dịch ép càng dễ khuếch tán trong khối vật liệu và thoát ra
ngoài. Ngoài ra khi độ xốp của nguyên liệu cao, tế bào nguyên liệu sẽ càng dễ bị phá
vỡ khi chịu tác động của lực ép, dịch ép càng dễ thoát ra ngoài hơn.
Độ nhớt: độ nhớt của dịch ép càng lớn thì trở lực càng cao. Khi đó dịch ép càng khó
khuếch tán trong khối nguyên liệu để thoát ra ngoài.
Khả năng liên kết :trong nguyên liệu một số thành phần có khả năng liên kết với
nhau bằng một số liên kết yếu như: liên kết hidro, tương tác kị nước,... Để ép và thu
hồi cấu tử mà ta mong muốn, cần phải có quán trình xử lí để làm yếu các liên kết này.
Nếu không hiệu quả ép của quá trình sẽ thấp.
3.3.5 Thiết bị ép gián đoạn
3.3.5.1 Thiết bị ép khung bản

-

Nguyên liệu

Cấu tạo : hình (3.3.5.1)
Quy trình thực
Bỏ hiện
vào túi: lưới vải

Đặt vào giữa các bản cứng

Dịch ép

Áp suất thủy lực
Chảy

19

Khay chứa và thoát ra ngoài


3.3.5.2 Thiết bị ép dạng tank
-

Cấu tạo : hình (3.3.5.2)

Hình 3.3.5.2 Thiết bị ép dạng tank
-

Quy trình thực hiện :
Nguyên liệu được đưa vào một phía của tank (khu vực khí nén). Khí nén sẽ
đưa vào ở phía còn lại và tạo lực nén lên khối nguyên liệu, làm chất lỏng
thoát ra qua lỗ trên tank ở khu vực nén. Sau khi quá trình ép được thực hiện
xong, khí được xả ra và tank sẽ quay làm cho bã được đánh tơi và thoát ra
ngoài kênh tháo bã.

20


3.3.6 Thiết bị ép liên tục
3.3.6.1 Thiết bị ép băng tải

-

Cấu tạo: Hình (3.3.6.1)

Hình 3.3 Thiết bị ép băng tải
-

Quy trình thực hiện :
Khi thiết bị hoạt động nguyên liệu được đưa vào một đầu băng tải. Dưới tác
dụng của lực ép giữa hai băng tải, chất lỏng sẽ thoát ra và được thu hồi. Ở
phần cuối băng tải, bã được tách ra nhờ một thanh dao cạo.
3.3.6.2 Thiết bị ép trục vis

-

Cấu tạo : Hình (3.4)

Hình 3.4 Thiết bị ép trục vis

21


-

Quy trình thực hiện :
Cho nguyên liệu vào cửa bỏ nguyên liệu, nguyên liệu dần dần đi vào khoảng
không gian giữa trục vis và buồng ép. Do cấu trúc của thiết bị đường kính
của trục vis và buồng ép càng ngày càng nhỏ dần. khi đó áp lực lên nguyên
liệu càng tăng, trên buồng ép có các lỗ nhỏ dịch ép theo đó thoát ra ngoài.
Bã ép sẽ thoát ra cuối thiết bị thông qua lỗ tháo liệu.

quy trình: trục vis đặt trong xilanh có đục lỗ 2 cố định. Trục quay 250 vòng/phút.
nguyên liệu vào phuể 3. nước ép chảy qua lỗ trên xi lanh vào máng 4 ra ngoài. bã ép
qua cửa 5 ra theo máng 6. kích thước cửa tháo bã 5 có thể điều chỉnh tùy theo độ ướt
nước ép chảy ra nhiều hơn nhưng chất lượng kém hơn. lúc mới cho máy chạy nên mở
to cửa sau đó giảm dần. năng suất của máy ép trục vis loại lớn có thể đạt được khoảng
5 tấn/phút. áp suất tạo ra khoảng 8-10 kg/cm^2.
3.3.7 Máy ép thủy lực
Là loại máy thường dùng trong các nhà máy chế biến thực phẩm như sản xuất rượu
vang. Nó gồm bơm A có nhiều pittong trụ, thùng chứa B, bộ phân phối C và máy ép
D, sản phẩm ép được nạp và buồng 14.

22


Nguyên tắc làm việc: Khi pittong trụ 2 chuyển sang bên trái nâng van hút 3 và chất
lỏng làm việc từ thùng chứa B dâng lên ống 4 và nạp đầy xilanh của bơm. Khi pittong
trụ chuyển động ngược lại thì van 3 đóng, van 1 mở. Chất lỏng làm việc theo ống 10,
đi vào bộ phân phối C. Qua van nâng 6, chất lỏng chảy vào xilanh làm việc của máy
ép. Dưới áp suất của chất lỏng làm việc, pittong 15 nâng buồng 14 có sản phẩm ép về
phía đầu ép 13. Trong buồng tạo ra áp suất ở mọi mặt, nên 1 phần chất lỏng của sản
phẩm ép được tách ra qua bề mặt khan lỗ của buồng ép.
Áp suất của pittong truyền qua sản phẩm đến thanh giằng 11 và thanh ngang 12.
Tùy theo việc tách một phần chất lỏng mà áp suất tăng lên trong xilanh làm việc của
máy ép và ở trong các đường ống dẫn. Trong khi thể tích của sản phẩm ép giảm đi,
nên tốc độ nâng của trụ trơn cũng phải giảm. do đó phải thay đổi việc bơm chất lỏng
làm việc: chất lỏng từ xilanh của bơm theo ống 9 đi vào dưới pittong 7 và ép lực nó
đến một áp suất nhất định, pittong nâng lên trên ép lò xo 5 và mở van 8. Qua van đó,
chất lỏng chảy về phía van hút 3 của bơm, nhờ đó lượng chất lỏng đi vào xilanh làm
việc của máy ép giảm đi.

Khi ép xong thì tắt bơm và chuyển tay gạt về vị trí I, khi đó van 6 đóng lại, van 17
mở ra va chất lỏng làm việc từ xilanh 16 chảy vào phần bên phải của thùng B. Trụ trơn
15 và buồng ép 14 được hạ xuống dưới và bã được tháo ra. Ở thùng B có đặt lưới 10,
để lọc chất lỏng làm việc trước, khi vào xilanh của bơm.

23


3.3.8 Máy ép trục
3.3.8.1 Cấu tạo máy ép
Một bộ máy ép gồm các bộ phận chính:
-

Giá máy

-

Các trục ép: trục đỉnh, trục trước và trục sau

-

Bộ gối đỡ trục và bộ điều chỉnh vị trí lắp trục

-

Bộ phận nén trục đỉnh

-

Tấm dẫn mía (lược đây và các lược khác)

3.3.8.2 Trục ép
Gồm có lõi trục bằng thép, 1 đầu gắn 1 bánh xe răng cao chân để truyền chuyển
động, lồng chặt trong áo trục bằng gang đặc biệt. Hai cổ trục tròn nhẵn bóng, đường
kính bằng ½ đường kính trục ép. Ở 2 đầu áo trục có vành chắn nước mía khỏi bắn vào
cổ trục. HÌnh dáng và vị trí lắp của vành đó trên trục đỉnh và hai trục trước có khác
nhau.
Giá máy có nhiều kiểu: kiểu đỉnh thẳng ( hình 2.31), kiểu đỉnh nghiêng và kiểu cần
nén cong (hình 2.32)

3.3.8.3 Bộ phận nén trục đỉnh (áp lực trục đỉnh)
Trong quá trình ép, áp lực trục đỉnh đóng vai trò quyết định. Nó phá vỡ tế bào mía,
giải phóng nước mía ra ngoài.
Để tạo ra áp lực lớn ở trục đỉnh, có thể sử dụng các thiết bị:

24


-

Thiết bị tăng áp lò xo

-

Thiết bị tăng áp đều

-

Thiết bị tăng áp khí nén
Nhược điểm của thiết bị tăng áp lò xo là lực tác dụng lên trục đỉnh không đều nên

hiện nay ít dùng.

3.3.8.4 Thiết bị tăng áp dầu
Gồm: pittong nén dầu A và hộp dầu trên trục đỉnh B
Nguyên lí: Dầu trong xilanh A được pittong nén tới áp suất cao. Dầu có áp suất cao
được được dẫn vào hộp chứa dầu trên trục đỉnh. Hộp dầu có diện tích nén vào cổ trục
lớn. Dó vậy áp lực dầu nén xuống trục đỉnh lớn.
Ưu điểm: Tạo được áp lực lớn ở áp lực lớn ở đỉnh. Áp lực này không thay đổi khi
lớp mía vào dày mỏng khác nhau.
Nhược điểm: chiếm nhiều diện tích, làm việc nặng nề, mức ì lớn.
3.3.8.5 Thiết bị, tăng áp bằng khí nén:
Nguyên lý giống thiết bị tăng áp dầu nhưng áp suất cao, ở đây dược tạo ra bằng khí
nén.

25