Thiết kế phân xưởng sản xuất chính sản xuất kẹo cứng không nhân và kẹo mềm với năng suất 10 tấn sản phẩmngày + cad

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
HUẾ

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT
NAM

KHOA CƠ KHÍ CÔNG NGHỆ

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc



-----------*-----------

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ
Tên đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất chính sản xuất kẹo
cứng không nhân và kẹo mềm với năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày.
2
Nội dung các phần thuyết minh và tính toán.
- Lời nói đầu.
- Giới thiệu nguyên liệu.
- Chọn và thuyết minh quy trình.
- Tính cân bằng vật chất.
- Tính và chọn thiết bị.
- Kết luận.
- Tài liệu tham khảo
1

3

Bản vẽ.

- Bản vẽ mặt bằng phân xưởng sản xuất chính: A1, A3.
- Bản vẽ mặt cắt phân xưởng sản xuất chính: A1, A3.

4

Ngày giao nhiệm vụ: 09/2016

5

Ngày hoàn thành: 01/2016

Huế, ngày 08 tháng 01 năm 2016
Xác nhận bộ môn

Giáo viên hướng dẫn

TS. Nguyễn Văn Huế

1


MỤC LỤC

2


DANH MỤC BẢNG

3

LỜI NÓI ĐẦU
Kẹo là sản phẩm hết sức quen thuộc với con người, là nguồn thực phẩm
giàu giá trị dinh dưỡng, phù hợp với mọi lứa tuổi và mọi giới tính. Chính vì vậy
mà nghành sản xuất kẹo đã tồn tại từ lâu đời và đến nay đã và đang tồn tại một
cách mạnh mẽ. Mặt hàng kẹo ngày càng có nhiều chủng loại phong phú, đa
dạng và ngày càng được cải tiến về chất lượng.
Ở nước ta, nghành công nghiệp sản xuất kẹo cũng đang phát triển không
ngừng để đáp ứng nhu cầu trong và ngoài nước. Một số nhà máy sản xuất kẹo
quy mô lớn như: Vinabico, Lubico, Hải Hà, Kinh Đô…Tuy vậy ngành công
nghệ sản xuất kẹo nước ta đang phải cạnh tranh quyết liệt với kẹo ngoại nhập,
bên cạnh đó nhu cầu trong nước vẫn chưa được đáp ứng đầy đủ. Vì vậy ngành
công nghiệp sản xuất kẹo của chúng ta cần phải phát triển hơn nữa để đáp ứng
nhu cầu tiêu thụ và vững vàng trong cạnh tranh với hàng ngoại nhập.
Đứng trước xu thế chung của thị trường, để góp phần tăng thêm sức mạnh
của nghành công nghiệp sản xuất kẹo Việt Nam, việc xây dựng thêm các nhà
máy sản xuất kẹo là điều cần thiết.
Xuất phát từ tình hình thực tế trên, cùng với các điều kiện thuận lợi về
tiềm năng bánh kẹo, tôi tiến hành thực hiện đề tài: “ Thiết kế phân xưởng
sản xuất chính sản xuất kẹo cứng không nhân và kẹo mềm với năng
suất 10 tấn sản phẩm/ ngày”.

4


PHẦN 1
GIỚI THIỆU NGUYÊN LIỆU
•

•

-

1.1. Tổng quan về kẹo
Kẹo là một thể trạng thái vô định hình, quá bão hòa, không bị kết tinh của hỗn
hợp đường đun sôi. Đặc điểm của các loại kẹo phụ thuộc vào tỉ số giữa đường
saccharose/mạch nha và lượng nước còn lại trong kẹo
Phân loại kẹo
Người ta có thể phân loại kẹo theo 2 cách:
Nếu phân loại theo hàm lượng nước thì có các loại sau:
- Kẹo cứng: độ ẩm 1 – 3%
Kẹo dẻo: độ ẩm 4 – 5%
Kẹo mềm: độ ẩm 5 – 7%
Nếu phân loại theo đặc trưng của thành phẩm kẹo thì các loại kẹo đa
dạng hơn và người ta thường phân loại theo đặc điểm này sau:
Bảng 1.1. Phân loại các nhóm, chủng, loại kẹo
Nhóm
Chủng
Loại
Kẹo cứng hoa quả
Quýt, chanh, dừa, chuối, táo, ...
Kẹo cứng bơ
Bơ sữa, bơ dừa, bơ ca cao, café, .
Kẹo cứng
Kẹo cứng tinh dầu
Bạc hà, hoa hồng, hoa quế, hạnh
nhân, . . .
Kẹo mềm tinh bột
Quýt, chanh, nho, vải, bí đỏ, . . .
Kẹo mềm aga

Quýt, chanh, dừa, sữa, . . .
Kẹo mềm
Kẹo mềm pectin
Quýt, chanh, dâu, . . .
Kẹo mềm gelatin
Quýt, dâu, . . .
Kẹo mềm albumin
Cam, quýt, dứa, sữa, . . .
Kẹo cao su
Bạc hà, chanh, cam thảo, . . .
Kẹo dẻo
Kẹo mè xửng
Chuối, nho, bạc hà, . . .
Keo nhân bột quả
Quýt, chanh, dâu, dừa, . . .
Kẹo nhân bột hạt thơm
Lạc, hạnh nhân, vừng, . . .
Kẹo có nhân Kẹo nhân rượu
Rượu rum, rượu uýt – ki, rượu
nho, . . .
Kẹo có nhân khác
Socola, bơ, sữa, . . .
Socola thuần chuất
Chanh, quýt, chuối, . . .
Kẹo socola
Socola có nhân
Hạnh nhân, caramen, mứt quả
Kẹo dinh dưỡng
Vitamin A, B, C, . . .
Kẹo thuốc

Kẹo kháng sinh
Penicillin, biomixin, . . .
•

Giá trị dinh dưỡng của kẹo
5


Kẹo chứa nhiều chất cần thiết cho cơ thể như cacbonhydrat, chất béo,
chất khoáng, sinh tố… cacbonhydrat chủ yếu là polisaccharit, disaccharit mà
dạ dày có thể hấp thu khá dễ dàng, đặc biệt là trẻ em sử dụng rất thích hợp.
Monosaccharit cũng tồn tài khá phổ biến trong bánh kẹo, thường các loại kẹo
chế biến từ mật tinh bột hoặc đường chuyển hóa chứa nhiều glucose và
fructose.
Glucid
Glucid trong kẹo chủ yếu là đường. Đây là nguồn chủ yếu cung cấp nhiệt
năng cho cơ thể con người. Cứ mỗi gam đường tỏa ra một nhiệt lượng là 4,22
Kcal.
Disaccharit là một chất ngọt cơ bản có khá nhiều trong các loại kẹo trái
cây. Trong kẹo cứng, hàm lượng saccharose có thể đạt 75 – 80%. Một số loại
kẹo trái cây khác chế biến từ nha có chứa nhiều maltose. Dạ dày hấp thu chất
này rất dễ dàng, đặc biệt trẻ em sử dụng rất thích hợp.
Monosaccharit cũng tồn tại phổ biến trong kẹo trái cây. Thường các loại
kẹo trái cây được chế biến chủ yếu từ mật tinh bột ở dạng chuyển hóa, đều
chứa nhiều glucose và fructose. Trong một số kẹo mềm trái cây, hàm lượng
monosaccharit rất cao thậm chí trên 35%.
Các loại glucid khác như pectin, tinh bột,… cũng có mặt trong thành
phần của kẹo nhưng với hàm lượng nhỏ hơn nhiều.
Lipid
Chất béo trong kẹo có thể lên đến 40% và được đưa vào trong kẹo dưới

dạng bơ, sữa, cacao,… Lượng nhiệt sinh ra của một đơn vị khối lượng chất béo
lớn gấp 2 lần của đường. Mỗi gam chất béo tỏa ra một nhiệt lượng là 9,3 Kcal.
Do đó ăn kẹo có chứa nhiều chất béo sẽ bù đắp được khá nhiều nhiệt năng
tiêu hao của cơ thể. Chất béo trong kẹo đều đã được nhũ hóa một cách đầy đủ,
thể tích của chúng đã được phân tán cao làm cho cơ thể hấp thu rất dễ dàng.
Protein
Protein trong kẹo được bổ sung vào thông qua các thành phần như sữa,
cacao,…
Hàm lượng albumin trong các loại kẹo tương đối cao, có thể bù đắp sự
thiếu hụt của cơ thể người cả về số lượng lẫn chất lượng. Albumin từ lòng
trắng trứng được bổ sung trong sản xuất kẹo mềm. Về quan điểm dinh dưỡng
học, albumin động vật có thể nâng cao hệ số hấp thu của cơ thể đối với
albumin thực vật; vì thế trẻ em trong thời kỳ sinh trưởng, phụ nữ có thai,
người ốm có thể dùng kẹo chứa nhiều albumin để điều tiết dinh dưỡng.
Vitamin và khoáng
6


•
-

Trong kẹo trái cây có các sinh tố và chất khoáng cần thiết cho cơ thể như
vitamin C, các chất khoáng như canxi, photpho, sắt,… Kẹo trái cây là nguồn bổ
sung quan trọng các chất vi lượng rất cần thiết cho cơ thể mà các bữa ăn
chính cung cấp không đầy đủ. [7]
1.2. Nguyên liệu chính
1.2.1. Đường Saccharose
Tính chất vật lý
Là tinh thể không màu
Có nhiệt độ nóng chảy: 165 – 1800C

Công thức phân tử: C12H22O11
Khối lượng phân tử: M= 324 g/mol
Tan tốt trong nước, độ hòa tan của đường tăng theo nhiệt độ
Bảng 1.2. Độ hòa tan của đường saccharose theo nhiệt độ
Độ hòa tan
Độ hòa tan
Nhiệt độ
o
Nhiệt độ ( C)
( g sac/ 100g
( g sac/ 100g H2O)
(oC)
H2O)
10
190,4
60
287,3
20
203,9
70
320,5
30
219,5
80
362,2
40
238,1
90
415,7
50

260,1
100
487,2

•

Tính chất háu nước

•

Saccharose không háo nước, nó chỉ bắt đầu hút ẩm khi độ ẩm tương đối
không khí đạt 90%. Nhưng khi ta nấu đường saccharose với các dạng đường
khử khác thì sản phẩm tạo ra rất dễ hút ẩm và các dạng đường khử có khả
năng hút ẩm rất lớn. Tuy nhiên sự tác động tính háo nước của từng loại
đường cũng khác nhau. Glucose có mặt trong hỗn hợp làm cho tính háo nước
của saccharose tăng hơn so với saccharose tinh khiết nhưng lại kém hơn sự có
mặt của fructose và đường chuyển hoá.
Tính kết tinh

•

Đường saccharose dễ tạo ra dung dịch quá bão hoà, dung dịch quá bão
hoà tạo thành không bền vững vì khi thay đổi một số điều kiện như khuấy
trộn cơ học, hạ nhiệt độ đột ngột,... lượng đường bão hoà rất dễ kết tinh trở
lại. Vì vậy, trong công nghiệp sản xuất bánh kẹo, người ta luôn luôn dùng chất
chống hồi đường để làm cho viên kẹo có tính chất phi tinh.
Độ nhớt
Dung dịch đường saccharose có độ nhớt cao và độ nhớt của dung dịch
tăng khi nồng độ tăng và nhiệt độ giảm.
7

•

Trong sản xuất kẹo, khi độ nhớt tăng thì gây khó khăn cho việc khuấy
trộn, lắng lọc, làm sạch. Do đó, người ta thường nâng nhiệt thích hợp để
thuận lợi cho sản xuất mà không gây ảnh hưởng tới chất lượng kẹo.
Tính chất hóa học
- Khả năng chuyển hoá
Dưới sự có mặt của ion H+, dung dịch saccharose sẽ phân giải tạo thành
đường chuyển hoá.
C12H22O11 + H2O

+

H→

C6H12O6 + C6H12O6

Glucose

Fructose

Tốc độ chuyển hoá phụ thuộc vào nồng độ dung dịch đường, nhiệt độ,
nồng độ axit và thời gian chuyển hóa. Lượng đường chuyển hoá có ảnh hưởng
tới sự kết tinh của saccharose. Khi nấu kẹo ở nhiệt độ cao và có mật tinh bột
thì một phần saccharose bị chuyển hóa (vì mật tinh bột có độ axit nhất định).
Nếu độ axit tăng và nhiệt độ tăng thì phản ứng chuyển hoá tăng. Nếu
trong dung dịch axit có tính oxy hoá như HNO 3 thì phản ứng xảy ra tiếp. Nếu
pH thấp thì có thể glucose, fructose bị phân huỷ.

- Tác dụng với kiềm
Trong môi trường kiềm ở nhiệt độ cao, đường phân hủy tạo ra chất màu
và axit. Tốc độ phân hủy tăng theo độ pH, thời gian, nhiệt độ, chất lượng
đường.
Khi tác dụng với Ca cho sản phẩm sau: C12H22O11.CaO, C12H22O11.2CaO,
C12H22O11.3CaO
Dưới tác dụng của độ kiềm cao và nhiệt độ thì saccharose bị phân hủy
tạo ra nhiều chất và có màu.
Saccharose → Monosacarit → Aldehit đường → hydrometyl fucforol → axit
levilic + axit foocmic + chất màu
- Phản ứng caramen hóa
Dưới tác dụng của nhiệt độ đường saccharose bị mất nước và trùng
hợp tạo ra nhiều sản phẩm khác nhau và chất màu.
Khi nâng nhiệt độ đến 1350C thì saccharose bắt đầu biến đổi tạo ra các
andehyt (glucozan, frutozan) không màu.
135°C
C12H22O11  → C6H10O5 + C6H10O5 + H2O
Glucozan

Frutozan

Nếu nhiệt độ cao hơn nữa 185 – 1900C
8


C6H10O5 + C6H10O5
Glucozan

C 12H22O11

Frutozan

izo saccharozan

Khi ở nhiệt độ cao hơn sẽ mất đi 10% nước tạo thành caramelan (C 12H18O9
hoặc C24H36O18) có màu vàng.
2 C12H20O10 - 2 H2O

C 12H18O9 hoặc C24H36O18

Khi mất 14% nước tạo thành caramelen
C12H20O10 + C24H36O18

C36H48O24

+ 4 H 2O

Và khi mất 25% nước sẽ tạo thành caramelin có màu nâu đen.
Tiêu chuẩn kỹ thuật của saccharoza
- Độ ẩm: 0,05%.
- Đường khử: ≤ 0,05%.
- Độ axit: pH = 6.
- Độ tinh khiết: 99,75%.
- Tỷ lệ tro: < 0,03%.

-

- Màu sắc: 1,05 stame. [4, tr2]
1.2.2. Mật tinh bột
Mật tinh bột là một sản phẩm do thủy phân tinh bột chưa triệt để bằng

axit hoặc enzyme. Là một trong những nguyên liệu chính dùng trong sản xuất
kẹo. Khi thủy phân tinh bột thu được các hydratcacbon có trọng lượng phân
tử khác nhau nhưng thành phần chính của mật tinh bột là dextrin, maltose và
glucose.
Mức độ thủy phân càng cao thì lượng glucose càng nhiều và ít dextrin.
Dextrin trong thành phần của mật tinh bột không phải là chất đồng nhất mà
phân tử của nó có cấu tạo từ các số lượng khác nhau các gốc glucose và
maltose còn gọi là đường mạch nha (C 12H22O11). Khi bị thủy phân, một phân
tử maltose tạo ra hai phân tử glucose.
Chất lượng và độ bền của sản phẩm bánh kẹo khi bảo quản phụ thuộc
vào thành phần các hydratcacbon của mật, phụ thuộc vào tỉ lệ glucose,
maltose và dextin trong mật.
Tùy theo yêu cầu sử dụng người ta sản xuất ra mật tinh bột có hàm
lượng đường các loại khác nhau và được chia làm 3 loại:
Mật đường hóa thấp: có hàm lượng đường khử từ 28 – 38% tính theo
glucose.
9


-

Mật đường hóa trung bình: có hàm lượng đường khử từ 48 – 58% tính theo
glucose.
Mật đường hóa cao: có hàm lượng đường khử >60% tính theo glucose.
Khi mức độ đường hóa càng cao thì mật có độ nhớt càng thấp và độ
ngọt càng cao. Mật đường hóa cao thu được là do thủy phân tinh bột bằng
acid và sau đó tiếp tục thủy phân bằng enzyme. Hàm lượng dextrin trong đó
ít hơn so với các loại mật khác do đó độ nhớt của nó thấp hơn.
Mật tinh bột trong công nghệ sản xuất kẹo đóng vai trò là chất chống
hồi đường. Tính chất chống kết tinh của mật tinh bột là do nó làm tăng độ

nhớt của dung dịch đường mật so với dung dịch đường saccharose tinh khiết
ở cùng một nồng độ và đồng thời làm tăng độ hòa tan chung của đường có
trong hợp chất.
* Tiêu chuẩn chất lượng của mật tinh bột
- Mật tinh bột ở dạng quánh màu vàng nhạt hoặc không màu, có vị ngọt
mát, không có vị mặn hoặc tanh.
- Hàm lượng chất khô: Bx= 80 – 82%
- Hàm lượng đường khử: Rs= 35 – 37%
- pH= 4,6 – 4,8
- Hàm lượng muối ≤ 0,3%.
- Không có nấm men, nấm mốc, không có tạp chất. [4, tr3]
1.2.3. Đường chuyển hóa
Đường chuyển hóa là hỗn hợp glucose và fructose với tỉ lệ bằng nhau.
Đường chuyển hóa cũng được dùng để thay thế một phần hay hoàn toàn mật
tinh bột. Đường chuyển hóa dùng làm kẹo cần có các thành phần như sau:
Hàm lượng đường khử: 70 – 78%
Hàm lượng đường chưa khử 2 – 10%
Hàm lượng nước: 18 – 20%
Khi đun nóng thì tính chất hóa lý của đường chuyển hóa thay đổi nhanh
hơn đường saccharose vì đường fructose rất nhạy với nhiệt độ.
Màu sắc của dung dịch đường chuyển hóa bắt đàu tăng ở nhiệt độ 100 –
120˚C, màu sắc càng tăng khi nhiệt độ đạt tới 145-160˚C và thời gian nấu từ
60 – 90 phút. Màu của dung dịch đường chuyển hóa tăng nhanh là do sản
phẩm màu tạo ra khi phân hủy sâu sắc đường chuyển hóa, đặc biệt là
fructose.
Trong môi trường kiềm thì sự phân hủy đường chuyển hóa xảy ra mạnh
nhất và tạo ra các sản phẩm phân hủy có màu sắc đậm.
10

Đường chuyển hóa hầu hết có tính chất háo nước, do đó dùng hạn chế
trong sản xuất kẹo. Khi bảo quản ở nhiệt độ 20 0C và độ ẩm không khí 50% thì
nó bắt đầu hút ẩm. [4, tr4]

1.2.4. Glucose
Đường glucose dùng trong sản xuất kẹo có trong thành phần của đường
chuyển hóa và mật tinh bột. Glucose là sản phẩm của phản ứng thủy phân
đường saccharose với chất xúc tác là acid.
Glucose tinh thể ít háo nước, nó bắt đầu hút ẩm khi độ ẩm của không khí
đạt tới 85 – 90%. Khi nấu nóng trong môi trường acid thì các sản phẩm phân
hủy được tạo thành ( anhydrite, hydroxymetylfufuron, chất màu,…). Trong
môi trường kiềm, glucose bị phân hủy và tạo ra chất màu mạnh hơn
* Tiêu chuẩn chất lượng của glucose:
- Màu sắc: trong suốt hơi vàng nhạt
- Độ axit: ≤ 25.
- Độ tro: ≤ 0,45%.
- Chất khử: 60%.
- Độ ẩm: 14 – 20%.
- Nhiệt độ nấu: 1400C hơi sẫm màu.
- Kim loại nặng: không cho phép. [4,tr5]
1.2.5. Maltose
Maltose là một disaccharit, có công thức chung: C12H22O11.
Khi thủy phân maltose bằng amylase hay bằng acid thì thu được 2
phân tử glucose. Maltose có nhiệt độ nóng chảy 108 0C.
Trong sản xuất kẹo, maltose có vai trò rất quan trọng vì ngoài khả năng
chống hồi đường nó còn làm cho kẹo giòn hơn và tính hút ẩm của maltose
không cao như glucose nên kẹo sẽ không bị chảy.
Trong sản xuất đường nếu dùng mantose quá nhiều thì đường dễ bị
cháy và sẫm màu.
* Tiêu chuẩn chất lượng của maltose

- Trong suốt, có vị ngọt, không có tạp chất.
- Hàm lượng đường hoàn nguyên: 55%.
- Độ axit: ≤ 5,5.
- Độ tro: ≤ 1%.
11


- Nhiệt độ nóng chảy: 1080C

-

•
-

- Độ ngọt so với saccharose: 30 – 40%. [4, tr6]
1.2.6. Fructose
Đường fructose trong sản xuất kẹo có trong thành phần của đường
chuyển hóa hay trong bán thành phẩm của kẹo khi nấu. Fructose có nhiệt độ
nóng chảy là 1040C.
Fructose dễ hòa tan trong nước, rất háu nước, nó hút ẩm khi độ ẩm
trong không khí là 45 – 50%. Do đó, sự có mặt của fructose sẽ làm tăng khả
năng chảy nước của kẹo. [5, tr6]
1.3. Nguyên liệu phụ
1.3.1.Sữa bột
• Tác dụng của sữa:
Tăng giá trị chất dinh dưỡng cho kẹo vì trong sữa chứa nhiều chất: acid
amin, vitamin, khoáng, protein dễ hấp thụ.
Sử dụng sữa trong sản xuất kẹo còn làm tăng giá trị cảm quan ( tạo mùi ),
tăng tính nhũ hóa.
Sữa bột được sấy từ sữa tươi. Khi hòa tan sữa khó có chất lượng như

sữa nguyên chất.
Sữa bột dễ vận chuyển, dễ bảo quản do độ ẩm thấp. Nhưng sữa bột hút
ẩm rất mạnh, khi hút ẩm sữa bị vón cục, bị ôi hóa làm màu sắc sẫm. Thành
phần và chất lượng sữa bị biến đổi là do nhiệt độ, độ ẩm bảo quản không
đúng tiêu chuẩn kỹ thuật và do bao gói không kín.
Tiêu chuẩn kỹ thuật của sữa bột
Nước: 7 – 15%.
Chất béo: 25 – 30%.
Chỉ số acid: 22.
Độ hòa tan: 85%.
Vi trùng gây bệnh đường ruột: không có. [4, tr10]
1.3.2.Gelatin
Gelatin là chất keo động vật thu được bằng cách thủy phân nguyên liệu
có collagen thu được từ xương, sụn, gân động vật. Gelatin không tan trong
nước lạnh nhưng hút nước và trương nở rất lớn. Gelatin hòa tan trong nước
nóng, không hòa tan trong dung môi hữu cơ, trong cồn và xăng. Nó đông tụ ở
nước lạnh và rất nhạy với nhiệt độ.
Gelatin dùng trong kẹo mềm có tác dụng tạo khối keo đông tụ xốp, đàn
hồi và giữ cho kẹo có độ mềm ổn định.
Gelatin thực phẩm phải trong suốt, dạng bột hoặc dạng tấm, độ ẩm
không quá 10% và độ tro không quá 2%. [4, tr13]
12


-

-

1.3.3.Chất béo
Chất béo là este của glyxerin và axit béo. Trong công nghệ bánh kẹo,

chất béo đóng vai trò nâng cao giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm, làm cho
bánh có vị ngon và giữ được hương vị bền vững.
1.3.3.1. Bơ
Bơ là sản phẩm thu được từ váng sữa bằng phương pháp ly tâm. Bơ ở
dạng nhủ tương, ở trạng thái 2 pha: pha béo và pha protit nước. Bơ cung cấp
năng lượng tương đối lớn, cứ 1g bơ cho 7672 calo. Bơ rất dễ tiêu hóa, sinh tố
trong bơ gồm A, D, E. Bơ dùng nhiều trong sản xuất bánh kẹo, dùng làm
kem… Nó cần bảo quản trong kho lạnh nhiệt độ không quá –120C.
*Thành phần của bơ
Chất béo: 83%.
Đạm: 1,19%.
Đường lactose: 0,55%.
Các chất khoáng: 0,2%.
Nước: 15,2%.
Nhiệt độ nóng chảy: 28 – 300C.
Nhiệt độ đông đặc: 15 – 250C.
1.3.3.2. Chất béo hydro hóa
Hydro hóa là quá trình làm cho chất béo chưa no ở thể lỏng qua tác
dụng của hydro được trở thành chất béo no ở thể rắn. Quá trình đó được biểu
hiện bằng sơ đồ sau:
CnH2n-1COOH + H2
( xúc tác, t0 cao)
CnH2n+1-COOH
Chất béo dùng hydro hóa có hàm lượng acid béo không no rất cao, vì
vậy chỉ số iot cũng rất cao ( dầu bông, dầu hướng dương, dầu lạc, dầu vừng ).
Điểm nóng chảy của dầu hydro rất cao, đó là một ưu điểm lớn. Tính
keo và độ cứng của chất béo hydro hóa có ảnh hưởng rất quan trọng đối với
chất lượng của kẹo. Tính keo của dầu hydro hóa giúp cho kẹo có thể chịu
được lực tác dụng bên ngoài, nghĩa là kẹo không bị biến dạng, không bị nứt.
Các ưu điểm lớn của dầu hydro hóa:

Độ cứng cao
Tính keo tốt
Màu sắc sáng
Không có mùi ở dạng nguyên chất
Giá thành thấp
*Thành phần hóa học của dầu hydro hóa:
Nước: 1,5%.
Acid béo tự do: 1%.
Nhiệt độ nóng chảy: 38 – 460C.
13


-

-

-

-

Màu sắc: trắng đẹp.
Mùi vị: thơm ngon. [4, tr15]
1.3.4.Acid thực
Trong công nghệ sản xuất kẹo, acid hữu cơ được bổ sung nhằm mục đích
tạo vị, tạo pH thích hợp để chuyển hóa đường saccharose. Nếu cho vừa đủ
acid sẽ làm thủy phân đường saccharose thành đường fructose và đường
glucose, có tác dụng chống hồi đường cho kẹo. Khi cho nhiều acid thì lượng
đường fructose và đường glucose tạo thành nhiều, làm kẹo dính răng, dễ bị
chảy nước.
Ta thường dùng các axit hữu cơ tinh thể hoà tan khá trong nước, có khả

năng chuyển hoá yếu và không bay hơi ở 1200C.
- Hàm lượng axit phụ thuộc vào khối kẹo và giới hạn là 4 – 15 g/1kg
khối kẹo.
- Axit xitric: Trong chanh có từ 60 – 80% axit xitric.
+ Công thức hoá học : C6H8O7.
+ Khi kết tinh sẽ thành tinh thể không màu, không mùi, vị chua.
+ Nhiệt độ nóng chảy của axit xitric khan là 153 0C.
+ Khi dùng axit xitric trong sản xuất kẹo cần chú ý tới nhiệt độ nóng chảy
của nó vì sự phân huỷ axit xitric phụ thuộc vào nhiệt độ nóng chảy của nó.
+ Axit xitric hoà tan khá trong nước, độ hoà tan tăng theo nhiệt độ, cứ 1,5 –
2 phần nước hoà tan được 1 phần axit. Tỉ lệ hoà tan của axit trong cồn là
1/1. [2, tr22]
1.3.5.Hương liệu
Mùi thơm của kẹo được tạo nên từ mùi thơm của bản thân nguyên liệu
có trong kẹo, mùi từ sản phẩm của các phản ứng xảy ra trong quá trình nấu
kẹo và mùi của hương liệu.
Trong sản xuất kẹo thường dùng các tinh dầu:
Tinh dầu cam: chất lỏng màu vàng, có mùi cam, vị ngọt, hơi cay, sôi ở 175 –
1800C.
Tinh dầu quýt: chất lỏng màu vàng, có mùi thơm dễ chịu. Thành phần chủ yếu
của tinh dầu quýt là limoneme. Mùi thơm dễ chịu của tinh dầu quýt là do este
metylic của acid metylantronilic gây nên.
Tinh dầu chanh: chất lỏng màu vàng óng, có mùi thơm dịu của chanh. Trong
tinh dầu chanh có chứa 90% limoneme, mùi thơm dễ chịu là do xytral gây
nên.
* Tiêu chuẩn chất lượng của tinh dầu:
Có mùi thơm đặc trưng.
14

-

-

Thấm với giấy đốt cháy được.
Thể hiện trung tính hay acid yếu với giấy quỳ.
Kim loại nặng <10ppm. [2, tr23]
1.3.6.Màu thực phẩm
Trong sản xuất người ta có thể nhuộm màu cho thực phẩm bằng cách sử
dụng màu tự nhiên hay tổng hợp. Các loại phẩm màu khác nhau có độ hòa
tan, màu sắc và tính độc hại khác nhau. Tuy nhiên dù cho sử dụng loại màu
nào thì cũng đảm bảo trước tiên là không gây độc hại đối với cơ thể người
sau đó mới quan tâm đến màu sắc, độ tan, độ bền màu và các phản ứng có
màu khác.
Màu tự nhiên thường không gây độc hại cho cơ thể người nhưng chúng
không bền màu và có pH ổn định khác nhau, dễ dàng bị oxy hóa và biến màu.
Chất màu tổng hợp không gây độc cấp tính mà có tác dụng tích lũy lâu dài
cho nên gây ngộ độc thực phẩm rất khó phát hiện và điều trị. [2, tr26]
1.3.7.Muối
Muối là thành phần nguyên liệu được tìm thấy trong hầu hết các công
thức chế biến bánh kẹo. Chức năng chính của muối là tạo hương vị. Mặt khác,
muối cũng có thể làm tăng hương vị của các thành phần khác.
Khi cho vào trong thực phẩm, muối NaCl không những làm cho thực
phẩm có vị dễ chịu nhờ vị mặn mà nó còn làm thay đối các hương vị khác.
Người ta thấy rằng, muối NaCl có thể làm tăng vị ngọt của đường và giảm vị
chua của acid.
So với các nguyên liệu khác, loại muối dùng trong chế biến thực phẩm có
độ tinh khiết rất cao, tuy nhiên muối vẫn chứa một số ion có thể ảnh hưởng
dến mùi vị của nó. Ví dụ: ion Ca 2+ và Mg2+ làm cho muối mặn hơn và có vị
đắng.

[4, tr25]
1.3.8.Nước
Nước là một nguyên liệu đặc biệt và rất phổ biến trong công nghệ sản
xuất bánh kẹo. Nước không chỉ là một nguyên liệu thực phẩm mà còn có chức
năng như một chất xúc tác. Đồng thời, nó có thể gây ra những thay đổi trong
các thành phần nguyên liệu khác.
Ba yếu tố chính cần quan tâm đối với nước, đó là sự an toàn về mặt vi
sinh vật, bản chất và nồng độ các chất hòa tan trong nước và màu sắc, độ đục
của nước.
Nước quá cứng hoặc quá mềm có thể gây ảnh hưởng đến chất lượng
cuối cùng. Ngoài ra, các ion đặc trưng cho độ cứng như Ca 2+ và Mg2+ có thế
tác động đến màu sắc, mùi vị và cấu trúc của sản phẩm. [4, tr26]
15


16


PHẦN 2
CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH
2.1. Quy trình công nghệ sản xuất kẹo mềm sữa
Nguyên liệu

Hòa siro

Lọc

Nấu chân không
Dịch nhũ
tương

Phối trộn

Làm nguội

Quật

Thành phẩm

Đùn

Làm lạnh

Bao gói

Cắt viên

Lựa chọn

Hình 1.1. Sơ đồ quy trình sản xuất kẹo mềm sữa
17


2.2. Quy trình công nghệ sản xuất kẹo cứng cam

Nguyên liệu

Hòa siro

Lọc

Nấu chân không
Hương liệu
( acid citric, tinh dầu
cam,chất màu)

Phối trộn

Rót khuôn

Làm nguội

Thành phẩm

Tách khuôn

Lựa chọn

Bao gói

Hình 2.2. Sơ đồ quy trình sản xuất kẹo cứng cam
18


-

2.3. Thuyết minh quy trình
2.2.1. Nguyên liệu
Nguyên liệu dùng để sản xuất kẹo cứng cam gồm có: đường saccharose,
mạch nha, nước, muối, acid citric, màu, tinh dầu cam.

Nguyên liệu dùng để sản xuất kẹo mềm sữa gồm có: đường saccharose,
mạch nha, nước, sữa bột, shortening, gelatin, hương sữa, bơ, muối.
Trước khi đưa vào sản xuất thì các nguyên liệu cần được kiểm tra nhằm
đạt tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm, đảm bảo về các chỉ tiêu hoá lý, vi sinh,
cảm quan. Sau đó các thành phần nguyên liệu được định lượng và cân theo
đúng trọng lượng trong thực đơn để vào nồi hòa siro.
2.2.2. Hòa siro
- Mục đích
Chuyển đường từ dạng tinh thể sang dạng phi tinh thể, hòa tan hoàn
toàn đường, nha, nước thành một dung dịch đồng nhất.
Yêu cầu
+ Đường phải hòa tan triệt để, nếu không hòa tan hết sẽ xuất hiện các
tinh thể làm kết tinh đường.
+ Siro phải trong suốt, màu vàng nhạt, không có bọt.
+ Nhiệt độ, thời gian hòa tan đường không được quá lớn, tránh hiện tượng
cháy đường, biến màu do phản ứng caramen, melanodin.
+ Siro ra khỏi thiết bị có độ ẩm 13 – 15% được chuyển đi lọc ngay. Siro
được tháo chảy trực tiếp qua lưới lọc, đặt ở cửa vào của thùng chứa dịch lọc.
Sau đó dịch siro được bơm đưa sang thiết bị nấu.

-

Thông số kỹ thuật
Nhiệt độ: 100 – 1150C.
Hàm lượng chất khô: 84 – 86%.
Tốc độ cánh khấy: 35 – 45 vòng/phút.
Thời gian: 10 – 15 phút.
2.2.3. Lọc
- Mục đích
Siros sau khi hòa được bơm ngay xuống thùng có lưới lọc nhằm tách bỏ

tất cả các tạp chất có trong dịch đường nhất là các tạp chất keo trong nguyên
liệu
- Thực hiện
Sau khi hòa siro đến nồng độ chất khô theo yêu cầu 84 – 86% thì tiến
hành bơm siro vào thiết bị lọc. Quá trình lọc được tiến hành nhờ thùng lọc có
lưới lọc bằng kim loại không gỉ, ít bị ăn mòn.
19


Trong thiết bị lọc có cánh khuấy nhằm tránh dịch siro bị đóng cục dưới
đáy. Sau khi lọc, các cấu tử không tan được giữ trên lưới lọc, còn dung dịch
lọc thu được được bơm qua thiết bị nấu kẹo.
2.2.4. Nấu kẹo
- Mục đích
Nhằm cô đặc dung dịch siro từ độ ẩm 13 – 15% xuống còn độ ẩm cần
thiết, phụ thuộc vào đặc điểm của từng loại kẹo
- Hệ thống cô đặc chân không
4

1

8

7
10

2
3

9

5

6

Hình 2.3. Hệ thống cô đặc chân không
1. Đường đãn hơi đốt
6. Đường tháo nước ngưng
2. Thiết bị gia nhiệt
7. Ngăn bốc hơi chân không
3. Đường vào của dung dịch đường
8. Phá chân không
4. Ngăn tách hơi
9. Bơm chân không
5. Khoang tháo sản phẩm
10. Ống thoát khí
- Yêu cầu
+ Dung dịch trong suốt không bị bọt
+ Không xảy ra hiện tượng hồi đường
+ Màu sắc không sậm
+ Độ ẩm 1 – 3% đối với kẹo cứng
+ Độ ẩm 5 – 7% đối với kẹo mềm
- Thực hiện
Dung dịch siro từ thùng chứa trung gian được bơm pittong đẩy từ từ
qua nồi nấu chân không. Hệ thống này gồm có: bộ phận gia nhiệt, buồng bốc
hơi chân không và 2 khoang tháo sản phẩm. Dịch siro sau khi cô đặc đến hàm
lượng chất khô thích hợp được bơm ra thùng chứa, rồi được chuyển sang
thiết bị phối trộn.
2.2.5. Phối trộn
- Mục đích

20


Trộn đều khối kẹo thành hỗn hợp đồng nhất, tạo mùi thơm đặc trưng của
từng loại kẹo và tăng tính hấp dẫn đối với người tiêu dùng.
- Nguyên liệu phối trộn
Kẹo cứng cam
Các chất cho vào như:
+ Acid citric làm cho khối kẹo có vị chua, chiếm khoảng 0,5% lượng kẹo
+ Chất màu để làm tăng vẻ đẹp cho kẹo, chiếm khoảng 0,1% lượng kẹo
+ Tinh dầu cam để tạo hương vị đặc trưng cho loại kẹo cứng cam
Chất màu, acid citric, tinh dầu cam được hòa trộn với một lượng nước
nhất định sau đó gia nhiệt rồi được bơm vào thiết bị phối trộn
Kẹo mềm sữa
Nguyên liệu phối trộn gồm có: dịch nhũ tương, shortening, gelatin, sữa
bột, bơ, hương sữa
Dịch nhũ tương: Làm cho khối nguyên liệu được đồng nhất và tan hết,
thuận lợi cho đánh trộn. Tạo độ bóng, độ đẻo, độ dai.
Nguyên liệu dùng để tạo dịch nhũ tương bao gồm: shortening, dầu bơ,
lecithin, sữa bột.
Các nguyên liệu này được đem đi đánh trộn ở máy đánh nhũ tương cho
tơi khi đạt yêu cầu rồi đem đi phối trộn
- Thiết bị
5

4

3

1

6

2
9

7
8
10

Hình 2.4. Thiết bị phối trộn, sục khí
1. Hộp điều khiển
6. Cánh khuấy
2. Động cơ
7. Nước bảo ôn ra
3. Van xả khí nén
8. Vỏ thiết bị
4. Van đưa khí nén vào
9. Nước bảo ôn vào
5. Phiểu nạp liệu
10. Van xả đá
2.2.6. Làm nguội
- Mục đích:

21


Khối kẹo sau khi đánh trộn có nhiệt độ khá cao và dễ kết tinh trở lại. Làm
nguội có mục đích ngăn chặn sự hồi đường và làm cho dung dịch cứng hơn
tạo điều kiện cho công đoạn tiếp theo.

Tiến hành
Do cấu trúc khối kẹo mềm, có nhiều lỗ hổng xốp, độ ẩm cao nên tương đối
khó làm nguội. Cần làm nguội khối kẹo đến nhiệt độ 70 – 800C vì nếu nhiệt độ
quá cao sẽ làm kẹo mềm dễ biến dạng, còn nhiệt độ quá thấp làm kẹo dễ vỡ,
cứng và gây khó khăn cho quá trình gia công tiếp theo.
Khối kẹo sau khi phối trộn được đưa đến bàn làm nguội. Mặt bàn làm
nguội đã được quét một lớp dầu chống dính, bên dưới có các ống nước lạnh
để hạ nhiệt độ khối kẹo. Khi nhiệt độ khối kẹo hạ xuống 70 – 800C thì đưa qua
công đoạn tiếp theo
2.2.7. Quật
- Mục đích
Làm cho khối kẹo xốp hơn vì có lượng không khí xâm nhập vào trong
khối kẹo.
Làm tăng bề mặt khối kẹo.
Kẹo làm ra ít dính hơn vì sau khi quật nó có khả năng di chuyển độ ẩm
tốt hơn từ bề mặt vào bên trong. Do đó, khi bảo quản kẹo ít bị biến dạng hơn
kẹo không quật.
Do độ ẩm phân bố đều khắp khối kẹo và trong kẹo có một lớp không khí
nên kẹo có khả năng tạo hình tốt hơn kẹo không quật.
- Tiến hành
Sau khi làm nguội, khối kẹo được đưa vào máy quật. Thời gian quật từ
2– 4 phút, tốc độ quay của máy là 30 vòng/phút. Sau khi đạt yêu cầu, khối kẹo
được chuyển qua máy ép đùn để tạo hình.
2.2.8. Đùn
- Mục đích:
Tạo hình cho khối để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình cắt viên.

6
- Thiết bị
1. Động cơ

1

5
22

3
2

4


2. Hộp điều khiển
3. Trục cuốn nguyên liệu vào
4. Khuôn tạo hình
5. Băng tải
6. Van dẫn nước bảo ôn
Hình 2.5. Máy đùn
- Tiến hành
Khối kẹo ủ đạt yêu cầu được đưa đi ép đùn và tạo thành dạng sợi
Các khối kẹo nhờ hai trục lăn được đưa vào máy, nhờ hệ thống ép đùn, các
sợi kẹo được chạy ra theo khuôn mẫu.
Trong quá trình ép đùn, các sợi kẹo sau khi ép bị nóng lên, sẽ xảy ra một số
bất lợi không mong muốn: kẹo quá mềm, màu sắc không đẹp, tạo hình xấu…Vì
vậy người ta bố trí các đường nước bảo ôn bọc xung quanh khuôn ép đùn (nhiệt
độ nước bảo ôn 55 – 60°C). Các sợi kẹo khi ra khỏi máy ép đùn được băng
chuyền đưa vào thiết bị làm lạnh.
2.2.9. Làm lạnh
- Mục đích
Dây kẹo sau khi ra khỏi máy đùn còn nóng và chưa ổn định, dễ bị biến

dạng, vì vậy người ta tiến hành đưa qua hầm lạnh nhằm ổn định kết cấu kẹo, làm
dây kẹo cứng hơn, đạt được yêu cầu công nghệ để tiến hành cắt và bao gói.
- Tiến hành
Các dây kẹo sau khi được tạo ra ở công đoạn đùn được đưa qua hầm làm
lạnh. Tại đây, nhờ hệ thống dàn lạnh và hệ thống quạt mà dây kẹo có nhiệt độ
đồng đều và ổn định hơn.
Nhiệt độ trong hầm lạnh khoảng 18 – 210C, vì thế dây kẹo trở nên cứng
hơn. Sau khi ra khỏi hầm lạnh, dây kẹo được đưa đi cắt viên.
2.2.10. Kiểm tra
Kẹo sau khi cắt viên hoặc tách khuôn sẽ được chuyển sang công đoạn
kiểm tra do công nhân thực hiện, những viên kẹo không đạt yêu cầu thì được
loại ra ngoài, những viên kẹo đạt yêu cầu thì được công nhân vận chuyển đến
thiết bị bao gói thành phẩm.
2.2.11. Bao gói – bảo quản
- Mục đích
Giúp cho người tiêu dùng sử dụng sản phẩm được thuận lợi hơn.
Chống ẩm cho kẹo, tăng thời gian bảo quản.
Tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm.
- Thực hiện
Kẹo cứng sau khi là nguội, được cho vào mâm của máy gói kẹo. Khi mâm
xoay, từng viên kẹo sẽ được lấp kín các lỗ có kích thước tương ứng với kích
thước viên kẹo. Sau dó các viên kẹo sẽ được xích tải mang đến vị trí giấy gói
có thể kẹp kẹo.Tại đây các đầu ghép sẽ tiến hành dập mí và làm kín viên kẹo.
23


Sau đó dây kẹo đã ghép mí từng viên kẹo sẽ được máy cắt cắt rời thành từng
viên kẹo và rơi xuống rổ đựng kẹo bên dưới.
Sau khi bao gói thành từng viên kẹo kẹo tiếp tục được đóng bao và
đóng thùng đưa vào kho bảo quản

Bảo quản sản phẩm nơi có nhiệt độ không khí không quá 18 0C, độ ẩm
không khí 75%.
2.2.12. Rót khuôn, làm nguội và tách khuôn
• Rót khuôn
- Mục đích
Tạo thành viên kẹo có kích thước, hình dạng, vân hoa theo yêu cầu.
- Tiến hành
Siro sau khi ra khỏi thiết bị cô đặc thì được bơm qua thiết bị rót khuôn.
Thiết bị được tự động hóa về tốc độ chiết và khối lượng kẹo cho vào khuôn.
Khuôn tạo hình phải thường xuyên giữ sạch sẽ, các đường nét trong khuôn
phải đảm bảo rõ ràng, có dầu chống dính khuôn. Sau khi rót khuôn phải
chuyển qua thiết bị làm nguội.
• Làm nguội
- Mục đích
Ngăn chặn sự hồi đường.
Tăng độ cứng của kẹo giúp quá trình tách khuôn dễ dàng.
- Thực hiện
Sau khi rót khuôn, khối kẹo được làm mát nhanh đến nhiệt độ 80 – 900C,
sau đó được đưa qua hầm làm lạnh nhanh đến nhiệt độ 22 – 260C. Lúc
này, kẹo sẽ khô và cứng, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tách khuôn,
đồng thời không bị biến dạng trong quá trình bao gói.
• Tách khuôn
Kẹo sau khi được làm lạnh xong thì tiếp tục qua thiết bị tách khuôn để
tách những viên kẹo ra khỏi khuôn.

24


PHẦN 3
TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT

3.1. Kế hoạch sản xuất của nhà máy
Trong một năm nhà máy được nghỉ vào các ngày chủ nhật và các ngày lễ
theo quy định. Mỗi ngày nhà máy hoạt động liên tục 3 ca.
Định kỳ hằng năm nhà máy ngừng hoạt động trong 15 ngày vào tháng 3
để sữa chữa và bảo trì máy móc.
Bảng 3.1. Biểu đồ thời gian sản xuất trong năm
0
Tháng
02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 Cả năm
1
2
Số ngày
20 16 24 25 26 27 26 25 27 26 26
294
6
7
Số ca
60 48 72 75 78 81 78 75 81 78 78
882
8
Nhà máy sản xuất 3 ca/ngày. Mỗi ca làm việc 8h.
Năng suất nhà máy: 10 tấn sảm phẩm/ngày.
Năng suất mỗi ca:
Kẹo mềm sữa:

10.10 3
= 3333,333
3

kg sản phẩm/ca.

10.10 3
= 3333,333
3

Kẹo cúng cam:
kg sản phẩm/ca.
3.2. Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền kẹo mềm sữa
3.2.1. Thực đơn sản xuất kẹo mềm sữa
Bảng 3.2. Thực đơn sản xuất kẹo mềm sữa
STT
Nguyên liệu
Khối lượng, mi (kg)
Chất khô, CKo (%)
1
Đường saccharose
66
99,95
2
Mạch nha
40
80
3
Sữa bột
6,4
95
4
Shortening
6,4
98

5
Gelatin
3
90
6
Muối
0,5
95
7
Bơ
2,5
84
8
Hương sữa
0,25
9
Hương bơ
0,15
3.2.2. Tính cân bằng theo thực đơn
3.2.2.1. Tính khối lượng nguyên liệu theo chất khô
Khối lượng chất khô của nguyen liệu được xác định theo công thức sau:
25