1. Tổng quan
1.1 Tìm hiểu về vải và sản phẩm vải nước đường:
1.1.1 Vải.
a. Khái niệm
Vải là loại cây ăn quả thân gỗ vùng nhiệt đới, có nguồn gốc từ miền nam Trung
Quốc; tại đó người ta gọi là lệ chi, phân bố trải dài về phía nam tới Indonesia và về
phía đông tới Philippines (tại đây người ta gọi nó là alupag).
Vải là cây thường xanh với kích thước trung bình, có thể cao tới 15–20 m, có lá
hình lông chim mọc so le, mỗi lá dài 15–25 cm, với 2-8 lá chét ở bên dài 5–10 cm
và không có lá chét ở đỉnh. Các lá non mới mọc có màu đỏ đồng sáng, sau đó
chuyển dần thành màu xanh lục khi đạt tới kích thước cực đại. Hoa nhỏ màu trắng
ánh xanh lục hoặc trắng ánh vàng, mọc thành các chùy hoa dài tới 30 cm.
Quả là loại quả hạch, hình cầu hoặc hơi thuôn, dài 3–4 cm và đường kính 3 cm.
Lớp vỏ ngoài màu đỏ, cấu trúc sần sùi, không ăn được nhưng dễ dàng bóc được.
Bên trong là lớp cùi thịt màu trắng mờ, ngọt và giàu vitamin C, có kết cấu tương tự
như của quả nho.
Vải là một trong những thứ quả ngon nhất trên thế giới, là loại quả đặc trưng
vùng nhiệt đới, có nguồn gốc từ Đông Nam Á. Ngày nay vải được trồng chẳng
những ở các nước Đông Nam Á như Thái Lan, Việt Nam, v.v… mà còn ở Úc, Nam
Phi.
(Nguồn: Wikipedia,2018).
Ở Việt Nam, vải trồng nhiều ở miền Bắc gồm các giống thuộc 2 nhóm: vải
thiều và vải ta (vải chua).
Vải thiều quả tròn, vỏ đỏ, hạt nhỏ, cùi dày, vị ngọt đậm và thơm, giống gốc và
tiêu biểu là vải Thúy Lâm (Thanh Hà, Hải Dương), thu hoạch trong tháng 6 và vải
Phú Hộ (Phú Thọ), quả dẹt hơn. Hiện nay, ở nước ta đã có nhiều vùng trồng vải
thiều trên diện tích lớn như Lục Ngạn (Bắc Giang), Đông Triều (Quảng Ninh).
Vải ta (vải chua) quả to hơn, hình tim, hạt lớn, vị chua, thu hoạch vào tháng 4.
Ngoài ra còn có vải lai giữa vải ta và vải thiều cho chất lượng và thời gian thu
hái trung gian giữa vải ta và vải thiều.
(Hà Văn Thuyết, 2000 và Nguyễn Văn Tiếp,2008).
b. Thành phần hóa học:
Thành phần hóa học của quả vải bao gồm các chất hữu cơ và vô cơ, gồm 2 thành
phần cơ bản là nước và chất khô.
Nước: Chiếm khoảng 80-85% trọng lượng. Đóng vai trò quan trọng trong quá trình
sống. Nước vừa là một thành phần hóa học, vừa được coi là môi trường hòa tan,
thực hiện các quá trình phân giải, tổng hợp vật chất trong quá trình sống.
Chất khô: chiếm từ 15-19% chủ yếu gồm chất sau: Glucid, các acid hữu cơ, các
hợp chất nitơ, các hợp chất phenol,vitamin,enzyme, chất khoáng, chất thơm, chất
màu …
(Tôn Nữ Minh Nguyệt,2008).
Thành phần hóa học của vải thiều Thanh Hà được giới thiệu trong bảng 1.1.
Bảng 1.1: Thành phần hóa học của vải thiều Thanh Hà
Các thành phần hóa học
Hàm lượng
Nước
82,7%
Đường khử ( glucose, fructose, 11%
maltose, lactose.)
Đường Sucrose
5,3%
Acid
0,4%
Tro
0,6%
Vitamin C
5,9mg%
pH
4,82
(Nguyễn Văn Tiếp và Nguyễn Văn Thoa,2008).
Giá trị dinh dưỡng của 100g vải tươi (phần ăn được) được trình bày ở bảng 1.2.
Bảng 1.2: Giá trị dinh dưỡng của vải tươi (tính trên 100g vải phần ăn được)
Thành phần
Giá trị
Nước
82%
Năng lượng
66 kcal
Protein
0,83g
Lipid
0.44g
Chloresterol
0,0g
Carbohydrate
16,5g
Chất xơ
1,3g
Calcium
5mg
Magnesium
10mg
Phosphorus
31mg
Potassium
171mg
Sodium
1mg
Vitamin C
71,5mg
Niacin
0,6mg
(Lê Mỹ Hồng, 2009).
c. Độ chín thu hoạch vải:
3,5 đến 4 tháng sau khi hoa nở thì vải chín. Ở miền Bắc Việt Nam vải chín từ hạ
tuần tháng 4 đến trung tuần tháng 6, chín sớm nhất là giống vải chua, sau đó là vải
nhỡ và cuối cùng là các giống vải thiều, không nên thu hoạch quá sớm vì những
ngày gần chín quả lớn rất nhanh thu sớm 3-5 ngày có khi giảm sản lượng 10 - 20%.
Hơn nữa vải không chín thêm sau khi thu hoạch, hái sớm vải thường có độ chua
cao. Để muộn không thu hoạch kịp thì thiệt hại do sâu bọ, dơi, chuột, chim tăng
lên, gặp mưa quả nứt v.v… nên mùa thu hoạch vải thường rất khẩn trương.
Người ta trồng vải trước hết để ăn quả tươi, tuy đồ hộp chế biến từ vải vẫn có chất
lượng cao. Giá trị năng lượng của vải không lớn. Nếu là giống tốt phần ăn được
(cùi) chiếm 70–80% khối lượng quả, vỏ từ 8-15%, hạt từ 4-18%. Giống vải chua
của Việt Nam trồng từ hạt nhiều vỏ và hạt, ít cùi hơn. Nước ép từ cùi ra có độ Brix
cao 19–21. Độ chua từ 0,2-0,5. Tỷ lệ đường vào loại tốt, thích hợp cho khẩu vị cả
người Á lẫn người Âu, lại thêm mùi thơm thanh khiết.
(Vũ Công Hậu,1996).
d. Phương pháp bảo quản:
Vải được bảo quản tốt nhất ở nhiệt độ 1-2 ºC kéo dài trong thời gian 23–26
ngày. Nếu bảo quản ở 5ºC thì chỉ được 3 -4 tuần.
(Hà Văn Thuyết,2000).
1.1.2. Đồ hộp vải nước đường:
Đồ hộp quả nước đường là loại đồ hộp chế biến từ các loại quả để nguyên hay cắt
thành miếng nhỏ và đã qua xử lý (gọt vỏ, tách hạt, chần…) cho vào hộp và cùng
lúc rót dung dịch nước đường và acid citric; sau đó ghép nắp và thanh trùng. Do
quá trình chế biến nhanh, nguyên liệu không qua xử lý nhiệt nên sản phẩm vẫn còn
giữ được hương vị, màu sắc tự nhiên và tính chất đặc trưng của nguyên liệu.
Vải hộp nước đường là sản phẩm được chế biến từ quả vải tươi, chín đã được bóc
vỏ, bỏ hạt và đóng hộp cùng môi trường đóng hộp, ghép mí và thanh trùng.
1.1.3. Nguyên liệu trong sản xuất vải nước đường:
a. Tiêu chuẩn nguyên liệu vải thiều tươi
Tiêu chuẩn nguyên liệu vải thiều tươi cho chế biến được trình bày trong bảng 1.3.
Bảng 1.3: Tiêu chuẩn nguyên liệu vải (TCN575 - 2004)
Chỉ tiêu
Yêu cầu
Trạng thái
- Vải quả tươi tốt, phát triển bình thường,
hình dáng cân đối, gai tương đối nhẵn.
Không bị ẩm ướt bất thường ngoài vỏ và
không có vết thâm.
- Cùi vải dày, chắc và bóng
- Không có quả thối, úng, lên men,khô
vỏ, sâu bệnh…
Độ chin
Đảm bảo độ chín kỹ thuật
Màu sắc
- Màu sắc vỏ quả từ ửng hồng đến đỏ
tươi 2/3 quả.
- Cùi vải màu trắng ngà, chó phép phớt
hồng ở phần đuôi.
Hương vị
- Hương đặc trưng của vải quả chín.
- Vị ngọt, không có mùi lạ
Kích thước
Đường kính mắt cắt ngang lớn nhất của
quả không quá 30mm.
Hàm lượng chất khô hòa tan
Không nhỏ hơn 14%.
( Đo bằng khúc xạ kế ở 20ºC)
Hàm lượng acid (tính theo acid Không lớn hơn 0,4%.
citric)
Để sản xuất đồ hộp vải nước đường ngoài nguyên liệu chính là vải thì cần có một
số nguyên liệu phụ khác được trình bày ở bảng 1.4.
Bảng 1.4: Nguyên liệu phụ sản xuất vải nước đường
Thành phần
Đặc điểm
Nước
Nước sử dụng phải đạt tiêu chuẩn nước
dung trong chế biến thực phẩm.( TCVN
5501- 1991).
Axit citric (E330)
CTPT C6H8O7H2O, có dạng tinh thể màu
trắng, dễ tan trong nước hay cồn, khó tan
trong ethylen. Nó có vị chua dịu hơn nhiều
so với các acid thực phẩm khác nên thường
được dùng làm chất điều vị cho các thực
phẩm nói chung.
Đường Saccharose (C12H22O11)
Dễ tan trong nước. Ở nhiệt độ thường có
thể tan với tỉ lệ nước : đường 1:2 độ tan này
tăng theo độ tăng của nhiệt. là một chất tạo
ngọt thường dùng nhất trong chế viến thực
phẩm.
Canxi clorua
Trong quá trình ngâm người ta thường cho
thêm CaCl2 với lượng 0,5%. CaCl 2 sẽ làm
cho thịt quả săn chắc lại, thịt quả sẽ cứng
và giòn.
Kali sorbat( C5H7COOK)
Là chất bột trắng kết tinh, dễ tan trong
nước. Kali sorbat có tác dụng sát trùng
mạnh đối với nấm men và nấm mốc, tác
dụng rất yếu đối với các loại vi khuẩn khác.
( Lý Nguyễn Bình, 2010).
1.2 Tìm hiểu về quá trình tiệt trùng
1.2.1 Khái niệm
Tiệt trùng là quá trình tiêu diệt toàn bộ vi sinh vật (ở dạng tế bào sinh dưỡng hoặc
bào tử) và ức chế không thuận nghịch enzyme trong thực phẩm. Sau quá trình tiệt
trùng, sản phẩm sẽ trở lên vô trùng. Như vậy, quá trình tiêu diệt không chỉ đảm
bảo cho thực phẩm được an toàn về mặt vi sinh vật mà còn kéo dài thời gian bảo
quản thực phẩm, giúp ổn định các chỉ tiêu chất lượng của thực phẩm trong một
khoảng thời gian dài sau sản xuất.
(Việt Mẫn, 2011)
Tuy nhiên, quá trình tiệt trùng cũng gây ra những biến đổi bất lợi, làm ảnh hưởng
xấu đến giá trị dinh dưỡng cũng như cảm quan thực phẩm đặc biệt là các sản phẩm
đồ hộp vải nước đường, hay nhãn nước được sau khi tiệt trùng các miếng nhãn
không còn nguyên vẹn khi sử dụng.
Do đó, trong công nghiệp chế biến đồ hộp không nhất thiết phải tiêu diệt hoàn toàn
vi sinh vật mà chỉ cần đưa sản phẩm về trạng thái vô trùng thương phẩm đó là
phương pháp tiệt trùng đồ hộp (thanh trùng đồ hộp).
Dựa vào mục đích thanh trùng, đồng thời đảm bảo phẩm chất của đồ hộp thực
phẩm người ta có thể áp dụng nhiều phương pháp tiệt trùng như:
- Tiệt trùng bằng nhiệt
- Tiệt trùng bằng chất kháng sinh, chất hóa học.
- Tiệt trùng bằng tia tử ngoại
- Tiệt trùng bằng dòng điện cao tần
- Tiệt trùng bằng sóng siêu âm
- Tiệt trùng bằng điện ly.
Các phương pháp có thể sử dụng độc lập với nhau hoặc kết hợp các phương pháp
nhằm nâng cao hiệu quả tiệt trùng như (chất kháng sinh-nhiệt độ, tia tử
ngoại+nhiệt độ).
Tuy nhiên trong công nghệ chế biến thực phẩm nói chung và chế biến đồ hộp nói
riêng, phương pháp tiệt trùng bằng nhiệt được sử dụng phổ biến nhất. Bởi vì, tiệt
trùng nhiệt sử dụng chất tải nhiệt là hơi bão hòa nên rẻ, dễ kiếm, phù hợp với quy
mô công nghiệp.
1.2.2. Thanh trùng bằng nhiệt
Tiệt trùng đồ hộp bằng nhiệt được hiểu là sản phẩm qua công đoạn chế biến được
đưa vào hộp, ghép nắp sau đó được xử lí nhiệt ở nhiệt độ trên 100 0C (thường là
1050C- 1270C), quá trình này chỉ tiêu diệt những vi sinh vật gây hư hỏng thực
phẩm hoặc tạo ra các chất nguy hại đối với sức khỏe con người. Phần lớn các đồ
hộp có pH cao sử dụng phương pháp này.
Đối với các loại đồ hộp thuộc nhóm không chua hay ít chua tức pH>4.5 (sản phẩm
vải nước đường, sản phẩm có pH= 4.82 (Nguyễn Văn Tiếp, 2008) vi sinh vật phát
triển
trong
môi
trường
này
đều
là
các
vi
sinh
vật
chịu
nhiệt.
Ngoài ra các loại sản phẩm có độ acid hoạt động không cao, thường có các loại vi
khuẩn bền nhiệt như clostridium thermosaccharolyticum thuộc nhóm yếm khí ưa
nhiệt, có tác dụng phân hủy glucid, và loài hiếu khí ưa nhiệt như Bacillus
stearothermophillus, là loài vi sinh vật làm hỏng đồ hộp.
Do đó đối với các loại đồ hộp có môi trường pH> 4.6 cần phải có nhiệt độ thanh
trùng cao mới tiêu diệt được các loài vi sinh vật ưa nhiệt gây hư hỏng đồ hộp.
Nhiệt độ đó khoảng 1050C- 1210C.
(Lê Mỹ Hồng, 2005)
b) Mục đích công nghệ của thanh trùng công nghiệp.
Thanh trùng công nghiệp có 2 mục đích:
- Bảo quản: làm vô hoạt bất thuận nghịch enzyme và ức chế hệ vi sinh vật trong
thực
phẩm
nhờ
đó
kéo
dài
thời
gian
bảo
quản
cho
sản
phẩm.
- Chế biến: nó được xem là phương pháp chế biến nhiệt trong công nghiệp thực
phẩm.
(Lê Văn Việt Mẫn, 2011)
Quá trình thanh trùng cần đạt được không phải đồ vô trùng tuyệt đối mà chỉ
cần đạt được độ vô trùng công nghiệp hay độ vô trùng thương phẩm. Nghĩa là,
trong đồ hộp không được tồn tại các vi sinh vật có thể gây hư hỏng thực phẩm hoặc
các loại tạo độc tố, và có thể còn sống sót các vi sinh vật không có khả năng phát
triển và gây hư hỏng đồ hộp ở các điều kiện bảo quản bình thường.
(Nguyễn Trọng Cấn, 2014)
2.1. Sơ đồ quy trình công nghệ chế biến đồ hộp vải nước đường
Sơ đồ quy trình công nghệ chế biến đồ hộp vải nước đường được giới thiệu trên
hình 2.1
Hình 2.1. Sơ đồ quy trình công nghệ chế biến đồ hộp vải nước đường
Dd: nước đường+axit
H2Ocitric
Vải
Chọn lựa, phân loại
Ngắt cuống
Rửa quả
Quả
hỏng
Cuống
Nước thải
Bóc vỏ, lấy hột
Vỏ, hột
Dung dịch CaCl2 0.5%
Ngâm
Rửa lại
Hộp
Xếp hộp
Rót dung dịch
Bài khí
Ghép nắp
Thanh trùng
Làm nguội, bảo ôn
Thùng carton
Dán nhãn, đóng thùng
Nước thải
Nước thải
2.2. Thuyết minh quy trình công nghệ
2.2.1. Chọn lựa, phân loại
Sản phẩm
- Vải được lựa chọn để loại bỏ những quả không đủ quy cách (Bảng 3.1 Tiêu chuẩn
nguyên liệu vải TCN 575-2004) được phân loại đồng đều về kích thước. Sau đó
được ngắt cuống. Sau quả được rửa sạch, ngắt từng quả để bóc vỏ, lấy hạt, bằng
ống dao lấy hạt (ống dao lấy hạt có đường kính 12-13mm).
- Vải sau khi lấy hạt cần giữ nguyên hình quả, cùi không bị vỡ, rách và sạch hết
“cời hết” ở miệng cùi quả.
2.2.2. Ngâm, rửa
- Ngâm cùi vải đã sạch vỏ, hạt vào dung dịch CaCl2 0.5%, với thời gian 10-15
phút để tăng độ cứng cho cùi quả và để cùi quả ít bị biến màu. Trước khi xếp vào
hộp/lọ cùi vải được tráng lại bằng nước sạch.
(Nguyễn Văn Tiếp, 2008)
2.2.3. Xếp hộp
- Mục đích công nghệ: Hoàn thiện, tạo sự đồng đều về khối lượng , kích thước và
sự bảo vệ tránh các tác nhân lí hóa sinh ảnh hưởng đến chất lượng đồ hộp sản
phẩm. Tạo sản phẩm đạt tiêu chuẩn cảm quan.
- Yêu cầu :
+ Hộp trước khi sử dụng phải kiểm tra, rửa lại bằng nước sạch, khi cần thì dùng
dung dịch kiềm loãng nồng độ 1-5% để làm sạch bụi, cát, dầu khoáng còn dính ở
vỏ hộp, úp cho ráo nước hoặc sấy khô.
+ Sản phẩm trước khi cho vào hộp cần phải để ráo nước và kiểm tra lại lần cuối
để loại bỏ những sản phẩm không đủ quy cách trong quá trình xử lí còn sót lại.
+ Bảo đảm khối lượng tịnh, khối lượng cái.
+ Hình thức trình bày đẹp, đồng đều về kích thước, hình dạng, độ dính.
+ Không lẫn tạp chất.
+ Khối lượng sản phẩm khi xếp vào hộp chiếm từ: 60-70% khối lượng tịnh của
hộp. Để đảm bảo khối lượng cái phải cân sản phẩm trước khi xếp vào hộp hoặc
xếp đầy vào trong hộp rồi cân và điều chỉnh.
- Các biến đổi: Các nguyên liệu được sắp xếp vào trong bao bì, không có sự thay
đổi lớn
- Thiết bị: Vải sẽ được cho vào phễu nhập liệu, hộp chạy trên băng tải và vải sẽ
được phân phối vào hộp theo khối lượng quy định.
(Lê Văn Việt Mẫn 2011).
2.2.4. Rót dung dịch:
- Mục đích công nghệ: Hoàn thiện, tăng thêm độ ngọt, nâng cao giá trị dinh dưỡng,
tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm.
- Yêu cầu :
+ Lượng dịch: Sản phẩm vải nước đường gồm: 60% vải và 40% dịch đường
+ Công thức pha chế dịch rót vải nước đường bao gồm: Nước, đường tinh luyện,
axit citric với các thông số như sau :
. TSS: 12-12,5 ˚Bx
. Axit citric : 0,2-0,25 % (Thực hành rau quả - Nguyễn Thị Lan Hương).
+ Nhiệt độ dung dịch nước đường khi rót là 80-90℃. Phương pháp rót nóng
nhằm đuổi bớt không khí, vi sinh vật có trong đồ hộp. Các chất khí đó hòa tan
trong quá trình chế biến, có sẵn trong tế bào rau quả và ở khoảng trống của hộp.
+ Khi rót yêu cầu rót cách miệng hộp từ 5-7mm. Nếu rót dư khi thanh trùng
dưới tác dụng của nhiệt độ sẽ tạo sự chênh lệch áp suất trong hộp và ngoài
không khí sẽ làm hộp biến dạng.
- Các biến đổi: Dịch rót được cho vào hộp. Quá trình thẩm thấu xảy ra, nước từ
trong nguyên liệu đi ra dịch rót, ngược lại các chất hòa tan trong dịch rót lại
thẩm thấu vào nguyên liệu. Vi sinh vật cũng bị ức chế hoạt động sống do áp lực
thẩm thấu tạo thành từ dung dịch rót.
- Thiết bị: Dùng băng chuyền đưa hộp đã được xếp hộp chuyển vào trong máy rót
dung dịch. Máy rót chất lỏng làm việc theo phương pháp thể tích. Dịch rót được rót
nóng ở 80-90℃
(Lê Văn Việt Mẫn,2011).
2.2.5. Bài khí, ghép nắp
- Mục đích:
+ Chuẩn bị: Bài khí nhằm loại bỏ bớt khí trong hộp trước khi ghép kín, lượng khí
này gây ra hiện tượng phồng hộp, xì mí khi thanh trùng.
+ Bảo quản : bài khí sẽ hạn chế các phản ứng oxy hóa và sự phát triển của nhóm
vi sinh vật hiếu khí trong quá trình bảo quản sản phẩm. Ghép mí nhằm cách li
hoàn toàn sản phẩm với môi trường bên ngoài tránh hiện tượng tái nhiễm vi sinh
vật.
- Yêu cầu: Loại bỏ hết khí trong hộp, tạo trạng thái chân không trong quá trình
ghép mí. Nắp hộ được ghép thật kín và chặt, đảm bảo khi thanh trùng không được
hở mối ghép hoặc bật nắp.
- Các biến đổi: Khí trong gian bào và trong bao bì được loại bỏ triệt để, nguyên
liệu giảm thể tích một ít.
- Thiết bị :
+ Dùng phương pháp hút chân không. Băng chuyền sẽ đưa nguyên liệu đã được
xếp hộp chuyển đến máy hút chân không – rót dung dịch. Hỗn hợp sau khi rót
dung dịch sẽ được nhanh chóng đưa qua thiết bị ghép nắp, nếu chậm sẽ tạo điều
kiện thuận lợi cho vi sinh vật xâm nhập, tồn tại và phát triển, có thể làm cho hư
hỏng sản phẩm.
+ Sau khi ghép nắp xong, hỗn hợp sẽ được chạy theo băng chuyền của máy ghép
nắp ngang qua 2 vòi xối nước để làm sạch hộp (do dung dịch đường bị trào ra
ngoài trong quá trình ghép nắp.) trước khi vào nồi thanh trùng.
(Lê Văn Việt Mẫn, 2011).
2.2.6. Tiệt trùng
- Sau khi vải nước đường được ghép mí kín sẽ được thanh trùng nhằm tiêu diệt hệ
men và vi sinh vật còn sống sót sau các quá trình chế biến khác nhau để có thể bảo
quản lâu ở điều kiện thường mà không bị hư hỏng.
- Do ph của vải nước đường cao hơn 4,2 lên chúng ta chọn thanh trùng trên 100 độ
C.
- Trong quá trình thanh trùng chia ra làm 3 giai đoạn :
+ Giai đoạn 1: Nâng nhiệt độ trong thiết bị đến mức nhất định tức nhiệt độ thanh
trùng.
+ Giai đoạn 2: Giữ nhiệt trong khoảng thời gian cân thiết, thời gian này là thời
gian tiêu diệt vi sinh vật .
- Khi thanh trùng trong hơi hay nước nóng thì không phải toàn bộ các thành phần
trong đồ hộp đều đạt đến nhiệt độ thanh trùng mà vỏ hộp sẽ nóng lên trước sau đó
sẽ đi đến tâm của đồ hộp.Do đó vi sinh vật ở phía trong sẽ có khả năng sống sót
cao hơn vi sinh vật ở phía ngoài nên thời gian tiêu diệt vi sinh vật được tính từ lúc
tâm hộp đạt đến nhiệt độ thanh trùng.
+ Giai đoạn 3: Hạ nhiệt
- Các nhân tố ảnh hưởng đến thời gian tiêu diệt vi sinh vật:độ axit,chất sát trùng
thực vật,chất béo,đường và muối,giống loài vi sinh vật,số lượng vi sinh vật.
- Các nhân tố ảnh hưởng đến thời gian truyên nhiệt:
+ Tính chất vật lý của thực phẩm.
+ Tính chất vật lý và độ dày của nguyên liệu làm vỏ hộp.
+ Kích thước hình học bao bì vỏ hộp.
+ Nhiệt độ ban đầu,nhiệt độ cuối và nhiệt đô thanh trùng đồ hộp.
+Trạng thái đứng yên hay chuyển động của hộp thanh trùng.
*Áp suất chênh lệch và áp suất đối kháng khi thanh trùng
- Áp suất chênh lệch:
+ Trong quá trình gia nhiệt thanh trùng,nhiệt độ của thực phẩm trong hộp gia
tăng theo nhiệt độ thiết bị, không khí giãn nở,bao nì giãn nở,thực phẩm giãn nở
làm cho áp suất trong hộp chênh lệch với áp suất bên ngoài khiến mối ghép hay
nắp hộp bung khỏi thân hộp hoặc hộp bị nứt vỡ,nổ hộp.
+ Để ngăn ngừa các hư hỏng vật lý cho hộp và đạt được áp suất chênh lệch nhỏ
chúng ta phải loại trừ khí ra khỏi hộp.
* Các biện pháp giảm áp suất chênh lệch trong nồi thanh trùng:
- Bài khí bằng nhiệt.
- Bài khí bằng cơ học.
- Bài khí bằng nhiệt mang lại hiệu quả cho việc làm giảm áp suất chênh lệch, bài
khí bằng cơ học chỉ mang tính chất bổ trợ.
- Áp suất đối kháng:
+ Khi thanh trùng, nhiệt độ của môi trường thang trùng chính là nhiệt của hơi
nước bão hòa nên áp xuất thiết bị cung chính là áp suất của hơi nước bão hòa
đó. Do đó áp suất trong hộp khi thanh trùng bằng tổng áp suất của hơi nước
bão hòa với không khí.
+ Coi nhiệt độ thanh trùng bằng nhiệt độ sản phẩm trong hộp, nếu áp suất
trong hộp tang sẽ gây nên hiện tượng phồng hộp do đó cần một áp suất dư
trong thiết bị để cân bằng với áp suất tang trong hộp, đó là áp suất đối kháng.
+ Việc tạo độ chân không trong hộp nhằm giảm áp suất bên trong hộp khi
thanh trùng để hộp không bị biến dạng, bật nắp. Trong thực tế không tạo ra
được môi trường chân không khi ghép nắp, do đó cần tạo một lượng dư áp
suất thiết bị tức áp suất đối kháng.
2.2.7. Làm nguội, bảo ôn
- Sản phẩm sau khi thanh trùng được làm nguội ngay trong bể nước luân lưu cho
tới khi nhiệt độ trong sản phẩm đạt 35-40 oC ( khi sờ tay thấy ấm ) thì vớt ra,để
khô.
(Thực hành rau quả- Nguyễn Thị Lan Hương)
- Mục đích của bảo ôn:
+ Cân bằng các thành phần trong đồ hộp
+ Phát hiện được các đồ hộp hỏng
+ Thời gian tối thiểu là 15 ngày
+ Đồ hộp không được xuất xưởng trước thời gian này
(Bài giảng công nghệ chế biến rau quả - Nguyễn Thị Lan Hương )
2.2.7. Làm nguội, bảo ôn
Sản phẩm sau khi thanh trùng được làm nguội ngay trong bể nước luân lưu cho
tới khi nhiệt độ trong sản phẩm đạt 35-40˚C (khi sờ tay thấy ấm) thì vớt ra, để
khô.
(Thực hành rau quả - Nguyễn Thị Lan Hương)
Mục đích của bảo ôn:
- Cân bằng các thành phần trong đồ hộp
- Phát hiện được các đồ hộp hỏng
- Thời gian tối thiểu là 15 ngày
- Đồ hộp không được xuất xưởng trước thời gian này
(Bài giảng công nghệ chế biến rau quả- Nguyễn Thị Lan Hương )
2.2.8.Dán nhãn,đóng thùng
- Yêu cầu bao bì
+ Hấp dẫn đối với khách hang: Hình dạng, màu sắc, trang trí, nhãn hiệu.
+ Cung cấp thông tin đầy đủ về sản phẩm cho người mua: Tên sản phẩm, khối
lượng tịnh, khối lượng, tên nhà sản xuất, đóng gói, phân phối địa chỉ, chi tiết về
nhãn hiệu, ngày sản xuất, hạn sử dụng, ...
+ Tạo nhu cầu mua sản phẩm.
+ Thuận lợi khi sử dụng.
- Yêu cầu đóng thùng
+ Các loại đồ hộp có kích thước lớn được xếp vào hòm gỗ nan thưa, các loại
kích thước nhỏ xếp vào hộp gỗ. Ở mối lớp đồ hộp có một lớp giấy lót. Với bao
bì thủy tinh phải chèn lót kĩ bằng bao giấy bồi,ô ngăn, ...
+ Số lượng hộp trong một kiện có thể là 12, 20, 24, 48, 60, 72, 96, 100.
+ Hộp sắt có khối lượng tịnh dưới 5 kg: 4 hộp/kiện, trên 5kg không quá 2
hộp/kiện.
+ Lọ thủy tinh 10-15 lít : Không quá 2 lọ và 3-5 lít không quá 4 lọ/kiện.
(Bài giảng công nghệ chế biến rau quả-Nguyễn Thị Lan Hương)
3. TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT
3.1.Năng suất
Với năng suất 750 tấn sản phẩm / năm
Tập trung sản xuất với vải trong 2 tháng: Tháng 6 và tháng 7.
Thông thường 1 ca làm việc 7 giờ, 1 giờ để chuẩn bị và vệ sinh thiết bị.
Tháng 6 có 52 ca làm việc.
Tháng 7 có 54 ca làm việc.
Số tấn/ ca làm việc trong tháng 6, 7 là : 750/(52+54)= 7,07( tấn/ca).
Số tấn/h làm việc là : 7,07/ 7= 1,01 (tấn/h).
Năng suất dây chuyền làm việc 1,01 tấn/h.
3.2. Nhu cầu nguyên liệu
Bảng 3.1 Tiêu hao nguyên liệu ở các giai đoạn:
STT
Công đoạn sản xuất
Tỷ lệ hao phí( %)
1
Nguyên liệu
0
2
Lựa chọn
3
3
Rửa
2
4
Bóc vỏ, bỏ hạt
40
5
Ngâm
1
6
Tráng
1
7
Xếp hộp
2
8
Rót dung dịch
2
9
Ghép nắp
0,5
10
Thanh trùng
1
11
Bảo ôn
1
12
Sản Phẩm
0
Sản phẩm vải nước đường gồm: 60% vải và 40% đường.
Xét trên 1 tấn sản phẩm, với 600kg vải và 400kg dịch nước đường*.
* Dịch nước đường: Nước, đường tinh luyện, axit citric.
a. Nguyên liệu vải
T=
T: lượng nguyên liệu cần để sản xuất 1000kg sản phẩm
S: lượng nguyên liệu có trong 1000kg sản phẩm
x1,x2,..xn: hao phí nguyên liệu ở các công đoạn 1,2,..n tính bằng % so với nguyên
liệu đưa vào công đoạn đó
n: Số công đoạn tiêu hao.
Vậy,
Lượng nguyên liệu vải để sản xuất 1000kg sản phẩm là:
T=
=> T= 1146 (kg)
Lượng nguyên liệu cần cho 1h sản xuất : 1146 x 1,01= 1157 kg/h.
Lượng nguyên liệu cần cho 1 ca sản xuất : 1157 x 7 = 8100 kg/ca.
Lượng nguyên liệu cần cho 1 năm sản xuất : 8100x 106 = 858600kg/năm.
b. Lượng dịch đường:
Hao phí của dịch nước đường:
- Hòa đường : 1%
- Nấu đường : 2%
- Lọc : 1,5%
Dịch nước đường cần cho 1000kg sản phẩm :
T=
=> T = 418,6 kg
=> Axit citric: 418,6. 0,25% = 1 kg
Dịch nước đường cần cho 1h sản xuất: 418,6 . 1,01= 423 kg
* Tính lượng đường saccaroza:
Nồng độ chất khô nguyên liệu: x= 17.3%
Nồng độ chất khô của dịch đường : y%
Nồng độ chất khô của sản phẩm : z= 18%
Khối lượng vải trong 1 đơn vị sản phẩm : a
Khối lượng đường trong 1 đơn vị sản phẩm : b
Khối lượng tịnh trong 1 đơn vị sản phẩm : c
Ta có : a = 0,6c
b = 0,4c
ax + by = cz
Giải hệ trên ta có y= 19.05%
Lượng đường cần dùng cho 1000kg sản phẩm là 417,6 x 19.05% = 79,6 kg
Lượng đường cần cho 1h sản xuất: 79,6 x 1,01 = 80,4 kg/h
Lượng đường cần cho 1 ca sản xuất: 80,4 x 7 = 562,8 kg
Lượng đường cần cho 1 năm sản xuất: 562,8 x 106 = 59657 kg/năm
Dựa vào tỷ lệ hao phí vật liệu cho từng công đoạn, sẽ tính được lượng hao phí và
lượng bán thành phẩm tạo ra trong mỗi công đoạn. Kết quả tính toán như sau:
Bảng 3.2 Nguyên liệu vào và lượng hao phí trong 1h sản xuất.
STT
Công đoạn sản xuất
Nguyên
liệu Tỷ lệ hao phí Hao
vào(kg/h)
( %)
( kg/h)
1
Vải nguyên liệu
1157
0
0
2
Lựa chọn
1157
3
34,7
3
Rửa
1122,3
2
22,4
4
Bóc vỏ, bỏ hạt
1100
40
440
5
Ngâm
660
1
6,6
6
Tráng
653,4
1
6,5
7
Xếp hộp
646,9
2
12,9
8
Rót dung dịch*
634+423
2
21,1
9
Ghép nắp
1035,9
0,5
5,2
10
Thanh trùng
1030,7
1
10,307
11
Bảo ôn
1020,4
1
10,2
12
Sản Phẩm
1010,2
0
0
phí
* Rót dịch nước đường vào hộp.
c. Tính số hộp
Sản phẩm đóng hộp số 9 có kích cỡ 88mm x 113mm trọng lượng 20oz, không
tráng vecni, khối lượng tịnh là 570g. (Công ty hộp sắt Tovecan)
Số hộp cần cho 1h sản xuất là: 646,9/ 0,57 = 1135 (hộp)
Số hộp cần cho 1 ca sản xuất: 1135 x 7 = 7945 (hộp)
Số hộp cần cho 1 năm sản xuất: 7945x 106 = 842170 ( hộp)
(Phạm Thanh Bình)
4. Cân bằng năng lượng
Trong quá trình thanh trùng, nhiệt lượng chi phí cho ba giai đoạn: Giai đoạn đun
nóng và giai đoạn giữ nhiệt, giai đoạn hạ nhiệt.
Sức chứa của mỗi thiết bị là 1024 hộp/mẻ
4.1 Giai đoạn đun nóng:
Nhiệt lượng chi phí cho giai đoạn đun nóng tính theo công thức tổng quát.
Q = Q₁ + Q₂ +Q₃ + Q₄ + Q₅ + Q₆ (kJ)
a. Q₁: Nhiệt lượng đun nóng nồi thanh trùng (chất liệu thép)
Q1 = G1C1 (tT –t1) = 1350.0,48185.(100-30) = 45534,825 (kJ)
Trong đó:
G1 – Trọng lượng nồi (kg)
C1 – Nhiệt dung riêng của vật liệu làm nồi (kJ/kg. K)
Nhiệt dung riêng của thép = 0,48185 (Mai Thị Tuyết Nga)
tT – Nhiệt độ thanh trùng (°C)
t1 – Nhiệt độ ban đầu của nồi (°C)
b. Q2: Nhiệt lượng đun nóng giỏ thanh trùng (chất liệu thép)
Q2 = G2C2 (tT –t2)
(kJ)
Trong đó:
G2 – Trọng lượng của giỏ tiệt trùng (kg)
C2 – Nhiệt dung riêng của vật liệu làm giỏ tiệt trùng (kJ/kg. K)
t2 – Nhiệt độ ban đầu của giỏ tiệt trùng (°C)
Sử dụng 2 xe đẩy, với mỗi xe đẩy có giỏ đựng, trọng lượng của giỏ tiệt trùng
được tính như sau:
Thể tích ngoài của giỏ:
=
Với
: chiều dài bên ngoài giỏ (m)
: chiều rộng bên ngoài giỏ (m)
: chiều cao bên ngoài giỏ (m)
Thể tích bên trong giỏ :
Với
=0,950
: là chiều dài trong (m);
: chiều rộng trong (m);
: chiều cao trong (m)
Thể tích phần vỏ của giỏ
:
Cấu trúc giỏ là các thanh thép đan xen nên thể tích phần sắt chỉ chiếm khoảng 50%
nên thể tích của phần vỏ của giỏ
)
Sử dụng n = 2 giỏ trong quá trình thanh trùng
=> Q2 = 577,2.0,48185. (100-30) = 19593,467 (kJ)
c. Q3: Nhiệt lượng đun nóng vỏ hộp (vỏ sắt tây)
Q3 = G3C3 (tT –t3)
(kJ)
Trong đó:
G3 – Trọng lượng vỏ hộp (kg)
C3 – Nhiệt dung riêng của vỏ hộp (kJ/kg.°C)
Nhiệt dung riêng của sắt tây = 0,5028 (Mai Thị Tuyết Nga)
t3 – Nhiệt độ ban đầu của nồi (°C)
Q3 =51,2.0,5028.(100-30) = 1802,035 (kJ)
d. Q4: Nhiệt lượng đun nóng hỗn hợp vải nước đường trong hộp
Q4 = G4C4 (tT –t4)
Trong đó:
(kJ)