Quy trình công nghệ sản xuất đường nha

Coâng ngheä saûn xuaát ñöôøng nha GVHD: PGS.TS Leâ Vaên Vieät Maãn  PAGE 1 I. NGUYEÂN LIEÄU Nguyeân lieäu chính : Tinh bột là nguồn nguyeân liệu chính để sản xuất maltose syrup. Các loại tinh bột chính được sử dụng là : tinh bột sắn, tinh bột bắp, tinh bột khoai tây… nhưng phổ biến nhất vẫn là tinh bột sắn. Sô löôïc veà caây saén Caây saén coù teân khoa hoïc laø Manihotes utilissima pohl, thuoäc hoï Euphorbiaceae hay coøn ñöôïc goïi laø khoai mì, laø loaïi caây ñöôïc troàng laáy cuû ôû vuøng nhieät ñôùi. ÔÛ nöôùc ta saén thöôøng ñöôïc troàng ôû mieàn trung du, mieàn nuùi vaø ôû nhöõng vuøng nhieãm pheøn ôû ñoàng baèng soâng Cöûu Long. Saén thuoäc loaïi gioáng caây buïi, cao 2,4m, coù hoa maøu vaøng hôi xanh, cuû daøy 8cm vaø daøi 91cm. Saén troàng ôû vuøng caän xích ñaïo vôùi nhieàu teân khaùc nhau. Baûng 1 Teân cuûa saénIndonesiaUbi kettella KaspeNam MyõManioca Yucca Mandioca AipimChaâu PhiManioc CassavaAÁn ÑoäTapioca Thaùi LanCassava  Phaân loaïi saén Coù hai loaïi saén coù giaù trò kinh teá: Saén ñaéng (saén coù ñoäc): Manihot palmata, laø saén coù haøm löôïng acid hydrocyanic lôùn hôn 50mg/kg saén töôi. Saén ngoït (saén khoâng ñoäc): Manihot aipi, laø saén haøm löôïng acid hydrocyanic ít hôn 50mg/kg saén töôi. Haøm löôïng cuûa acid hydrocyanic tuøy thuoäc vaøo ñieàu kieän troàng, ñaát ñai, ñoä aåm, nhieät ñoä vaø tuoåi cuûa caây. Chaéng haïn gioáng saén ôû Chaâu Phi khoâng ñoäc khi troàng ôû Dahomey nhöng coù ñoäc khi troàng ôû Nigeria. Do acid hydrocyanic bò phaân huûy ôû nhieät ñoä cao trong caùc quaù trình chuaån bò neân caû hai gioáng saén ñeàu ñöôïc söû duïng roäng raõi. Saén thöôøng chuû yeáu ñeå saûn xuaát tinh boät, ôû Nam Myõ noù coøn ñöôïc duøng laøm ñoà uoáng coù coàn. Söû duïng cho muïc ñích coâng nghieäp thì saén ñaéng thöôøng ñöôïc söû duïng do coù haøm löôïng tinh boät cao hôn, coøn saén ngoït thöôøng duøng trong ngaønh thöïc phaåm vì coù vò deã chòu vaø khaû naêng hình thaønh boät nhaøo toát hôn. Tinh boät saén Tinh boät saén goàm hai loaïi polysaccarit khaùc nhau laø amylose (17-20%) vaø amylopectin. Amylose: goàm 200 – 1000 phaân töû glucose lieân keát vôùi nhau baèng lieân keát -1,4 glucoside taïo thaønh maïch thaúng. Phaân töû amylose goàm nhieàu chuoãi xeáp song song vôùi nhau, trong ñoù caùc chuoãi cuoän laïi thaønh hình xoaén oác. Phaân töû amylose coù 1 ñaàu khöû vaø 1 ñaàu khoâng khöû. Amylopectin: goàm 600-6000 phaân töû glucose goàm hai loaïi lieân keát -1,4 glucoside vaø -1,6 glucoside, maïch phaân nhaùnh. Phaân töû amylopectin chæ coù moät ñaàu khöû duy nhaát. Hình 1: Caáu truùc cuûa maïch amylose Hình 2: Caáu truùc cuûa maïch amylopectin Öu ñieåm cuûa tinh boät saén so vôùi caùc loaïi tinh boät khaùc Saén coù theå thu hoaïch quanh naêm neân khoâng caàn toán nhieàu chi phí cho vieäc toàn tröõ. Giöõa caùc maët haøng tinh boät, saén cho saûn löôïng carbohydrate cao hôn gaïo laø 40%, vaø cao hôn ngoâ vaøng laø 25%, do ñoù saén laø nguoàn tinh boät reû tieàn. Hôn nöõa saén chòu ñöôïc ñieàu kieän troàng khaéc nghieät hôn. Do saén coù haøm löôïng tinh boät cao vaø haøm löôïng caùc chaát khaùc nhö protein vaø lipit thaáp, do ñoù noù laø nguoàn lyù töôûng ñeå saûn xuaát tinh boät tinh khieát. Ñaëc tính quan troïng cuûa tinh boät saén laø khoâng muøi, taïo boät nhaõo trong, vaø khaû naêng keát dính. Tinh boät saén coù haøm löôïng amylopectin cao neân deã hoøa tan trong nöôùc ôû 95oC hôn caùc loaïi tinh boät giaøu amylose, do caáu taïo coàng keành neân khoâng coù xu höôùng keát tinh trôû laïi vaø do ñoù coù khaû naêng giöõ nöôùc lôùn. Tieâu chuaån cuûa tinh boät saén Caáu truùcBoät maøu traéngMaøu saécÑoàng ñeàu vaø ñaëc tröng Höông vòÑaëc tröngMuøi Coù muøi töôi vaø khoâng coù muøi moác vaø oâi NGYEÂN LIEÄU PHUÏ Nước: nước dùng trong sản xuất đường nha phải đạt các chỉ tiêu sau Chỉ tiêu cảm quan: Màu sắc: không màu Độ trong : trong suốt Mùi, vị: không có mùi và vị lạ. Chỉ tiêu hóa lý Độ cứng tổng: max = 2mg đương lượng/L Chất khô: max = 850 mg/L Sắt, mangan, nhôm : âm tính Clo: âm tính Chỉ tiêu vi sinh: tổng số vi khuẩn hiếu khí 75cfu/ml, không có vi sinh vật gây bệnh. Phụ gia Sulfur dioxide: Choáng oxi hoaù, haïn cheá toâi ña hieän töôïng saãm maøu saûn phaåm. Acid sorbic : chống vi sinh vật( chủ yếu là nấm mốc) trong sản phẩm. Khi sử dụng acid sorbic sẽ không tạo ra mùi và vị lạ trong sản phẩm so với các phụ gia chống VSV khác. HCl,NaOH/NaHCO3: đñieàu chænh pH trong quaù trình thuûy phaân tinh boät. Tieâu chuaån chaát löôïng tinh boät saén Chaát löôïngMöùc chaát löôïngHaûo haïngLoaïi 1Loaïi 2Loaïi 3Ñoä aåm,khoâng quaù (%)12.5131414Haøm löôïng tinh boä tính theo chaït khoâ, khoâng thaáp hôn(%)94.597.59696Haøm löôïng tro khoâng quaù(%)0.10.150.30.5Haøm löôïng protein, tính theo chaât khoâ, khoâng quaù(%)0.20.30.30.3Haøm löôïng xô cuaû 50g boät,khoâng quaù(%)0.10.20.51pH4.5-74.5-73.5-73.5-7Toâng chaát raén thu ñöôïc sau khi loïc qua maøng kích thöôùc 150μm,khoâng quaù (%)1133Ñoä nhôùt (BU)700500400350Ñoä traéng (%)96.5949088 QUI TRÌNH COÂNG NGHEÄ Nöôùc Tinh boät saén HCl/NaOH Tinh boät saén Nöôùc HCl KHUAÁY TRỘN Termamyl KHUAÁY TRỘN HOÀ HOÙA HOÀ HOÙA HCl LAØM NGUOÄI Na2CO3 LAØM NGUOÄI DÒCH HOÙA -amilase DÒCH HOÙA LAØM NGUOÄI ÑÖÔØNG HOÙA Fungamyl NAÂNG NHIEÄT Than hoaït tính, Boä trôï loïc XÖÛ LYÙ HOAØN THIEÄN VOÂ THUØNG LAØM NGUOÄI LOÏC COÂ ÑAËC MALTOSE SYRUP Baõ Acid sorbic, SO2 loûng THUØNG TRAO ÑOÅI ION TẨY MÀU THUYEÁT MINH QUI TRÌNH COÂNG NGHEÄ A QUY TRÌNH THUÛY PHAÂN BAÈNG ENZYME KHUAÁY TROÄN Muïc ñích coâng ngheä Chuaån bò: Nhaèm taêng ñoä phaân taùn cuûa dòch huyeàn phuø, chuaån bò cho quaù trình hoà hoùa tieáp theo. Caùc bieán ñoåi Bieán ñoåi vaät lyù: Heä soá daãn nhieät taêng. Söï khueách taùn cuûa caùc haït tinh boät taêng. Bieán ñoåi hoùa lyù: Haït tinh boät haáp thu moät löôïng nhoû nöôùc moät caùch thuaän nghòch (25-50% nöôùc) nhöng chöa tröông nôû. Traïng thaùi cuûa nguyeân lieäu sau khuaáy troän ôû daïng huyeàn phuø. Taêng khaû naêng tieáp xuùc giöõa haït tinh boät vaø nöôùc. Bieán ñoåi caûm quan: söï thay ñoåi traïng thaùi cuûa dòch boät. Caùc bieán ñoåi coøn laïi khoâng ñaùng keå. Phöông phaùp thöïc hieän Boät ñöôïc hoøa ñeán noàng ñoä thích hôïp, neáu noàng ñoä quaù thaáp thì naêng suaát khoâng cao, coøn neáu noàng ñoä cao thì seõ giaûm hieäu suaát cuûa quaù trình. Khôûi ñoäng caùnh khuaáy roài daãn nöôùc vaøo boàn khuaáy ñoàng thôøi nhaäp lieäu tinh boät vaø Termamyl vôùi moät löôïng ion Ca2+. Ion naøy coù taùc duïng laøm beàn vaø hoaït hoùa enzym. Ñieàu chænh pH veà pH toái thích cuûa Termamyl. Quaù trình ñöôïc thöïc hieän trong thuøng khuaáy coù caùnh troän vôùi toác ñoä quay 20 v/ph. Thoâng soá kyõ thuaät Noàng ñoä chaát khoâ30-35%pH6.5Thôøi gian25-30 phLöôïng enzym0.05% (1500Ukg-1)Löôïng ion Ca2+2040ppm Thieát bò Thieát bò hình truï coù trang bò caùnh khuaáy. HOÀ HOÙA Muïc ñích coâng ngheä Chuaån bò: hoøa tan nhöõng haït tinh boät coù kích thöôùc nhoû thaønh dung dòch nhôùt seàn seät, caùc haït huùt nöôùc vaø tröông nôû toái ña taïo ñieàu kieän thuaän lôïi cho quaù trình dòch hoùa. Caùc bieán ñoåi Bieán ñoåi vaät lyù: Ñoä nhôùt taêng cöïc ñaïi. Haït tinh boät tröông nôû toái ña. Nhieät ñoä cuûa dung dòch taêng. Noàng ñoä chaát khoâ taêng. Bieán ñoåi hoùa hoïc: xaûy ra söï hydrate hoùa caùc nhoùm hydroxyl töï do vaø taïo thaønh lieân keát hydro vôùi nöôùc. H H R O O O R H H Bieán ñoåi hoùa lyù: Haït tinh boät tieáp tuïc haáp thu nöôùc. Heä chuyeån töø daïng huyeàn phuø sang dung dòch nhôùt ñoàng nhaát. Taêng khaû naêng hoøa tan. Bieán ñoåi caûm quan: Maøu saéc töø ñuïc chuyeån sang trong hôn. Bieán ñoåi sinh hoïc: Khoâng ñaùng keå. Phöông phaùp thöïc hieän Quaù trình hoà hoùa ñöôïc thöïc hieän trong thieát bò jet-cooker baèng caùch phun hôi nöôùc tröïc tieáp vaøo tinh boät. Öu ñieåm cuûa phöông phaùp naøy laø quaù trình hoà hoùa xaûy ra nhanh hôn, ñoàng ñeàu vaø nhieät ñoä khoâng bò taêng cuïc boä. Thoâng soá kyõ thuaät Nhieät ñoä105OCThôøi gian5 phuùtThieát bò: a. Thieát bò hoà hoùa jet-cooker  Caáùu taïo: thieát bò goàm moät oáng dẫn huyeàn phuø tinh boät vaø moät oáng dẫn hôi giao nhau qua moät khe hình coân, hôi ñöôïc phun tröïc tieáp vaøo huyeàn phuø tinh boät, löôïng hôi vaøo ñöôïc ñiều chænh bôûi van qua heä thoáng khí neùn. Nguyeân taéc hoaït ñoäng: huyeàøn phuø tinh boät ñöôïc bôm cöôõng böùc vaøo thieát bò vaø tieáp xuùc tröïc tieáp vôùi hôi, hôi nöôùc khi tieáp xuùc vôùi tinh boät coù nhieät ñoä thaáp hôn seõ ngöng tuï moät phaàn nhöng haàu heát hôi nöôùc vaãn coøn ôû aùp suaát cao neân vaãn cung caáp löôïng nhieät ñeå naâng nhieät ñoä leân nhaèm hoà hoùa dung dòch. Thôøi gian löu trong thieát bò jet-cooker raát ngaén. Löôïng tinh boät ñöôïc hoà hoùa moät phaàn seõ baêng qua moät daõy caùc coät löu cao aùp ñeå duy trì nhieät ñoä ôû 105 – 110oC vaø ñöôïc giöõ trong 5phuùt. Chuù yù: thieát bò jet-cooker vaø caùc coät löu thöïc hieän hai nhieäm vuï: hoà hoùa hoaøn toaøn vaø phaù bung toaøn boä haït tinh boät baét ñaàu giai ñoaïn dòch hoùa. Jet cooker DÒCH HOÙA Muïc ñích coâng ngheä Chuaån bò: phaù bung haït tinh boät, thuûy phaân moät phaàn tinh boät taïo nhöõng maïch dextrin coù chieàu daøi maïch ngaén hôn, giaûm ñoä nhôùt cuûa dòch hoà hoùa taïo ñieàu kieän cho Fungamyl phaân caét toát hôn trong giai ñoaïn ñöôøng hoùa tieáp theo. Caùc bieán ñoåi Bieán ñoåi vaät lyù: Ñoä nhôùt giaûm. Noàng ñoä chaát khoâ taêng. Dung dòch trong hôn Bieán ñoåi hoùa hoïc: Haït tinh boät bò phaù bung, phaù vôõ caùc lieân keát hydro giöõa nöôùc vaø caùc sôïi tinh boät. Phaûn öùng Maillard giöõa ñöôøng vaø acid amin taïo ra saûn phaåm coù maøu. Thuûy phaân taïo dextrin maïch ngaén coù chæ soá DE=10-20 Bieán ñoåi hoùa lyù: Söï boác hôi nöôùc. Khaû naêng hoøa tan cuûa tinh boät taêng. Bieán ñoåi hoùa sinh: Termamyl hoaït ñoäng caét caùc maïch amylose vaø amylopectin thaønh caùc dextrin maïch ngaén coù khaû naêng hoøa tan. Saûn phaåm thuyû phaân trong giai ñoaïn naøy chuû yeáu laø dextrin. Bieán ñoåi sinh hoïc: Vi sinh vaät bò öùc cheá hoaëc tieâu dieät. Phöông phaùp thöïc hieän Dung dòch tinh boät sau khi ñöôïc hoà hoaù hoaøn toaøn seõ ñöôïc laøm nguoäi ñeán 95OC vaø sau ñoù ñöôïc bôm thieát bò coù caùnh khuaáy ñeå thöïc hieän quaù trình dòch hoaù. Thoâng soá kyõ thuaät Nhieät ñoä trong thieát bò dòch hoùa95oCpH6.06.5Thôøi gian trong thieát bò dòch hoùa1-3 hThieát bò Đaây laø loaïi thieát bò gia nhieät kieåu voû aùo coù caùnh khuaáy. Hôi nöôùc ñi beân ngoaøi voû aùo nhaèm giöõ nhieät ñoä cho dung dich tinh boät ôû dieàu kieän nhieät ñoä theo yeâu caàu kó thuaät LAØM NGUOÄI Muïc ñích : Chuaån bò: taïo ñieàu kieän toái thích cho quaù trình ñöôøng hoùa. Caùc bieán ñoåi Vật lý: nhiệt độ giảm Hóa lý: pH giảm về 5.5 Hóa sinh: Enzyme a-amilase bị vô hoạt. Phöông phaùp thöïc hieän Thoâng soá kyõ thuaät Nhieät ñoä dòch ñöôøng tröôùc thieát bò95oCNhieät ñoä cuûa taùc nhaân laïnh (nöôùc)30oC (nhieät ñoä moâi tröôøng)Nhieät ñoä cuûa dòch ñöôøng sau khi laøm nguoäi55oC Thieát bò Truyeàn nhieät giaùn tieáp baèng thieát bò truyeàn nhieät oáng xoaén ruoät gaø, taùc nhaân trao ñoåi nhieät laø nöôùc laïnh Nöôùc seõ ñi trong trong oáng xoaén coøn dd seõ ôû trong thuøng, sau thôøi gian löu thích hôïp nhieät ñoä dd seõ ñaït yeâu caàu. ÑÖÔØNG HOÙA Muïc ñích coâng ngheä Cheá bieán: taïo thaønh syrup coù thaønh phaàn chuû yeáu laø maltose, caùc ñöôøng ñôn giaûn vaø caùc dextrin maïch ngaén. Caùc bieán ñoåi Vaät lyù: Giaûm ñoä nhôùt. Taêng haøm löôïng chaát khoâ. Hoùa lyù: Taêng khaû naêng hoøa tan. Hoùa hoïc: Phaûn öùng thuyû phaân dextrin maïch daøi (saûn phaåm sau quaù trình dòch hoùa) thaønh maltose vaø caùc ñöôøng ñôn giaûn, dextrin maïch ngaén, … Phaûn öùng Maillard laø phaûn öùng ngöng tuï giöõa ñöôøng khöû vaø amino axit taïo thaønh caùc chaát maøu laøm saãm maøu dòch thuyû phaân. Hoùa sinh: coù söï taùc ñoäng Fungamyl leân caùc maïch polysaccharide vaø oligosaccharide, taïo hoãn hôïp saûn phaåm goàm maltose, glucose, maltosetriose vaø caùc oligosaccharide khaùc. Trong ñoù, Fungamyl hoaït ñoäng vôùi ñieàu kieän toái thích laø Topt = 55oC, pHopt = 5.5 Phöông phaùp thöïc hieän Dung dòch ñöôøng sau khi laøm nguoäi seõ ñöôïc ñöa vaøo thieát bò ñöôøng hoùa. Luùc naøy caàn ñieàu chænh pH ñeå taïo moâi tröôøng hoaït ñoäng toái öu cho Fungamyl. Sau ñoù boå sung löôïng Fungamyl caàn thieát. Dung dòch ñöôïc löu laïi trong thieát bò trong khoaûng thôøi gian cần thiết để đường hóa đến DE thích hợp. Trong quaù trình ñöôøng hoùa, caàn phaûi ñaûo troän dung dòch lieân tuïc. Noùi chung, thôøi gian, nhieät ñoä, pH vaø löôïng enzym caàn cho quaù trình ñöôøng hoùa phuï thuoäc vaøo nguoàn goác enzym, hoaït ñoä cuûa chuùng vaø yeâu caàu ñoä tinh khieát cuûa dòch ñöôøng hoùa. Thông số kỹ thuật Nhiệt độ 550CpH5.5Tốc độ khuấy20 r/mThời gian24-48hFugamyl 2000U/kgLượng Ca2+50ppm Thieát bò Thieát bò ñöôøng hoùa coù caáu taïo töông töï thieát bò dòch hoùa. NÂNG NHIỆT Mục đích: vô hoạt enzyme Fungamyl Các biến đổi: Vật lý: hòa tan tăng, giảm độ nhớt. Hóa sinh: Enzyme Fungamyl bị vô họat. Thiết bị: chính là thiết bị đường hóa. Tại thiết bị đường hóa, sau khi đường hóa đạt đến giá trị DE yêu cầu tiến hành nâng nhiệt dịch đường lên 70-75oC. Khi đó, enzyme Fugamyl bị vô hoạt. Nếu không vô hoạt enzyme Fugamyl thì enzyme này xúc tác cho phản ứng ngược hình thành trở lại các dextrin, hoặc chuyển hóa maltose thành maltosetriose… dẫn đến làm giảm hàm lượng maltose trong sản phẩm. Từ kết quả nghiên cứu thực nghiệm, người ta sẽ xác định được thời điểm mà tại đó hàm lượng maltose đạt đến giá trị cực đại để kết thúc quá trình đường hóa. Thông người, người ta dừng phản ứng trước khi maltose đạt đến cực đại. Để xác định giá trị DE trong quá trình dịch hóa và đường hóa, một số phương pháp sau có thể áp dụng: phương pháp quang phổ so màu với thuốc thử DNS, phương pháp sắc ký lỏng cao áp nhưng chính xác nhất là phương pháp lọc gel(rây phân tử). Với phương pháp này, người ta không những xác định được chỉ số DE mà còn xác định được các thành phần đường DP khác trong dung dịch đường, từ đó có thể sơ bộ được chất lượng sản phẩm. TAÅY MAØU Muïc ñích coâng ngheä Hoaøn thieän caùc giaù trò caûm quan: laøm taêng ñoä trong cuûa saûn phaåm, ñöa saûn phaåm veà maøu tieâu chuaån laø maøu traéng trong ñeán maøu vaøng nhaït. Laø taùc nhaân trôï loïc cho quaù trình loïc tieáp theo, hoã trôï cho quaù trình loïc saûn phaåm hieäu quaû hôn Caùc bieán ñoåi Vaät lyù: khoái löôïng dung dòch taêng do boå sung than hoaït tính. Hoùa lyù: Söï phaân taùn caùc haït than hoaït tính trong dung dòch taêng khaû naêng tieáp xuùc cuûa noù vôùi dung dòch. Söï haáp phuï caùc chaát maøu, muøi leân treân beà maët cuûa than hoaït tính. Hoùa sinh: enyzym fugamyl vaãn coøn hoaït ñoäng. Caûm quan: dòch ñöôøng trôû thaønh daïng huyeàn phuø do coù chöùa caùc buïi than hoaït tính. Sinh hoïc vaø hoùa hoïc: khoâng ñaùng keå. Phöông phaùp thöïc hieän Quaù trình taåy maøu ñöôïc thöïc hieän ngay trong thieát bò ñöôøng hoùa. Sau khi ñöôøng hoùa, siroâ ñöôïc gia nhieät ñeán nhieät ñoä thích hôïp. Sau ñoù, boå sung löôïng than hoaït tính caàn thieát ñeå haáp phuï moät phaàn caùc chaát mang maøu. Khi duøng than hoaït tính ñeå taåy maøu caàn phaûi coù quaù trình loïc tieán haønh ngay sau ñoù. Loaïi than hoaït tính thöôøng söû duïng coù theå ôûâ boät hoaëc daïng haït ñöôïc saûn xuaát töø goã, than ñaù, than coác daàu moû, lignite, voû döøa…. Löôïng than phuï thuoäc vaøo chaát löôïng tinh boät, yeâu caàu laøm saïch vaø hoaït ñoä cuûa than. Thoâng số kỹ thuật Thời gian taåy maøu1hLượng than sử dụng0.20.3% (so với haøm löôïng chaát khoâ) Thieát bò Quaù trình taåy maøu ñöôïc thöïc hieän ngay trong thieát bò hình truï coù caùnh khuaáy LOÏC Muïc ñích coâng ngheä Chuaån bò: loïc phaàn tinh boät chöa thuûy phaân vaø phaàn baõ sau thuûy (bao goàm caùc chaát maøu vaø than hoaït tính) giuùp loaïi boû nhöõng taïp chaát coù kích thöôùc lôùn maø coù theå caûn trôû cho quaù trình tao ñoåi ion tieáp theo. Caùc bieán ñoåi Bieán ñoåi vaät lyù: Giaûm khoái löôïng dòch ñöôøng do loaïi boû phaàn baõ. Tæ troïng giaûm. Heä soá truyeàn nhieät taêng. Bieán ñoåi hoùa lyù: thay ñoåi soáù pha, taùch rieâng pha raén vaø pha loûng. Bieán ñoåi caûm quan: saûn phaåm thu ñöôïc trong hôn tröôùc khi loïc. Bieán ñoåi hoùa hoïc, hoùa sinh vaø sinh hoïc: khoâng ñaùng keå. Phöông phaùp thöïc hieän Ta thöïc hieän loïc dòch ñöôøng baèng phöông phaùp loïc eùp, loïc döôùi taùc duïng cuûa aùp suaát. Thieát bò Laø thieát bò loïc khung baûn. Nguyeân taéc hoaït ñoäng Tröôùc khi thöïc hieän quaù trình loïc, caàn coù quaù trình laøm aùo cho baøn loïc, töùc laø taïo moät lôùp boät trôï loïc treân vaûi loïc, boät trôï loïc giuùp taïo thaønh nhöõng khoaûng troáng theo ñöôøng zíc zaéc taïo trôû löïc ngaên caûn baõ maø khoâng laøm taêng aùp löïc, giuùp quaù trình loïc khoâng bò ngheõn. Dòch ñöôøng ñöôïc bôm vaøo buoàng loïc, döôùi aùp löïc cuûa bôm dòch ñöôøng seõ baêng qua vaûi loïc thoâng qua lôùp boät trôï loïc ñi vaøo khoang loïc. Caùc khoang loïc ñöôïc noái chung vôùi nhau qua moät ñöôøng oáng beân döôùi ñeå daãn dòch ñöôøng saïch ra ngoaøi. Sau khi loïc xong, caàn tieán haønh veä sinh vaûi loïc vaø buoàng loïc. Thoâng số kĩ thuật Aùp suaát loïc0.3-0.5MpaBeà daøy lôùp boät trôï loïc treân thieát bò0.8-2.5mm Cấu tạo khung bản lọc Thiết bị lọc ép khung bản TRAO ÑOÅI ION Muïc ñích coâng ngheä Hoaøn thieän saûn phaåm: dòch ñöôøng qua caùc coät trao ñoåi ion ñeå taùch bôùt moät soá cation (Ca2+, Na+, Mg2+…) vaø anion (Cl-, SO42-...), một số chất hữu cơ,…. Caùc bieán ñoåi Bieán ñoåi hoùa hoïc vaø hoùa lyù: Caùc phản öùng trao ñoåi ion xaûy ra taïi caùc coät: Coät 1: laø cationit loaïi acid maïnh coù nhoùm chöùc laø -SO3H, coù taùc duïng trao ñoåi cation, chuyeån caùc muoái trong doøng thaønh caùc acid töông öùng: RSO3H + NaCl = RSO3Na + HCl 2RSO3H + CaSO4 = (RSO3)2Ca + H2SO4 Coät 2: laø anionit loaïi bazô yeáu coù nhoùm chöùc laø –NR3, coù taùc duïng trao ñoåi anion, hấp thụ các acid mạnh đồng thời hấp thụ các chất hữu cơ, chất màu: NR3 + HCl NR3HCl NR3 + H2SO4 (NR3)2H2SO4 Phöông phaùp thöïc hieän Loaïi boû nhöõng ion trong dòch ñöôøng döïa treân cô sôû trao ñoåi ion giöõa caùc coät nhöïa trao ñoåi ion vôùi caùc ion trong dung dòch. Thieát bò Caáu taïo: Goàm 2 coät hình truï, trong moãi coät coù chöùa loại nhöïa trao ñoåi. Coät 1 goàm 1200 lít cationit loaïi acid maïnh, coù nhoùm chöùc -SO3H. Coät 2 goàm 1400 lít nhöïa anionit loại kieàm yeáu. Nguyeân taéc hoạt ñoäng: Siroâ ñöôïc bôm vaøo coät 1 ñeå loại cation sau ñoù qua coät 2 ñeå loại anion vaø điều chỉnh pH cho dung dịch. ÔÛ moãi coät quy trình thöïc hieän theo chieàu töø treân xuoáng. Khi lôùp nhöïa naøy heát taùc duïng seõ ñöôïc taùi sinh trôû laïi. Ñeå ñöa cationit veà daïng ban ñaàu, cho dd HCl 2-4% chaûy qua coät 1. Ñeå hoaøn nguyeân anionit, cho dd NaOH 2-4% qua coät 2. Heä thoáng thieát bò trao ñoåi ion XÖÛ LYÙ HOAØN THIEÄN. Muïc ñích coâng ngheä Hoàn thiện sản phẩm: choáng söï oxi hoaù laøm saãm maøu saûn phaåm trong quaù trình coâ ñaëc. Bảo quản: choáng vi sinh vaät. Caùc bieán ñoåi Khoâng ñaùng keå. Phöông phaùp thöïc hieän vaø thieát bò Dung dòch sau khi trao ñoåi ion ñöôïc bôm vaøo thuøng chöùa. Taïi ñaây, tieán haønh boå sung theâm acid sorbic vaø sulfur dioxide loûng vaøo. Acid sorbic coù taùc duïng laø moät phuï gia choáng vi sinh vaät trong saûn phaåm. Do trong ñieàu kieän aùp löïc thaåm thaáu cao neân coù ít VSV toàn taïi nhöng cuõng coù moät soá VSV chòu aùp löïc thaåm thaáu cao maø ñieån hình laø naám moác. Acid sorbic khi cho vôùi lieàu löôïng vöøa ñuû seõ khoâng laøm thay ñoåi tính chaát cuûa saûn phaåm vaø noù haàu nhö khoâng taïo ra vò laï trong saûn phaåm. SO2 cho daïng loûng ñeå haïn cheá bò thoaùt ñi khi khuaáy troän. Cuõng coù theå duøng SO2 daïng khí nhöng phaûi coù thieát bò suïc khí vaø khoâng coù caùnh khuaáy. Cho SO2 vaøo taïo ra moâi tröôøng acid ñeå ngaên caûn caùc phaûn öùng phaân huûy ñöôøng cuõng nhö phaûn öùng Maillard laøm saäm maøu saûn phaåm. Thoâng soá kyõ thuaät Hàm lượng acid sorbic: 0.06-0.08% chất khô. Hàm lượng sulfur dioxide: 0.12-0.2% chất khô. COÂ ÑAËC Muïc ñích coâng ngheä Hoaøn thieän saûn phaåm: quaù trình coâ ñaëc nhaèm taêng noàng ñoä chaát khoâ, taïo ñieàu kieän cho quaù trình vaän chuyeån vaø phaân phoái saûn phaåm. Baûo quaûn: do noàng ñoä cao thì öùc cheá vi sinh vaät. Bieán ñoåi Vaät lyù: Ñoä nhôùt taêng. Noàng ñoä chất khô tăng. Khoái löôïng giaûm (do maát ñi moät löôïng nöôùc). Theå tích giaûm. Nhieät ñoä taêng. Hoùa lyù: Nöôùc bốc hơi. SO2 bị khử khỏi dung dịch. Cảm quan: màu sắc có thể hơi sậm hơn so với trước khi cô đặc. Phöông phaùp thöïc hieän Quaù trình coâ ñaëc ñöôïc thöïc hieän baèng thieát bò coâ ñaëc chaân khoâng vôùi buoàng ñoát coù oáng tuaàn hoaøn ngoaøi vaø coù keøm theo thieát bò ngöng tuï Baromet. Ñaây laø thieát bò coâ ñaëc buoàng ñoát ngoaøi döïng ñöùng neân coù caùc öu ñieåm: Giaûm bôùt ñöôïc khoaûng caùch theo chieàu cao giöõa buoàng ñoát vaø khoâng gian boác hôi, coù theå ñieàu chænh ñöôïc söï tuaàn hoaøn. Hoaøn toaøn taùch heát boït, vì buoàng ñoát caùch xa khoâng gian hôi. Coù khaû naêng söû duïng khoâng gian hôi nhö laø moät boä phaän phaân li loaïi li taâm. Do söû duïng heä coâ ñaëc chaân khoâng neân ít gaây ra bieán ñoåi cho saûn phaåm Thoâng soá kyõ thuaät PCK720mmHgPhôi  2kg/cm2Thôøi gian23h (khi ñaït Bx yeâu caàu)Nhieät ñoä6065 11.4. Nguyeân taéc hoaït ñoäng Dung dòch ñi vaøo buoàng ñoát ñöôïc ñun soâi ñeå taïo thaønh hoãn hôïp hôi loûng ñi vaøo buoàng boác, ôû ñaây hôi thöù ñöôïc taùch ra vaø ñi leân phía treân. Dung dòch quay veà buoàng ñoát theo oáng tuaàn hoaøn ngoaøi. Thieát bò hoaït ñoäng theo nguyeân taéc ñoái löu töï nhieân do söï cheânh leäch khoái löôïng rieâng ôû nhöõng vuøng siro coù nhieät ñoä khaùc nhau. ÔÛ buoàng boác, siro boác hôi laøm taêng ñoä Bx, daãn ñeán laøm taêng khoái löôïng rieâng, ôû buoàng ñoát siro ñöôïc gia nhieät neân khoái löôïng rieâng nheï hôn. Do vaäy maø siro seõ tuaàn hoaøn töø buoàng boác sang buoàng ñoát vaø ñaåy siro töø buoàng ñoát sang buoàng boác. Khi noàng ñoä chaát khoâ ñaït yeâu caàu, dung dòch seõ ñöôïc xaû xuoáng theo töøng meû. Hoãn hôïp loûng – hôi trong buoàng boác ñöôïc phaân ly nhôø hai yeáu toá: chieàu cao buoàng boác vaø söï thay ñoåi quaùn tính cuûa hoãn hôïp khi vaøo boä phaän taùch boït. Hôi thöù ñi vaøo thieát bò Baromet vaø ñöôïc laøm nguoäi taïi ñaây. Thiết bị cô đặc 12. LAØM NGUOÄI 12.1 Muïc ñích: Chuaån bò: hoã troã cho quaù trình roùt saûn phaåm Baøo quaûn: laøm laïnh nhanh traùnh söï nhieãm VSV vaøo saûn phaåm 12.2 Caùc bieán ñoåi Nhieät ñoä giaûm, ngoaøi ra caùc bieán ñoåi khaùc khoâng ñaùng keå 12.3 Phöông phaùp thöïc hieän Dòch ñöôøng sau khi ñöôïc coâ ñaëc ñöôïc chuyeån vaøo thieát bò laøm nguoäi daïng oáng ruoät gaø Thoâng soá coâng ngheä Nhieät ñoä dòch ñöôøng tröôùc thieát bò650CNhieät ñoä taùc nhaân laïnh300CNhieät ñoä dòch ñöôøng sau khi laøm nguoäi450C 13. VOÂ THUØNG Muïc ñích coââng ngheä Hoaøn thieän saûn phaåm: taïo cho saûn phaåm coù hình daùng ñeïp Baûo quaûn: ngaên söï tieáp xuùc cuûa moâi tröôøng vôùi saûn phaåm gaây caùc bieán ñoåi hö haïi. Caùc bieán ñoåi Khoâng coù bieán ñoåi ñaùng keå Phöông phaùp thöïc hieän Maltose syrup ñöôïc ñoùng goùi trong caùc thuøng hay caùc bao bì khaùc tuøy theo yeâu caàu khaùch haøng Maltose syrup B. QUAÙ TRÌNH THUÛY PHAÂN BAÈNG AXÍT Quy trình naøy khaùc vôùi quy trình tröôùc ôû nhöõng ñieåm sau Duøng axít ñeå hoà hoaù tinh boät vaø dòch hoaù sô boä moät phaàn tinh boät Muïc ñích :gioáng quy trình 1 Caùc bieán ñoåi: Töông töï quy trình 1, ngoaøi ra coù theâm moät soá bieán ñoåi khaùc Do thöïc hieän ôû nhieät ñoä cao neân moät löôïng nhoû tinh boät coù theå bò chaùy Maøu dd tinh boät sau khi ñöôïc dòch hoaù sô boä saäm hôn so vôùi phöông phaùp enzyme Coù theå xaûy ra phaûn öùng Caramel nhöng vôùi moät löôïng raát nhoû Thoâng soá coâng ngheä HCl0.015-0.2NThôøi gian5 phuùtNhieät ñoä140-1600C SO SAÙNH HAI QUY TRÌNH COÂNG NGHEÄ Thuûy phaân baèng acid-enzymeThuûy phaân baèng enzymeÖu ñieåmRuùt ngaén thôøi gian thuûy phaân Giaûm chi phí cho vieäc mua enzyme Thiết bị đơn giản, dễ vận hành, vệ sinh. Sản phẩm rẻ hơn. Giaûm chi phí năng lượng Ít taïo ra saûn phaåm phuï,kieåm soaùt töông ñoái ñöôïc chaát löôïng saûn phaåm cuoái Sản phẩm có chỉ số DE cao hơn. Nhöôïc ñieåmSaûn phaåm deã bò laãn caùc kim loaïi naëng coù laãn trong quaù trình saûn xuaát axít HCl do ñoù seõ taêng chi phí tinh saïch sản phẩm. Hoaù chaât gaây nguy hieåm cho ngöôøi saûn xuaát Thieát bò phaûi chòu ñöôïc maøi moøn, nhieät ñoä vaø aùp suaát cao Taïo ra nhieàu saûn phaåm phuï khoâng mong muoán laøm aûnh höôûng ñeán chaât löôïng saûn phaåm sau cuøng Sản phẩm có DE thấp hơn. Thôøi gian thuûy phaân daøi Thiết bị cấu tạo phức tạp hơn. năng lượng chung cao hơn. Sản phẩm đắc hơn.  IV. SAÛN PHAÅM Thaønh phaàn % caùc loaïïi ñöôøng trong moät soá saûn phaåm maltose syrup Quaù trìnhGluocseMaltoseDP3>=DP4Acid8401537Enzyme2541925 Tieâu chuaån cảm quan Maltose syrup Thoâng soáYeâu caàuTính chaát ddNhôùt,trong suoát, khoâng laãn taïp chaátMaøu saécTrong suoát ñeán vaøng nhaïtMuøi Muøi ñaëc tröngVòNgoït thanh Tieâu chuaån tinh chaát vaät lí Thoâng soáYeâu caàuHaøm löôïng chaát khoâ80%pH4.5-6DE42Tro≤0.04Nhieät ñoä noùng chaûy155Maltose 40Ñoä trong suoát95 Tieâu chuaån veà hoùa hoïc vaø vi sinh Thaønh phaànYeâu caàuPb≤0.05mg/kgAs≤0.05mg/kgColi forms≤30/100gToång soá vi khuaån≤3000/gSalmonella Khoâng coù V. ÖÙNG DUÏNG Trong coâng nghieäp saûm xuaát baùnh keïo, syrup thủy phaân baèng axít ñöôc söû duïng trong nhieàu saûn phaåm nhö keïo cöùng, keïo caramen, keïo deûo, keïo cao su… ñeå kieåm soaùt ñoä ngoït, hieän töôïng keát tinh , ñoä nhôùt tính huùt aåm, muøi vò Trong coâng nghieäp ñoà uoáng, syrup ñöôïc duøng trong coâng nghieäp leân men bi ñeå boå sung cho malt ñaïi maïch, cung caáp ñöôøng cho quaù trình leân men taêng vò cho saûn phaåm Trong coâng nghieäp saûn xuaát caùc saûn phaåm söaõ nhö kem, syrup cung caáp höông vò, ñoä meàm maïi, caûi thieän caáu truùc saûn phaåm, kieåm soaùt hieän töôïngkeát tinh, ñieàu chænh ñoä ngoït, taêng haïn söû duïng vaø giaûm hieän töông chaûy cuaû kem Trong coâng nghieäp baùnh mì, syrup thöôøng ñöôïc duøng nhö nguoàn ñöôøng leân men cho naám men. Noù cung caáp ñoä ngoït, taêng thôûi haïn söû duïng nhôø cung caáp chaá`termamyl giöõ aåm, giaûm hieän töôïng keát tinh vaø taêng cöôøng ñoä meàm maïi cho baùnh Trong ñoà hoäp rau quaû, syrup taïo caáu truùc vaø ñoä nhôùt ñoä boùng vaø caûn giaùc ngon mieäng,ngaên ngöaø söï keát tinh,taêng cöôøng höông vò traùi caây vaø caûi thieän maøu cho saûn phaåm. Syrup cuõng ñöôïc söû duïng trong cac laoïi möùt, ñeå taêng ñoä ngoït,kieåm soaùt caáu truùc vaø ñoä boùng, choáng keát tinh vaø taêng thôøi haïn söû duïng Syrup cuõng ñöôïc söû duïng nhieàu trong döôïc phaåm ñeå pha cheá caùc thaønh phaàn coù döôïc tính Hydro hoaù caùc saûn phaåm syrup seõ taïo ra saûn phaåm chöaù sorbitol, maltitol vaø caùc röôïu cao phaân töû khaùc söõ duïng trong thöïc phaåm vaø döôïc phaåm Öùng duïng caùc saûn phaåm syrup taïi Mó Coâng nghieäp% treân toång soáBaùnh keïo20.1Thöïc phaåm(khaùc)13.4Leân men bia12.8Döôïc phaåm vaø hoaù chaát11.3Saûn xuaát baùnh mì6.8Ñoà hoäp6.0Kem,ñoà traùng mieäng ñoâng laïnh5.6Caùc lónh vöïc khaùc17.35.6 VI. PHUÏ LUÏC 1 Moät soá hình aûnh veà maùy loïc eùp 2. Moät soá hình aûnh veà thieát bò trao ñoåi ion 3. Moät soá hình aûnh veà thieát bò coâ ñaëc chaân khoâng 4. Moät soá hình aûnh veà thieát bò dòch hoaù vaø ñöôøng hoaù TÀI LIỆU THAM KHẢO Phaïm Vaên Boân, “Quaù trình vaø thieát bò truyeàn nhieät”, NXB Ñaïi hoïc Quoác gia thaønh phoá Hoà Chí Minh, 2002. Hoaøng Kim Anh, Ngoâ Keá Söông, Nguyeãn Xích Lieân,”Tinh boät saén caùc saûn phaåm töø tinh boät saén”,Nhaø Xuaát baûn Khoa hoïc vaø Kyõ thuaät 2005. Caùc taùc giaû, “Caùc quaù trình cô baûn trong coâng ngheä thöïc phaåm”, NXB Giaùo duïc, 1996.  HYPERLINK "" www.lsbu.ac.uk.  HYPERLINK ""   HYPERLINK "" www.brenda.uni-koeln.de  HYPERLINK "" www.cassava.org/eng/about_us.html  HYPERLINK "" www.fao.org/docrep/X5032E/x5032E01.htm  HYPERLINK "" www.strach.dk/isi/starch/cassava.htm