Đồ án Về quy trình sản xuất nước yến

ồn Tẩy rửa, sát trùng. Hiệu quả rửa tốt 2 H2O2 Ngâm tẩy rửa ống lọc tinh Sát trùng hộp Rẻ có khả năng sát trùng cao 3 Cloramin B Sát trùng các bao bì nhựa Bền dễ sử dụng 4 NaOH Tái chế Anion vệ sinh thiết bị bão hoà CO2 Vệ sinh máy Khả năng khử trùng mạnh 5 HCl Tái chế cation 6 HNO3 Vệ sinh thiết bị tiệt trùng UHT Có khả năng loại tốt các cặn vô cơ Bảng 1.1: Một số hóa chất sử dụng để vệ sinh thiết bị Vệ sinh nhà xưởng Sau mỗi ca sản xuất tiến hành tẩy rữa nền nhà xưởng bằng nước thường. Vệ sinh thiết bị Thiết bị xử lý nước Bồn lọc sơ bộ: thông thường sau 3 tháng vệ sinh 1 lần. Xúc rữa bể định kỳ Thay lớp cát, than, sỏi mới hay rữa sạch và tái sử dụng lại. Bồn chứa: mỗi tuần vệ sinh 1 lần bằng cách rửa bằng nước sạch, rửa cloramin B, rồi rửa lại bằng nước sạch. Cột lọc bông vải: sau mỗi ngày sản xuất tiến hành vệ sinh cột lọc. Lấy cột lọc ra khỏi bồn Tháo dây thun, vải quấn và lớp bông gòn. Dùng vòi nước có áp suất cao để rửa sạch dây thun, vải, bông gòn. Để ráo Trục inox cũng được rửa sạch bằng vòi nước trên. Vệ sinh xong tiến hành quấn lại cây cột lọc. Cột lọc chỉ: tiến hành vệ sinh cột sau mỗi ngày sản xuất. Cách tiến hành: Lấy cột lọc ra khỏi thiết bị lọc. Ngâm cây lọc trong H2O2 5-6 %, trong 7-8 giờ. Sau đó dùng vòi nước sạch. Thiết bị trao đổi ion: 1 tuần tái sinh hạt nhựa 1 lần. Đối với cột cation: Sử dụng dung dịch HCl 1-1,5 % (30 lít + 170 lít nước). Đối với cột anion: Sử dụng dung dịch NaOH 1-1,5 % (7kg + 300 lít nước) Tiến hành xả ngược dung dịch HCl, NaOH vào 2 cột cation và anion. Rồi xả ngược bằng nước. Sau đó xả thuận bằng nước 1 lần nữa Thời gian tái sinh là 4 giờ. Ống lọc vi sinh: Mỗi ngày vệ sinh 1 lần bằng cách ngâm trong dung dịch H2O2 trong thời gian 1 ngày. Các đường ống phải được ngâm định kì bằng H2O2 cuối mỗi tuần. Đèn UV: vệ sinh sạch vỏ nhựa hay ống thủy tinh. Kiểm tra bóng đèn thường xuyên, nếu hư hỏng phải thay ngay. Thiết bị chiết rót Cuối ca làm việc vệ sinh bằng nước nóng 80oC. Hệ thống thiết bị bên ngoài được vệ sinh bằng nước đã xử lý. Thiết bị thanh trùng Vệ sinh bằng nước nóng 80oC. Nếu để lâu không nấu thì dùng H2O2 35% ngâm trong thời gian 6- 12 h. Sau đó rửa lại bằng nước đã xử lý, cuối cùng rửa lại bằng nước nóng. Thiết bị tiệt trùng Máy hấp sẽ được vệ sinh mỗi tuần 1 lần. Băng tải vệ sinh bằng nước đã xử lý sau 1 ca làm việc 1.8. Nguồn năng lượng 1.8.1.Lò hơi Nhà máy sử dụng lò hơi hiệu LHD 1 – 10 để cung cấp hơi nóng cho các công đoạn sản xuất như nấu sirô, tiệt trùng, pha chế… 1.8.1.2.Cấu tạo Gồm tổ hợp ống lò và ống lửa, lò được kết cấu từ một ống lò, thân lò và 2 dàn ống lửa. Buồng đốt được bố trí trong ống lò. 1.8.1.3.Thông số kỹ thuật Nhãn hiệu: LHD 1 – 10 Nhiệt độ lò hơi: 140 - 1800C Áp suất làm việc: 10-15 kg/cm3 Lượng hơi cung cấp: 1000 kg/giờ Nhiên liệu chính: than đá. 1.8.1.4.Nguyên lý hoạt động Nhiên liệu qua sự hoạt động của hệ thống, nhiên liệu được đốt cháy trong ống lò, ngọn lửa và khói nóng truyền nhiệt bức xạ cho thành ống lò rồi đi ra hộp khói sau. Từ hộp khói sau, khói nóng đi theo dạng ống lửa hai bên sườn lò truyền nhiệt đối lưu cho dạng ống và đi ra hộp khói trước. Từ hộp khói trước, khói nóng đi ra theo dạng ống lửa trên ống lò và truyền nhiệt đối lưu nốt cho dạng ống đó. Cuối cùng qua quạt hút (nếu có) và thoát ra ngoài qua ống khói. 1.8.1.5.Một số sự cố và cách khắc phục Lò hơi bị cạn nước: Hiện tượng: ống thủy không có nước mà có một màu sáng óng ánh. Nguyên nhân: Công nhân vận hành không quan sát thường xuyên để bơm nước bổ sung. Bơm nước bị hỏng. Nồi chứa bị chảy nước qua van khóa đường xả đáy hay qua đường cấp nước do van một chiều không kín. Cách xử lý: Tiến hành đóng đường ống ra ống thủy và mở van xả đáy để thông đường hơi, sau đó đóng đường hơi ra ống thủy nếu thấy. + Nước có kèm hơi thoát ra đường xả thì nồi đã cạn nước nhưng chưa ở mức nghiêm trọng (nước có lấp ló ở ống thủy) thì ta tiến hành bơm nước bổ sung gián đoạn cho nồi. + Chỉ thấy có hơi thoát ra thì nồi đã cạn nước nghiêm trọng, phải tiến hành xử lý theo trình tự sau: tắt điện bơm nước (tuyệt đối không được bơm nước vào nồi), rồi đóng tấm chắn khói trên ống khói và khóa van hơi cửa nạp liệu. Sau đó, sơ tán ở khu vực nhà lò và báo cáo với người có trách nhiệm. + Trường hợp bơm hỏng hoặc các van khóa đường xả, van một chiều nước đi không kín cũng không phải ngừng lò theo trình tự trên, để lò nguội và tiến hành kiểm tra xem xét. Sau khi khắc phục các hư hỏng trên mới được phép vận hành trở lại. Lò hơi bị đầy nước quá mức Hiện tượng: ống thủy bị ngập nước, có tiếng va đập ben ben trong nồi. Nguyên nhân: + Công nhân vận hành quá mức qui định ở giai đoạn nhóm lò hoặc trong quá trình vận hành. + Hệ thống nước cấp bị hỏng (không dừng khi nước cấp đủ ) + Cài chế độ bơm nước quá cao. Cách xử lý: Tiến hành xả valve đáy gián đoạn, khi mức nước đạt yêu cầu thì cho nồi vận hành trở lại. Van an toàn không kín và không làm việc: Hiện tượng: áp suất trong lò quá mức quy định nhưng van an toàn không làm việc hay chưa đến áp suất qui định đã có hơi nước thoát ra. Nguyên nhân: do công nhân vận hành không thực hiện kiểm tra cưỡng chế trong quá trình vận hành nên bề mặt tiếp xúc bị bẩn hoặc lò xo bị kẹt. Cách xử lý: Tiến hành kiểm tra cưỡng chế valve, nếu vẫn không khắc phục được thì phải ngưng lò, tháo valve để sữa chữa và kiểm định lại. Ống thủy báo mức nước giả tạo Hiện tượng: Mực nước ông thủy đứng yên không giao động Nguyên nhân: do người vận hành không làm vệ sinh ống thủy hàng ngày. Cách xử lý: Nếu không có khả năng theo dõi áp suất lò thông qua một thiết bị nào khác thì phải tiến hành ngừng lò theo thứ tự như ở qui trình vận hành. Điện Điện sử dụng tại nhà máy được lấy từ lưới điện thuộc trạm phát điện của khu công nghiệp Vĩnh Lộc. 1.10.Nước Nước được lấy từ trạm cấp nước của khu công nghiệp Vĩnh Lộc và nước ngầm từ độ sâu 100m và được hệ thống xử lý nước của nhà máy xử lý trước khi đưa vào sử dụng. CHƯƠNG II: NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT 2.1.Nước: 2.1.1.Vai trò Nước là thành phần chủ yếu chiếm 90 – 92% trọng lượng của nước giải khát thành phẩm. Nước tham gia trực tiếp vào quy trình công nghệ như tham gia vào quá trình làm lạnh, nấu siro, pha chế, chiết rót…Nước có tác dụng như một dung môi hòa tan và tham gia vào các phản ứng giữa các cấu tử hoặc tác động đến các phần tử khác để tạo thành sản phẩm. Ngoài ra, nước còn được dùng để làm sạch vệ sinh thiết bị và nhà xưởng. 2.1.2.Tiêu chuẩn nước sử dụng tại nhà máy: Tên tiêu chuẩn Đơn vị tính Nước đã xử lý Cảm quan Màu Mùi Vị TCU Không màu Không mùi Không vị Hóa lý Độ đục pH Độ cứng tổng cộng Độ oxy hóa Sắt tổng cộng NH4+ Cl NO2- NO3- SO42- Mn2+ Cu2+ Pb2+ Zn2+ Cd2+ Al3+ Hg2+ H2S Tổng chất rắn hòa tan NTU mgCaCO3/l mgO2/l Mg/l Mg/l Mg/l Mg/l Mg/l Mg/l Mg/l Mg/l Mg/l Mg/l Mg/l Mg/l Mg/l Mg/l Mg/l 0.27 6.5-7.5 1 0.3 0.1 0.02 4 0 0 3 Vết Vết Vết Vết 0 0 0 0 250 Vi sinh Coliform E-coli Clostridium Sulphate Streptococcus Feacalis MPN/100ml CFU/100ml CFU/100ml CFU/100ml 0 0 0 0 B ản b ản 2.1:Bảng chỉ tiêu chất lượng nước tại nhà máy .Cách xử lý nước: Để phục vụ cho quá trình sản xuất, công ty sử dụng hai nguồn nước chủ yếu là nước thủy cục thuộc khu công nghiệp Vĩnh Lộc và nước ngầm. Đối với nước thủy cục, nước có độ đục thấp và tương đối ổn định, đối với nước ngầm thì công ty lấy nước từ độ sâu 100m và có nhiệt độ tương đối ổn định từ 23 - 27°C . Tuy nhiên, trong sản xuất nước giải khát người ta thường sử dụng nước mềm, nhưng độ cứng từ các nguồn nước tự nhiên thường khác nhau và phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: địa lý, độ sâu nguồn nước, thời gian trong năm… Vì vậy, để có nước dùng cho sản xuất, công ty tiến hành xử lý nước để có nước phù hợp cho sản xuất từ đó đem lại sản phẩm tốt nhất cho khách hàng. Sơ đồ quy trình xử lý nước Nước đã xử lý Nước Lọc sơ bộ Lọc thô Lọc tinh lần 1 Trao đổi ion Lọc tinh lần 2 Xử lý UV Hình 2.1:Sơ đồ quy trình xử lý nước 2.1.5.Thuyết minh quy trình 2.1.5.1.Lọc sơ bộ Mục đích: lọc sơ bộ nhằm loại bỏ các tạp chất có kích thước lớn như đất, cát, … và các tạp chất gây mùi lạ cho nước như mùi Cl2, H2S … Cấu tạo thiết bị lọc sơ bộ: Hình 2.2: Cấu tạo bồn lọc sơ bộ Bể lọc cao 1,2m, trong đó vật liệu lọc chiếm 80% thể tích . Hệ thống vật liệu lọc gồm 4 lớp: Lớp trên cùng là lớp cát , sỏi. Lớp thứ hai là lớp than (ngăn cách giữa than và cát sỏi lớp vải giữ cho lớp các sỏi không lẫn vào than). Lớp thứ ba là lớp cát lớn. Lớp cuối cùng là lớp sỏi nhỏ. Phía trên bể lọc là một giàn phun mưa bằng các ống nhựa có đục lỗ và có đồng hồ đo nhiệt độ nước vào. Phía dưới bể lọc là bể chứa nước. Nguyên lý hoạt động: nước được bơm lên giàn phun xuống bể lọc dưới dạng các hạt mưa nhằm làm thoáng nước tạo điều kiện cho oxy không khí tiếp xúc và oxy hóa Fe2+ thành Fe3+. Tại đây, Fe3+ kết hợp với H2O tạo thành Fe(OH)3 kết tủa bám trên bề mặt vật liệu lọc. Đồng thời nước qua các lớp vật liệu lọc sẽ giữ lại những tạp chất như bùn, phèn, các tạp chất gây mùi cuối cùng chảy xuống bể chứa 2.1.5.2.Lọc thô Mục đích: nhằm loại bỏ những tạp chất nhỏ lơ lửng dạng keo hay huyền phù để làm cho nước trong hơn. Cấu tạo thiết bị lọc thô: Hình 2.3: Cấu tạo cột lọc bông vải Bồn lọc hình trụ phía trên có đồng hồ đo áp suất bên trong có 4 trụ định vị bằng inox có chiều dài l=70cm , đường kính =2cm. Tương ứng có bốn cây lọc. Cây lọc có cấu tạo là một ống rỗng hình trụ có đục lỗ đường kính 4mm, đường kính cây lọc 5cm. Bên ngoài cuộn một lớp bông 5cm, thấm ướt bằng nước và bọc bên ngoài bằng một lớp vải sau đó buộc chặt lại bằng một sợi dây thun. Nguyên lý hoạt động: nước đi từ bên ngoài sẽ thẩm thấu qua lớp vải bông qua lỗ trên trục rỗng theo đường ống ra ngoài, như vậy các chất bẩn bám trên bề mặt cây lọc. 2.1.5.3.Lọc tinh Mục đích: nhằm loại bỏ những tạp chất có kích thước lớn hơn 1µm. Cấu tạo: Hình 2.4: Cấu tạo cột lọc chỉ Hệ thống xử lý gồm có 3 bồn lọc tinh được làm bằng inox, phía trên bồn có đồng hồ đo áp suất. Số lượng cây định vị có trong 3 bồn lần lượt là: 24, 30, 60 cây. Cây định vị có chiều dài 51cm, cây lọc có chiều dài 50 cm , đường kính trong cây lọc 3cm, đường kính ngoài 7 cm, đường kính lỗ lọc 1 µm (phía dưới các bồn lọc có mặt bích) Nguyên lí hoạt động: nước từ bên ngoài thấm qua cây lọc vào bên trong đường ống giữa cây lọc, xuống dưới đi ra ngoài, cặn bẩn bám lại trên bề mặt cây lọc. 2.1.5.4.Trao đổi ion Mục đích: nhờ các cation và anion làm bằng hạt nhựa đặc biệt có khả năng hấp phụ những cation và anion có trong nước để làm mềm nước và điều chỉnh pH=6-8 phù hợp cho sản xuất. Cấu tạo: Hình 2.5: Cấu tạo cột trao đổi ion Thiết bị trao đổi ion gồm hai cột anion và cation, mỗi cột có chiều dài l=2, đường kính d=50 cm, bên trong là các hạt nhựa cationit và anionit. Lượng nhựa chiếm 2/3 cột. Các hạt nhựa được giữ lại nhờ hai mặt bích. Mỗi mặt bích có 12 ống nhỏ có chiều dài 20 cm, đường kính 4,2 cm. Trên mỗi ống đều có các rãnh nhỏ dẫn nước đi vào, kích thước lỗ của các rãnh nhỏ hơn kích thước hạt nhựa có tác dụng giữ các hạt nhựa lại, phía dưới mỗi ống có lỗ để dẫn nước vào. Hạt cationit và anionit có kích thước rất nhỏ, có màu vàng nhạt (hạt cationit có màu đậm hơn so với hạt anionit). Nguyên lý hoạt động: Khi cho nước qua cationit H[R] thì các ion Na+, K+, Ca2+, Mg2+,… chứa trong nước sẽ giữ lại: 2H[R] + CaCl2 D Ca{R}2+ H2O 2H[R] + Na2SO4 D Na{R}+ H2O Sau khi trao đổi với cationit thì muối cứng và các kim loại sẽ giảm hoặc không còn, nhưng lúc đó nước sẽ mang tính acid. Muốn khử acid ta cho nước đi qua cột trao đổi anion: OH[R1] + HCL D Cl[R1] + H2O 2OH[R1] + H2SO4 D SO4[R1]2 + H2O Qua hai giai đoạn trao đổi anion và cation ta loạt trừ được hầu hết các ion kim loại kể cả NO3- và NO2-. Nhờ đó nước nhận được sẽ có độ cứng rất nhỏ và chứa ít các tạp chất gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng nước. 2.1.5.5.Xử lý UV Mục đích: tiêu diệt các vi sinh vật và các bào tử bằng nguồn ánh sáng cực tím. Cấu tạo: Hình 2.6: Cấu tạo đèn UV Là một ống hình trụ có chiều dài 50cm . Đường kính ống 12 cm, bên trong ống thủy tinh ngăn không cho nước thấm vào bóng đèn và trong cùng là đèn cực tím. Nguyên lí hoạt động: khi dòng nước qua ống xử lý vi sinh, dưới tác dụng của ánh sáng phát ra từ đèn cực tím có bước sóng = 2500-2600 A° sẽ làm tiêu diệt vi sinh vật và bào tử Các yếu tố ảnh hưởng đến mức độ khử trùng của đèn UV Cường độ bức xạ tia tử ngoại (UV) Số lượng vi sinh vật trong nước thời gian lưu trong thiết bị Độ đục của nước (nước chứa nhiều tạp chất hữu cơ và các hạt rắn lơ lửng), các tạp chất này làm phân tán tia tử ngoại và chúng không xuyên qua hết lớp nước. Vì vậy, hiệu quả khử trùng cao khi trong nước không có các tạp chất hữu cơ và cặn lơ lửng (độ trong suốt của nước). Đó cũng là lý do giải thích tại sao trong hệ thống xử lý nước tiệt trùng UV được đặt ở cuối cùng sau các quá trình lọc và trao đổi ion. 10 2 1 8 3 9 10 b 8 7 b 7 a 11 6 a 6b 4 5 Hoạt chất tái sinh Đường xả nước Nước đã xử lý 10 a 2.1.5.6.Cách tiến hành Chú thích: 1. Lọc sơ bộ. 7a, 7b. Cột trao đổi ion. 2. Bể chứa. 8. Bồn chứa. 3. Bơm. 9. Lọc. 4. Lọc vải bông. 10a, 10. Hệ thống đèn cực tím. 5. Lọc. 11. Bồn điều. 6a, 6b. Cột lọc vải bông. Hình 2.7: Sơ đồ thiết bị xử lý nước Đầu tiên, nước được bơm hút lên và bơm vào bể lọc (1) dưới dạng giàn phun mưa. Tại đây xảy ra quá trình oxy hóa Fe2+ thành Fe3+, Fe3+ kết hợp với H2O tạo thành Fe(OH)3 kết tủa bám trên bề mặt vật liệu lọc. Đồng thời, nước qua các lớp vật liệu lọc sẽ giữ lại những tạp chất lớn như cát, sỏi, than… và một số tạp chất khác như bùn, phèn, các tạp chất gây mùi như Cl2, H2S…cuối cùng chảy xuống bể chứa. Nước từ bể chứa được bơm bơm qua bồn lọc thô để loại bỏ những tạp chất lơ lửng dạng keo và huyền phù. Trong bồn lọc thô có đặt lớp bông gòn (4) và các cột lọc bông gòn (5), khi nước đi qua bồn lọc thô từ từ thấm qua lớp vải bông qua lỗ trên trục rỗng theo đường ống ra ngoài, các tạp lớn còn sót lại sau khi đi qua lớp vật liệu lọc và các tạp chất lơ lửng dạng keo và huyền phù bị giữ lại trên lớp bông gòn. Nước sau lọc thô được đưa đi lọc tinh để loại những tạp chất lớn hơn 2µm bằng cách cho nước đi qua cột lọc chỉ (6a, 6b). Lúc này, nước tương đối trong nhưng vẫn còn chứa nhiều ion Ca2+, Mg2+,…là những ion làm nước cứng nên cần phải tiến hành trao đổi ion để làm mềm nước bằng cách dẫn nước qua hệ thống trao đổi ion. Nước được dẫn qua cột cation, nhờ các hạt nhựa cationit mà các ion kim loại được hấp phụ, sau đó dẫn nước qua cột anion để các hạt nhựa anionit hấp phụ các ion âm như Cl-, SO42+...và kết quả là làm mềm nước và dẫn lên bồn chứa 1000l (8), thông thường nước có pH=6-8 là đạt yêu cầu. Từ bồn chứa (8), nước được lấy mẫu để đưa đi kiểm tra, nếu đạt yêu cầu nước được đưa qua bồn lọc tinh (9) để loại những tạp chất lớn hơn 1µm. Sau lọc tinh, nước đươc đưa đi tiệt trùng UV bằng tia cực tím (10a,10b) để loại vi sinh vật và bào tử của nó có trong nước, chuyển qua bồn chứa 2000l (8”). Tại đây, nước được lấy mẫu kiểm tra, nếu đạt yêu cầu sẽ được chuyển đi phục vụ quá trình sản xuất. 2.1.6.Cách kiểm tra nước Sau mỗi giờ KCS tiến hành lấy mẫu kiểm tra chất lượng nước. Mỗi lần lấy 4 mẫu: 3 mẫu ở bồn 1000l, 1 mẫu ở bồn 2000l. Các chỉ tiêu cần kiểm tra bao gồm: Cảm quan: Nước phải trong suốt Không màu Không mùi Không vị Hóa lý: Độ pH: 6,5 – 7,5 Độ dẫn điện : 0-50 Độ cứng : các ion kim loại còn sót lại không đáng kể Vi sinh: Chỉ số E-coli<3 Vi khuẩn kỵ khí trong 1ml nước : 0 Vi khuẩn hiếu khí trong 1ml nước < 10 khuẩn lạc sau 24h ở 37°C 2.1.7.Một số sự cố và cách xử lý: Thiết bị Sự cố Cách khắc phục Bể lọc sơ bộ -Cát nhỏ qua lỗ lưới, lắng dưới đáy. -Vật liệu lọc giảm khả năng lọc làm nước đục -Bể lọc bị nghẹt do tạp chất, bùn, cát… -Thường xuyên xúc rửa bể -Thay lớp cát , rửa sạch và tái sử dụng -Xúc rửa bể định kỳ Cột lọc bông Vải lọc và dây thun vệ sinh không sạch hoặc dây thun quấn không chặt làm nước lọc không trong Vệ sinh thật sạch vải lọc và dây thun và quấn dây thun thật chắc Cột lọc chỉ -Vệ sinh cây lọc không sạch -Do tái sử dụng nhiều lần nên kích thước lỗ mao quản lớn dần giảm khả năng giữ các hạt keo lơ lửng và cặn nhỏ -Vệ sinh thật kỹ -Định kỳ phãi thay cây lọc mới Cột trao đổi ion -Sau một thời gian các hạt nhựa giảm khả năng hấp phụ , nếu không định kỳ tái sinh thì pH của nước không đạt làm nước bị chua -Mối hàn của cột lọc bị xì làm nước chảy ra ngoài -Bể các cột chắn nhựa làm hạt nhựa bung ra ngoài -Định kỳ tái sinh các hạt nhựa -Kiểm tra mối hàn thường xuyên -Thay các cột nhựa mới Ống lọc khí Mối hàn bị hở nước chảy qua ống thủy tinh làm đèn cháy Phải hàn lại và thay bóng đèn mới Các đường ống Bị bể hoặc bị xì do lưu lượng nước không ổn định Điều chỉnh lưu lượng nước Bơm Bị hỏng do lưu lượng quá lớn -Kiểm tra thường xuyên lưu lượng nước , các van hồi lưu để giảm áp lực bơm -Thay bơm mới hoặc sửa chữa Bảng 2.3:Một số sự cố và cách khắc phục trong xử lý nước 2.1.8. Các chỉ tiêu chất lượng của nước a. Chỉ tiêu vậy lý: Màu sắc: Là màu do các chất gumid, các hợp chất keo của sắt và sự phát triển của một số vi sinh vật, thực vật ( rong, tảo ) gây nên, đơn vị đo màu của nước là TCU, nước càng trong ( độ màu thấp) thì chất lượng càng cao. Nhiệt độ: Phụ thuộc điều kiện môi trường khí hậu, sự thay đổi nhiệt độ phụ thuộc vào từng nguồn nước. Đối với nguồn nước ngầm thì nhiệt độ tương đối ổn định ở 17-270C. Độ đục: Đơn vị đo độ đục của nước là TCU, độ đục của nước do các chất lơ lửng bao gồm các loại hạt cóa kích thước nhỏ như hạt keo đến những hệ phân tán thô như huyền phù, cặn, đất cát. Mùi và vị: Có thể do các mùi tự nhiên ( bùn , đất, vi sinh vật, clo, phenol…) hay các mùi nhân tạo khác khi khai thác nước tạo lên, nên mùi vị của nước phụ thuộc vào thành phần có trong nước, chủ yếu là các chất hòa tan trong nước quyết định. Bằng phương pháp cảm quan chia mùi vị ra thành 5 cấp: - Không mùi (vị ). - Mùi vị rất nhẹ - Mùi vị nhẹ. - Có mùi vị. - Có mùi vị hơi mạnh - Có mùi vị mạnh Chất rắn: Đơn vị tính của chất rắn là (g/l ), là phần còn lại sau khi bay hơi nước và sấy ở nhiệt độ 103-1050C. có các loại chất rắn: hòa tan, lơ lửng; bay hơi và không bay hơi. Độ dẫn điện : Đo bằng µV/cm, liên quan đến lượng và các loại ion có trong nước. Ngoài ra còn phụ thuộc vào thành phần và số lượng các chất khí hòa tan trong nước như CO2, NH2. Từ độ dẫn điện không tính được lượng muối khoáng có trong nước, nhưng khi trong nước có hàm lwonhj nhất định các loại ion, tổng nồng độ ion càng lớn thì độ dẫn điện càng cao. Người ta có thể dựa vào độ dẫn điện để nhận xét hàm lượng muối khoáng. b. Các chỉ tiêu hóa học: Độ kiềm: đặc trưng cho khả năng kết hợp của nước với các acid mạnh. Biểu diễn bằng mg – E của các ion OH-, CO32-, HCO3- và một số ion khác của các acid hữu cơ yếu như gumat, hydrat, … có trong 1ml H2O. Độ kiềm được chia ra: độ kiềm bicacbonat, cacbonat, và hydrat. Đây là chỉ số quan trọng về chỉ tiêu của nước. Nếu quá lớn ảnh hưởng đến quá trình sinh học, hóa học khi đường hóa và lên men, tiêu tốn nhiều acid thực phẩm khi sản xuất nước ngọt pha chế. Độ pH: là nồng độ H+ có trong nước(pH = - log [H+]). - pH ≤ 5.5: nước có tính acid mạnh. - 5.5 < pH < 6.5: nước có tính acid yếu. - 7.5 < pH < 10.5: nước có tính kiềm yếu. - pH ≥ 10.5: nước có tính kiềm mạnh. Độ cứng: do các muối Ca2+, Mg2+ gây nên. Đơn vị tính độ cứng mg đương lượng (mg – E ) ion Ca2+ và Mg2+ trong một 1lít nước. Độ cứng chia ra: Độ cứng tạm thời (hay độ cứng cacbonat) do sự có mặt của bicacbonat , cacbonat canxi và magie có trong nước, các loại muối này bị kết tủa khi đun sôi theo phản ứng: A.(HCO3)2 ACO3 Độ cứng vĩnh cửu (độ cứng sunfat) do các muối ion Ca2+ và Mg2+ kết hợp với các gốc muối của acid vô cơ mạnh. Các muối này luôn hòa tan trong nước (không kết tủa khi đun sôi). Ví dụ CaCl2, MgCl2, MgSO4, Ca(NO3)2, … Độ cứng chung: là tổng độ cứng tạm thời và độ cứng vĩnh cửu. biểu thị độ cứng: 10 cứng tương đương với 20.04 CaO hay 7.19 MgO/1lit nước và một mg đương lượng tương đương với 20.04 mg ion Ca hay 12,16 mg ion Mg/ 1lit nước. Độ cứng của nước được chia ra 5 loại: - Nước rất cứng: > 10 mg – E - Nước cứng : 6 – 10 mg – E - Nước hơi cứng: 3 – 6 mg – E - Nước mềm: 1.5 – 3 mg – E - Nước rất mềm: < 1.5 mg – E Độ cứng là chỉ số quan trọng của nước dùng trong sinh hoạt và các ngành công nghiệp khác nhau đặc biệt là công nghệ chế biến nước giải khát. Độ oxy hóa (là chỉ số oxy hóa): Biểu thị độ oxy hóa là số mg KMnO4, là đặc trưng cho hàm lượng tạp chất hữu cơ và một số chất dễ oxy hóa có trong nước (chất nhầy, keo, acid hữu cơ …) chỉ số này càng cao thì nước bị bẩn nhiều. Độ cặn toàn phần: Biểu thị bằng mg/l, là tổng các chất vô cơ (hòa tan hay không hòa tan) không kể các chất khí có trong nước. xác định độ cặn toàn phần băng cách đun cho bốc hơi hết một dung tích nước nhất định và sấy khô ở 105 – 110 0C đến khi trọng lượng không đổi. Hàm lượng cặn càng cao thì việc xử lý càng phức tạp. Chỉ tiêu Hàm lượng yêu cầu Độ cứng chung ≤ 7 mg/l Hàm lượng H2SO4 ≤ 80 mg/l Hàm lượng Cl2 ≤ 0.5 mg/l Hàm lượng As ≤ 0.05 mg/l Hàm lượng Pb ≤ 0.1 mg/l Hàm lượng F ≤ 0.1 mg/l Hàm lượng Zn ≤ 5 mg/l Hàm lượng Cu ≤ 3 mg/l Hàm lượng Fe ≤ 0.3 mg/l Độ oxi hóa ≤ 2 mgO2/l Bảng 2.4.Quy định chung về thành phần hoá học của nước dùng trong sản xuất nước giải khát c. Các chỉ tiêu vi sinh: Vi sinh vật gây ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dụng và ảnh hưởng rất lớn chất lượng sản phẩm, làm hư hỏng sản phẩm trong quá trình bảo quản. Chỉ số sinh học: đặc trưng cho sự xâm nhập và phát triển của các loại vi sinh, thực vật có trong nước. được biểu diễn bằng số lượng vi sinh vật có trong 1 ml H2O. Người ta còn qui định thêm và đưa ra hai khái niệm là chuẩn số Ecoli và chỉ số Ecoli. Chỉ số Ecoli: là số trùng đường ruột có trong q ml nước. Chuẩn số Ecoli: thể tích nước ít nhất cho phép phát hiện 1 vi trùng đường ruột. Quy định chung: - Chuẩn số E – coli: ≥ 300 CFU/ml - Chuẩn số E – coli: ≤ 3 CFU/ml Chỉ tiêu Giới hạn tối đa 1. Tổng số vi sinh vật hiếu khí, số khuẩn lạc trong 1 ml sản phẩm 102 2. E.Coli, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm 0 3. Coliforms, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm 10 4. Cl. perfringens, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm 0 5. Streptococci faecal, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm 0 6. Tổng số nấm men - nấm mốc, số khuẩn lạc trong 1 ml sản phẩm 10 Bảng 2.5.Chỉ tiêu vật sinh vật trong nước dùng trong sản xuất nước giải khát Bảng 2.6.Chỉ tiêu chất lượng nước đã xử lý tại công ty Tân Quang Minh Tên tiêu chuẩn Đơn vị tính Nước đã xử lý Cảm quan Màu Mùi Vị TCU Không màu Không mùi Không vị Độ đục pH Độ cứng tổng cộng Độ oxy hóa NTU mg CaCO3/l mg O2/l Sắt tổng cộng NH+ Cl- NO2- NO3- SO4- Mn+ Cu2+ Pb2+ Zn2+ Cd2+ Al3+ Hg2+ H2S Tổng chất rắn hòa tan mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l Vi sinh Colifom Ecoli Cl. Sulphate Strepcocus Feacalis MPN/100 ml CFU/100 ml CFU/100 ml CFU/100 ml 0 0 0 0 2.2.Đường Đường là thành phần chính quan trọng ảnh hưởng đến các chỉ tiêu chất lượng và dinh dưỡng của nước giải khát pha chế. Hàm lượng đường trong nước giải khát chiếm 8-10% trọng lượng. Đường đóng vai trò quan trọng trong công nghệ nước giải khát, đường cung cấp năng lượng và chất dinh dưỡng cho cơ thể. Trong sản xuất, tùy theo yêu cầu về độ ngọt khác nhau của từng sản phẩm mà nhà sản xuất lựa chọn và sử dụng những loại đường khác nhau tạo ra những sản phẩm phù hợp. 2.2.1.Đường saccharose 2.2.1.1.Vai trò Tạo vị ngọt cho sản phẩm Là chất làm dịu và tạo vị hài hòa giữa vị ngọt và vị chua cho sản phẩm 2.2.1.2.Tính chất Công thức phân tử: C12H22O11 Saccharose là tinh thể màu trắng, dễ hòa tan trong nước. Độ hoà tan của saccharose tăng theo sự tăng nhiệt độ của nước. Nó có thể tan với nước/đường<1/2. Phân tử saccharose gồm một phân tử glucose và một phân tử fructose liên kết với nhau nhờ nhóm hydroxyl (-OH) và glucozit của chúng. Dung dịch saccharose có độ ngọt và vị nhớt khá lớn. Tỉ trọng của dung dịch saccharose phụ thuộc vào hàm lượng nhiệt độ của dung dịch. Nồng độ tăng thì tỉ trọng tăng, nhiệt độ tăng nồng độ giảm. Nhiệt độ sôi của dung dịch saccharose ở áp suất thường phụ thuộc vào nồng độ saccharose còn trong dung dịch, nồng độ tăng thì nhiệt độ sôi tăng. Nhiệt độ nóng chảy của saccharose là 160oC và hàm nhiệt là 3,955 Kcal/kg. Saccharoza rất dễ bị phân huỷ do acid hay men invectuza của nấm men.Khi bị phân huỷ, một phân tử Saccharose tạo thành một phân tử glucose và một phân tử fructose, hỗn hợp này được gọi là đường nghịch đảo hay đường hoàn nguyên. Đường hoàn nguyên có vị ngọt dịu hơn, có độ hút ẩm lớn hơn và nhất là nó làm cho dung dịch Saccharose ổn định hơn. Đó chính là yếu tố ảnh hưởng đến công nghệ và kỹ thuật sản xuất sirô. Việc tạo ra một tỷ lệ nhất định đường hoàn nguyên có ý nghĩa rất quan trọng về kỹ thuật và làm tăng chất lượng của sản phẩm.Để đạt dược điều này, thông thường siro được nấu ở độ acid yếu, nồng độ đường trong sirô 50-70%. 2.2.1.3.Yêu cầu Đường saccarose dùng trong nước giải khát ở Bidrico là đường tinh luyện, được mua từ các nhà máy đường trong nước. Đường trước khi đem đi sản xuất cần phải được kiểm tra để đảm bảo chất lượng cho sản phẩm. Một số chỉ tiêu cần phải kiểm tra bao gồm: Chỉ tiêu cảm quan: trắng óng ánh, hạt đường tương đối đồng đều, không có tạp chất hay mùi vị lạ, không vón cục… Chỉ tiêu hóa lý: độ ẩm, hàm lượng đường Saccharoza, hàm lượng tro, hàm lượng kim loại nặng… Chỉ tiêu vi sinh: tổng số vi sinh vật hiếu khí, nấm men, nấm mốc, E. coli… Các chỉ tiêu Loại 1 Loại 2 Hàm lượng saccharose Độ ẩm Chất khử Chất tro Chất không tan Màu Mùi Vị ≥99.67% ≤0.07% ≤0.15% ≤0.1% ≤170 mg/kg Trắng óng ánh ≥99.45% ≤0.12% ≤0.17% ≤0.15% ≤200 mg/kg Trắng sáng Bình thường, không có mùi lạ. Ngọt thanh, không có vị lạ. Bảng 2.7:Chất lượng đường theo tiêu chuẩn 1695-75 2.2.2.Đường glucose 2.2.2.1.Vai trò Tạo vị ngọt cho sản phẩm Glucose là đường đơn phân tử nên cơ thể hấp thụ được dễ dàng. Được sử dụng trong nước tăng lực để cung cấp năng lượng một cách nhanh chóng. 2.2.2.2.Tính chất Glucose có CTPT là C6H12O6 (D = 1 Þ có 1 liên kết đôi hoặc 1 vòng). Glucose là một chất rắn, kết tinh, không màu, có nhiệt độ nóng chảy ở 146°C, hòa tan nhiều trong nước, có vị ngọt, nhưng không ngọt bằng đường m. Glucose có độ ngọt bằng 0,6 lần so với đường mía (cho độ ngọt của đường mía là 1, thì độ ngọt của glucoz bằng 0,6). Glucose được tạo ra do thủy phân đường saccharose với chất xúc tác là axit (đây chính là quá trình xảy ra trong dạ dày con người khi ăn đường saccharose hoặc các sản phẩm chứa saccharose). Glucose có nhiều trong hoa quả ngọt, như nho chín, hoa quả chín, cũng như lượng nhỏ trong mật ong 2.2.2.3.Yêu cầu Đường trước khi sản xuất cần phải được kiểm tra để không gây ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm. 2.3.Phụ gia 2.3.1.Hương liệu Hương tăng lực (energy 27612 CH, energy 32526 CH) được dùng trong sản xuất nước tăng lực để tạo mùi đặc trung cho sản phẩm nước tăng lực. 2.3.2.Màu thực phẩm Màu thực phẩm được dùng để tạo màu đặc trưng và tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm. Trong công nghệ sản xuất nước tăng lực, công ty thường dùng Sunset yellow ( E110 ) và tartrazine ( E102 ). Màu trước khi sử dụng phải được đánh giá cảm quan và kiểm tra độ màu theo tiêu chuẩn đã chọn, phải được sự cho phép của Bộ Y Tế. Liều lượng cho phép cho Sunset yellow và tartrazine là 300ML. 2.3.3.Acid citric (E330) 2.3.3.1.Vai trò Acid được sử dụng để: Tạo vị chua dịu cho nước giải khát. Tăng độ hài hoà và hương thơm cho sản phẩm. Tăng khả năng chuyển hoá saccharose thành glucose và fructose. Tạo môi trường pH thấp (3-4) có tác dụng ức chế sự phát triển của vi sinh vật. Có tác dụng bảo quản. 2.3.3.2.Bản chất Acid citric có nhiều trong chanh nên thường gọi là acid chanh, là một tinh thể màu trắng, có độ chua cao, có ngậm một phân tử nước, dễ tan trong nước, giá rẻ hơn các loại acid khác. Công thức phân tử: C6H8O7.H2O Ở công ty Bidrico thường sử dụng acid citric dưới 2 dạng: acid citric anhydro và acid citric monohydro. 2.3.3.3.Yêu cầu Đối với acid citric, một số yêu cầu cần đánh giá: độ chua, hàm lượng tạp chất, hàm lượng kim loại nặng (Pb, As…), độ ẩm… Yêu cầu: Độ tinh khiết ≥ 99% Tạp chất ≤ 0, 5% Acid Sunfuric ≤ 0, 05% Asen ≤ 0, 00014% 2.3.4.Chất tạo ngọt Là chất điều vị cho sản phẩm. Trong sản xuất nước tăng lực, công ty sử dụng hai loại chất tạo ngọt là Acesulfame-K ( E950 ) và Aspartame ( E951 ). Liều lượng sử dụng: Acesulfame-K là 500ML, Aspartame là 600ML 2.3.4.Natri bezoat (E211) Natri benzoat là một phụ gia được dùng để ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật trong nước giải khát, đặc biệt là nấm men, nấm mốc. Ở pH càng thấp (pH=3) thì hiệu quả sử dụng natribenzoat càng tốt, kéo dài thời gian bảo quản. Liều lượng tối đa cho phép sử dụng là 1000ML. Muốn đảm bảo hiệu quả tác dụng nồng độ natribenzoat (C6H5COONa) thì: Trong sản phẩm phải đạt 0,5 -1 g/lit. Ở nồng độ này chúng không có hại cho sức khoẻ con người. Trước khi đưa benzoat vào sử dụng cần pha chúng bằng nước sôi với nồng độ 0,2 - 0,3 kg/ lít rồi lọc sạch. Tuy với nồng độ sử dụng thấp không gây hại cho sức khoẻ con người nhưng natribenzoat để lại dư vị trong sản phẩm, làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm. CHƯƠNG III: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ SẢN XUẤT NƯỚC TĂNG LỰC RED TIGER 3.1.Quy Trình Công nghệ 3.1.1.Sơ đồ quy trình công nghệ Nước, đường, chất bảo quản, acid citric Acid citric, Taurine, Inossitol, Niacin, Vitamin (B1, B6, B12, C, PP), Aspartame, Acesulfame-K, Natribenzoat, hương, màu thực phẩm Phối trộn Nấu Lọc Làm nguội 1 Chiết rót Đóng nắp Ghép nắp Bao màng co nhãn In date Đóng thùng Thành phẩm ( lon) In date Làm nguội 2 Làm khô Chiết rót Lon Nắp Đóng thùng Thành phẩm ( Chai) Chai Nắp Hình 3.1: Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất nước tăng lực Red Tiger 3.1.2.Thuyết minh quy trình 3.1.2.1.Nấu Nguyên liệu đường trong sản xuất nước tăng lực gồm đường saccharose và glucose -Mục đích của nấu đường: + Hòa tan các cấu tử đường vào hỗn hợp + Tiêu diệt vi sinh vật, tăng thời gian bảo quản sản phẩm + Tạo điều kiện saccharose chuyển hóa thành đường nghịch đảo làm tăng vị ngọt dịu của đường. + Tăng độ ổn định của sản phẩm. Cách tiến hành: + Đầu tiên ta bơm nước xử lý vào nồi, mở cánh khuấy, mở van hơi cấp nhiệt cho nước. + Nâng nhiệt độ nước trong nồi đạt 65- 750C, bắt đầu cho đường vào sau đó định mức nước theo quy định. Tỷ lệ được sử dụng là 700kg đường/ 100lit siro + Tiến hành cho một lượng acid citric vào khoảng 1,5- 2g/1kg đường và tiếp tục khuấy, gia nhiệt đến 90-920C và giữ ở nhiệt độ này trong thời gian 10’ để tạo điều kiện cho quá trình chuyển hóa đường. + Cho vào dung dịch một lượng nhất định natri benzoat (2g/1lit siro) để bảo quản siro ngăn chặn sự phát triển của nấm men, nấm mốc. + Tiến hành khuấy đều (siro nhiệt độ 80- 850C) + Kiểm tra đạt độ Brix Biến đổi nguyên liệu: Vật lý: Sự tăng nhiệt độ Sự tăng nồng độ chất khô Sự bài khí Hóa lý: Sự hòa tan đường trong nước Sự bay hơi nước Sự keo tụ và kết tủa của tạp chất Hóa học: Sự nghịch đảo đường Sự caramel hóa cục bộ Sinh học: Tại nhiệt độ cao và áp suất thẩm thấu lớn , các vi sinh vật bị tiêu diệt. Thiết bị: nồi nấu 2 vỏ Yêu cầu: hàm lượng đường đạt 10obx 3.1.2.2.Lọc Mục đích: loại bỏ các tạp chất (có lẫn trong nguyên liệu) và tạp chất tạo thành trong quá trình nấu nhằm tăng chất lượng sản phẩm Cách tiến hành: dung dịch 85oC sẽ được bơm chuyển qua túi lọc trước khi vào bồn làm nguội( túi này được gắn ở miệng bồn làm nguội), dưới áp suất cao do bơm tạo ra thì các phần tử có kích thước nhỏ hơn lỗ lọc sẽ chảy xuống bồn chứa còn những cấu tử nào có kích thước lớn hơn bề mặt lỗ lọc sẽ được giữ lại trên bề mặt lớp vải. Sau 1 thời gian lọc các tạp chất bám trên bề mặt vải lọc nhiều sẽ vô tình làm thành một lớp trợ lọc giúp cho siro lọc trong hơn. Thiết bị: túi vải Yêu cầu: siro sau quá trình lọc phải trong không có lẫn các tạp chất cơ học lớn hơn kích thước lỗ lọc 3.1.2.3.Làm nguội 1 Mục đích: giảm nhiệt độ hỗ trợ cho các quá trình tiếp theo Cách tiến hành: Bật công tắc để nước lạnh đi trong ống trao đổi nhiệt gián tiếp với dung dịch bên ngoài cho đến khi dịch đường đạt nhiệt độ 75oC. Biến đổi nguyên liệu Thiết bị: bồn hình trụ có hệ thống ống xoắn Yêu cầu: dịch đường sau khi làm nguội là 75oC 3.1.2.4.Phối trộn Mục đích: đồng nhất khối nguyên liệu tạo tính chất đặc trưng cho sản phẩm Cách tiến hành: Siro trắng được dẫn qua bồn phối trộn và được phối trộn với các nguyên liệu như Acid citric, Taurine, Inossitol, Niacin, Vitamin (B1, B6, B12, C, PP), Aspartame, Acesulfame-K, Natribenzoat, tatrazine, sunset yellow, hương. Phối chế các nguyên liệu theo thứ tự nhất định: cấu tử nào có lượng nhiều nhất phối chế trước rồi cho các cấu tử có số lượng ít hơn. Sau mỗi lần cho một cấu tử cần khuấy đảo kỹ đến khi hòa tan hoàn toàn mới cho các cấu tử tiếp theo. Hương liệu cho vào sau cùng. Cảm quan bán thành phẩm trước khi chiết rót. Biến đổi nguyên liệu: có sự khuếch tán và hòa tan của các thành phần nguyên liệu Thiết bị: bồn phối trộn Yêu cầu: các thành phần nguyên liệu phải hòa tan hoàn toàn tạo ra hương vị đặc trưng sản phẩm. 3.1.2.5.Chiết rót Mục đích: dễ vận chuyển, bảo quản và tiêu thụ Cách tiến hành: Nước tăng lực được phối chế trong thiết bị sẽ đi qua bộ phận chiết rót bằng cách dùng bơm lên bồn chứa trên cao nhằm tạo lực đẩy tạo thuận lợi cho quá trình chiết rót + Chiết rót vào chai: Quá trình chiết rót được thực hiện thủ công ở nhiệt độ khoảng 600C. Chai PET sau khi đã rửa sạch bằng nước sạch 2 lần sau đó rửa bằng dung dịch chlorine 200ppm, cuối cùng rửa lại bằng nước sạch 2 lần nhằm đảm bảo sạchchlorine. Sau đó chai được đưa vào chiết rót thủ công. Ở Bidrico nước tăng lực được chiết rót trong chai nhựa thể tích 110 ml và lon 250 ml. + Chiết rót vào lon Lon rửa bằng nước sạch và chlorine trên hệ thống máy rửa. Sau đó lon được đưa vào hệ thống máy chiết rót.Đầu tiên lon được chạy theo băng chuyền đến máy chiết rót, tiếp theo máy sẽ giữ và đưa lon lên bàn chứa lon và nước giải khát từ thùng chứa được rót vào lon. Tiếp theo lon nước sẽ đến bộ phận đóng nắp tự động. Nắp được đưa đến từ 1 băng chuyền khác. Sau đó lon sẽ qua công đoạn kiểm tra. Thiết bị Chiết rót vào chai nhựa: máy chiết rót thủ công Chiết vào lon: hệ thống chiết rót lon tự động Yêu cầu: các chai và lon sau khi chiết rót phải có thể tích gân như nhau, không được quá đầy hoặc quá lưng 3.1.2.6.Đóng nắp – ghép nắp Mục đích: Bảo vệ các thành phần bên trong không thoát ra ngoài trong quá trình vận chuyển, bảo quản đồng thời tạo sự tiện lợi cho khách hàng khi sử dụng.Tránh sự xâm nhập của vi sinh vật và các tạp chất từ bên ngoài xâm nhập vào làm hỏng sản phẩm. Cách tiến hành: Đóng nắp chai nhựa: được thực hiện thủ công, công nhân sẽ đóng nắp bằng tay Ghép nắp lon: lon sau khi được chiết rót sẽ được vào hệ thống ghép nắp và tại đây nắp được ghép vào lon Thiết bị: máy ghép nắp Yêu cầu: chai và lon sau khi đóng ghép nắp phải kín 3.1.2.7.Bao màng co nhãn Mục đích: ghép nhãn vào chai Cách tiến hành: Nhãn được làm bằng giấy và phủ PE. Trên nhãn ghi đầy đủ thông tin về sản phẩm. Khi sản phẩm chạy trên băng tải,người công nhân sẽ đưa nhãn vào chai đúng vị trí quy định. Chai được đưa đến mâm xoay được xếp vào thùng Thiết bị: máy bao màng co Thông số kỹ thuật: nhiệt độ từ 135-175oC Yêu cầu: nhãn chai phải được đặt đúng vị trí và ôm sát vào chai. 3.1.2.8.Làm nguội 2 Mục đích: làm nguội lon sau khi ghép nắp Cách tiến hành: các lon sẽ chạy qua băng tải vào thiết bị làm nguội hạ nhiệt độ lon từ 70oC xuống 30oC Thiết bị: thiêt bị làm nguội Yêu cầu: nhiệt độ lon sau khi làm nguội là 30oC 3.1.2.9.Làm khô Mục đích: Loại bỏ phần lớn nước bám trên lon khi làm nguội tạo điều kiện cho quá trình hoàn thiện sản phẩm Cách tiến hành: Các lon sẽ được hệ thống phân phối dẫn đi theo một hàng theo băng tải đến vị trí quạt sẽ được các dòng khí nóng thổi với áp lực cao sẽ thổi bay các giọt nước bám trên lon đồng thời khí nóng cũng sẽ làm bốc hơi một phần nước có trên lon Thiết bị: Thiết bị gồm 3 máy quạt khí nóng đặt dọc trên băng tải Yêu cầu: không còn nước bám trên lon sản phẩm 3.1.2.10.In date Mục đích: Cung cấp thông tin về ngày sản xuất và thời hạn sử dụng đến người tiêu dùng. Cách tiến hành: Các lon nước yến sau khi được làm khô theo băng tải đi ngang qua bộ phận in sẽ được mắt cảm ứng nhận diện và thực hiện quá trình in. Thiết bị: in date cảm ứng Yêu cầu: không được in sai ngày sản xuất 3.1.2.11. Đóng thùng Mục đích: thuận lợi cho bao quản và vận chuyển Cách tiến hành: Công nhân thực hiện bằng phương pháp thủ công 24 lon/thùng, 24 chai/thùng. Yêu cầu: phải đủ số lượng, mép dán thùng không bị bong tróc 3.2.Các thiết bị chính 3.2.1.Thiết bị nấu siro 3.2.1.1.Nhiệm vụ Hòa tan cấu tử đường vào hỗn hợp để tạo thành hỗn hợp siro đồng nhất. 3.2.1.2.Cấu tạo Hình 3.2: Cấu tạo thiết bị nấu đường Chú thích: 1a. Vỏ trong. 1b. Vỏ Ngoài. 2. Nắp nồi. 3. Hệ dẫn động trục khuấy. 4. Trục khuấy. 5. Cánh khuấy. 6. Cửa tháo siro. 7. Đường hơi nước vào. 8. Đường hơi nước ngưng. 9. Nhiệt kế. 10. Van an toàn. 11. Ống thông hơi. Nồi hình trụ bằng inox, nồi hai lớp vỏ có lớp bảo ôn, cánh khuấy, mô tơ, nắp nồi, ống thông hơi, đồng hồ đo nhiệt độ, đồng hồ đo áp suất hơi, ống dẫn hơi vào, ống đẫn hơi ra, van an toàn, van xả đáy. 3.2.1.3.Cách vận hành Nước được bơm vào nồi nấu sau đó mở van cung cấp hơi cho thiết bị nâng nhiệt độ của nước lên 60- 700C đường được cho vào từ từ, sau đó cho bật motor cho cánh khuấy hoạt động với tốc độ 1000 vòng/ phút, để tạo điều kiện chuyển hóa đường. 3.2.1.4.Một số sự cố và cách khắc phục Bơm đường bị hỏng hay đường ống bị xì nên phải sửa chữa hay thay thế một bơm khác. Hơi đốt không đủ kéo dài thời gian nấu đường làm ảnh hưởng đến chất lượng siro nên cần phải cung cấp đầy đủ hơi nước. Tốc độ cánh khuấy nhanh làm bắn đường lên thành thiết bị, dẫn đến nồi đường bị caramen hóa cần phải điều chỉnh cánh khuấy khoảng 30-35 vòng/phút 3.2.2.Thiết bị phối trộn 3.2.2.1.Nhiệm vụ Kết hợp khuấy trộn màu mùi tạo đặc trung cho sản phẩm Dùng để khuấy trộn nguyên liệu để đạt độ đồng nhất nhất định 3.2.2.2.Cấu tạo Hình 3.3: Cấu tạo thiết bị khuấy trộn Ghi chú: 1.Động cơ 6.Đường nước lạnh vào 2.Phễu phối liệu 7.Van vào trên 3.Cánh khuấy 8.Nồi 2 vỏ 4.Ống thuỷ quan sát 9.Nước ra sau làm lạnh 5.Cửa xả đáy 3.2.2.3.Cách vận hành Nguyên liệu được cho vào ở cữa nạp liệu (2) Khởi động động cơ (1) để cánh khuấy làm việc, khuấy đảo nguyên liệu. Trong quá trình khuấy trộn, có thể them nước ở van (6) Nguyên liệu sau khi khuấy trộn xong được lấy ra ở cữa đáy (5) 3.2.3.Thiết bị làm nguội 3.2.3.1.Nhiệm vụ Nhằm làm hạ nhiệt độ của dịch đường xuống 70-750CS 3.2.3.2.Cấu tạo Hình 3.4: Cấu tạo thiết bị làm nguội 3.2.3.3.Cách vận hành Dựa vào sự trao đổi nhiệt giữa tác nhân làm nguội (nước ) đi bên trong ống xoắn ruột gà với dung dịch siro bên ngoài, làm nhiệt độ của dung dịch siro giảm xuống. Nước tuần hoàn vào ra liên tục. 3.2.3.4.Một số sự cố và cách khắc phục Van thiết bị thường bị hư làm giảm khả năng làm nguội nên cần phải thường xuyên kiểm tra và thay thế. 3.2.4.Thiết bị chiết rót và đóng nắp 3.2.4.1.Nhiệm vụ Thiết bị chiết rót nhằm rót dịch treo vào lon Thiết bị đóng nắp làm nhiệm vụ ghép nắp vào lon sau khi đã rót dịch treo hoàn thiện sản phẩm. 3.2.4.2.Cấu tạo Hình 3.5: Cấu tạo thiết bị chiết rót và ghép nắp Chú thích: A. Thiết bị rót lon B. Thiết bị ghép đáy 1. Bồn chứa dung dịch treo 2. Kính quan sát 3. Vói rót 4. Vít tải 5. Ống trụ lăn mí 6. Ống trụ dập đáy 7. Băng tải Thiết bị rót lon: gồm một bình hình trụ chứa dung dịch siro, bên dưới có 16 vòi rót được bố trí quanh bồn với khoảng cách đều nhau, chuyển động lên xuống, các sản phẩm được di chuyển nhờ băng tải. Thiết bị đóng nắp: các lon được vít tải vận chuyển đến thiết bị ghép nắp. Thiết bị gồm 3 bộ phận hoạt động song song, chuyển động tịnh tiến. Mõi bộ phận gồm 5 ống hình trụ nằm sát nhau, ống ở chính giữa có tác dụng giữ nắp để dập vào lon, 4 ống trụ còn lại xoanh tròn xung quanh có tác dụng lăn mí. 3.2.4.3.Nguyên lý hoạt động Dung dịch treo được bơm liên tục vào bồn, băng tải đưa lon tới vòi rót và dừng lại, vòi rót chuyển động đi xuống và rót dịch treo vào lon. Khi dung dịch treo gần đầy, vòi rót chuyển động đi lên và lon được chuyển đến bộ phận ghép nắp. Trước khi vào máy ghép nắp, các lon được phân bố đều nhau nhờ vít tải và đi đến máy ghép nắp. Nắp được dập vào lon và sau đó được dẫn ra ngoài đi đến công đoạn tiếp theo. 3.2.4.4.Một số sự cố và cách khắc phục Lon bị cản trở trên đường đi, dẫn đến các lon phía sau bị kẹt và lon không đến đúng vị trí rót thường xuyên quan sát ngắt điện kịp thời. Rót lon quá đầy hoặc quá vơi nên phải điều chỉnh van của vòi rót. Nhiệt độ ghép đáy thấp, đáy ghép vào lon không chặt dẫn đến xì lon tăng nhiệt độ của thiết bị ghép đáy lên. Áp lực của thiết bị dập đáy quá cao làm cho lon bị móp, bắn ra bên ngoài phải ngắt điện kịp thời. Thiết bị hấp tiệt trùng – làm nguội Nhiệm vụ Nhằm tiêu diệt vi sinh vật và bào tử vi sinh vật để tăng thời gian bảo quản. Ổn định cấu trúc của sản phẩm. Cấu tạo Hình 4… Cấu tạo thiết bị tiệt trùng Thiết bị hình trụ rỗng nằm ngang, có 2 vỏ tạo thành lớp không gian trống bao bọc quanh thiết bị là nơi chứa nước để hạ áp suất trong thiết bị sau khi tiệt trùng. Thiết bị có ống dẫn hơi nóng vào, trên có đồng hồ đo áp suất để dễ dàng kiểm tra áp suất hơi vào. Có ống gió nén, van xả gió, xả tràn, ở đáy có van xả nước ngưng, có ống nước lạnh vào khoảng trống giữa hai vỏ, trên có gắn đồng hồ đo áp suất, đồng thời ở đáy có van xả nước ra. Trên nồi có đồng hồ đo nhiệt độ và áp suất. Sản phẩm đưa vào và ra ở một đầu của thiết bị. Nguyên lý hoạt động Sản phẩm được gia nhiệt gián tiếp qua bao bì, nâng nhiệt độ lên nhiệt độ tiệt trùng ( 1250C/10 phút) nhờ hơi nóng và giữ trong thời gian đủ để vi sinh vật trong sản phẩm bị tiêu diệt. Sau đó sản phẩm được lấy ra khi áp suất trong thiết bị cân bằng với áp suất môi trường bằng nước lạnh làm giảm nhiệt độ và áp suất trong thiết bị. Sản phẩm được gia nhiệt gián tiếp qua bao bì, nâng nhiệt độ lên nhiệt độ tiệt trùng ( 1250C/10 phút) nhờ hơi nóng và giữ trong thời gian đủ để vi sinh vật trong sản phẩm bị tiêu diệt. Sau đó sản phẩm được lấy ra khi áp suất trong thiết bị cân bằng với áp suất môi trường bằng nước lạnh làm giảm nhiệt độ và áp suất trong thiết bị. Cách vận hành Kiểm tra và chuẩn bị: KIểm tra hơi đầu vào bằn đồng hồ báo (7at) Kiểm tra gió nén ở nồi hấp (5-7at) và nguồn vào. Đặt thời gian và cài kiểm soát nhiệt theo giản đồ gia nhiệt. Cho sản phẩm vào nồi hấp, kiểm tra jont và đóng nắp ( ghi chú: cài ít nhất 2/3 răng) cho gió nén vào jont. Đóng ga van xả gió, xả tràn, mở van xả đáy. Gia nhiệt và giữ nhiệt: Cấp hơi và quan sát van xả đáy. Nước ngưng trong đường ống được đưa vào bình hấp và thoát ra van xả đáy. Nếu hết nước thì ta thấy hơi nước thoát ra ngoài to-t1 để đạt nhiệt độ t1 xả khí không ngưng để đạt nhiệt độ t2 luôn quan soát nhiệt độ báo nơi bộ kiểm soát nhiệt độ và đồng hồ áp suất ( ghi chú: áp lực trong nồi cho ta biết chính xác nhiệt hơi là nơi bộ kiểm soát nhiêt). Sau khi nhiệt độ cho phép, còi báo, ta chuyển công tắc còi sang chế độ hẹn giờ. Hầu hết cài đặt đèn báo nhấp nháy đồng thời tự dộng ngắt gia nhiệt. Quá trình hạ nhiệt bắt đầu hạ nhiệt: Mở van xả khí nén vào nồi hấp đồng thời xả áp suất hơi nước bão hoà trong nồi.Trong quá trình trên luôn giữ áp suất ổn định. Lúc này nhiệt độ được hạ từ từ, trong khoảng thời gian t3-t4, nhiệt độ được hạ tới t4 kết thúc công đoạn hạ nhiệt chậm. Ta mở nước làm nguội, nếu có nước vào nồi, đồng hồ áp lực nước hoạt động. Lúc này áp lực nước giảm rất nhanh, ta cần tăng lượng gió nén vào nồi. Khi nhiệt độ xuống còn 600C ngưng cấp gió nén đồng thời xả khí và van xả tràn. Áp lực nồi giảm xuống còn 0,6 at. Mở van xả đáy, khi nhiệt độ đạt t5, mở hết van xả đáy và gió, khi nước trong nồi được xả hết, đồng hồ áp lực trở về không, ta xả gió jont nắp và mở nắp. Kết thúc quy định. Một số sự cố và cách khắc phục Trong qua trình giữ nhiệt độ, áp lực nồi vẫn lên quá áp lực cho phép ta giảm mức độ gia nhiệt bằng nút cài đặt trên bộ kiểm soát nhiệt. Nhiệt độ cấp vào nồi hấp không đủ, sản phẩm không đạt đến nhiệt độ tiệt trùng hoặc thời gian gia nhiệt kéo dài tăng mức độ gia nhiệt bằng nút cài đặt trên bộ kiểm soát nhiệt. Nước ngưng làm cho nhiệt độ trong nồi thấp hơn nhiệt độ yêu cầu định kì xả nước ngưng ra ngoài. Khi nhiệt độ nồi hạ, áp suất nồi giảm theo. Trong khi đó nhiệt độ và áp suất trong lon giảm theo không kịp, độ chênh lệch này >0,4 at làm cho lon bị phù hoặc khi hấp khí nén dễ bị hạ nhiệt, áp suất nồi lớn hơn áp suất lon. Độ chênh lệch này <0,2 at làm cho lon móp phải tránh áp suất giảm khi hạ nhiệt bằng cách cấp khí nén vào nồi đồng thời tránh nhiệt độ giảm đột ngột. STT Nơi xảy ra sự cố Sự cố thường gặp Cách khắc phục 1 Quá trình nấu đường Siro bị caramel hóa Phải kiểm tra kỹ lại độ ngọt, mùi vị. nhằm tránh phản ứng caramen làm ảnh hưởng đến chất lượng nước giải khát. Nếu bị phản ứng caramen xảy ra trong quá trình gia nhiệt nấu đường ta có thể dùng sirô này đem phục vụ sản xuất các loại nước có màu caramen như: cola, xáxị, trà bí đao… nhằm tiết kiệm được sự tổn thất trong sản xuất. SẢN PHẨM Chỉ tiêu sản phẩm Các tiêu chuẩn chất lượng cũng như yêu cầu về kinh tế kỹ thuật cuả công ty đều theo tiêu chuẩn đăng ký và theo yêu cầu của khách hàng. STT Tên sản phẩm ĐVT Mức chất lượng đăng ký Phương pháp lấy mẫu 1 Trà xanh A*nuta Chai TCVN Lấy ngẫu nhiên 2 Nước ngọt có gas Chai TCVN Lấy ngẫu nhiên 3 Sữa chua tiệt trùng Hộp TCVN Lấy ngẫu nhiên 4 Nước ép trái cây Lon TCVN Lấy ngẫu nhiên 5 Nước tăng lực Red Tiger Chai, lon TCVN Lấy ngẫu nhiên 6 Nước uống tinh khiết Bình, chai TCVN Lấy ngẫu nhiên 7 Trà bí đao Lon TCVN Lấy ngẫu nhiên 8 Rau câu Bịch TCVN Lấy ngẫu nhiên 9 Sâm cao ly Lon TCVN Lấy ngẫu nhiên 10 Nước yến ngân nhĩ Lon TCVN Lấy ngẫu nhiên Bảng 5.1. Bảng chỉ tiêu sản phẩm của công ty STT Tên Chỉ Tiêu Mức Không đóng chai Đóng chai 1 Tổng số vi khuẩn hiếu khí, số khuẩn lạc /ml, không lớn hơn. 5.104 102 2 E.coli, tế bào/ml, không lớn hơn. 3 Không được có 3 Cl. perfringens. Không được có Không được có 4 Vi khuẩn gây nhầy ( Leuconostoc). _ Không được có 5 Nấm men, mốc, số tế bào nấm/ml, không lớn hơn. 103 Không được có 6 St. aureus Không được có Không được có Bảng 5.2. Chỉ tiêu vi sinh vật đối với nước giải khát không cồn (theo TCVN 5042 – 1994) Một số hư hỏng thường gặp ở nước giải khát Nước giải khát do chứa hàm lượng đường cao ( khoảng 100 g/l) là môi trường thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật, nhưng do chứa ít đạm, độ chua lại cao và nếu giữ vệ sinh tốt thì dưới áp lực CO2 0,3 – 0,5 at, các vi sinh vật cũng khó sinh trưởng và phát triển. tuy nhiên quá trình sản xuất và bảo quản có ít nhiều sai sót nên vẫn có thể xảy ra trường hợp nước giải khát bị giảm chất lượng và hư hỏng. Nước giải khát bị đục: Nước giải khát pha chế bị đục do sự phát triển của nấm men, kết quả là tạo thành lớp cặn ở đáy chai. Nguyên nhân rửa chai bằng phương pháp thủ công, chai không được sát trùng đây là cơ hội rất tốt cho vi sinh vật xâm nhập và phát triển. Do sự phát triển của nấm men trong đường ống dẫn, trong thùng chứa hay ở máy chiết. Khắc phục bằng cách vệ sinh, tiệt trùng các thiết bị, đường ống cũng như môi trường ở khu vực sản xuất. Nước giải khát bị nhầy nhớt Nước giải khát bị nhầy nhớt do sự phát triển của vi sinh vật Leuconostoc mesenteroides cùng sự tạo thành một lượng nhỏ acid lactic, acid acetic, rượu etylic, khí CO2 và một lượng đáng kể dextran. Dextran là một chất nhầy, có khối lượng phân tử gần 1.000.000, được tạo thành do hoạt động của Leuconostoc mesenterioides. Hệ enzim của Leuconostoc chỉ sau một thời gian ngắn có thể biến dịch đường hoặc nước giải khát thành chất lỏng nhầy. Nước giải khát bị nhiễm Leuconostoc có thể do đường, do chai và thùng đựng nước giải khát bị bẩn. Nhiệt độ tối ưu phát triển của Leuconostoc là 30 – 370C, nhưng ở 430C nó vẫn không mất hoàn toàn khả năng sinh trưởng, vì thế cần chú ý bảo quản siro ở nhiệt độ dưới 250C, và khhi nấu siro nên kéo dài thời gian đun sôi trên 30 phút. Khi phát hiện có leuconostoc trong bán thành phẩm hoặc sản phẩm, cần tiến hành tiệt trùng tất cả các thiết bị và đường ống bằng hơi nóng khoảng 2 giờ. Đối với ống cao su, thùng gỗ hoặc thùng sơn lacol epoxi thì dùng dung dịch clorua vôi nồng độ 0,1%, sau đó rửa nước nóng rồi nước lạnh. Sản phẩm kém chất lượng: Sản phẩm kém chất lượng do sử dụng nguyên liệu xấu hoặc không chấp hành đúng chế độ kỹ thuật đã quy định khi lọc nước và siro, bão hòa CO2 hay chiết rót sản phẩm. hay chiết rót sản phẩm. Hình thức bao bì đựng sản phẩm cũng ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Nếu sử dụng các hộp kim loại, cần đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật ( độ dày, tráng vecni…) đảm bảo tránh hiện tượng phồng, rộp ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Đối với sản phẩm bị đục và cặn do nước và siro, khi đưa vào thì cần chú ý lọc kỹ, kiểm tra cẩn thận nước và siro trước khi đem pha chế. Độ bền của nước giải khát bị giảm khi bảo quản có thể còn do bão hòaCO2 không đầy đủ hoặc do nút đóng chưa kín. Xử lý phế phẩm Tất cả các công đoạn trong quá trình sản xuất từ thu nhận nguyên liệu đầu vào, chế biến cho đến hoàn thiện sản phẩm phải được kiểm tra, đo lường và giám sát một cách chặt chẽ nhằm nhận dạng và xử lý kịp thời sự không phù hợp, đảm bảo tính hoàn thiện của sản phẩm. Yêu cầu kiểm tra chất lượng sản phẩm Lấy mẫu Kiểm tra, đánh giá Báo cáo Kiểm tra Xử lý Sản phẩm không phù hợp Lưu hồ sơ Hình 5.3. sơ đồ quy trình kiểm tra xử lý phế phẩm Tồn trữ và bảo quản NHẬN XÉT VÀ KIẾN NGHỊ CỦA SINH VIÊN Sau thời gian thực tập chúng em đã được tham quan, tìm hiểu một số quy trình sản xuất tại công ty. Từ đó chúng em đã rút ra được rất nhiều kiến thức về thực tế sản xuất