Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP.HCM
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC-THỰC PHẨM
TIỂU LUẬN
MÔN:
THỰC HÀNH THIẾT KẾ NHÀ MÁY THỰC PHẨM
ĐỀ TÀI:
THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT NƯỚC
NGỌT CÓ GAS HƯƠNG XÁ XỊ
GVHD:
VŨ THỊ HOAN
LỚP:
DHTP6B
NHÓM TH:
NHÓM 1
TP HCM, ngày 20 tháng 06 năm 2013
Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ
I.
1.
1.1.
Tổng quan
Giới thiệu về nhà máy, sản phẩm
Giới thiệu về nhà máy nước giải khát có ga hương xá xị
Nhu cầu tiêu thụ nước giải khát có ga ngày càng nhiều và đa dạng. Đáp ứng nhu cầu
đó, nhiều nhà máy sản xuất nước giải khát có gas đã được xây dựng. Và vì lý do đó nhà
máy nước giải khát có gas hương sá xị được tính toán xây dựng.
Tên giao dịch:
Nhà máy nằm trong KCN AMATA đường số 12 Biên Hòa Đồng Nai. Với giao thông
đi lại thuận tiện, gần nguồn nguyên liệu và thị trường tiêu thụ rộng lớn. Nhà máy nằm
gần khu dân cư nên có nguồn nhân lực dồi dào, tạo được công ăn việc làm cho nhiều
người.
Nhà máy có tổng diện tích khoảng, dự tính sản xuất khoảng 30 triệu lít mỗi năm.
Nhà máy sử dụng những công nghệ hiện đại mới nhất như dây chuyền sản xuất nước
ngọt có gas chai PET 1 lít, 1,5 lít; dây chuyền sản xuất lon 330 ml,....., nhà máy đáp
ứng đầy đủ các yêu cầu về tiêu chuẩn sản phẩm như ISO , HACCP,...
Tổng quan nhà máy bao gồm các hạng mục như:
- Kho nguyên liệu
- Kho thành phẩm
- Nhà xưởng sản xuất
- Khu xử lý phế liệu
- Văn phòng
- Khu kiểm tra KCS lưu mẫu
- Khu nhà ăn
- Nhà xe
- Đường nội bộ và cây xanh
- Các công trình phụ
- Diện tích dự phòng
Các bộ phận ban ngành chính của nhà máy:
- Hội đồng quản trị
- Ban tổng giám đốc
- Phòng nghiên cứu phát triển thị trường
- Phòng bán hàng
- Phòng dịch vụ bán hàng
- Phân xưởng sản xuất
- Phòng cung ứng
- Phòng kế toán – tài chính
- Phòng kế hoạch đầu tư
- Phòng kỹ thuật cơ điện – bảo trì
- Phòng nhân sự
- Phòng kiểm tra chất lượng sản phẩm
Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ
Nhà máy tập trung sản xuất nước giải khát có gas hương sá xị mong đáp ứng phù hợp
với thị hiếu người tiêu dùng, nâng cao chất lượng sản phẩm, sản xuất và dây truyền công
nghệ, đa dạng hóa sản phẩm, nâng cao lòng tin của người tiêu dùng với sản phẩm.
1.2.
Giới thiệu về sản phẩm nước giải khát có ga hương xá xị
Xá xị hay Sá xị, là một loại nước giải khát tạo hương vị từ nước chiết rễ cây xá xị
(Smilax regelii, thuộc Chi Khúc khắc), được dùng rộng rãi ở một số quốc gia trên thế
giới. Nước xá xị thường được bơm ga Axit cacbonic, thêm có màu sắc giống với côla
nhưng có hương vị đặc trưng riêng.
Tại Việt Nam, trước năm 1975, xá xị rất phổ biến tại miền Nam Việt Nam, và phần
lớn do hãng BGI sản xuất, chứa trong chai thủy tinh, nhãn hiệu có hình con cọp (hổ), nên
còn gọi là "xá xị con cọp". Hay là "xá xị con nai" của hãng Phương Toàn.
Xá xị được tiêu dùng rộng rãi toàn quốc trong thời gian gần đây. Các loại đáng chú
ý như xá xị Mirinda, Chương Dương, Tribeco, zizy… được người tiêu dùng ưa chuộng
đã vài năm.
Để đáp ứng nhu cầu sử dụng của khách hàng, nước giải khát có gas hương xá xị
ngày càng được sản xuất nhiều với nhiều mẫu khác nhau.
-
2.
2.1.
Các loại sản phẩm:
Xá xị đóng trong lon có dung tích 330ml, mỗi thùng có 24 lon.
Xá xị đóng trong các chai nhựa PET có dung tích: 500ml, 1 lít, 1.5 lít.
Tổng quan về nguyên liệu
Nước
Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ
Nước là thành phần chủ yếu của nước giải khát nói chung và nước pha chế nói riêng.
Nước sử dụng trong nước giải khát đòi hỏi phải đáp ứng nhiều chỉ tiêu các chỉ tiêu chất
lượng cao, đồng thời phải thõa mãn yêu cầu chất lượng nước uống thông thường và phải
có độ cứng thấp nhằm giảm tiêu hao acid thực phẩm trong quá trình chế biến. Về bản
chất, nước dùng trong sản xuất nước giải khát phải trong suốt không màu không có mùi
vị lạ, không chứa vi sinh vật gây bệnh, đồng thời phải thõa mãn các chỉ tiêu hóa học như
độ cứng, độ mềm, độ oxy hóa, độ cặn….Vì vậy cần phải xử lý nước trước khi đưa vào
pha chế nước giải khát.
-
-
-
Thành phần và tính chất của nước phụ thuộc vào nguồn nước:
Nước ngầm: chứa các loại muối và chất hữu cơ.
Nước mưa: chứa nhiều khí.
Nước mặt: chứa nhiều hợp chất hữu cơ và vi sinh vật.
Thành phần của nước thường là:
Cặn khô:
200 – 500mg/lít.
SO3:
5 – 8mg/lít.
CaO:
80 – 100mg/lít.
Cl (liên kết):
10 – 40mg/lít.
MgO:
20 – 40mg/lít.
SiO2:
5 – 16mg/lít.
N2 O5 :
10mg/lít.
Chất hữu cơ:
2mgO2.
Yêu cầu nước sử dụng trong sản xuất nước giải khát:
Nước phải trong suốt, không màu, không mùi vị.
pH = 6,8 – 7,4.
Độ cứng tạm thời:
0,7 mg-E/lít.
Độ cứng vĩnh cửu:
0,4 – 0,7 mg-E/lít.
2Hàm lượng muối CO3 :
< 50 mg/lít O2.
Hàm lượng muối Mg:
< 100 mg/lít O2.
Hàm lượng Cl2:
7,5 – 150 mg/lít H2O.
Hàm lượng CaSO4:
0 – 200 mg/lít.
NH3 và các muối NO3 , NO2-: không có.
Vi sinh vật:
< 100 tế bào/cm3 H2O.
Chỉ số Coli:
< 3 tế bào/lít H2O.
Độ kiềm:
2 – 30F.
Hàm lượng các muối phải thỏa yêu cầu sau:
Độ cứng: 1,5 mg-E/lít.
Hàm lượng Clo: 0,5 mg-E/lít.
H2SO4:
80 mg-E/lít.
Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ
Hàm lượng Asen:
Hàm lượng Pb:
Hàm lượng F:
Hàm lượng Zn:
Hàm lượng Cu:
Hàm lượng Fe2+:
Độ oxy hóa:
0,05 mg-E/lít.
0,1 mg-E/lít.
3 mg-E/lít.
5 mg-E/lít.
3mg-E/lít.
0,3 mg-E/lít.
2 mg-E/lít.
Các muối khoáng chứa trong nước sẽ tham gia phản ứng với muối phốt phát và acid
hữu cơ của dịch đường sẽ làm thay đổi độ chua và pH làm ảnh hưởng tới hoạt động của
enzyme khi đường hóa và lên men. Chính những ảnh hưởng này sẽ làm thay đổi hiệu suất
thu hồi và chất lượng sản phẩm.
2.2.
Đường (re) – saccharoza
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 trong trong công nghệ nước giải khát, thường cung
cấp năng lượng và chất dinh dưỡng cho cơ thể.
Ngoài ra, đường còn là chất làm dịu và tạo vị hài hoà giữa vị chua và vị ngọt tạo cảm
giác sảng khoái và thích thú cho người sử dụng.
Trong công nghiệp sản xuất nước giải khát, người ta thường dùng đường Saccharoza
để sản xuất. Phân tử Saccharoza gồm một phân tử glucoza và một phân tử fructoza liên
kết với nhau nhờ nhóm hydroxyl (-OH) glucozit của chúng.
Ngoài ra, chất ngọt tổng hợp đưa vào pha chế nước giải khát phải nằm trong danh
mục cho phép của Bộ Y Tế và với một hàm lượng cho phép. Chất ngọt thường được sử
dụng cho người ăn kiêng, giảm béo như:Aspartame, Acesunfarme - K.
Đường dùng trong nước giải khát dự định của nhà máy là đường tinh luyện, được mua
từ nhà máy sản xuất trong nước. Đường trước khi đem đi sản xuất cần phải kiểm tra các
chỉ tiêu cảm quan (như: trắng óng ánh, hạt đường tương đối đồng đều, không có tạp chất
hay mùi vị lạ, không vón cục…) và các chỉ tiêu hoá (như: độ ẩm, hàm lượng đường
Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ
Saccharoza, hàm lượng tro, hàm lượng kim loại nặng…) và chỉ tiêu vi sinh (tổng số vi
sinh vật hiếu khí, nấm men, nấm mốc, Ecoli…).
Đường saccharoza là một disaccharit có công thức C 12H22O11. Trọng lượng phân tử:
342,30g. Được cấu tạo từ hai đường đơn là α-d glucoza và β-d fructoza.
Công thức cấu tạo:
Thành phần chính và các chỉ tiêu chất lượng
Các chỉ tiêu cảm quan của đường tinh luyện, phải phù hợp với yêu cầu quy định
trong bảng 1.
Bảng 1- Các chỉ tiêu cảm quan
Chỉ tiêu
Yêu cầu
Ngoại hình
Tinh thể màu trắng, kích thước tương đối đồng đều, tơi khô không
vón cục
Mùi, vị
Tinh thể đường hoặc dung dịch đường trong nước có vị ngọt, không
có mùi vị lạ.
Màu sắc
Tinh thể trắng óng ánh. Khi pha vào nước cất cho dung dịch trong
suốt.
Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ
Các chỉ tiêu lý – hóa của đường tinh luyện, phải phù hợp với yêu cầu quy định
trong bảng 2.
Bảng 2 - Các chỉ tiêu lý – hóa
STT Tên chỉ tiêu
Mức
1
Độ Pol, (oZ), không nhỏ hơn
2
Hàm lượng đường khử, % khối lượng (m/m), không lớn0,03
99,80
hơn
3
Tro dẫn điện, % khối lượng (m/m), không lớn hơn
0,03
4
Sự giảm khối lượng khi sấy ở 105oC trong 3 h, % khối0,05
lượng (m/m), không lớn hơn
5
Độ màu, đơn vị ICUMSA, không lớn hơn
30
Dư lượng SO2
Sunfua dioxit (SO2), ppm, không lớn hơn 7
Các chất nhiễm bẩn, mức tối đa
- Asen (As):
1 mg/kg
- Đồng (Cu):
2 mg/kg
- Chì (Pb):
0,5 mg/kg
(Theo TCVN 6958 – 2001).
-
Tính chất vật lý
Tinh thể trong suốt, tỷ trọng 1,5897 g/cm3, nhiệt độ nóng chảy từ 186 – 188 0C, dễ
tan trong nước, tan trong dung môi phân cực, không tan trong dung môi không phân
cực, có tính hút ẩm (khi độ ẩm không khí 90% thì saccharoza bắt đầu hút ẩm).
Độ quay cực: quay phải, góc quay +66,50.
Tính chất hóa học
Không bị khử dưới tác dụng của chất oxy hóa.
Dưới tác dụng của nhiệt và môi trường acid thì chuyển thành đường nghịch đảo là
fructoza và glucoza.
Với t = 2000C bị caramen hóa (màu nâu đen).
Trong môi trường kiềm, saccharoza chuyển thành sản phẩm có màu như furfurol,
acid acetic, acid butyric,...
Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ
-
Dễ tan trong nước với tỉ lệ = nước : đường là 1 : 2. Khi hòa tan thường có gia
nhiệt.
Độ nhớt của dung dịch đường tăng theo chiều tăng của nồng độ và giảm theo
chiều tăng của nhiệt độ.
Độ hòa tan tăng khi có mặt KCl, NaCl, độ hòa tan giảm khi có mặt CaCl 2.
Khi dung dịch đường bão hòa không ổn định, khi thay đổi một số điều kiện như
khuấy trộn cơ học, hạ nhiệt đột ngột, trộn mầm tinh thể, saccharoza sẽ tách ra từ dung
dịch và kết tinh lại.
Độ hòa tan của saccharoza tinh khiết:
Nhiệt độ (0C)
g
50
55
saccharoza/g 2,59 2,73
60
65
70
75
80
85
90
2,89
3,06
3,25
3,46
3,69
3,94
4,20
nước
2.3.
Khí CO2
Khí CO2 rất phổ biến trong thiên nhiên cả ở trạng thái tự do lẫn kết hợp tùy theo
nhiệt độ và áp suất mà CO2 tồn tại một trong ba dạng rắn lỏng khí.
Ở điều kiện nhiệt độ và áp suất thường CO 2 là một chất khí trơ, không cháy và duy
trì sự cháy, không màu và hầu như không mùi. Khi hòa tan trong nước CO 2 sẽ tạo thành
H2CO3 có vị chua dễ chịu. Nhờ tính chất này CO 2 được sử dụng rộng rãi trong nước giải
khát.
-
Vai trò của CO2 trong sản xuất nước giải khát:
Khi uống nước giải khát có CO 2 vào cơ thể, CO2 sẽ thu nhiệt và bay hơi, do đó ta
có cảm giác mát và dễ chịu hơn, thấy vị the ở đầu lưỡi. Do đó mà nó được sử dụng rộng
rãi trong sản xuất nước giải khát.
Vị ngọt và độ bọt của nước uống nói chung và nước giải khát nói riêng được hình
thành phần lớn do hàm lượng CO2 quyết định không tách rời sự có mặt của các chất hòa
tan như: muối khoáng, đường, tarin, pectin, protit và các sản phẩm thủy phân. CO 2 hòa
tan trong nước vẫn là yếu tố quan trọng tạo ra nhiều phản ứng hóa học giữa các chất làm
cho mùi vị của nước uống ngon và dịu hơn. Ngoài ra còn hạn chế được sự hoạt động của
tạp khuẩn, giữ cho nước lâu hỏng.
Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ
-
Trong các loại nước khoáng CO 2 không chỉ góp phần vào sự hình thành mùi vị mà
còn kết hợp các nguyên tố khác làm tăng khả năng chữa bệnh của nước khoáng.
Điôxít cacbon thu được từ nhiều nguồn khác nhau:
-
Khí thoát ra từ các núi lửa, sản phẩm cháy của các hợp chất hữu cơ và hoạt động
hô hấp của các sinh vật sống hiếu khí.
-
Nó cũng được một số vi sinh vật sản xuất từ sự lên men và sự hô hấp của tế bào.
-
Từ nguồn khoáng bão hòa khí CO2 thiên nhiên.
Các thuộc tính hóa-lý
-
Điôxít cacbon là một khí không màu, không mùi mà khi hít thở phải ở nồng độ cao
tạo ra vị chua trong miệng và cảm giác nhói ở mũi và cổ họng.
-
Tỷ trọng riêng của nó ở 25 °C là 1,98 kg/m3, nặng hơn không khí khoảng 1,5 lần.
Phân tử điôxít cacbon (O=C=O) chứa hai liên kết đôi và có hình dạng tuyến tính.
-
Ở điều kiện nhiệt độ và áp suất thường, CO 2 là một chất khí trơ, không cháy và
không duy trì sự cháy. Ở nhiệt độ dưới -78 °C, điôxít cacbon ngưng tụ lại thành các tinh
thể màu trắng gọi là băng khô. Điôxít cacbon lỏng chỉ được tạo ra dưới áp suất trên
5,1atm; ở diều kiện áp suất khí quyển, nó chuyển trực tiếp từ các pha khí sang rắn hay
ngược lại theo một quá trình gọi là thăng hoa.
-
Nước sẽ hấp thụ một lượng nhất định điôxít cacbon, và nhiều hơn lượng này khi
khí bị nén. Khoảng 1% điôxít cacbon hòa tan chuyển hóa thành axít cacbonic. Axít
cacbonic phân ly một phần thành các ion bicacbonat (HCO3-) và cacbonat (CO3−2). H2CO3
có vị chua dễ chịu.
Sử dụng:
Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ
Điôxít cacbon lỏng và rắn là chất làm lạnh quan trọng, đặc biệt là trong công nghiệp
thực phẩm, trong đó chúng tham gia vào quá trình lưu trữ và vận chuyển các loại kem và
các thực phẩm đông lạnh.
Điôxít cacbon được sử dụng để sản xuất nước giải khát cacbonat hóa và nước sôđa.
Theo truyền thống, quá trình cacbonat hóa trong bia và vang nổ có được do lên men tự
nhiên, nhưng một số nhà sản xuất cacbonat hóa các đồ uống này một cách nhân tạo.
Ngoài ra CO2 còn được sử dụng trong y tế, chữa cháy và công nghệ sản xuất muối
cacbonat và bicacbonat, sử dụng như khí điều áp rẻ tiền, không cháy, dùng làm khí nén
trong các phao cứu hộ, sử dụng trong công nghệ sinh học, nông nghiệp,...
2.4.
Acid thực phẩm
Acid thực phẩm là thành phần không thể thiếu được trong các loại nước giải khát, tạo
vị chua dịu cho nước giải khát, tăng độ hài hoà và hương thơm cho sản phẩm, tăng khả
năng chuyển hoá saccharoza thành glucoza và fructoza,tạo môi trường pHthấp (3-4) có
tác dụng ức chế sự phát triển của vi sinh vật, có tác dụng bảo quản.
Các loại acid thực phẩm thường dùng nhiều là : acid citric, acid tactric, acid
phosphoric, acid lactic…
Một số loại acid thường dùng trong nước giải khát:
a.
Acid citric (C6H8O7)
Axít citric hay axít xitric là một axít hữu cơ yếu. Nó là một chất bảo quản tự nhiên và
cũng được sử dụng để bổ sung vị chua cho thực phẩm hay các loại nước ngọt. Trong hóa
sinh học, nó là tác nhân trung gian quan trọng trong chu trình axít citric và vì thế xuất
hiện trong trao đổi chất của gần như mọi sinh vật. Nó cũng được coi là tác nhân làm sạch
tốt về mặt môi trường và đóng vai trò của chất chống ôxi hóa.
Axít citric tồn tại trong một loạt các loại rau quả, chủ yếu là các loại quả của chi
Citrus. Các loài chanh có hàm lượng cao axít citric; có thể tới 8% khối lượng khô trong
Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ
quả của chúng (1,38-1,44 gam trên mỗi aoxơ nước quả). Hàm lượng của axít citric trong
quả cam, chanh nằm trong khoảng từ 0,005 mol/L đối với các loài cam và bưởi chùm tới
0,030 mol/L trong các loài chanh. Các giá trị này cũng phụ thuộc vào các điều kiện môi
trường gieo trồng.
Tính chất
Ở nhiệt độ phòng, axít citric là chất bột kết tinh màu trắng. Nó có thể tồn tại dưới
dạng khan (không chứa nước) hay dưới dạng ngậm một phân tử nước (monohydrat).
Dạng khan kết tinh từ nước nóng, trong khi dạng monohydrat hình thành khi axít
citric kết tinh từ nước lạnh. Dạng monohydrat có thể chuyển hóa thành dạng khan khi
nung nóng tới trên 74 °C. Axít citric cũng hòa tan trong etanol khan tuyệt đối (76 phần
axít citric trên mỗi 100 phần etanol) ở 15 C.
Về cấu trúc hóa học, axít citric chia sẻ các tính chất của các axít cacboxylic khác. Khi
bị nung nóng trên 175 °C, nó bị phân hủy để giải phóng điôxít cacbon và nước.
Công thức cấu tạo:
Sử dụng:
Năm 2007, tổng sản lượng sản xuất axít citric trên khắp thế giới là khoảng 1.700.000
tấn. Trên 50% sản lượng này được sản xuất tại Trung Quốc. Trên 50% được sử dụng như
Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ
là chất tạo độ chua trong các loại đồ uống và khoảng 20% trong các ứng dụng thực phẩm
khác, 20% cho các ứng dụng chất tẩy rửa và 10% cho các ứng dụng phi thực phẩm khác
như hóa mỹ phẩm và công nghiệp hóa chất.
Phụ gia thực phẩm:
Trong vai trò của một phụ gia thực phẩm, axít citric được sử dụng như là chất tạo
hương vị và chất bảo quản trong thực phẩm và đồ uống, đặc biệt là các loại đồ uống nhẹ.
Nó được ký hiệu bằng một số E là E330. Các muối citrat của các kim loại khác nhau
được sử dụng để chuyển giao các khoáng chất này ở dạng có thể sử dụng được về mặt
sinh học trong nhiều chất bổ sung dinh dưỡng. Các tính chất đệm của các citrat được sử
dụng để kiểm soát pH trong các chất tẩy rửa dùng trong gia đình và trong dược phẩm. Tại
Hoa Kỳ, độ tinh khiết của axít citric cần thiết để làm phụ gia thực phẩm được định nghĩa
bởi Food Chemical Codex (FCC), được công bố trong Dược điển Hoa Kỳ (USP).
Làm mềm nước:
Khả năng của axít citric trong chelat các kim loại làm cho nó trở thành hữu ích trong
xà phòng và các loại bột giặt. Bằng sự chelat hóa các kim loại trong nước cứng, nó làm
cho các chất tẩy rửa này tạo bọt và làm việc tốt hơn mà không cần phải làm mềm nước.
Theo kiểu tương tự, axít citric được dùng để tái sinh các vật liệu trao đổi ion dùng trong
các chất làm mềm nước bởi nó kết tủa các ion kim loại đã tích lũy như là các phức chất
citrat.
Ngoài ra acid citric còn được sử dụng trong công nghệ sinh học và công nghiệp dược
phẩm, là thành phần hoạt hóa trong một số dung dịch tẩy rửa, tổng hợp HMTD (một chất
nổ), dùng trong sản xuất rượu vang,...
b.
Acid tartaric (C4H6O6)
Công thức cấu tạo:
Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ
Axit tartaric là một tinh thể màu trắng, không màu, tan tốt trong nước Nó có trong
nhiều loài thực vật, đặc biệt là nho , chuối , và tamarinds , thường được kết hợp với
baking soda để hoạt động như một chất men trong công thức nấu ăn, và là một trong
những axit chính được tìm thấy trong Nó được thêm vào các loại thực phẩm khác để cung
cấp cho một hương vị chua, và được sử dụng như một chất chống oxy hóa
Axit tartaric lần đầu tiên được phân lập từ tartrate kali vào khoảng năm 800 sau
công nguyên. Quá trình phân lập hiện đại đã được phát triển vào năm 1769 bởi nhà hóa
học Thụy Điển Carl Wilhelm Scheele.
Acid tartaric thu nhận được đa phần từ nguồn phế thải của công nghiệp sản xuất
rượu nho.
2.5.
a.
Các chất phụ gia
Chất bảo quản (E211)
Natri benzoat (E211): có công thức hoá học là C6H5COONa. Nó là muối natri của
axit benzoic và tồn tại ở dạng này khi hoà tan trong nước. Nó có thể được sản xuất bằng
phản ứng giữa natri hydroxit và axit benzoic.
Công thức cấu tạo:
Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ
Natri benzoat là một chất bảo quản thực phẩm. Nó là chất kìm hãm sự phát triển của
vi khuẩn và nấm trong môi trường axit. Nó được dùng thịnh hành nhất trong các thực
phẩm có tính axit như rau trộn dầm giấm, đồ uống có ga (axit cacbonic), mứt và nước trái
cây (axit xitric), dưa chua (giấm ăn) và các gia vị. Nó còn được tìm thấy trong nước súc
miệng chứa cồn và xi tráng bạc. Nó còn có thể có trong xirô trị ho như Robitussin. Chất
này được công bố trên nhãn hàng là 'natri benzoat' hay E211.
Nó còn được dùng trong pháo hoa như là nhiên liệu trong việc hoà hợp âm, một chất
bột phát ra tiếng nổ khi nén vào ống và đốt cháy.
Natri benzoat được sản xuất bằng phản ứng trung hoà giữa axit benzoic với natri
hydroxit. Axit benzoic có thể tìm thấy với cấp độ thấp trong cây nam việt quất, mận, mận
lục, quế, đinh hương chín và táo. Dù axit benzoic có tác dụng bảo quản tốt hơn, natri
benzoat vẫn được dùng phổ biến như là chất phụ gia thực phẩm vì axit benzoic không tan
nhiều trong nước. Sự cô cạn thành chất bảo quản được giới hạn ở Mỹ bởi FDA với 0.1%
khối lượng. CHƯƠNG TRÌNH THẾ GIỚI VỀ AN TOÀN HOÁ HỌC không tìm thấy
ảnh hưởng có hại nào cho con người với liều lượng 647–825 mg/kg khối lượng cơ thể
mỗi ngày.
b.
Các chất màu
Muốn cho nước giải khát có màu đẹp hấp dẫn người ta thường dùng các chất màu
tự nhiên hay tổng hợp. Chất màu tự nhiên phần nhiều trích từ rễ cây vỏ quả hoặc đường
cháy.
Gồm có hai loại: màu tự nhiên và màu nhân tạo:
-
Màu tự nhiên: được trích ly từ lá (màu xanh lá dứa, máu tím lá cẩm), củ (màu đỏ tía
của củ dền, màu vàng của củ nghệ), quả (màu cam của quả gấc, màu đỏ của hạt điều
Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ
màu). Chúng thường có giá trị cao và liều dùng lớn nên thích hợp với các sản phẩm cao
cấp, sản phẩm bổ dưỡng, sản phẩm cho trẻ em, sản phẩm dược …
Màu tổng hợp: được tạo bằng phương pháp hoá học từ các nguyên liệu nhân tạo.
Màu tổng hợp thường rẻ, sử dụng với hàm lượng thấp và khá bền.
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.
-
Chất màu tự nhiên: Caramen
Trong pha chế nước giải khát dùng đường cháy, là sản phẩm thu được khi đun nước
-
đường tới 180 – 1900C, là chất lỏng màu sẫm tối, hơi đắng nên gọi là keo đắng.
Đường cháy hòa tan tốt trong nước, dùng để pha chế nước giải khát có độ màu khác
nhau.
Caramen keo đắng là chất màu tự nhiên thu được bằng cách nấu saccharoza trong nồi
tới nhiệt độ 180 – 1900C.
Đầu tiên đường nóng chảy ở nhiệt độ 1600C. Đây là quá trình thủy phân đường:
Đến 180 – 1900C sẽ tạo thành isosaccharozan
Khi nhiệt độ đạt 1900C sẽ mất nước tạo thành caramelan (C24H36O18) màu vàng óng,
lúc này dịch đường bị mất khoảng 10,5% nước. Tại thời điểm này nếu thời gian kéo dài
lâu hơn thì sẽ chuyển nhanh thành caramelen (C 36H50O25), mất khoảng 14% nước. Khi
nhiệt độ cao hơn 2000C sẽ bị mất khoảng 25% nước và caramelin (C 24H36O13) hình thành.
Caramelan và caramelen hòa tan tốt trong nước còn caramelin hầu như không hòa tan. Vì
vậy khi sản xuất cần caramen dừng lại khi tạo ra caramelen.
Chất màu nhân tạo: Amarant
Amarant có màu đỏ nâu đến nâu sậm, là muối natri của acid β-naphtoldisulfo. Tan
trong nước, tan một phần trong etanol. Liều lượng dùng 0 – 1,5 mg/lít thể trọng. Thường
để tạo màu cho đồ uống, mứt quả.
-
Các yêu cầu khi sử dụng chất màu:
Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ
-
Là những chất không gây độc tính, không gây ung thư.
Những sản phẩm chuyển hóa của các chất màu là những chất không có độc tính.
Các chất màu có tính đồng nhất cao. Trong đó phải chứa trên 60% phẩm màu nguyên
chất, còn lại là những chất không độc.
Phẩm màu là những chất không chứa những tạp chất sau:
Cr, Se, U.
Một vài chất thuộc nhóm cacbua hydro thơm và đa vòng, các chất này gây ung
thư.
Hg, cadimi (là những chất độc).
Trong quá trình sử dụng không được gây ngộ độc tích lũy.
Không được chứa các chất như: As, Pb, các kim loại nặng.
c.
Hương liệu
Chất thơm: là một trong những nguyên liệu quan trọng trong thành phần của nước
giải khát. Tuy chỉ chiếm số lượng ít nhưng nó tạo cho nước giải khát có mùi thơm đặc
trưng và hương mát dịu.
Chất mùi: là một chế phẩm, có thể là đơn chất cũng có thể là một hỗn hợp, có
nguồn gốc tự nhiên hoặc tổng hợp, tạo ra toàn bộ hoặc một phần cảm giác mùi đặc trưng
của thực phẩm hoặc một sản phẩm khác khi đưa vào miệng.
Mùi thơm có thể do một cấu tử tạo nên hay có thể do một hỗn hợp chất tạo nên.
Thường hàm lượng của chất bay hơi thường rất nhỏ, được tính bằng phần chục, phần
trăm.
Hương liệu tổng hợp: là những chất thơm được nhận bằng con đường tổng hợp
hóa học. Là dung dịch rượu nước chứa từ 4 – 13% chất thơm tổng hợp.
Dung dịch phải hòa tan hoàn toàn trong nước theo bất kì tỷ lệ nào và không được
chứa Zn, Cu. Hàm lượng Asen 0,00014%.
Trong thành phần của hương liệu bao gồm những ester phức tạp và các chất thơm hòa
tan, acetat etyl, batyrat etyl, etylvalorinat. Ngoài ra chúng còn chứa một số chất thơm của
nhóm khác như vanilin, cumarin,...
-
Hương liệu tự nhiên: dùng nhiều để pha chế nước giải khát lấy từ tinh dầu của vỏ
hoặc vị của thịt quả.
Hàm lượng tinh dầu trong quả thuộc giống, khí hậu, đất đai và điều kiện chăm sóc.
Tinh dầu nhiều trong vỏ, còn thịt và quả ít hơn.
Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ
Trong tinh dầu tự nhiên chứa nhiều terpen vì vậy nên loại terpen bằng cách pha tinh
dầu với cồn 700. Lúc này terpen sẽ kết tủa, tinh dầu không chứa terpen rất bền và không
mất mùi khi bảo quản.
3.
3.1.
-
Cơ sở lý thuyết trong quá trình sản xuất syrup bán thành phẩm:
Nấu nước đường:
Đường là một thành phần quan trọng của nước giải khát, nó điều chỉnh và làm hài
hòa giữa vị chua, độ ngọt và mùi thơm của nước uống. Tùy thuộc nước giải khát, lượng
đường cho vào có thể khác nhau.
Đường trước khi cho vào nước giải khát nấu thành dạng syrup có nồng độ 50 –
70%. Syrup nhất thiết phải được đun sôi, lọc và làm lạnh.
Độ hòa tan của saccharoza phụ thuộc vào nhiệt độ nước, độ hòa tan của
saccharoza tăng cùng với nhiệt độ và đạt cao nhất ở nhiệt độ sôi của nước, nhưng nhiệt
độ sôi của dung dịch lại phụ thuộc vào hàm lượng đường.
Muốn nhận được syrup có chất lượng cao và bảo quản được lâu ta cần biến
saccharoza thành đường khử. Muốn vậy ta cho acid thực phẩm vào với hàm lượng vừa
phải đủ cho phản ứng hoàn toàn.
Quá trình chuyển saccharoza thành đường khử:
(saccharoza)
(nước)
(glucoza)
(fructoza)
Lượng acid cần thiết đảm bảo cho phản ứng hoàn toàn: HNO3 = 125 – 130g/100kg.
Quá trình nấu syrup gồm 3 giai đoạn:
Hòa tan đường trong nước.
Đun sôi.
Chuyển hóa đường thành syrup.
Sau khi hòa tan đường, ta vớt bọt và các tạp chất trên bề mặt dung dịch. Sau đó
đun sôi khoảng 20 – 30 phút để diệt hết tạp khuẩn.
Giai đoạn chuyển hóa đường được thực hiện bằng cách làm nguội tới 80 – 90 0C,
sau đó cho acid thực phẩm vào, khuấy đều và giữu ở nhiệt độ này khoảng 1,5 – 2
giờ.
Lượng nước bay hơi vào giai đoạn này khoảng từ 2 – 5% lượng nước cho vào vì
vậy cần tính toán cẩn thận để đạt được syrup mong muốn.
Thiết bị
Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ
Người ta thường dùng loại nồi bằng inox có 2 vỏ. Giữa 2 vỏ chứa hơi nước là tác
nhân nhiệt cho quá trình nấu.
Trong nồi có chứa cánh khuấy, nhiệt độ nấu dao động trong khoảng 90 – 1100C.
Trong quá trình nấu có thể bổ sung thêm một số chất hấp phụ như: diatomit để hấp thụ
cặn và keo tụ. Để hấp thụ các chất màu và mùi có thể sử dụng bột than.
3.2.
Lọc nước đường
Lọc syrup phải thực hiện ở trạng thái nóng nhằm tách hết các tạp chất cơ học như
rác, đất, cát lẫn vào đường.
Dùng thiết bị lọc khung bản để lọc. Có thể dùng thêm bột trợ lọc.
3.3.
Làm lạnh syrup
Sau khi lọc, syrup được làm lạnh tự nhiên, nhưng trước khi pha hương liệu nhất
thiết phải làm lạnh đến nhiệt độ thấp 4 – 100C để hạn chế tổn thất, giữ được hương thơm.
Sau khi lọc và làm lạnh, syrup phải trong suốt và không có mùi lạ.
3.4.
Pha chế syrup bán thành phẩm
Đây là quá trình hòa lẫn tất cả các cấu tử có trong thành phần của nước giải khát (trừ
nước bão hòa CO2). Đem syrup này pha chế với nước bão hòa CO 2 theo tỉ lệ nhất định ta
sẽ có nước giải khát có gas.
II.
1.
LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM:
Tiêu chí lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy:
Để thiết kế và xây dựng nhà máy nước ngọt có gas hoạt động có hiệu quả, việc đầu
tiên là phải lựa chọn một địa điểm xây dựng thích hợp. Địa điểm được lựa chọn cần đáp
ứng được yêu cầu sau:
-
Phù hợp với qui hoạch chung của tỉnh, thành phố.
Gần nguồn cung cấp nguyên liệu và thị trường tiêu thụ sản phẩm.
Thuận tiện về mặt giao thông.
Đảm bảo các nguồn điện, nước, nhiên liệu.
Nơi có nguồn lao động dồi dào, tránh xa khu dân cư đông đúc để đảm bảo môi
trường và tránh ùn tắc giao thông.
Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ
Hơn nữa đặc thù của nhà máy sản xuất nước ngọt có gas là cần phải có một địa điểm
giao thông thuận tiện, gần thị trường tiêu thụ và nguồn nước dồi dào, gần nguồn nguyên
liệu, quan trọng như gần nhà máy sản xuất đường… Dựa vào những yêu cầu trên em
chọn địa điểm xây dựng nhà máy nằm trong khu AMATA đường số 12 Biên Hòa Đồng
Nai. Đây là một khu kinh tế mới có diện tích rộng và đất trống còn nhiều, có nhiều tiềm
năng để phát triển kinh tế xã hội. Các khu dân cư và đô thị xung quanh đang được xây
dựng và mở rộng, đây là một vùng đất rộng lớn khá bằng phẳng, điều kiện cơ sở hạ tầng
tốt.
2.
So sánh các địa điểm:
Nhân tố lựa chọn địa KCN
điểm
THÀNH
Giá
Giá đất
LONG KCN
TRẠCH 1
45 -> 60 USD/m2
NHƠN KCN AMATA
45
->
60 45 -> 60 USD/m2
USD/m2/toàn
bộ
thời gian thuê đất
(đến năm 2048)
Giá điện 815 đồng/Kwh
815 đồng/Kwh
0,073 USD/Kwh
Giá nước 4.820 đồng/m3
4.590 đồng/m3
4.820 đồng/m3
Giá xử lí 0,32 USD/m3
nước
thải
0,28 USD/m3
0,28 USD/m3
Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ
Cơ sở
tầng
hạ Giao
thông
Số km đường giao Rộng 52m
thông: 19,8 km
4 làn đường
Hệ thống trục chính Rộng 24m4 làn
+ Rộng: 31m
+ Số làn xe: 4
Hệ thống giao
thông trục nội bộ
+ Rộng: 24m
+ Số làn xe: 2
- Đường
bêtông
nhựa dùng cho xe
có tải trọng H30.
- Bao gồm các loại
đường có chiều
rộng 8m, 12m, 16m
Cấp điện Từ lưới điện quốc công suất 103MVA
gia với công suất Trạm biến áp được
cấp: 2 x 63MVA
cấp điện 110KV từ 3
nguồn điện từ lưới
điện quốc gia
Cấp
nước
Từ nhà máy nước
Thiện
Tân.
20000m3/ngày
được cấp từ nguồn
nước ngầm, qua hệ
thống xử lý của Nhà
máy nước sạch với
công suất 22.000m3
ngày đêm
trạm điện 22Kv
+
Công
suất
13MW và trạm
điện quốc gia
64MW.
Cấp nước đáp ứng
nhu
cầu
của
doanh
nghiệp
Công
suất
3
30.000m /ngày
- Xem thêm -