Hướng dẫn sử dụng phần mềm Endnote X9

Read More

Phân loại thực phẩm

1.1. Phân loại thực phẩm

1.1.1. Phân loại thực phẩm theo sự hư hỏng thực phẩm

+     Thực phẩm dễ hư hỏng (Perishable): thực phẩm giữ ở nhiệt độ phòng chỉ bảo quản được trong vài giờ, hoặc 1 đến 2 ngày. Ví dụ: Rau quả, thịt, cá, gia cầm, thực phẩm đã nấu chín. Đặc điểm chung của loại thực phẩm này là độ ẩm, hàm lượng protein và carbohydate cao.

+      Thực phẩm bán-hỏng (Semi –perishable): thực phẩm có thể giữ vài tuần hoặc 1-2 tháng mà chưa có dấu hiệu hư hỏng. Nhiệt độ và độ ẩm cao của môi trường có thể ảnh hưởng đến hạn dùng của các sản phẩm dạng này. Ví dụ: các sản phẩm từ ngũ cốc, một số loại quả họ cam chanh, táo, các loại củ, khoai tây,…

+     Thực phẩm không dễ hư hỏng (Non- perishable): thực phẩm có thể giữ được vài tháng hoặc vài năm mà không bị hư hỏng trừ khi được sử dụng và lưu trữ không cẩn thận.  Ví dụ: thực phẩm đóng hộp, sấy khô, ngũ cốc, dầu thực vật,…

Read More

Handbook of Food Science, Technology, and Engineering

Có lẽ quyển "Handbook of Food Science, Technology, and Engineering" của Y.H.Hui và cộng sự, là một quyển sách không quá xa lạ với dân trong ngành thực phẩm.

Read More

Phân tích phương sai bằng Minitab

Read More

Các nguyên lý cơ bản của CIP

Khái quát về CIP:

CIP là chữ viết tắt của từ Cleaning In Place, là quá trình vệ sinh, tẩy rửa, sát trùng tại chỗ mà thiết bị không cần phải tháo lắp.

Quá trình này bao gồm việc xịt hoặc phun lên bề mặt thiết bị hoặc cho dung dịch chất tẩy rửa lưu thông trong thiết bị trong điều kiện mà sự chảy rối và tốc độ dòng chảy tăng lên.

Mục đích của quá trình CIP là làm sạch thiết bị nhà xưởng, loại bỏ vi sinh vật tạp nhiễm, đảm bảo chất lượng sản phẩm và an toàn vệ sinh thực phẩm.

Ưu điểm của CIP:

+     Thích hợp làm sạch nhiều thiết bị (làm sạch bồn chứa, đường ống, vavle, thiết bị trao đổi nhiệt, thiết bị phân chia, đồng hóa, …)

+     Nâng cao mức độ vệ sinh

+   Giảm thiểu mức độ tháo lắp và hư hỏng thiết bị

+     Có thể tẩy rửa ở những vị trí khó rửa

+     Giảm nguy cơ lây nhiễm hóa học

+     Tính tự động hóa cao

+   Dễ dàng lưu trữ, ghi lại các hoạt động làm sạch nhờ vào tính tự động của hệ thống

+     Giảm thiểu thời gian chờ sản xuất

+   Cải thiện chất lượng và kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm

+     Ít ảnh hưởng đến môi trường

+   Tiết kiệm chi phí đáng kể (nước, hóa chất, chất diệt trùng, năng lượng, nhân công,..)

+     Vận hành an toàn

Nhược diểm:

+     Chi phí đầu tư cao

+     Không thích hợp để loại bỏ các cặn bẩn không hòa tan mạnh

+     Tính cứng, không linh động

+     Sự bảo trì phức tạp

Loại chất bẩn cần làm sạch

Chất bẩn là các chất còn lại trong thiết bị sản xuất thực phẩm, chúng thường là cặn bã thực phẩm. Bản chất của cặn bã thực phẩm sẽ xác định quá trình cần thiết để tẩy rửa nó.

Cặn bã có thể được chia làm 2 loại cơ bản: loại tan trong nước và loại không tan trong nước.

Cặn bã tan trong nước như đường và muối có thể dễ dàng xử lý và không có nhiều khó khăn trong quá trình loại bỏ chúng.

Cặn bã không tan gây khó khăn hơn khi loại bỏ chúng, chúng được chia thành cặn bã hữu cơ và cặn bã vô cơ. Cặn bã hữu cơ có nguồn gốc từ động vật, thực vật, bao gồm dầu, chất béo, protein, tinh bột, carbohydrate. Nếu những loại cặn bã này đã bị đun nóng lâu, ví dụ như trong lò, thì chúng bị hóa than nên khó làm sạch hơn. Trong các quá trình sinh học cặn bẩn còn có sinh khối vi sinh vật. Bảng 1.1 giới thiệu một số chất bẩn trong sữa.

Trong công nghệ sản xuất bia, chất bẩn cũng có thể được chia thành hai loại: vô cơ và hữu cơ [3]

Chất bẩn vô cơ bao gồm:

• Gỉ.

• Vụn kim loại

• Vụn thủy tinh

• Bụi bặm.

• Cặn nước

• Cặn Bia.

• Đất (phần vô cơ).

Chất bẩn hữu cơ bao gồm:

• Bã bia.

• Nhựa hublông.

• Cặn (phần hữu cơ) làm sạch và khử trùng chất

• Các sợi

• Vi khuẩn.

• Nấm bia.

• Mốc.

Bảng 1 Các loại chất bẩn chính trong chế biến sữa

Chất bẩn	Độ tan	Khả năng dễ rửa trôi	Thay đổi dưới tác dụng của nhiệt
Đường	Tan trong nước	Dễ	Caramel hóa, khó rủa hơn
Béo	Khó tan trong nước, tan trong kiềm	Khó	Polymer hóa, khó rửa hơn
Đạm	Không tan trong nước, tan trong kiềm, tan một phần trong acid	Rất khó	Bị biến tính, rất khó rửa
Khoáng	Tan trong nước, hầu hết tan tốt trong acid	Từ dễ đến khó	Không đáng kể

Chất dùng để tẩy rửa

Một chất tẩy rửa CIP Lý tưởng nhất sẽ có những thuộc tính sau:

• Khả năng hòa tan chất hữu cơ - để hòa tan các protein và chất béo;

• Khả năng phân tán và tạo huyền phù  - để đưa chất bẩn không hòa tan vào hệ thống huyền phù và ngăn chặn tái kết tụ của chúng trên các bề mặt làm sạch;

• Khả năng tạo nhũ - để giữ các loại dầu và chất béo phân tán trong các dung dịch làm sạch;

• Khả năng cô lập - khả năng kết hợp với các muối canxi và magiê, ví dụ, trong nước cứng, để tạo thành các hợp chất hòa tan trong nước và để hỗ trợ tẩy rửa và dễ rửa;

• Khả năng thấm ướt - để làm giảm sức căng bề mặt, và do đó hỗ trợ thâm nhập vào bẩn

• Khả năng rửa - khả năng rửa sạch rõ ràng và hoàn toàn không để lại bất kỳ dấu vết của chất bẩn hoặc các hóa chất tẩy rửa trên bề mặt làm sạch.

Các chất tẩy rửa dạng Kiềm (Alkaline detergent)

Sodium Hydroxide (NaOH)

Ưu điểm:

+     Là một trong những hóa chất tốt nhất để loại bỏ cặn bã.

+     Phản ứng với chất béo trong cặn bã, làm mềm và loại bỏ nó một cách nhanh chóng.

+     Tiêu diệt được một số vi khuẩn có hại.

Nhược điểm:

+     Khó trắng rửa

+     Khả năng làm ướt bề mặt thấp

+     Ăn da mạnh

+     Đặc biệt ăn mòn nhôm.

+     Tạo tủa không tan với các khoáng chất trong nước (cần phải rửa bằng acid)

Ngoài ra còn có một số chất kiềm khác được sử dụng như:

Silicate: ít ăn mòn; giảm tác dụng ăn mòn của xút; dễ tráng rửa và dễ tủa với nước cứng.

Cacbonate: là chất kiềm yếu; hiệu quả thấp; ít độc hại.

Phosphate: làm mềm nước; chống ăn mòn; làm chất tạo nhủ, tạo chất rắn lơ lửng nhưng hiệu quả thấp.

Acid

Chất tẩy có tính acid thường được sử dụng, như acid phosphoric (H₃PO₄) và acid nitric (HNO₃). Chúng có thể loại bỏ cặn bã nhẹ, thường được sử dụng đối với sữa nguyên liệu; hòa tan các chất cặn của nước cứng, chất khoáng và trung hòa dư lượng xút còn sót lại.

Acid có khả năng loại bỏ các vết dơ bẩn tốt, và làm cho thiết bị sáng sau khi thực hiện CIP. Các acid ở nhiệt độ cao gây hậu quả ăn mòn thiết bị, không những đối với inox mà còn đối với cao su. Các vòng đệm cao su sẽ trở nên giòn, giảm độ đàn hồi, giảm tính đệm.

Acid phosphoric là hiệu quả, nhưng khi thường xuyên sử dụng sẽ gia tăng đáng kể tải lượng nước thải chứa phospho. Nhiều quốc gia yêu cầu nộp thuế trên một đơn vị 1 phospho thải ra môi trường, vì xảy ra hiện tượng phì dưỡng (eutrophication). Vài công ty chế biến thực phẩm có một bước loại bỏ P trong nhà máy xử lý nước thải, các axit hữu cơ nên được sử dụng thay vì Acid photphoric

Các acid cũng hòa tan protein. Thêm vào đó các acid còn làm kết tủa các protein, do dó dễ hình thành các cặn bám cứng hơn, nên thông thường sẽ rửa bằng xút trước.

Stoichiometric sequestrant: như axit ethylenediaminetetraacetic(EDTA), acid nitrilotriacetic (NTA) và gluconate: hoạt động như chất tẩy rửa có tính kiềm, trong tỷ lệ hợp thức, như phức chất thực thụ, chặn của tác động tiêu cực của độ cứng nước và cải thiện việc loại bỏ các bẩn vô cơ.

Chất hoạt động bề mặt: các thực hiện nhiều chức năng như thấm ướt, xâm nhập vào cặn bẩn, tạo huyền phù bẩn, phân tán và nhũ tương hóa. Hơn nữa,chúng trợ giúp trong việc rửa bề mặt thiết bị bằng cách giảm sức căng bề mặt. Chất hoạt động bề mặt không ion hóa được sử dụng thường xuyên nhất  trong công thức chất tẩy rửa, vì chất hoạt động anionic tạo bọt rất nhanh chóng. Chất hoạt động bề mặt cation có năng tẩy rửa khá thấp nhưng tính chất diệt vi sinh cao. Chất hoạt động bề mặt lưỡng tính đôi khi được sử dụng như là bổ sung hoạt động bề mặt không ion cho tác dụng diệt vi sinh vật của chúng.[2]

Các chất khử trùng hoặc chất khử trùng hóa học được tất cả các thuật ngữ mô tả các hóa chất sử dụng để đảm bảo chất lượng nước rửa, và tiêu diệt vi sinh vật nhiễm còn lại trước khi sử dụng thiết bị. Có rất nhiều sản phẩmvà hóa chất khác nhau, nhưng chỉ có hai hợp chất này được sử dụng phổ biến trong CIP: đó là natri hypochlorite và acid peracetic (PAA). Tất cả các chất khử trùng rất yếu kém trong loại bỏ chất bẩn. Cặn nhỏ nhanh chóng sẽ vô hiệu hóa các thành phần hoạt động của chúng và làm cho chúng vô dụng. Do đó, các thiết bị phải sạch đến một tiêu chuẩn cao trước khi sử dụng chất khử trùng.

Sodium hypochlorite là một hóa chất rất phổ biến vì nó là giá rẻ và cực kỳ hiệu quả. Các thành phần hoạt chất là clo, mà rất tốt trong việc tiêu diệt vi sinh vật. Đây là một chất tẩy trắng, và có mùi clo đặc trưng. Nó có nhược điểm: nó có thể rất ăn mòn trên tất cả các các bề mặt thép với nồng độ cao, và nó có thể giải phóng clo, kết hợp với hơi nước trong không khí để tạo thành acid hypochlorous. Đây acid tấn công và làm rò rỉ  tất cả các loại thép thép không rỉ.

Acid peracetic đã trở nên phổ biến trong hơn 15 năm qua bởi vì, đối với hầu hết các sản phẩm, một số điểm được biết đến lại sản phẩm này trong nhà máy không có tác dụng bất lợi rõ ràng, và nó cũng không cần phải được rửa sạch sau đó. Các PAA bị phân hủy thành các thành phần vô hại. Nó gần như là tốt tương đương với hypochlorite cho nhiệm vụ tiêu diệt vi sinh vật, và tốt hơn trên nấm men và bào tử. Nó là khá đắt, có mùi rất rõ nét, mùi dấm, mà là cực kỳ khó chịu khi dạng đậm đặc. PAA là không ổn định, và nếu giữ trong một thời gian dài ở dạng đậm đặc có thể phân hủy và giải phóng oxy. Trong một không gian giới hạn nó có thể tạo ra một bầu không khí giàu oxy, đó là một nguy cơ hỏa hoạn - đặc biệt là nếu việc hàn đang diễn ra gần đó.

 Bảng 2 Một số chất tẩy rửa và phụ gia trong sản xuất bia

Thành phần	Tên chất	Ghi chú	Dùng trong
Kiềm	NaOH	Loại bỏ chất hữu cơ, hình thành carbonate thông qua CO2	Làm sạch CIP, chai, keg, bọt,…
Acid	phosphoric acid	Acid vô cơ, loại bỏ các chất hữu cơ và vô cơ, giải phóng Phosphat vào môi trường	Làm sạch CIP, keg, bọt
	Nitric acid	axit vô cơ; loại bỏ ô nhiễm vô cơ (cặn bia); thụ động hóa chống gỉ; tạo  nitrat trong nước thải	Làm sạch CIP, keg
	sulfuric acid	axit vô cơ; loại bỏ ô nhiễm vô cơ (cặn bia); giảm độ pH; tập trung phá hủy thép không gỉ	Làm sạch CIP, chai
	hydrochloric acid	axit vô cơ; loại bỏ ô nhiễm vô cơ (khoáng cứng); khả năng ăn mòn cao	lấy sỏi của hệ thống; trung hòa nước thải
	citric acid	axit hữu cơ; loại bỏ các bẩn vô cơ	CIP cleaning; foam cleaning
Chất tăng cường làm sạch oxy hóa	hydrogen peroxide; chlorine	cho tách lớp cáu  hữu cơ bướng bỉnh; sản phẩm phân hủy trong quá trình làm sạch	CIP; làm sạch đặc biệt trong quá trình tuần hoàn
Chất phân tán, cô lập	polycarboxylates; phosphonates	nâng cao khả năng loại bỏ cặn của dung dịch làm sạch; cải thiện làm sạch thành công	Làm sạch chai, làm sạch CIP
Chất hoạt động bề mặt, phá bọt	Các chất hoạt động bề mặt phi ion	Giảm sức căng bề mặt, ngăn chặn sự hình thành bọt	CIP cleaning
Chất tạo phức	NTA; EDTA; gluconate; phosphate	Tạo phức với nước cứng, ion kim loại trong dung dịch, chặn cặn và kết tủa	Làm sạch chai, làm sạch CIP, alkaline foam cleaning
Chất hòa tan	alcohols; glycols	ổn định thành phần của chât làm sạch	Chuẩn bị chất làm sạch

Chất lượng nước

Trong tẩy rửa, vệ sinh, chất lượng nước rất quan trọng và ảnh hưởng đến việc lựa chọn chất tẩy rửa, chất lượng nước cần đạt như sau:

- Theo Tetrapak: Nước phải là nước mềm hoặc được xử lí thành nước mềm, phải sạch để ngăn ngừa sự tạo thành cặn trên thiết bị. Nước không được chứa sắt hoặc mangan. Các cáu cặn do chất lượng nước tạo thành ảnh hưởng rất lớn đến hoạt động của quá trình sản xuất

Áp suất cấp ít nhất là 4bar, không đổi

+      Độ cứng tổng nhỏ hơn 180mg/l CaCO3

+     Hàm lượng clo nhỏ hơn 0.2ppm

+     Hàm lượng clorua: nhỏ hơn 30 ppm

+     Giá trị pH: Lớn hơn 7

- Theo IDF (Hiệp hội sữa quốc tế) khuyến cáo (xem Bảng 3)

Bảng 3 Chỉ tiêu nước dùng trong CIP theo IDF

1.1.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất tẩy rửa

• Thời gian: nếu 1 chất tẩy không có đủ thời gian để hoàn thành các khâu cần thiết thì hiệu quả sẽ kém.

• Tác động cơ học: chất tẩy rửa nhìn chung sẽ không loại được hoàn toàn các cặn bã trừ phi có thêm sự tham gia của một hay nhiều tác động cơ học khác, có thể lau, cọ xát, phun quay phản lực,….

• Nồng độ chất tẩy rửa: Bất kì một sản phẩm nào khi ở một nồng độ nhất định nó sẽ hoạt động tốt nhất.

• Nhiệt độ: Trong hầu hết các trường hợp, nhiệt độ tăng thì hiệu quả tẩy rửa sẽ tăng.

• Một yếu tố thường bị bỏ qua nữa là tỉ lệ chất tẩy rửa với tỉ lệ cặn bã.

Các thông số làm sạch

Hình 1 Mô phỏng các thông số làm sạch

Read More

Danh mục sách Công nghệ thực phẩm, xử lý số liệu, ĐBCL (Tiếng Việt)

Read More

Danh mục Sách cơ sở ngành Công nghệ thực phẩm, Dinh dưỡng, TPCN, độc tố (Tiếng việt)

Read More

Danh mục Sách công nghệ chế biến thực phẩm (Tiếng Việt)

Read More

Quá trình hấp thu (hấp thụ)

Khái niệm

Hấp thụ là quá trình quan trọng để xử lý khí và được ứng dụng rất nhiều trong các công nghệ khác. Hấp thụ dựa trên cơ sở của quá trình truyền khối, nghĩa là có sự vận chuyển từ pha này vào pha khác. Phụ thuộc vào bản chất của sự tương tác giữa chất hấp thụ và chất bị hấp thụ trong pha khí, hấp thụ được chia làm hai loại: hấp thụ vật lý và hấp thụ hóa học. Hấp thụ vật lý: dựa trên sự hòa tan của cấu tử pha khí trong pha lỏng. Hấp thụ hóa học: có phản ứng hóa học giữa chất bị hấp thu và chất hấp thụ hoặc cấu tử trong pha lỏng. Quá trình hấp thụ tách hay bỏ một hay nhiều chất ô nhiễm ra khỏi dòng khí thải (pha khí) bằng cách xử lý với chất lỏng ( pha lỏng).Lúc này hỗn hợp khí được cho tiếp xúc với chất lỏng nhằm mục đích hòa tan có chọn lọc một hay nhiều cấu tử của hỗn hợp khí để tạo nên một dung dịch các cấu tử trong chất lỏng.

-  Khí được hấp thụ gọi là chất bị hấp thụ.

-  Chất lỏng dùng để hấp thụ gọi là dung môi (chất hấp thụ)

-  Khí không bị hấp thụ gọi là khí trơ.

Trong công nghiệp hóa chất, thực phẩm, quá trình hấp thu được dùng để:

-  Thu hồi các cấu tử quý trong pha khí

-  Làm sạch pha khí

-  Tách hổn hợp tạo thành các cấu tử riêng biệt

-  Tạo thành một dung dịch sản phẩm.

Nếu quá trình hấp thụ khí với mục đích của quá trình là tách các cấu tử hỗn hợp khí thì khi đó việc lựa chọn dung môi tốt phụ thuộc vào các yếu tố sau:

 - Độ hòa tan tốt: có tính chọn lọc có nghĩa là chỉ hòa tan cấu tử cần tách và hòa tan không đáng kể các cấu tử còn lại. Đây là điều kiện quan trọng nhất.

 - Độ nhớt của dung môi: càng bé thì trở lực quá trình càng nhỏ, tăng tốc độ hấp thu và có lợi cho quá trình chuyển khối.

 - Nhiệt dung riêng: bé sẽ tốn ít nhiệt khi hoàn nguyên dung môi.

 - Nhiệt độ sôi: khác xa với nhiệt độ sôi của chất hoà tan sẽ dễ tách các cấu tử ra khỏi dung môi.

 - Nhiệt độ đóng rắn: thấp để tránh tắc thiết bị, không tạo kết tủa, không độc và thu hồi các cấu tử hòa tan dễ dàng hơn.

- Ít bay hơi, rẻ tiền, dễ kiếm, không độc hại với người và không ăn mòn thiết bị.

Tuy nhiên, trong thực tế không có dung môi nào đạt được tất cả các chỉ tiêu đã nêu. Vì vậy, khi chọn dung môi ta phải dựa vào những điều kiện cụ thể của sản xuất.

Các loại tháp hấp thu

           Tháp đĩa

·        Tháp đĩa  có ống chảy chuyền

Tháp mâm chóp

Tháp đĩa thường cấu tạo gồm thân hình trụ  thẳng đứng, bên trong có đặt các tấm ngăn (đĩa) cách nhau một  khoảng nhất định. Trên mỗi đĩa hai pha chuyển động ngược hoặc chéo chiều:lỏng từ  trên xuống (hoặc đi ngang), khí đi từ  dưới lên hoặc xuyên qua chất lỏng chảy ngang;  ở  đây tiếp xúc pha xảy ra theo từng bậc là đĩa.Tùy thuộc cấu tạo của đĩa chất lỏng trên đĩa có thể  là khuấy lý tưởng hay là dòng chảy qua. Trên đĩa có cấu tạo  đặc  biệt  để  lỏng  đi  từ  đĩa  trên  xuống  đĩa  dưới  theo  đường  riêng  gọi  là  ống  chảy chuyền, đĩa cuối cùng  ống chảy chuyền ngập sâu trong khối chất lỏng đáy tháp tạo thành van thủy lực ngăn không cho khí (hơi hay lỏng) đi theo ống lên đĩa trên.

Hình 1.1.Sơ đồ tháp mâm chóp

Read More