Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Việt Nam là quốc gia nhiệt đới có điều kiện thổ nhưỡng và khí hậu thuận lợi cho sự phát triển của nhiều chủng loại cây ăn quả, trong đó xoài (Mangifera indica) là một trong những nông sản chủ lực với sản lượng đứng thứ 13 trên thế giới. Theo số liệu thống kê, diện tích trồng xoài cả nước đạt trên 115.000 ha với sản lượng gần 969.000 tấn (tập trung lớn nhất tại vùng Đồng bằng sông Cửu Long với 49.900 ha, sản lượng khoảng 610.000 tấn). Tuy nhiên, khoảng 80% sản lượng xoài trong nước hiện vẫn phục vụ cho nhu cầu tiêu thụ quả tươi và kênh phân phối chủ yếu qua các chợ truyền thống (chiếm 90%). Thị trường xuất khẩu xoài tươi phụ thuộc lớn vào thị trường Trung Quốc (chiếm gần 84% tổng kim ngạch xuất khẩu). Do xoài có tính thời vụ thu hoạch cao, kết hợp với công nghệ bảo quản sau thu hoạch còn hạn chế, hiện tượng dư thừa, ứ đọng và rớt giá cục bộ thường xuyên diễn ra trong các vụ thu hoạch chính.

Xuất phát từ thực trạng trên, việc nghiên cứu chế biến xoài thành các dạng sản phẩm công nghiệp có thời hạn bảo quản kéo dài, giữ được giá trị dinh dưỡng và hương vị tự nhiên là yêu cầu kỹ thuật và kinh tế cấp bách. Trong các mặt hàng chế biến từ quả tươi, nectar xoài (dạng đồ uống nước quả đục có chứa thịt quả mịn lơ lửng, không lên men, được phối chế với syrup đường và acid hữu cơ) là sản phẩm có nhu cầu tiêu thụ cao và giá trị thương mại lớn.

Nhiệm vụ nghiên cứu và thiết kế kỹ thuật của đồ án bao gồm:

  1. Phân tích lập luận kinh tế và kỹ thuật để lựa chọn địa điểm xây dựng phân xưởng sản xuất tại vùng nguyên liệu trọng điểm.
  2. Lựa chọn, thuyết minh quy trình công nghệ sản xuất nectar xoài công nghiệp và xác lập chế độ vận hành tối ưu cho từng công đoạn.
  3. Tính toán cân bằng vật chất chi tiết cho toàn bộ dây chuyền sản xuất với quy mô năng suất thiết kế xác định.

Phạm vi và đối tượng nghiên cứu:

  • Đối tượng thiết kế: Phân xưởng sản xuất sản phẩm nectar xoài đóng bao bì hộp giấy tiệt trùng 6 lớp, dung tích 1000 ml (khối lượng tịnh 990 g/hộp), năng suất 20 tấn sản phẩm/ngày (tương đương 2,5 tấn sản phẩm/giờ, vận hành 1 ca 8 giờ/ngày).
  • Phạm vi không gian: Phân xưởng được thiết kế xây dựng tại Khu công nghiệp Sa Đéc, tỉnh Đồng Tháp – trung tâm sản xuất xoài lớn của khu vực Đồng bằng sông Cửu Long.
  • Phạm vi thời gian và kế hoạch: Kế hoạch sản xuất được phân bổ theo chu kỳ thu hoạch nguyên liệu với 200 ngày làm việc/năm, tổng sản lượng thiết kế đạt 4.000 tấn sản phẩm/năm (thời điểm hoàn thành thiết kế: Tháng 12/2024).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án ứng dụng hệ thống lý thuyết về kỹ thuật chế biến đồ hộp rau quả, công nghệ xử lý cơ học - nhiệt trong chế biến thực phẩm dạng huyền phù và phương pháp tính toán công nghệ nhà máy thực phẩm.

Khung pháp lý và tiêu chuẩn chất lượng áp dụng

Đồ án vận dụng hệ thống quy chuẩn kỹ thuật quốc gia và tiêu chuẩn quốc tế để xây dựng tiêu chí chất lượng cho nguyên liệu, phụ gia và thành phẩm:

  • Quyết định số 46/2007/QĐ-BYT: Quy định giới hạn tối đa dư lượng thuốc bảo vệ thực vật cho phép trên quả xoài tươi (Carbendazim ≤ 2 mg/kg, Dimethoate ≤ 1 mg/kg, Dithiocarbamates ≤ 2 mg/kg, Imidacloprid ≤ 0,2 mg/kg, Prochloraz ≤ 2 mg/kg, Thiabendazole ≤ 5 mg/kg, Propiconazole ≤ 0,05 mg/kg, Triadimefon ≤ 0,05 mg/kg, Triadimenol ≤ 0,05 mg/kg).
  • QCVN 01:2009/BYT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước ăn uống và chế biến thực phẩm (pH 6,5–8,5; độ cứng ≤ 300 mg/l; tổng hàm lượng sắt ≤ 0,5 mg/l; không phát hiện Coliform và E. coli).
  • TCVN 11168:2015: Tiêu chuẩn chất lượng acid ascorbic (độ tinh khiết $\text{C}_6\text{H}_8\text{O}_6 \ge 99,0%$, pH dung dịch $1/50$ từ 2,4–2,8, hàm lượng chì $\le 2\text{ mg/kg}$).
  • TCVN 4041:1985 & TCVN 7946:2008 (tương đương CODEX STAN 247-2005): Tiêu chuẩn áp dụng cho sản phẩm đồ hộp nước quả và nectar xoài pha đường.
  • QCVN 8-3:2012/BYT & QCVN 6-2:2010/BYT: Quy chuẩn kiểm soát giới hạn ô nhiễm vi sinh vật trong nước quả và đồ uống không cồn.

Phương pháp nghiên cứu và tính toán kỹ thuật

  1. Phương pháp phân tích kinh tế - kỹ thuật: Đánh giá các chỉ số địa lý, hạ tầng kỹ thuật, logistic vận chuyển đường thủy - đường bộ, nguồn nhân lực và nguồn cung ứng nguyên liệu xoài Cát Hòa Lộc tại tỉnh Đồng Tháp để lựa chọn địa điểm tối ưu.
  2. Phương pháp mô hình hóa quy trình công nghệ: Thiết lập sơ đồ công nghệ liên tục từ khâu tiếp nhận nguyên liệu, xử lý cơ nhiệt, phối chế, bài khí, đồng hóa áp lực cao đến hệ thống tiệt trùng UHT gián tiếp và đóng gói vô trùng.
  3. Phương pháp cân bằng vật chất kỹ thuật: Tính toán tiêu hao nguyên liệu chính và nguyên liệu phụ theo phương trình cân bằng dòng và cấu tử qua từng công đoạn:

$$T = \frac{S \times 100^n}{(100 - X_1)(100 - X_2)\dots(100 - X_n)}$$

Trong đó:

  • $T$: Lượng nguyên liệu đầu vào cần thiết để thu được lượng sản phẩm mục tiêu (kg).
  • $S$: Khối lượng cấu tử thành phần trong sản phẩm cuối (kg).
  • $X_1, X_2, \dots, X_n$: Tỷ lệ tổn thất, hao hụt cơ học và công nghệ tại các công đoạn từ $1$ đến $n$ (%).
  • $n$: Số công đoạn gia công mà nguyên liệu đi qua.
  1. Nguồn dữ liệu: Số liệu thống kê từ Cục Trồng trọt, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Đồng Tháp, Niên giám Thống kê ngành Nông nghiệp, Tổ chức Lương nông Quốc tế (FAO) và các thông số kỹ thuật thực nghiệm từ phòng thí nghiệm chuyên ngành.

Nội dung chính theo từng chương

Chương I. Lập luận kinh tế và lựa chọn địa điểm

Chương I tập trung luận giải tính khả thi về kinh tế và kỹ thuật khi đặt phân xưởng sản xuất nectar xoài tại tỉnh Đồng Tháp:

  • Khảo sát thị trường toàn cầu và nội địa: Tổng sản lượng xoài toàn cầu đạt 52,084 triệu tấn (năm 2018), các quốc gia sản xuất hàng đầu gồm Ấn Độ (13–20 triệu tấn), Trung Quốc (4–5 triệu tấn), Thái Lan (2,5–4 triệu tấn). Tại Việt Nam, diện tích trồng đạt 115.000 ha, trong đó Đồng Tháp chiếm 14.000 ha (sản lượng 140.000 tấn/năm). Ngành hàng xoài được chọn là một trong năm ngành hàng chủ lực trong đề án tái cơ cấu nông nghiệp của tỉnh.
  • Khảo sát các sản phẩm thương mại: Phân tích các dòng sản phẩm nectar và nước ép xoài trên thị trường (TH True JUICE Nectar xoài 350 ml, Le Fruit 1L, Nước ép xoài Chợ Mới Farm lon nhôm 240 ml, Prima 1L, SunUp Mango 850 ml, Zoi Nectar 1L, Sun Tropics 1,89L).
  • Lựa chọn sản phẩm thiết kế: Nectar xoài đóng gói hộp giấy 6 lớp tiệt trùng dung tích 1000 ml; thành phần gồm puree xoài, nước, đường, chất ổn định pectin (E440), acid citric (E330) và acid ascorbic (vitamin C); hạn sử dụng 12 tháng ở nhiệt độ thường.
  • Địa điểm xây dựng: Khu công nghiệp Sa Đéc, tỉnh Đồng Tháp. Vị trí tiếp giáp Quốc lộ 80, tỉnh lộ 848, cạnh bờ Nam sông Tiền, sở hữu cảng hàng hóa tiếp nhận tàu tải trọng 5.000 tấn, cách cầu Mỹ Thuận 15 km. Hạ tầng KCN đáp ứng: trạm điện 110/22KV riêng biệt, nhà máy cấp nước ngầm xử lý đạt công suất $4.500\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$, trạm xử lý nước thải tập trung $3.000\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$, đơn giá thuê đất 4–5 USD/$\text{m}^2$/năm, phí hạ tầng 0,4 USD/$\text{m}^2$/năm (thời hạn thuê đến năm 2051).

Chương 2: Chọn và thuyết minh quy trình công nghệ

Chương 2 trình bày thuyết minh chi tiết từng công đoạn trong dây chuyền sản xuất từ nguyên liệu đến thành phẩm:

Xoài nguyên liệu -> Chọn lựa, phân loại -> Ngâm rửa -> Chần -> Tách thịt quả -> Chà (bổ sung Vitamin C) 
-> Phối chế (với Syrup đường + Acid citric) -> Bài khí chân không -> Đồng hóa áp lực cao 
-> Tiệt trùng UHT gián tiếp -> Làm lạnh nhanh -> Rót vô trùng & Ghép nắp -> Bảo ôn -> Thành phẩm
  • Nguyên liệu chính: Lựa chọn giống xoài Cát Hòa Lộc đạt độ chín kỹ thuật hoàn toàn (vỏ vàng đều, thịt quả chắc, tích lũy hàm lượng chất khô hòa tan tối đa). Thành phần hóa học trong 100 g thịt quả ăn được: 84% nước, 15 g gluxit, 1 g chất xơ, 53 mg vitamin C, 40 µg vitamin A, 10 mg Ca, 15 mg P, 0,3 mg Fe.
  • Ngâm rửa: Sử dụng dung dịch clo hoạt tính nồng độ 100–150 ppm trên máy rửa thổi khí kết hợp vòi phun xối áp lực nhằm làm sạch tạp chất, giảm mật độ vi sinh vật bám dính mà không làm tổn thương cơ học mô quả.
  • Chần: Tiến hành trên thiết bị chần băng tải lưới liên tục bằng nước nóng. Mục đích vô hoạt hoàn toàn hệ enzyme oxy hóa (Polyphenoloxidase, Peroxidase), làm mềm mô tế bào phục vụ công đoạn chà, loại bỏ bớt khí trong gian bào và diệt nấm men, nấm mốc trên bề mặt. Bổ sung 0,5–2% đường saccharose vào dung dịch chần để ngăn chặn hiện tượng khuếch tán chất khô ra ngoài.
  • Tách thịt quả và Chà: Tách vỏ và bỏ hạt thủ công để hạn chế dập nát; sau đó nạp vào máy chà cánh đập có kích thước lỗ rây 0,5–0,75 mm. Thịt quả được xé mịn thành puree đồng nhất. Bổ sung vitamin C hàm lượng 50 mg% (tương đương 0,1% khối lượng thịt quả) ngay tại công đoạn chà để ức chế quá trình oxy hóa gây sẫm màu.
  • Nấu syrup đường và Phối chế: Đường saccharose được hòa tan trong nước ở nhiệt độ 55–60°C với cánh khuấy 30–50 vòng/phút, sau đó nâng nhiệt lên 85–90°C và hòa tan acid citric để tạo dịch syrup. Quá trình phối chế được thực hiện theo tỷ lệ: 30% Puree xoài và 70% Dịch syrup đường. Nhiệt độ phối trộn duy trì ở 60°C, vận tốc khuấy 60 vòng/phút trong 10 phút nhằm tối ưu hóa độ nhớt và phân tán đồng đều các cấu tử.
  • Bài khí và Đồng hóa áp lực cao: Dịch quả sau phối chế được đưa qua thiết bị bài khí chân không để khử triệt để oxy hòa tan và khí phân tán. Tiếp đó, dịch được bơm qua thiết bị đồng hóa áp lực cao ở áp suất 200–250 bar qua khe hẹp 0,1 mm (vận tốc dòng đạt 150–200 m/s), làm vỡ các hạt thịt quả xuống kích thước siêu mịn nhằm chống phân lớp và tách pha trong thời gian bảo quản.
  • Tiệt trùng UHT và Đóng gói vô trùng: Ứng dụng phương pháp tiệt trùng UHT gia nhiệt gián tiếp dạng ống truyền nhiệt tuần hoàn kín, sau đó làm lạnh nhanh bằng hệ thống Flash chân không. Dịch quả được rót vào bao bì hộp giấy 6 lớp đã được tiệt trùng bằng dung dịch $\text{H}_2\text{O}_2$ 35% ở 70°C và chiếu xạ UV trong 4 giây. Quá trình rót và ghép nắp thực hiện hoàn toàn tự động trong buồng vô trùng.
  • Bảo ôn: Lấy mẫu ngẫu nhiên 5‰ số hộp trong mỗi lô sản xuất để lưu mẫu bảo ôn từ 7–10 ngày (vào mùa hè) hoặc 10–15 ngày (vào mùa đông) nhằm kiểm tra độ ổn định vi sinh trước khi xuất xưởng.
Chỉ tiêu chất lượng Mức yêu cầu quy định (theo TCVN 4041:1985 & QCVN 8-3:2012/BYT)
Trạng thái cảm quan Thể lỏng mịn đồng nhất, đục nhẹ, có lẫn thịt quả mịn, không vón cục
Màu sắc Vàng sáng đặc trưng của xoài chín tự nhiên
Mùi vị Thơm tự nhiên của xoài hòa quyện vị ngọt chua hài hòa, không có mùi vị lạ
Hàm lượng chất khô (°Brix) Không nhỏ hơn 16% (đo tại 20°C bằng khúc xạ kế)
Độ chua (quy acid citric) Không nhỏ hơn 0,3%
Độ nhớt quy định 13 – 16 giây (đo bằng nhớt kế VZ-4)
Kim loại nặng (Sn, Pb, Zn, Cu) Sn $\le 200$, Pb $\le 0,3$, Zn $\le 5$, Cu $\le 5$ (mg/kg)
Tổng vi sinh vật hiếu khí $\le 100\text{ CFU/ml}$
Coliform / Nấm men, nấm mốc $\le 10\text{ CFU/ml}$ / $\le 10\text{ CFU/ml}$
Vi sinh vật gây bệnh (E. coli, Salmonella, S. aureus) Tuyệt đối không được có trong mẫu kiểm tra

Chương 3: Cân bằng vật chất

Chương 3 tính toán định lượng dòng vật chất và xác lập định mức tiêu hao nguyên vật liệu cho toàn bộ dây chuyền sản xuất:

  • Kế hoạch sản xuất: Năng suất phân xưởng đạt 20 tấn sản phẩm/ngày (vận hành 1 ca/ngày, 8 giờ/ca, công suất 2,5 tấn/giờ). Số ngày làm việc trong năm là 200 ngày (sản xuất vào các tháng 1, 2, 3, 8, 9, 10, 11, 12; nghỉ các tháng 4, 5, 6, 7). Tổng sản lượng thành phẩm cả năm là 4.000 tấn.
  • Tỷ lệ hao hụt qua các công đoạn: Lựa chọn, phân loại (3,0%); Rửa (0,5%); Chần (1,0%); Tách thịt quả bỏ hạt (28,0%); Chà (5,0%); Phối chế, gia nhiệt (1,0%); Bài khí (0,5%); Đồng hóa, tiệt trùng UHT và làm lạnh nhanh (1,0%); Rót chai (0,5%); Bảo ôn (0,5%).
  • Cân bằng nồng độ chất khô và độ chua:
    • Puree xoài có độ Brix tự nhiên là 20%, độ acid 0,3%.
    • Thành phẩm yêu cầu độ Brix 16%, độ acid 0,3%.
    • Tỷ lệ phối chế: 300 kg Puree xoài kết hợp với 700 kg dịch syrup đường trên mỗi 1.000 kg thành phẩm.
    • Phương trình cân bằng chất khô: $300 \times 20% + 700 \times x% = 1000 \times 16% \Rightarrow x = 14,28%$ (Độ Brix của dịch syrup).
    • Phương trình cân bằng acid: $300 \times 0,3% + 700 \times y% = 1000 \times 0,3% \Rightarrow y = 0,3%$ (Nồng độ acid citric trong dịch syrup).

Kết quả và đóng góp

Kết quả tính toán cân bằng vật chất

Tổng hợp kết quả tính toán định mức nguyên liệu chính, phụ gia và bao bì phục vụ cho các chu kỳ sản xuất của phân xưởng:

STT Loại nguyên liệu / Bao bì Định mức cho 1 tấn sản phẩm Định mức cho 1 giờ (2,5 tấn SP) Định mức cho 1 ca (20 tấn SP) Định mức cho 1 năm (4.000 tấn SP)
1 Xoài nguyên liệu tươi 475,44 kg 1.188,60 kg 9.508,80 kg 1.901,76 tấn
2 Đường saccharose 105,21 kg 263,02 kg 2.104,20 kg 420,84 tấn
3 Acid citric (E330) 2,25 kg 5,62 kg 45,00 kg 9,00 tấn
4 Acid ascorbic (Vitamin C) 0,164 kg 0,41 kg 3,28 kg 0,66 tấn (656 kg)
5 Bao bì hộp giấy 1000 ml (tính thêm 5% dự phòng) 1.061 hộp 2.652 hộp 21.212 hộp 4.242.420 hộp
6 Thùng carton (quy cách đóng 24 hộp/thùng) 44,2 thùng 110,5 thùng 884 thùng 176.800 thùng

Biến thiên khối lượng bán thành phẩm qua các công đoạn

STT Công đoạn sản xuất Tỷ lệ tổn thất (%) Khối lượng qua công đoạn (kg/tấn SP) Lưu lượng dòng (kg/giờ) Năng suất ca (kg/ca) Sản lượng năm (tấn/năm)
1 Nguyên liệu ban đầu 0 475,44 1.188,60 9.508,80 1.901,76
2 Lựa chọn, phân loại 3,0 461,18 1.152,94 9.223,54 1.844,72
3 Rửa 0,5 458,87 1.147,18 9.177,48 1.835,49
4 Chần 1,0 454,28 1.135,70 9.085,63 1.817,71
5 Tách thịt quả 28,0 327,08 817,70 6.541,63 1.308,33
6 Chà 5,0 310,92 777,29 6.218,32 1.243,66
7 Phối trộn (Puree + Syrup) 1,0 1.037,19 2.592,98 20.743,86 4.148,77
8 Bài khí 0,5 1.032,00 2.580,01 20.640,08 4.128,02
9 Tiệt trùng UHT & Làm lạnh 1,0 1.021,68 2.554,20 20.433,60 4.086,72
10 Rót hộp vô trùng 0,5 1.016,57 2.541,43 20.331,43 4.066,28
11 Bảo ôn 0,5 1.011,49 2.528,72 20.229,74 4.045,95
12 Thành phẩm xuất xưởng 0 1.000,00 2.500,00 20.000,00 4.000,00

Đóng góp kỹ thuật của đồ án

  • Thiết lập thành công chuỗi thông số công nghệ khép kín cho phân xưởng sản xuất nectar xoài công nghiệp, kết hợp tối ưu giữa xử lý cơ học (chà rây $0,5\text{ mm}$, đồng hóa $200–250\text{ bar}$) và xử lý nhiệt (tiệt trùng UHT gián tiếp, làm lạnh nhanh Flash).
  • Xây dựng bảng số liệu cân bằng vật chất hoàn chỉnh và chi tiết đến từng cấu tử thành phần, làm cơ sở khoa học để tính toán lựa chọn thiết bị, thiết kế mặt bằng công nghệ và hạch toán chi phí kỹ thuật cho nhà máy chế biến rau quả.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế:
    • Khâu tách vỏ và bỏ hạt xoài trong thuyết minh công nghệ vẫn dựa trên phương pháp thủ công, phụ thuộc vào tay nghề lao động và có mức hao hụt tương đối lớn (28%).
    • Kế hoạch sản xuất của phân xưởng chỉ bố trí vận hành 200 ngày/năm (nghỉ từ tháng 4 đến tháng 7) do phụ thuộc vào tính thời vụ của xoài tươi, dẫn đến thời gian nhàn rỗi của máy móc thiết bị trong các tháng còn lại.
    • Đồ án mới tập trung vào phần tính toán cân bằng vật chất và thuyết minh quy trình công nghệ, chưa đi sâu vào tính toán cân bằng nhiệt lượng, tính chọn thiết bị cơ khí chi tiết và phân tích các chỉ tiêu tài chính đầu tư dự án (NPV, IRR).
  • Hướng mở rộng:
    • Nghiên cứu cơ giới hóa hoặc tự động hóa công đoạn tách thịt quả xoài bằng máy gọt vỏ cơ học nhằm nâng cao năng suất và giảm tỷ lệ hao hụt.
    • Nghiên cứu tích hợp phương án trữ lạnh dịch puree xoài bán thành phẩm hoặc sản xuất xen kẽ các dòng sản phẩm nước quả nhiệt đới khác trong mùa thấp điểm để vận hành dây chuyền liên tục 12 tháng/năm.

Giá trị tham khảo

Tài liệu là tài liệu tham khảo chuyên ngành hữu ích cho:

  • Sinh viên ngành Kỹ thuật Thực phẩm, Công nghệ Thực phẩm, Kỹ thuật Hóa học: Tham khảo phương pháp lập luận kinh tế kỹ thuật, trình tự xây dựng thuyết minh quy trình chế biến nước quả đục và kỹ thuật thiết lập bảng cân bằng vật chất cho đồ án chuyên ngành và khóa luận tốt nghiệp.
  • Cán bộ kỹ thuật và kỹ sư thiết kế nhà máy chế biến rau quả: Sử dụng hệ số tiêu hao qua từng công đoạn, định mức phối chế puree/syrup và thông số kỹ thuật (áp lực đồng hóa, chế độ tiệt trùng UHT, xử lý bao bì vô trùng) để áp dụng trong thiết kế thực tế dây chuyền chế biến nông sản nhiệt đới.

Câu hỏi thường gặp

1. Năng suất thiết kế và chế độ làm việc của phân xưởng được xác định như thế nào?

Phân xưởng được thiết kế với năng suất 20 tấn sản phẩm/ngày, tương đương 2,5 tấn sản phẩm/giờ. Phân xưởng vận hành theo chế độ 1 ca làm việc/ngày (8 giờ/ca), hoạt động 200 ngày/năm (chia thành 8 tháng sản xuất, nghỉ các tháng 4, 5, 6, 7), đạt tổng sản lượng 4.000 tấn sản phẩm/năm.

2. Tỷ lệ phối chế và định mức nguyên liệu để sản xuất 1 tấn nectar xoài là bao nhiêu?

Tỷ lệ phối chế giữa Puree xoài và dịch syrup đường là $30:70$ (300 kg puree xoài và 700 kg syrup đường cho 1 tấn sản phẩm). Để sản xuất 1 tấn nectar xoài thành phẩm cần: 475,44 kg xoài nguyên liệu tươi; 105,21 kg đường saccharose; 2,25 kg acid citric (E330) và 0,164 kg acid ascorbic (vitamin C).

3. Tại sao cần bổ sung acid ascorbic ở công đoạn chà và áp dụng đồng hóa áp lực cao 200–250 bar?

Bổ sung acid ascorbic (50 mg%) ở công đoạn chà nhằm chống lại các phản ứng oxy hóa gây sẫm màu dịch quả và bù đắp lượng vitamin C bị tổn thất. Quá trình đồng hóa ở áp lực cao 200–250 bar qua khe hẹp 0,1 mm giúp xé nhỏ các phân tử thịt quả (vốn có kích thước lớn khoảng 500 µm sau khi chà) thành các hạt siêu mịn, tạo hệ huyền phù bền vững và ngăn ngừa hiện tượng phân lớp, tách pha trong quá trình lưu thông sản phẩm.

4. Quy trình tiệt trùng UHT và bao bì vô trùng được thực hiện theo nguyên lý nào?

Sản phẩm được xử lý bằng phương pháp tiệt trùng UHT gia nhiệt gián tiếp dạng ống tuần hoàn kín, kết hợp làm lạnh nhanh Flash trong buồng chân không nhằm hạn chế biến tính mùi vị và dinh dưỡng do nhiệt. Bao bì hộp giấy 6 lớp được tiệt trùng bằng $\text{H}_2\text{O}_2$ 35% ở 70°C kết hợp đèn chiếu tia cực tím (UV) trong 4 giây trước khi tiến hành rót định lượng và ghép nắp tự động trong phòng vô trùng.

5. Vì sao Khu công nghiệp Sa Đéc (Đồng Tháp) được chọn làm địa điểm xây dựng nhà máy?

Tỉnh Đồng Tháp sở hữu vùng nguyên liệu xoài lớn nhất Đồng bằng sông Cửu Long với 14.000 ha (sản lượng 140.000 tấn/năm), trong đó xoài là ngành hàng chủ lực. KCN Sa Đéc nằm cạnh bờ sông Tiền với cảng tiếp nhận tàu 5.000 tấn, kết nối trực tiếp Quốc lộ 80 và tỉnh lộ 848, hạ tầng kỹ thuật hoàn chỉnh (điện trung thế 22KV, trạm cấp nước $4.500\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$, xử lý nước thải $3.000\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$) và giá thuê đất thuận lợi (4–5 USD/$\text{m}^2$/năm).

Kết luận

Đồ án chuyên ngành của tác giả Vũ Hoàng Nam (Trường Hóa và Khoa học Sự sống – Đại học Bách khoa Hà Nội) đã giải quyết toàn diện bài toán thiết kế phân xưởng sản xuất nectar xoài quy mô 20 tấn sản phẩm/ngày đặt tại KCN Sa Đéc, Đồng Tháp. Công trình đã chuẩn hóa quy trình công nghệ liên tục ứng dụng các kỹ thuật tiên tiến như bài khí chân không, đồng hóa áp lực cao, tiệt trùng UHT gián tiếp và đóng gói vô trùng hộp giấy 6 lớp. Kết quả tính toán cân bằng vật chất với các định mức định lượng chi tiết cung cấp cơ sở dữ liệu kỹ thuật tin cậy phục vụ cho công tác thiết kế nhà máy chế biến nông sản và nâng cao giá trị chuỗi cung ứng xoài tại Việt Nam.