ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIA NHIỆT SÔCÔLA

Chương I: Tổng quan nghiên cứu đề tài2

1/Nguyên liệu của máy gia nhiệt.2

2/Socola. 2

3. Nguồn gốc và sự phát triển của socola. 4

4. Các chất dinh dưỡng có trong socola.6

5. Các loại socola.7

6. Quy trình các quá trình sx socola. 10

Chướng II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT.39

1. Cơ sở lý thuyết và các bước xây dựng cơ sở lý thuyết.39
2. Trình bày các phương pháp gia nhiệt40

Chương III Phương pháp và giải pháp. 48

1.Truyền nhiệt qua nước .48

2.Truyền nhiệt qua không khí.50

3.Truyền nhiệt dòng cảm biến từ.51

4.Truyền nhiệt bằng dầu.52

Chương IV TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY.54

1.Hình chiếu trục do của máy Tempering Chocola.54

2.Chọn Điện trỡ chữ U.54

3. Cảm biến nhiệt độ .56

4.Bộ điều khiển nhiệt độ REX C100.56

5. ĐỘNG CƠ CÓ HỘP GIẢM TỐC.59

6..RƠLE ĐIỆN 24V .60

7.ARDUINO UNO R3.61

8.THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN VÀ PHẦN ĐIỀU KHIỂN.65

9.SƠ ĐỒ ĐẤU DÂY ĐIỆN CỦA MÔ HÌNH.66

10.LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT CHO QUÁ TRÌNH ĐIỀU KHIỂN.68

11.THIẾT KẾ PHẦN CƠ KHÍ CHO MÔ HÌNH.70

12. THIẾT KẾ CỤM DI CHUYỂN VÀ ĐỔ KHUÔNG SOCOLA.71

13.THIẾT KẾ CỤM GIA NHIỆT.72

13.1 Phễu. 72

13.2 Bồn chứa nước.73

Chuong V  chế tạo Thử nghiệm.75

1.Tốc độ quay của động cơ.75

2.Xét nhiệt độ .75

LỜI NHẬN XÉT.. 77

LỜI NÓI ĐẦU

Chocolate là một sản phẩm được sản xuất từ rất lâu. Nhờ có các hương vị đăc trưng, sản chocolate nhanh chóng được người tiêu dùng ưa chuộng và nhân rộng ra khắp thế giới. Ngày nay, không ở bất kỳ châu lục nào mà người ta không biết đến chocolate.   Với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật, công nghệ sản xuất chocolate không ngừng được cải tiến và nhiều loại máy liên quan đế việc chuẩn bị cho sản xuất chocola cũng đã ra, việc cho ra cái loại chế biến chocola làm cho quá trình sản xuất chocola đễ dàng và thuận lợi hơn nhiều. Nhiều phương pháp sản xuất mới ra đời, giúp làm tăng năng suất của quá trình, chất lượng của sản phẩm. Bên cạnh đó là sự đa dạng của các chủng loại chocolate về thành phần cũng như hình thức, mẫu mã bên ngoài để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng.  Nhận thấy ngành công nghiệp sản xuất chocolate sẽ ngày càng phát triển trong tương lai, bài đồ án này của em sẽ đi vào tổng quan về các sản phẩm chocolate và quá trình thiết kế máy temper chocola . Em hy vọng là với cái nhìn tổng quan này, ngành công nghiệp chocolate của nước nhà sẽ có hướng phát triển phù hợp, thu lại nguồn lợi nhuận cao.

Chương I: Tổng quan nghiên cứu đề tài

1/Nguyên liệu của máy gia nhiệt.

Trên thực tế hiện nay ngành công nghiệp phát triển rất mạnh, xong với đó ngành công ngành công nghiệp đã cho ra đời rất nhiều các loại máy mốc để phục vụ cho nhu cầu con người trong các lãnh vực. Và đặt biệt họ đã cho ra đời các máy loại máy gia nhiệt :

Vật liệu của máy gia nhiệt rất đa dạng như than,gas,điện từ,cũi...

Như hầu hết trên thị trường những loại máy gia nhiệt được sử dụng nguyên liệu đó là điện từ.

Sử dụng nhiên liệu điện từ là dùng dòng điện để tạo ra nhiệt trong quá trình làm việc.

2/Socola

• Socola.

-         Định nghĩa :

Nếu nói theo một cách chặt chẽ, sô-cô-la là những sản phẩm chứa 99% chất ca-cao đặc hoặc bơ ca-cao. Bởi vì chúng được dùng rất nhiều trong những loại thức ăn khác nhau, sự giảm giá thành của sô-cô-la sẽ ảnh hưởng rất nhiều đến nền công nghiệp. Vì thế, người ta thường thêm vào những gia vị, thành phần khác nhau có tác dụng thay thế ca-cao, hay thay thế ca-cao đặc và bơ ca-cao bằng những nguyên liệu khác rẻ tiền hơn. Vì vậy, có những bất đồng ngay trong các nước EU về vấn đề định nghĩa sô-cô-la.

Một số người muốn áp dụng định nghĩa trên một cách chặt chẽ cho tất cả các loại sô-cô-la. Khi đó, sô-cô-la thành phẩm có dạng như những mảnh bơ thực vật có mùi, màu nâu đậm. Ở một số quốc gia yêu cầu phải chứa trên 50-70% sô-cô-la đặc, không có chất phụ gia khác. Tuy nhiên, sô-cô-la như trên rất khó tìm và có giá rất cao.

Một số khác thì tin rằng sô-cô-la chỉ mùi đặc trưng của sô-cô-la, được chiết xuất từ bơ ca-cao hay ca-cao đặc mà thôi, và ngay cả những hợp chất tạo mùi sô-cô-la nhân tạo. Những loại thức ăn mang mùi sô-cô-la thường có từ sô-cô-la đi kèm (như bánh sô-cô-la, kem sô-cô-la, sữa sô-cô-la...)

Hình 1 .Một số hình ảnh về socola

• Công dụng của socola:

Þ    Tốt cho tuần hoàn:

Theo Telegraph, nghiên cứu gần đây cho thấy chocolate đen giúp khôi phục lại tuần hoàn máu trong động mạch, đồng thời ngăn chặn các tế bào máu trắng bám vào thành mạch máu, hai nguyên nhân phổ biến gây tắc nghẽn động mạch vành.

Þ    Giảm nguy cơ đột quỵ:

Các nhà nghiên cứu ở Phần Lan đã tiến hành nghiên cứu trên một nhóm người và thấy rằng tiêu thụ chocolate giảm 17% nguy cơ đột quỵ. Ngoài ra, những người từng bị đột quỵ thường xuyên ăn chocolate giảm khả năng tử vong tới 46%.

Þ    Giảm cholesterol:

Nhiều nghiên cứu đã chứng minh tiêu thụ chocolate giúp làm giảm hàm lượng cholesterol xấu (LDL) và tăng nồng độ cholesterol tốt (HDL), ngăn ngừa nguy cơ mắc các bệnh tim mạch. Nghiên cứu trên tạp chí BMJ (British Medical Journal) kết luận tiêu thụ chocolate có thể giúp giảm nguy cơ phát triển bệnh tim tới 35%.

Þ    Có lợi cho làn da:

Chất flavonol trong chocolate đen có thể bảo vệ da khỏi tác hại của ánh nắng mặt trời, cải thiện lưu lượng máu đến da, tăng mật độ đàn hồi cho da.

Þ    Giảm cân:

Theo nhà thần kinh học Will Clower (Mỹ), một miếng chocolate nhỏ tan trên lưỡi 20 phút trước bữa ăn có thể tạo ra các hormome trong não khiến bạn cảm thấy no, nhờ đó cắt giảm được lượng thức ăn tiêu thụ sau đó. Ngoài ra, nó cũng kiềm chế các cơn thèm ăn vặt nhiều đường, dầu mỡ hay muối.

Þ    Tốt cho phụ nữ mang thai và em bé:

Một nghiên cứu của Phần Lan cho thấy phụ nữ mang thai ăn chocolate thường xuyên sẽ giảm căng thẳng, đứa trẻ sinh ra sẽ hạnh phúc và cười nhiều hơn so với những đứa bé của các bà mẹ không ăn chocolate.

Þ    Ngăn ngừa bệnh tiểu đường:

Một số nghiên cứu chứng minh cacao có khả năng cải thiện độ nhạy của insulin. Vì vậy, ăn chocolate điều độ có thể giúp bạn trì hoãn hoặc ngăn ngừa sự phát triển của bệnh tiểu đường.

Þ    Cải thiện trí nhớ:

 Flavanol là dưỡng chất có thể làm giảm chứng mất trí nhớ ở người già và các chất chống viêm có lợi trong việc điều trị chấn thương não. Hai chất này đều được tìm thấy trong chocolate đen. Các nhà khoa học tại Đại học Y Harvard, uống 2 cốc chocolate nóng mỗi ngày có thể bảo vệ lưu lượng máu trong não bộ ổn định và ngăn ngừa suy giảm trí nhớ ở người già.

Þ    Thúc đẩy tinh thần tốt hơn:

Chocolate có chứa phenylethylamine (PEA), đây là hóa chất mà não bộ tạo ra khi bạn vui, hạnh phúc, chẳng hạn như lúc đang yêu. PEA khuyến khích não bộ giải phóng endorphin mang lại cảm giác vui vẻ, yêu đời.

3. Nguồn gốc và sự phát triển của socola

• Nguồn gốc:

Lịch sử về chocolate  Người Mayan và Aztec đã trồng cây ca cao từ rất lâu trước khi những nhà thám hiểm Châu Âu tìm tới lục địa này. Theo như nhiều nhà nghiên cứu thì cây cacao có thể bắt nguồn từ những cánh rừng mưa Amazone thung lũng Orinoco ở Venezuela hay vùng Chiapa của Mexico hơn 2000 năm trước. Người Mayan gọi nó là cacahuaquchtl. Họ tin rằng cây cacao là của Thượng Đế và hạt cacao là ân sủng của chúa dành cho con người. Người Mayan cũng có thể là những người đầu tiên trên trái đất này sử dụng chocolate làm thực phẩm. Hành trình chinh phục châu Âu của ca cao bắt đầu khi nhà thám hiểm Cortes, người Tây Ban Nha đến Mehico, được hoàng đế Montezuma mời dùng thử loại đồ uống đặc biệt từ ca cao. Cotes đã mang rất nhiều cacao về Tây Ban Nha vào năm 1528, tuy nhiên hương vị của món này quá đắng so với khẩu vị của người Tây Ban Nha,do vậy họ đã cho thêm đường và dùng nóng. Đôi khi, những người Tây Ban Nha còn cho thêm quế, hồi,vỏ chanh, bột hoa hồng khô... để tạo nên những hương vị mới vô cùng độc đáo và cacao đã trở thành thứ đồ uống thông dụng của giới nghệ sĩ và hoàng gia Tây Ban Nha. Trong gần 1 thế kỉ, cacao được coi là thức uống đặc trưng và là điều bí mật của những người Tây Ban Nha. Những người Tây Ban Nha thực dụng và nhạy bén đã ngay lập tức trồng cây cacao trên các thuộc địa của họ để xuất khẩu tới những quốc gia khác trong châu lục và thu lại khoản lợi nhuận khổng lồ. Cacao đã lan truyền khắp Châu Âu kể từ khi ấy. Uống chocolate thành một trào lưu ở Pháp, dưới thời vua Louis 14 và 15, chocolate rất được ưa chuộng tại Versailles. Và rồi chocolate tới Anh . Cũng giống như ở Pháp, nó nhanh chóng chinh phục nước Anh. Kể từ khi quán bán chocolate đầu tiên được khai trương vào năm 1657, tới đầu thế kỉ 18, những nhà máy sản xuất chocolate đầu tiên đã được thành lập. Tới 1730, cacao sụt giá mạnh cùng với những máy móc được phát minh trong cuộc cách mạng công nghiệp đã tạo tiền đề cho 1 nền công nghiệp sản xuất chocolate với số lượng lớn và giá thành rẻ.

Hỗn hợp ca cao và đường không cho người tiêu dùng cảm giác dễ chịu trong miệng như loại chocolate ngày nay. Nó cho ta cảm giác cứng. Để dễ tan chảy trong miệng, người ta đã nghĩ đến việc thêm chất béo vào hỗn hợp này. Và bơ ca cao đã được chọn để thêm vào hỗn hợp này. Khả năng trích ly bơ ca cao đã được nghiên cứu bởi Van Houten of Holland vào năm 1828.Phát minh ra cách ép hạt cacao mới làm giảm giá thành nhưng lại tăng chất lượng thành phẩm lên rất nhiều, cùng lúc đó giá đường giảm mạnh và đời sống người dân trên khắp Châu Âu đều được tăng lên đáng kể nên đến đầu thế kỉ 20, chocolate đã trở thành một nét văn hóa ẩm thực đặc trưng của toàn Châu Âu. Và cho đến ngày nay, sản phẩm chocolate đã có mặt khắp nơi trên thế giới với đủ các hình thức khác nhau.

Hình 1.1. Hình ảnh về cây cacao

• Lịch sử phát triển.

        Tóm lại các cột mốc quan trọng trong lịch sử phát triển của ca cao và chocolate (S.T.Beckett, 2009):

-         1519 Cortez phát hiện ra cây ca cao đã được người Aztecs trồng cách đó hơn 3000 năm.

-         1528 Cortez giới thiệu chocolate cho người Tây Ban Nha.

-         1606 Thức uống chocolate xuất hiện ở Ý.

-         1615 Thức uống chocolate đến Pháp.

-         1657 Quán bán chocolate đầu tiên được thành lập ở London.

-         1727 Nicholas Sanders phát minh ra thức uống chocolate sữa.

-         1746 Đồn điền trồng ca cao đầu tiên ở Bahia.

-         1765 Công ty sản xuất chocolate đầu tiên được thành lập ở Bắc Mỹ.

-         1828 Van Houten phát minh ra phương pháp ép bơ ca cao.

-         1847 Công ty của Fry được thành lập ở Bristol để sản xuất chocolate dạng ăn. 

-         1875 Daniel Peter sản xuất chocolate sữa.

4. Các chất dinh dưỡng có trong socola.

        Chocolatelà hỗn hợp giữa cocoa và bơ cacao, được cho thêm đường và những

chất khác vào, cuối cùng được đóng thành dạng những thanh. Chocolate còn có

thể được chế thành thức uống (được gọi là cacao hay chocolate nóng).

Nếu nói theo một cách chặt chẽ, chocolate là những sản phẩm chứa 99% chất ca-

cao đặc hoặc bơ ca-cao.

        Protein : Cần thiết cho sự nuôi dưỡng và phục hồi tế bào.

Chất béo: Chủ yếu là các chất béo đã bão hòa, chiếm 50% thành phần

chocolate Loại chất béo trong chocolate là axit stearic không làm tăng lượng

cholestrol trong máu.

       Vitamin E là Một loại vitamin có thể hòa tan các chất béo rất cần thiết cho sự

phát triển của màng tế bào.

        Canxi, photpho, magiê là Nhữngchất khoáng giúp răng và xươngchắc khỏe.

Chất sắt: Không thể thiếu trong quá trình hình thành hêmoglobin một loại hợp

chất mang oxy đến cho máu.

        Caffêin là Chất kích thích thần kinh,làm cho tinh thần tỉnh táo.

Chất đồng:Trợ giúp cho việc vận chuyển chất sắt tạo nên melanin trong tóc và

da và chức năng thần kinh trungương.

        Chất phenolic là Có thể ngăn ngừa và hạn chế các nguy cơ rủi ro có thể xảy ra

với tim mạch.Và còn có tác dụng hạn chế nguy cơ tăng hàm lượng LDL-

cholesterol dẫu rằng chế độ ăn uống có buông lỏng.

        Chất catechin là Có tác dụng chống lại chất oxy hóa (nguyên nhân gây xơ cứng

động mạch). Tăng lượng kháng thể ngăn ngừa các bệnh do thoái hóa như ung thư.

Các loại hóa chất từ thực vật: Có tác dụng chống oxy hóa ( ví dụ flanovoid): Hạt

ca cao- thành phần chủ yếu trong chocolate chứa hơn 600 loại hóa chất từ thực vật

trong đó có các chất chống oxy hóa có tác dụng ngăn ngừa bệnh tim và ung thư.

Ngoài ra chocolate còn chứa hóa chất trytophan mà não sử dụng tạo ra

serotenin.phenylethyamin kích thích trung tâm khoái cảm trong não, theobromin

giúp thư giãn cơ trong lớp màng, flavonoid làm loãng máu ,tránh hiện tượng đông

máu.

5. Các loại socola.

Có rất nhiều cách để phân loại các sản phẩm chocolate. Người ta có thể phân loại chocolate theo mục đích sử dụng, theo sản phẩm chocolate, theo thành phần hoặc là theo nguyên liệu sản xuất chocolate. Trong đó, phân loại theo nguyên liệu sản xuất là phổ biến nhất, chocolate được chia ra thành các loại sau đây :

Chocolate là một trong những loại nguyên liệu phổ biến và có ở nhiều dạng khác nhau. Sự khác nhau về dạng và mùi vị là do sự pha trộn các thành phần khác nhau hay cũng có thể donhiệt độ và thời gian nướng hạt ca-cao.

        Chocolate đắng (hay bột chocolate, chocolate không đường – unsweetened

chocolate): là loại Chocolate nguyên chất, đậm mùi và có vị đắng tự nhiên của cây

cacao. Sau khi được trộn với đường, nó là nguyên liệu của những sản phẩm bánh

có chứa Chocolate khác như bánh ngọt, bánh quy...

Hình 1.2.Chocola đắng

         Chocolate đen (Dark chocolate) là Chocolate không pha lẫn sữa. Đôi khi nó

còn được gọi là "Chocolate nguyên chất".

Hình 1.3.Chocola đen.

Chocolate sữa (Milk chocolate) là Chocolate được pha lẫn với bột sữa hay sữa

đặc nhằm tạo vị ngọt.

Hình 1.4.Chocola sữa.

Chocolate ngọt vừa (semi – sweet chocolate) thường được dùng trong nấu ăn.

Nó chính là Chocolate đen với hàm lượng đường rất cao bên trong.

Hình 1.5.Chocola ngọt vừa.

Chocolate ngọt đắng (Bitter sweet chocolate) là một loại sô-cô-la chứa đường,

nhiều bơ ca-cao hơn, ngoài ra còn chứa thêmlecithin và vani.

Hình 1.6.Chocola ngọt đắng.

Chocolate vỏ (Couverture chocolate) là một loại Chocolate chứa nhiều bơ ca-

cao hơn. Những loại này có chứa rất nhiều ca-cao (hơn 70%) và có hàm lượng

chất béo cao (30-40%).

Hình 1.7.Chocola Vỏ.

Chocolate trắng (White chocolate) là bơ ca-cao được pha chế mà không có ca-

cao đặc.

Hình 1.8.Chocola trắng.

6. Quy trình các quá trình sx socola

Trong thực tế, chocolate thường được sản xuất theo hai quy trình dưới đây. Trong đó, quy trình 1 được áp dụng nhiều nhất vì nó cho ra sản phẩm chocolate có chất lượng cao.

• Sơ đồ quy trình sản xuất chocolate 1

Hình 1.9.Quy trình sản suất chocola 1.

• Sơ đồ sản xuất chocolate 2

Hình 1.10.Quy trìn sản suất chocola 2.

• Giải thích quy trình 1:

Nhào trộn Mục đích công nghệ: chuẩn bị Quá trình nhào trộn nhằm mục đích tạo điều kiện cho các nguyên liệu phân bố đều vào nhau, tạo dung dịch huyền phù. Trong đó, bơ ca cao là môi trường phân tán, còn bột ca cao, đường, sữa,… là những thành phần thuộc pha phân tán. Các biến đổi của nguyên liệu:  Trong quá trình nhào trộn các biến đổi quan trọng nhất là sự phân bố đồng đều của các thành phần vào nhau. Quá trình nhào trộn trong sản xuất chocolate cần chú ý hiện tượng sau: ca cao khối là chất lỏng có độ nhớt cao, bơ ca cao cũng thường được bổ sung vào dưới dạng lỏng trong khi đường sữa được thêm vào ở dạng bột và chủ yếu là thành phần ưa nước. Do đó, quá trình nhào trộn sẽ rất khó khăn và phụ thuộc vào tỉ lệ của hai nhóm nguyên liệu này cũng như độ nhớt của pha lỏng và kích thước của pha rắn. Nồng độ của các cấu tử pha rắn và độ nhớt cao của pha lỏng cũng làm tăng lực ma sát và nhiệt độ của hỗn hợp. Trong trường hợp thực hiện quá trình nhào trộn có bổ sung thêm sữa thì pha lỏng là một hệ nhũ tương của bơ ca cao và nước. Nếu độ ẩm của khối chocolate là 1-2% thì khối chocolate vẫn còn giữ được tính linh động nên không gây khó khăn cho quá trình nhào trộn. Khi độ ẩm khối chocolate tăng lên đến trên 6%, độ nhớt của khối chocolate tăng lên đến mức không thể nhào trộn được. Do đó, khi nhào trộn khối chocolate sữa (sử dụng nguyên liệu là sữa cô đặc), cần thêm vào một lượng đường nhất định để làm giảm độ ẩm hoặc tốt nhất nên dùng sữa bột. (Lê Văn Việt Mẫn, 2009) Trong quá trình nhào trộn các chất rắn có thể liên kết lại thành các hạt có kích thước lớn hơn. Độ ẩm của các thành phần trong khối chocolate có ảnh hưởng đến kích thước của các cấu tử được tạo ra khi nhào trộn. Độ ẩm trong khối ca cao càng cao thì sẽ thúc đẩy quá trình tạo ra các cấu tử có kích thước lớn.

Phương pháp thực hiện: Bơ ca cao và ca cao khối được hóa lỏng rồi cho vào thiết bị nhào trộn trước, sau đó hỗn hợp đường và sữa sẽ được cho vào sau. Trong giai đoạn này, không bổ sung toàn bộ chất béo và chất nhũ hóa vào mà chỉ bổ sung một phần, phần còn lại sẽ được bổ sung vào giai đoạn sử lý nhiệt. Nếu có nhiều chất béo quá thì các phần tử rắn di chuyển rất dễ dàng, làm cho quá trình đảo trộn trở nên kém hiệu quả hơn do làm giảm lực mài, xé của thiết bị. Do đó ta chỉ nên cho một lượng vừa đủ chất béo vào. Lượng chất béo còn lại, ta có thể bổ sung vào trong quá trình đảo trộn nhiệt. Riêng hương liệu có thể cho vào trong giai đoạn này hoặc được bổ sung vào trong giai đoạn xử lý nhiệt. Thông số công nghệ: Thời gian nhào trộn hỗn hợp là 20-30 phút. Nhiệt độ nhào trộn giữ trong khoảng từ 40-45°C. Nếu nhiệt độ của hỗn hợp vượt quá 60°C sẽ gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm Thiết bị nhào trộn: sử dụng thiết bị melangeur.

Hình 1.11.Thiết bị nhào trộn chocola melangeur.

Nghiền Mục đích công nghệ: chuẩn bị Mục đích của quá trình nghiền là làm giảm kích thước của các pha rắn có mặt trong huyền phù, đặc biệt là đường, bột sữa (nếu có). Đây là giai đoạn quan trọng, tạo điều kiện thuận lơi cho quá trình xử lý nhiệt tiếp theo. Các biến đổi của nguyên liệu: Trong quá trình nghiền, ngoài việc giảm kích thước của các cấu tử, hỗn hợp nguyên liệu sẽ trở nên đồng nhất hơn và dần chuyển về dạng paste. Sau quá trình nghiền, các hạt rắn có thể đạt kích thước xấp xỉ 30μm. Trong quá trình nghiền, các cấu tử bị vỡ ra, giảm kích thước và xuất hiện các bề mặt mới. Các bề mặt này rất nhạy về mặt hóa học, nó có thể tác dụng với nhau tạo ra các hương vị mới cho chocolate. Quá trình nghiền cũng sẽ sinh nhiệt do ma sát giữa các trục, gữa trục với nguyên liệu. Phương pháp thực hiện: Hỗn hợp nguyên liệu sau khi nhào trộn sẽ được đưa vào thiết bị nghiền 5 trục. Thiết bị này sẽ làm giảm kích thước của các phần tử xuống khoảng 15-35 μm. Kích thước cuối cùng của các phần tử được quyết định bởi loại sản phẩm chocolate và đồng thời cũng ảnh hưởng đến tính chất của chất lỏng, cũng như là vị, cấu trúc trong miệng. Thiết bị nghiền 5 trục này thường được sử dụng trong các công ty sản xuất chocolate hiện đại. Nếu hỗn hợp trước khi đem nghiền có cấu trúc không thích hợp, nó sẽ kẹt ở khe giữa hai trục, làm cho quá trình nghiền không được thưc hiện được. Nếu hỗn hợp có cấu trúc thích hợp, áp suất và sự trượt ở khe giữa 2 trục sẽ phá vỡ các phần tử và bao phủ các bề mặt mới tạo thành bằng một lớp chất béo.

• Thiết bị:

Hình 1.12.Thiết bị nghiền 5 trục.

Hình 1.13.Mô hình nguyên lý của thiết bi nghiền 5 trục.

Thiết bị  nghiền 5 trục gồm 5 hình trụ rỗng nằm ngang được bố trí như hình 5 . Những hình trụ rỗng này có thể được gia nhiệt hay làm lạnh bằng cách cho nước chảy bên trong. Khoảng cách giữa các trục đươch hiệu chỉnh bằng máy nén thủy lực. Có một cái dao cạo bã đặt ở ống hình trụ trên cùng để cạo chocolate ra khỏi thiết bị dưới dạng mảng hay là bột. Các ống hình trụ này quay với tốc độ rất khác nhau. Cái phía trên quay nhanh hơn cái phía dưới, giúp tạo động lực kéo lớp chocolate đi lên ống hình trụ phía trên chứ không đi hết chu vi của một ống trụ. Thông số công nghệ: Bề dày của lớp chocolate trên bề mặt của ống trụ phụ thuộc vào khe hở giữa ống trụ đó và ống trụ bên dưới, và độ chêch lệch vận tốc quay của hai ống trụ này. Độ mịn sau cùng của chocolate phụ thuộc vào tốc độ quay của các ống trụ và bề dày của lớp chocolate đầu tiên, tức khoảng cách giữa 2 ống trụ đầu tiên.  Nhiệt độ là một trong những thông số quan trọng trong suốt quá trình nghiền bằng thiết bị nghiền trục. Nó làm thay đổi cấu trúc, độ nhớt của lớp chocolate mỏng trên các ống trụ thông qua việc làm thay đổi tính chất của dòng chảy. Vì các trục quay với tốc độ cao nên xuất hiện lực ly tâm kéo lớp chocolate ra khỏi bề mặt ống trụ. Chính lực liên kết giữa các phần tử với nhau giúp giữ lớp chocolate bám trên bề mặt các ông trụ. Nếu nhiệt độ xuống thấp thì các phân tử rắn sẽ hình thành, làm giảm lực liên kết của các phần tử với nhau, lớp chocolate không thể bám lên bề mặt trụ được nữa. Do đó, hỗn hợp cần phải được duy trì ở nhiệt độ khoảng 45-48°C.

Đảo trộn nhiệt Mục đích công nghệ: chế biến Trong quy trình công nghệ sản xuất chocolate, quá trình đảo trộn nhiệt có vai trò rất quan trọng. Mục đích chính của quá trình này là tạo trạng thái đồng nhất của hỗn hợp nguyên liệu, áo một lớp vỏ chất béo lên ngoài các phần tử rắn. Đây là công đoạn quyết định độ mịn của sản phẩm chocolate. Quá trình đảo trộn nhiệt còn làm phá vỡ các nhóm phần tử liên kết lỏng lẻo với nhau, tạo ra 2 dạng nhóm phần tử. Một loại lớp chất béo chỉ bao phủ được bên ngoài các phần tử rắn, loại khác thì có chất béo bên trong. Loại có  chất béo bên trong sẽ giúp làm giảm độ nhớt của chocolate nhưng sẽ không hỗ trợ tính chất chảy của chocolate.

Hình 1.14.Hai hình thức chất béo bao bên ngoài các phân tử rắn.

Þ    Hình a) Các phần tử được bao lớp chất béo bên ngoài

Þ    Hình b) Các phần tử được bao lớp chocolate bên ngoài và có nhốt chất béo bên trong.

Bên cạnh đó, quá trình xử lý nhiệt còn nhằm mục đích tạo ra tổ hợp hương vị của chocolate một cách hài hòa thông qua việc loại bỏ một số cấu tử tạo mùi xấu như acid và hình thành nên các cấu tử hương dễ chịu mới. Hương vị của chocolate phụ thuộc rất nhiều vào thời gian và nhiệt độ đảo trộn nhiệt. Nhiệt độ trên 100°C thì bắt đầu có sự thay đổi mùi vị rõ rệt. Một vài loại chocolate giữ ở nhiệt độ trên 100°C để thúc đẩy phản ứng maillard. Trong sản xuất chocolate có mùi sữa thì người ta hạn chế việc xảy ra các phản ứng maillard bằng cách giữ nhiệt độ dưới 50°C. Các biến đổi của nguyên liệu: Vật lý: quá trình đảo trộn nhiệt làm giảm kích thước các hạt của pha rắn, tăng độ mịn của chocolate, giải phóng chất béo và nước từ bên trong cấu trúc của các hạt nguyên lệu và làm giảm độ nhớt. Dưới tác dụng của nhiệt, một phần nước bị bay hơi làm giảm ẩm. Phần nước còn lại sẽ liên kết với chất béo dưới tác dụng của lecithin (được bổ sung vào tại thời điểm 1 giờ trước khi kết thúc quá trình đảo trộn) tạo hệ keo làm giảm nhớt của pha lỏng. Độ nhớt của khối chocolate còn được giảm nhờ vào tác động của các lực xé, trượt của thiết bị. Tốc độ trượt càng cao thì độ nhớt của chocolate càng giảm.

Hình 1.15.Sự thay đổi độ nhớt theo thời gian trong thiết bị đảo trộn nhiệt ở những tốc độ trượt khác nhau.

Nghiên cứu gần đây của tiến sĩ Ziegleder2 ở Đức cho thấy trong quá trình đảo trộn nhiệt có xảy ra quá trình chuyển động vật lý của các cấu tử hương giữa các thành phần của chocolate. Trước khi đảo trộn nhiệt thì hương vị chocolate chủ yếu tập trung ở ca cao và bơ ca cao, đường chỉ có vị ngọt. Trong quá trình đảo trộn nhiệt, hương vị ca cao và chất béo phủ lên trên bề mặt của đường, làm cho chocolate có hương vị đồng nhất hơn và ít ngọt hơn. Sự chuyển động của hương là do sự chênh lệch gradient nồng độ của các cấu tử hương và các tinh thể đường vô định hình cũng giúp hấp thụ các cấu tử hương. Các nghiên cứu cũng cho thấy quá trình đảo trộn nhiệt trên khối chocolate đặc, việc áo lớp chất béo và phân bố đều các cấu tử hương xảy ra ở khối chocolate đặc hơn khối chocolate lỏng.

Hình 1.16.Sự phân bố hương vị giữa các thành phần ca cao, chất béo, đường trước và sau khi đảo trộn nhiệt

Hóa học: đảo trộn nhiệt thường diễn ra ở nhiệt độ 60-80°C  trong một thời gian dài nên có các phản ứng hóa học xảy ra, quan trọng nhất là phản ứng maillard, làm hương vị chocolate tăng lên rõ rệt. Ngoài ra, các tannin sẽ được chuyển hóa, chất màu bị oxi hóa, acid bay hơi, tạo chất lượng cảm quan tốt hơn.  Hóa lý: xảy ra sự bay hơi của nước và một số acid dễ bay hơi có mùi khó chịu như acid acetic. Đa số các acid mạch ngắn tạo ra trong quá trình lên men có nhiệt độ sôi trên 118°C, cao hơn nhiệt độ của quá trình đảo trộn nhiệt. Tuy nhiên trong qúa trình đảo trộn nhiệt, hơi nước bốc lên cuốn theo các acid bay hơi.

 Hình 1.17.Biểu diễn sự giảm nồng độ của acid acetic và độ ẩm trong suốt quá trình đảo trộn nhiệt( thời gian theo giờ).

Phương pháp thực hiện: Ba giai đoạn của quá trình đảo trộn nhiệt: f Đảo trộn nhiệt khô f Đảo trộn nhiệt khối paste f Đảo trộn nhiệt chocolate lỏng. Giai đoạn đảo trộn nhiệt khô, hầu hết các phân tử chưa được bao phủ chất béo bên ngoài, ẩm thoát ra dễ dàng hơn. Giai đoạn hai, bơ ca cao nóng chảy nhiều hơn và mức độ bao phủ chất béo lên bề mặt tăng lên rõ rệt. Chocolate ở dạng paste thì mức độ các hạt rắn bị trượt, được áo lớp vỏ béo bên ngoài tăng nhanh. Khi khối chocolate chảy lỏng thì ảnh hưởng của các lực trượt lên các phân tử rắn giảm, khó áo lớp chất béo lên các phần tử rắn ở giai đoạn này. Quá trình đảo trộn nhiệt có thể thực hiện theo hai phương pháp gián đoạn hoặc liên tục. Phương pháp gián đoạn thường được thực hiện trong các bể lớn, lực phân cắt các phân tử yếu. Phương pháp liên tục cho lực phân cắt các phân tử mạnh hơn do chỉ một lượng nhỏ chocolate qua thiết bị. Quá trình đảo trộn nhiệt theo phương pháp gián đoạn cho chất lượng cao hơn phương pháp liên tục do thời gian đảo trộn nhiệt lâu hơn, các hợp chất acid, nước bay hơi nhiều hơn, mùi hương đồng nhất hơn. Hiện nay quá trình đảo trộn nhiệt thường được thực hiện theo phương pháp gián đoạn.  Thiết bị: Có hai kiểu thiết bị thường được sử dụng cho quá trình này: Thiết bị dạng trục dọc: loại này tốn nhiều năng lượng nhưng có năng suất nhỏ, thời gian thực hiện dài và khó kiểm soát nhiệt độ trong suốt quá trình đảo trộn nhiệt. Tuy nhiên, chất lượng cảm quan của chocolate sản xuất theo phương pháp này rất tốt. Thiết bị này thường để sản xuất chocolate trong các cơ sở nhỏ hoặc là dùng để sản xuất các chocolate đặc biệt.

Hình 1.18.Thiết bị đảo trộn nhiệt trục dọc.

Thiết bị dạng trục quay nằm ngang: đây là thiết bị có năng suất cao hơn, có tác dụng trượt mạnh, do đó, thời gian xử lý nhiệt ngắn hơn. Thiết bị này thường được dùng trong các nhà máy sản xuất chocolate hiện đại. Thiết bị gồm một bể chứa lớn có ba trục xoay bên trong. Đầu mỗi trục có dạng hình nêm, giúp đảo trộn nhiệt dễ dàng hơn. Trong quá trình đảo trộn bằng thiết bị này, chocolate có xu hướng bị đẩy lên phía trên, giúp các chất dễ bay hơi thoát ra dễ dàng hơn so với thiết bị đảo trộn nhiệt trục nằm ngang, khối chocolate có xu hướng bị đẩy xuống đáy trong quá trình đảo trộn.

Hình 1.19.Thiết bị dạng trục quay nằm ngang của hãng Frisse,Đức.

Trên đỉnh của các thiết bị này có các tấm chắn gắn với các quạt hút để loại bỏ các chất dễ bay hơi như hơi nước, acid, giúp đảm bảo chocolate an toàn và hợp vệ sinh hơn. Hệ thống thiết bị này có thể đảo trộn nhiệt 5-10 tấn chocolate trong một mẻ dưới 12 giờ.

Hình 1.20.tấm chắn phía trên thiết bị dảo trộn nhiệt Frisse.

Thông số sông nghệ:  Nhiệt độ: quá trinh đảo trộn nhiệt thực hiện ở nhiệt độ càng cao thì thời gian càng ngắn là do khi nhiệt độ cao, tốc độ bay hơi ẩm nhanh, đồng thời, quá trình đồng hóa diễn ra cũng nhanh hơn do độ nhớt của khối chất lỏng sẽ giảm. Tuy nhiên, nhiệt độ cao sẽ dẫn đến một số phản ứng không mong muốn, tạo mùi xấu cho sản phẩm. Thông thường, nhiệt độ của quá trình xử lý nhiệt phụ thuộc vào từng loại thiết bị cụ thể. Nhiệt độ của quá trình đảo trộn nhiệt thường được giữ ở 60-80°C đối với chocolate không có bổ sung sữa và 45-60°C đối với chocolate sữa. Thời gian đảo trộn nhiệt phụ thuộc vào tính chất của nguyên liệu, nhiệt độ thực hiện quá trình và cường độ đảo trộn. Các quá trình đảo trộn trộn nhiệt truyền thống có thời gian kéo dài đến 72 giờ. Hiện nay, quá trình đảo trộn nhiệt có thể rút ngắn xuống còn 9 giờ nhờ vào sự tăng cường tác dụng của các lực cắt, xé và làm giảm hàm lượng ẩm ban đầu trong nguyên liệu. Trong thời gian đảo trộn, để giảm độ nhớt cho pha lỏng có thể thêm lecithin. Hàm lượng lecithin cho phép trong sản phẩm là không quá 0.5% và được cho vào khoảng trong 1 giờ trước khi kết thúc quá trình đảo trộn.

Làm dịu  Mục đích công nghệ: hoàn thiện. Mục đích của quá trình làm dịu là để các tinh thể chất béo trong bơ ca cao được kết tinh ở trạng thái ổn định, tránh hiện tượng “nở hoa” chất béo của chocolate thành phẩm trong quá trình bảo quản sau này.

Hiện tượng nở hoa chất béo là hiện tượng các tinh thể chất béo kém bền sẽ chuyển thành dạng tinh thể bền hơn trong quá trình bảo quản, khi đó sẽ xuất hiện các vết “nổ” trên bề mặt của sản phẩm, làm giảm chất lượng của sản phẩm. Ngoài ra, khi các chất béo này kết tinh ở trạng thái ổn định, chúng giúp tạo ra sản phẩm chocolate có “độ giòn” nhất định và nhiệt độ tan chảy của sản phẩm phù hợp với thân nhiệt của con người. Các biến đổi của nguyên liệu: Biến đổi quan trọng nhất trong quá trình làm dịu là hiện tượng kết tinh của chất béo có trong ca cao. Trong các dạng thù hình chính, dạng β2 là dạng  được mong muốn được tạo thành trông chocolate vì nó bền, đảm bảo cấu trúc của chocolate không bị cứng và có thể chảy được trong miệng khi ăn. Bên cạnh sự thay đổi về trạng thái chất béo, trong quá trình làm dịu còn có sự thay đổi độ nhớt của khối ca cao. Nguyên nhân là do nhiệt độ của khối chocolate giảm xuống và hiện tượng kết tinh của chất béo. Ngoài ra, trong quá trình làm dịu cũng vẫn xảy ra những biến đổi tương tự như trong quá trình đảo trộn nhiệt như phẩn ứng maillard, sự biến đổi các chất màu, giải phóng chất dễ bay hơi gây mùi khó chịu,… Phương pháp thực hiện: Sau quá trình đảo trộn nhiệt, chúng ta sẽ thu được bán thành phẩm chocolate ở dạng bán lỏng. Bán thành phẩm này được đưa sang công đoạn làm dịu trước khi tiến hành giai đoạn rót khuôn. Quá trình làm dịu thường được thực hiện theo giản đồ nhiệt và giản đồ này sẽ phụ thuộc vào từng loại sản phẩm cụ thể. Có thể phân quá trình làm dịu thành 3 giai đoạn:   Giảm nhiệt độ để kết tinh các tinh thể bơ Nâng nhiệt độ để phá các tinh thể kém bền  Giữ nhiệt để các tinh thể bền hình thành (giai đoạn ủ chín) Thời gian ở mỗi giai đoạn càng dài thì lượng tinh thể kết tinh ở dạng bền càng nhiều. Đối với chocolate dạng thanh, thời gian lưu thường khoảng 10-12 phút, còn đối với chocolate dùng để sản xuất các sản phẩm có nhân thời gian lưu thường khoảng 20-36 phút.

Quá trình này thường được thực hiện trong các thiết bị trao đổi nhiệt từng phân đoạn khác nhau. Do chocolate trong quá trình làm dịu có độ nhớt rất cao nên cần có cơ cấu đặc biệt để có thể vận chuyển được chocolate trong thiết bị.  Thường có hai dạng thiết bị làm dịu là: thiết bị làm dịu dạng trục quay đứng và thiết bị làm dịu dạng trục vis nằm ngang.  Thiết bị làm dịu chocolate dạng trục vis nằm ngang:

Hình 1.21.Thiết bị làm dịu chocola dạng trục vis

• Thiết bị làm dịu dạng trục quay đứng:

Hình 1.22.Thiết bị làm dịu chocolate dạng trục đứng.

Thiết bị này có một trục quay ở giữa có tác dụng khuấy đảo, tăng thời gian lưu của chocolate, tăng tỉ lệ trượt cắt của chocolate. Tốc độ của trục quay càng cao thì tỉ lệ trượt cắt càng cao, tinh thể tạo thành càng nhanh. Thường tốc độ trục quay trong khoảng 3000-8000 vòng/s. Tốc độ này thường bị giới hạn bởi động cơ và nhiệt độ cần thiết của hỗn hợp để làm tan chảy các tinh thể. Thiết bị được chia làm nhiều khu vực nhỏ với các điều kiện nhiệt độ được kiểm soát chặt chẽ, đảm bảo các dạng tinh thể đúng được hình thành. Khu vực đầu tiên làm mát chocolate để các tinh thể bắt đầu hình thành. Khu vực tiếp theo, nhiệt độ chocolate được hạ xuống thấp hơn để hình thành các tinh thể IV và V. Khu vực cuối cùng thì nhiệt độ tăng lên khoảng 30°C để làm tan chảy các tinh thể kém bền. Thông số công nghệ: Thời gian ở mỗi giai đoạn càng dài thì lượng tinh thể bơ kết tinh ở dạng bền càng nhiều. Đối với chocolate  dạng thanh, thời gian lưu thường 10-12 phút, còn đối với chocolate dùng để sản xuất các sản phẩm có nhân, thời gian lưu thường khoảng 20-30 phút. Nhiệt độ càng cao thì độ nhớt của chocolate giảm, lớp chocolate càng mỏng, càng dễ đóng khuôn. Nhưng nếu nhiệt độ cao quá sẽ làm tan chảy các tinh thể. Do đó quá trình ủ được thực hiện tốt nhất ở nhiệt độ cao nhất có thể mà không làm tan chảy các tinh thể bền vừa mới được hình thành, chocolate thì được khuấy đảo, gia nhiệt từ từ để lượng tinh thể bền tạo được là tối đa. 

Để xác định xem lượng tinh thể tạo thành sau quá trình làm dịu có đủ và đúng các dạng bền hay không, ta có thể dùng: Phương pháp X-ray: phương pháp này có thể xác định chính xác các loại tinh thể đang có mặt trong khối chocolate. Tuy nhiên, phương pháp này mắc tiền, tốn thời gian và cần phải loại đường ra khỏi chocolate trước khi đo nếu không kết quả sẽ không chính xác. Phương pháp quét nhiệt lượng (DSC): phương pháp này đòi hỏi phải chuẩn bị mẫu rất kỹ lưỡng. Dùng máy “temper meter” để xác định: phương pháp này rất đơn giản và rẻ tiền.

Hình 1.23.Máy “temper meter”.

Thiết bị này gồm có một tách  kim loại để chứa mẫu, đựng trong một bình cách nhiệt. Một ống đo nhiệt được gắn với nắp của bình cách nhiệt. Nắp của bình cách nhiệt phải được đậy kín với bình khi đo nhiệt độ. Đầu dò nhiệt độ sẽ ghi nhân nhiệt độ dưới dạng tín hiệu và truyền đến thiết bị đọc. Trước khi tiến hành đo, một hỗn hợp nước đá được cho vào trong bình cách nhiệt. Sau đó, ta cho cốc chứa mẫu chocolate đã làm dịu vào, lắp ống đo nhiệt độ và nắp bình vài thật khít rồi tiến hành đo. Ban đầu, nhiệt độ giảm xuống chậm và đều đặn. Nếu chocolate đã được làm dịu đúng cách, có các mầm tinh thể bền và đủ số lượng thì nó sẽ làm chocolate đặc lại rất nhanh chóng. Quá trình chocolate đông đặc là một quá trình tỏa nhiệt nên sau một thời gian giảm đều dặn thì nhiệt độ của khối chocolate sẽ không thay đổi do nhiệt lượng nó tỏa ra bằng với chính lượng nhiệt nước đá hấp thụ.  Ba dạng đường cong chính thu được khi ta sử dụng thiết bị temper meter là:

Hình 1.24.Các đường cong đo dược từ máy “temper meter”.

Đường cong (a): Lúc đầu nhiệt độ chocolate giảm xuống một cách từ từ và đều đặn, chứng tỏ các tinh thể trong chocolate khá đồng nhất. Sau đó, chocolate đặc lại một cách nhanh chóng do có đủ lượng tinh thể bền cần thiết. Ẩn nhiệt tỏa ra đúng bằng lượng nhiệt mà nước đá hấp thu nên nhiệt độ chocolate trong giai đoạn này không đổi. Đường cong (a) có được khi chocolate được làm dịu đúng cách. Đường cong (b): Khoảng nhiệt độ giảm dài hơn so với trường hợp (a) là do số lượng tinh thể trong chocolate không đủ nên cần thời gian lâu hơn, nhiệt độ thấp hơn để làm đặc chocolate. Đường cong (b) có thêm một điểm uốn, nhiệt độ chocolate lại tăng lên là do lượng tinh thể của khối chocolate không đủ, trong quá trình giảm nhiệt độ thì các tinh thể mới được hình thành rất nhiều, giải phóng một lượng lớn ẩn nhiệt. Đường cong (c): nhiệt độ của chocolate giảm đều đặn. Đường cong này ứng với trường hợp hầu như không có tinh thể hoặc có quá nhiều tinh thể được hình thành trong chocolate. Chocolate chưa có tinh thể sẽ tạo nên các dạng tinh thể không bền, ẩn nhiệt của các tinh thể này không lớn nên nhiệt độ giảm từ từ. Đối với chocolate có quá nhiều tinh thể thì đa số các ẩn nhiệt đã được loại bỏ nên nhiệt độ cũng giảm từ từ.

Tạo hình Mục đích công nghệ: hoàn thiện Mục đích của quá trình định hình là tạo cho sản phẩm chocolate có hình dạng, kích thước và khối lượng đặc trưng theo nhu cầu thị hiếu của người sử dụng. Tùy thuộc vào loại sản phẩm mà ta sử dụng các phương pháp tạo hình khác nhau: Rót khuôn: đây là nhóm các sản phẩm chocolate được sử dụng dưới dạng thanh hoặc viên, có thể có nhân hoặc không có nhân. Bao phủ: đây là sản phẩm chocolate được dùng để bao phủ hoặc trang trí cho một số sản phẩm khác như các loại bánh bích quy, bánh mì, kem,… Vo: Phương pháp này chỉ sử dụng cho các loại sản phẩm chocolate tròn, nhỏ, được chứa trong các ống, túi nhỏ. Do đặc trưng của quá trình định hình, những yêu cầu về nguyên liệu sản xuất cũng như các tính chất của hai nhóm chocolate này cũng khác nhau.

Các biến đổi nguyên liệu: Quá trình định hình là quá trình nối tiếp theo quá trình làm dịu. Định hình gồm 3 giai đoạn chính: 

-         Rót khuôn (hoặc bao phủ, vo) .

-         Làm lạnh.

-         Tách khuôn.

Trong quá trình định hình, các biến đổi trong quá trình làm dịu vẫn tiếp diễn. Các chất béo dần kết tinh thạo thành tinh thể và các tinh thể béo sẽ chuyển từ dạng không bền sang dạng bền. Đồng thời, chocolate dần chuyển sang  dạng rắn. Sau khi kết thúc giai đoạn làm lạnh, quá trình kết tinh chất béo xem như hoàn tất và chocolate chuyển hoàn toàn sang dạng rắn thì chúng sẽ được tách ra khỏi khuôn và đem đi bao gói. Phương pháp thực hiện, thiết bị và thông số công nghệ:

• Chocolate dạng thanh/viên – moulding chocolate:

Hình 1.24.Hệ thống định hình chocola dạng thanh hoặc viên.

Phương pháp này có thể áp dụng đối với các sản phẩm có nhân ở giữa có hương vị và cấu trúc rất khác chocolate như: các loại kẹo caramel, kẹo mềm, kẹo nhân hạt. Ngoài ra, phương pháp  này cũng được sử dụng để sản xuất những cái trứng phục sinh (lớp chocolate bên ngoài, bên trong rỗng).  Trước đây, người ta thường sử dụng các khuôn bằng kim loại. Nhưng do những hạn chế về trọng lượng, tiếng ồn, và chi phí cao nên người ta đã dần thay thế khuôn kim loại bằng các khuôn bằng nhựa. Khuôn bằng nhựa thì nhẹ hơn, ít gây tiếng ồn hơn và có thể xoắn lại để lấy sản phẩm ra khỏi khuôn dễ dàng hơn. Nhiệt độ của chocolate tăng lên hay giảm xuống đều ảnh hưởng đến khả năng đông đặc của nó sau này. Do đó, để tránh làm thay đổi nhiệt độ của chocolate, người ta gia nhiệt cho khuôn lên đến nhiệt độ gần nhiệt độ của chocolate trước khi tiến hành đổ khuôn. Chocolate cần được dàn đều trong khuôn và phải phá bọt để tránh tạo ra các lỗ hỏng sau này trong sản phẩm bằng phương pháp rung, đảo khuôn.  Trong quá trình đổ khuôn ta cần phải kiểm soát chặt các biến: độ nhớt của chocolate, thời gian làm lạnh, và các tần số rung, biên độ rung. Nếu độ nhớt quá cao sẽ làm cho chocolate khó chảy, khó bám sát vào khuôn. Nếu độ nhớt quá thấp sẽ làm cho lớp vỏ chocolate rất mỏng, các nhân bên trong có thể bị rò rỉ ra ngoài hoặc dễ bị vỡ. Thời gian làm lạnh ngắn quá có thể sẽ không đủ thời gian để định hình cho lớp vỏ chocolate, nếu dài quá lớp chocolate đóng lại quá cứng, có thể sẽ rơi ra khỏi vỏ. Tần số và biên độ rung cũng phải được lựa chọn thích hợp để phá được bọt và tạo ra lớp vỏ chocolate có khối lượng thích hợp. Đối với các sản phẩm rỗng bên trong như trứng phục sinh thì thời gian làm lạnh dài hơn. Để làm được hai nửa quả trứng có khối lượng như nhau là không phải dễ dàng. Do đó, trước khi bao gói, người ta chia các nửa quả trứng làm 3 phần theo khối lượng: nhẹ, trung bình, nặng. Các nửa có kích thước trung bình được ghép lại với nhau, nửa nặng và nửa nhẹ được ghép lại với nhau để đảm bảo khối lượng của các sản phẩm là tương đồng.

Đối với các sản phẩm kẹo chocolate có chứa các nhân khác như: nhân caramel, nhân mềm, nhân hạt, việc cho nhân vào giữa nhưng không làm tan chảy chocolate là một vấn đề cần quan tâm. Nhân mềm, nhân hạt thì quá trình này thực hiện dễ dàng hơn do nó ở trạng thái tương đối lỏng ở 30°C. Với caramel thì phức tạp hơn nhiều. Ở nhiệt độ thấp, độ nhớt của nó rất cao, rất dễ tạo ra các đỉnh nhọn, làm cho hình dạng của nhân không bằng phẳng. Các đỉnh nhọn này là nguyên nhân làm cho sản phẩm có chocolate bên ngoài không đều, dễ bị vỡ, và nơi có lớp vỏ mỏng có thể diễn ra sự hút ẩm của nhân, làm giảm thời gian bảo quản của sản phẩm.

Hình 1.25.Nhân caramel với một đỉnh nhọn.

Để khắc phục hiện tượng trên, ta cần phải làm giảm độ nhớt của caramel. Độ nhớt của caramel giảm nhanh theo nhiệt độ như theo một giản đồ ví dụ dưới đây:

Temperature °C

Hình 1.26.Thay đổi nhớt của caramel theo nhiệt độ.

Tuy nhiên, nếu nhiệt độ của caramel quá cao sẽ làm chảy lớp vỏ chocolate. Do đó, ta phải lựa chọn nhiệt độ của caramel cao nhất có thể để rót vào khuôn dễ dàng mà không làm chảy lớp vỏ chocolate. 

• Chocolate dạng bao phủ - enrobing chocolate:

 Đối với quá trình bao phủ, nhân có thể là kẹo, bánh quy fordant hoặc là caramel. Cũng như phương pháp đúc, phương pháp bao phủ cũng cần có nhiệt độ của lớp chocolate nóng thích hợp.

Hình 1.27.Hệ thống định hình chocolate dạng bao phủ.

• A: băng tải bánh.
• B: Thác chocolate.
• C: Bồn chứa chocolate và con lăn quét lớp chocolate mặt bên dưới.
• D: Ống thổi khí ấm.
• E: Nồi chứa chocolate chảy.
• F : Bộ phận tạo rung.
• G: con lăn, có nhiệm vụ làm đều lớp chocolate ở mặt dưới.
• H: Bộ phận tách rìa chocolate.
• I: Ống dẫn.
• J: Bồn chứa chocolate phủ trên bánh.
• Chocolate từ bể chứa E được bơm lên bồn chứa J và chảy xuống phủ lên trên bề mặt của nhân thông qua khe B. Bồn chứa chocolate và con lăn C đặt ngay dưới băng tải bánh có tác dụng quét lớp chocolate cho bề mặt dưới của bánh. Bánh đã được phủ chocolate được phun không khí ấm để làm khô bề mặt bánh nhờ thiết bị phun khí D. Tuy nhiên, việc phun khí có thể sẽ làm cho bề mặt bánh xù xì, không trơn láng. Do đó, ta cần có bộ phận tạo rung F để khắc phục tình trạng này. Các con lăn G ở dưới băng tải bánh có tác dụng trải đều lớp chocolate ở mặt dưới của bánh. Những phần chocolate dư ra sẽ được cắt bỏ nhờ vào con dao ở vị trí H.

Sau quá trình bao phủ, bánh có thể được trang trí trên bề mặt bằng các thiết bị trang trí bằng tay (hình 3.21) hoặc là được trang trí tự động máy.

Hình 1.28.Dụng cụ trang trí bằng tay.

• Chocolate dạng vo:

Phương pháp này chỉ sử dụng cho các loại sản phẩm chocolate tròn, nhỏ, được chứa trong các ống, túi nhỏ. Thiết bị này có thể áp dụng cho cả hai loại sản phẩm: f Kẹo có phủ lớp chocolate bên ngoài, bên trong nhân là đậu phọng, trái cây khô. f Kẹo có nhân là chocolate, bên ngoài bọc lớp vỏ đường như là kẹo Smarties, kẹo M&M. Thiết bị này thường được làm bằng đồng, có nối với các đường ống khí để có thể điều khiển nhiệt độ và độ ẩm của sản phẩm.

Hình 1.29.Thiết bị vo dạng chảo.

Hình 1.30.Thiết bị dạng thùng.

Đối với quá trình phủ lớp chocolate bên ngoài:  Phương pháp này được sử dụng hiệu quả đối với các sản phẩm có nhân thích hợp, kích thước các hạt nhân tương tự nhau và bề mặt của nó không có các điểm nhọn. Hình dạng hơi lồi cũng tốt hơn so với lõm. Hạt dạng lồi thì hai viên kẹo chỉ có thể tiếp xúc tại một điểm duy nhất, giúp hạn chế sự dính giữa các sản phẩm. Hạt dạng lõm thì chocolate có thể chen vào giữa các khe rãnh, làm dính các viên kẹo lại với nhau.

Hình 1.31.Hình dạng của nhân kẹo ảnh hưởng dến quá phủ lớp vỏ chacolate.

Nhiệt độ của nhân cũng đóng một vai trò quan trọng trong quá trình này. Nhiệt độ của nhân thấp giúp lớp chocolate bên ngoài đóng rắn lại nhanh chóng, nhưng nếu nhiệt độ của nhân kẹo quá thấp sẽ làm cho lớp chocolate bên ngoài dễ bị vỡ trong các giai đoạn sau. Ngoài ra, quá trình giãn nỡ theo nhiệt độ cũng cần được quan tâm.  Thường thì mức độ giãn nở theo nhiệt độ của chocolate và nhân kẹo không giống nhau, nên trong quá trình lưu trữ, bảo quản, và bán sản phẩm, ta cần phải giữ sản phẩm trong điều kiện nhiệt độ ổn định để tránh làm nứt lớp vỏ bên ngoài. Một vài loại nhân được bọc lớp vỏ đường bên ngoài, tạo bề mặt trơn láng trước khi bọc bằng chocolate. Việc này giúp hạn chế sự nứt gãy của lớp vỏ chocolate và ngăn cản chất béo trong nhân thoát ra ngoài gây hiện tượng nở hoa. Độ nhớt của chocolate cao quá sẽ làm cho lớp vỏ chocolate bao bên ngoài không đều, dễ bị dính thành thiết bị; nếu thấp quá sẽ khó bao phủ bên ngoài nhân kẹo. Không khí lạnh để làm mát được thổi cùng lúc với quá trình bao phủ lớp chocolate. Nếu nhiệt độ không khí quá lạnh sẽ làm cho chocolate bề mặt đóng rắn quá nhanh, dẫn đến việc lớp vỏ chocolate bên ngoài không được trơn láng. Đối với quá trình phủ lớp đường bên ngoài: Với quá trình phủ lớp vỏ chocolate bên ngoài thì yếu tố được quan tâm, điều khiển là nhiệt độ. Nhưng với quá trình phủ lớp vỏ đường bên ngoài kẹo thì yếu tố được các nhà sản xuất quan tâm là độ ẩm. Lớp vỏ bên ngoài được thêm nước vào kết hợp với việc thổi không khí khô vào để làm bay hơi nước, tạo nên các tinh thể tốt.

Nhân chocolate có thể được tạo thành bằng cách cho chocolate đã làm dịu vào những lỗ trống giữa 2 trục.

Hình 1.32.Phương pháp làm nhân chocolate.

• Có 2 loại bao phủ:

 Bao phủ cứng và bao phủ mềm Bao phủ mềm: một lớp chất lỏng được bao phủ lên bề mặt ngoài của viên kẹo. Sau đó, các viên kẹo này sẽ được quét một lớp bột khô (đường) lên trên, đảo trộn đều và sấy khô.

Hình 35.Quá trình bao phủ mềm.

Bao phủ cứng: đường được hòa tan vào nước trước. Nồng độ dịch đường sử dụng gần bão hòa để giảm thời gian sấy, tránh ảnh hưởng đến cấu trúc chocolate.

Hình 1.33.Quá trình bao phủ cứng.

Bột màu có thể được trộn chung với đường để tạo màu cho kẹo. Bề mặt ngoài của kẹo có thể được phủ một lớp sáp, giúp bề mặt sản phẩm sáng, bóng hơn.

Ngoài ra, còn có phương  pháp single-shot depositor dùng để định hình sản phẩm chocolate: Phương pháp này tương tự như phương pháp rót khuôn và thường được sử dụng cho các sản phẩm như: kem trứng, kẹo nhân hạt dẻ,…

Hình 1.34.Các cream eggs được định hình bằng phương pháp single-shot depositor.

• Phương pháp này được thực hiện bằng thiết bị single-shot depositor.

.

Hình 1.35.Sơ đồ nguyên lý hoạt động của thiết bị single-shot depositor.

Thiết bị này gồm có hai đầu phun lồng vào nhau. Vòi phun bên ngoài là để phun chocolate, vòi bên trong là để phun nhân vào trong khuôn. Sau khi đã được phun chocolate và nhân, khuôn cũng được rung lắc để hạn chế bọt khí và được làm lạnh ít  nhất là 40 phút để hạn chế hiện tượng gãy vỡ của lớp vỏ chocolate bên ngoài.

Hình 1.36.Một vài khuôn dùng với hệ thống sinle-dpositor.

Một vài hạn chế khi sử dụng phương pháp này: Nhiệt độ của nhân khi rót không được cao hơn nhiệt độ của chocolate vỏ vì nếu nhiệt độ của nhân cao hơn nó sẽ làm ảnh hưởng đến cấu trúc tinh thể trong lớp chocolate. Lớp vỏ chocolate sẽ khó đóng rắn, cấu trúc xấu, có thể sẽ gây ra hiện tượng “nở hoa” và khó tháo sản phẩm ra khỏi khuôn sau này. Nhiệt độ thực tế sử dụng tùy thuộc vào loại chocolate sử dụng và thành phần chất béo của nó. Đối với chocolate đen, nhiệt độ này vào khoảng 33-36°C, chocolate sữa thì khoảng 28-31°C. Phương pháp này được thực hiện tốt nhất khi chocolate và nhân có độ nhớt gần bằng nhau. Đối với dạng nhân rắn, phương pháp này chỉ sử dụng với nhân là những mảnh nhỏ, không thể ở dạng nguyên hạt. Tỉ lệ nhân thường giới hạn trong khoảng 40% với thiết bị cơ khí, với thiết bị điều khiển tự động bằng điện tử có thể cho hàm lượng nhân lên đến 55%. Hình dạng khuôn cũng ảnh hưởng đến hàm lượng nhân có thể chứa được bên trong sản phẩm. Sản phẩm hình trứng có thể chứa được lượng nhân cao hơn sản phẩm hình viên. Cần phải chú ý đến hiện tượng rò rỉ nhân làm xuất hiện các đỉnh nhọn như hình 16. Nguyên nhân gây ra hiện tượng này là do các đầu phun không thể kết thúc việc phun ngay lập tức khi lượng đã đạt yêu cầu gây nên cái đuôi nhọn, làm ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm. Điều này đặc biệt thường gặp ở các nhân mềm như caramel, syrup, thạch. Ngoài ra, Thời gian rót, vị trí đặt đầu rót so với khuôn cũng rất quan trọng. nó cần được tính toán chính xác để tạo sản phẩm có chất lượng tốt nhất.

Bao gói Mục đích công nghệ: Bảo quản: giúp chocolate không bị tác động của môi trường như ánh sáng, vi sinh, độ ẩm,… gây ảnh hưởng xấu đến sản phẩm. Hoàn thiện: tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm chocolate. Phương pháp thực hiện:  Sử dụng các thiết bị đóng bao bì phù hợp với từng loại sản phẩm. Thường người ta sử dụng bao bì có 2 lớp: lớp nhôm và lớp giấy. Lớp nhôm giúp hạn chế tác động của ánh sáng lên sản phẩm chocolate và hạn chế thất thoát hương. Lớp giấy bọc bên ngoài để in ấn nhãn hiệu, thông tin về sản phẩm.   Thông số kỹ thuật Lớp nhôm phải đủ dày để đảm bảo được khả năng chống thấm chất béo tốt, chống sự xâm nhập oxy trong không khí gây oxy hóa chất béo. Bảo quản nơi thoáng mát, nhiệt độ khoảng 20-23°C. Thời gian bảo quản từ 6 tháng đến 1 năm.

• Giải thích quy trình 2:

Quy trình này khác quy trình một ở thứ tự nghiền và nhào trộn. Ở quy trình này, quá trình nghiền được thực hiện trước nhào trộn và nghiền từng nguyên liệu riêng biệt.

Nghiền riêng biệt Quá trình nghiền sử dụng thiết bị nghiền phân loại được sản xuất bởi Hosakawa Micron

.

Hình 1.37.Thiết bị nghiền phân loại được sản suất bởi Hosakawa Micron.

Þ    (1)Van chỉnh lưu lượng vào; (2) Máy phân loại; (3) Buá nghiền; (4) Đĩa nghiền;  (5) Cyclon và túi lọc; (6) Đầu vào không khí. Đường là một nguyên liệu rất dễ vỡ, khi bị va đạp mạnh vào búa kim loại nó sẽ vỡ ra thành nhiều mảnh nhỏ. Sữa bột thì dẻo hơn nên khó vỡ, cần nhiều thời gian hơn để nghiền. Đường và sữa bột được nhập liệu vào thiết bị nghiền qua cửa nhập liệu (1) tới đĩa nghiền (4). Cái đĩa này quay với tốc độ khoảng vài ngàn vòng một phút và có búa kim loại hoặc nêm ở tại mép (3). Tại đây, các phần tử bị va đập, gãy vỡ làm giảm kích thước. Một luồng khí thổi xuyên qua thiết bị nghiền, vào ở của (6), ra ở của (5). Luồng khí này thổi các phần tử nhỏ lên và kéo chúng về phía bộ phận phân loại (2). Thiết bị phân loại là ống hình trụ rỗng, quay với tốc độ nhanh, trên mặt có các khe rãnh. Theo dòng không khí, các phần tử có kích thước lớn hơn sẽ di chuyển chậm hơn do có khối lượng và quán tính lớn hơn. Khi không khí thổi qua khe, các phần tử nhỏ sẽ lọt qua khe ra ngoài thiết bị nghiền. Chúng được thu lại bằng các xiclon và các túi lọc. Các phần tử có kích thước lớn, không qua được sàn thì sẽ được quay trở lại nghiền cho đến khi có kích thước đủ nhỏ để qua được bộ phận phân loại. Để các phần tử sau nghiền đạt được kích thước tối ưu cho quá trình làm chocolate, ta có thể điều  khiển thông qua 2 thông số là: tốc độ dòng khí và vận tốc quay của ống phân loại hình trụ. Nếu vận tốc khí tăng, các phần tử sẽ được lôi cuốn qua thiết bị phân loại nhiều hơn, sản phẩm tạo ra sẽ thô hơn. Nếu tốc độ quay của ống phân loại nhanh hơn thì sản phẩm ra khỏi thiết bị nghiền sẽ mịn hơn. Trong quá trình nghiền có sinh nhiệt nên nó có thể gây ra hiện tượng chuyển hóa đường từ dạng kết tinh thành dạng vô định hình. Chất béo có mặt trong thành phần nguyên liệu sẽ bị chảy ra làm các phần tử trở nên rất nhớt và gây trở ngại ống phân loại. Nếu thành phần béo trong nguyên liệu nhiều hơn 12% thì cần phải có quá trình làm lạnh. Người ta có thể cho nitơ lỏng vào cùng với không khí, thực hiện quá trình nghiền lạnh.

• So sánh 2 quy trình

Chướng II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT.

1. Cơ sở lý thuyết và các bước xây dựng cơ sở lý thuyết.

• Cơ sở lý thuyết.

Bất kỳ một đề tài nghiên cứu nào cũng cần có cơ sở lý thuyết làm nền tảng cho nghiên cứu. Để xây dựng được cơ sở lý thuyết phải trải qua quá trình thu thập và nghiên cứu tài liệu.

Đây là giai đoạn sinh viên phải tìm kiếm, xử lý và tóm tắt tài liệu có liên quan đến ý tưởng, đề tài nghiên cứu. Người nghiên cứu cần chứng minh được rằng đề tài đã chọn chưa được ai nghiên cứu, hoặc được thừa kế từ những nghiên cứu hay những khung lý thuyết trước đó và được phát triển theo hướng mới.

• Các bước xây dựng cơ sở lý thuyết.
• Xác định những từ khóa từ giai đoạn hình thành đề tài nghiên cứu.
• Tiến hành tìm kiếm tài liệu dựa trên các từ khóa gồm nguồn chính yếu và thứ yếu. Thư viện, trung tâm học liệu là nơi cung cấp cho người nghiên cứu chủ yếu các nguồn tài liệu này như sách chuyên ngành, kỷ yếu hội thảo, báo cáo chuyên đề, tạp chí điện tử v.v.
• Đọc và chọn lọc lại tài liệu có liên quan đến đề tài nghiên cứu.
• Tổng hợp, tóm tắt, tổ chức nguồn tài liệu đó để làm cơ sở lý thuyết cho nghiên cứu, đồng thời chú ý ghi lại nguồn gốc của tài liệu để trích dẫn
• Rút ra kết luận từ tài liệu lý thuyết để đề xuất cho đề tài nghiên cứu của mình.

2. Trình bày các phương pháp gia nhiệt

• Khái niệm cơ bản về truyền nhiệt.

Dẫn nhiệt: Dẫn nhiệt là quá trình truyền nhiệt từ phần tử này đến phần tử
khác khi chúng tiếp xúc trực tiếp với nhau có nhiệt độ khác nhau. Thường quá
trình này chỉ xảy ra trong vật liệu rắn. Các phân tử có nhiệt độ cao hơn chuyển
động dao động mạnh, va chạm vào các phần tử lân cận truyền cho chúng
phần động năng của mình và cứ như thế nhiệt năng được truyền đi khắp mọi
nơi trong vật thể. Dẫn nhiệt cũng xảy ra trong môi trường lỏng và khí nếu chất
khí và lỏng ở trạng thái đứng yên hay chuyển động dòng.

Nhiệt đối lưu: Nhiệt đối lưu là hiện tượng truyền nhiệt do các phần tử chất
lỏng hoặc chất khí đổi chỗ cho nhau hiện tƣợng này xảy ra là do chúng có
nhiệt độ khác nhau gây nên khối lượng riêng khác nhau, hoặc do tác dụng
như bơm hoặc khuấy trộn.

Nhiệt bức xạ: Bức xạ nhiệt là quá trình nhiệt lượng truyền đi dƣới dạng
những tia năng lượng, nghĩa là nhiệt năng biến thành các tia bức xạ lan truyền
trong không gian, khi gặp vật thể nào đó thì một phần năng lượng này biến
thành nhiệt năng.

Trong thực tế truyền nhiệt từ vật này sang vật khác không đơn giản theo
một phương thức, mà thường xảy ra theo cả hai hoặc ba phương thức đồng
thời. Truyền nhiệt như vậy gọi là truyền nhiệt phức tạp.

• Truyền nhiệt ổn định và không ổn định

Truyền nhiệt ổn định là quá trình truyền nhiệt mà nhiệt độ thay đổi theo
không gian nhƣng không thay đổi theo thời gian, quá trình này chỉ xảy ra trong
thiết bị làm việc liên tục.Truyền nhiệt không ổn định là quá trình truyền nhiệt mà nhiệt độ thay đổi
theo cả vị trí không gian và thời gian, quá trình này thƣờng xảy ra trong các
thiết bị làm việc gián đoạn, hoặc giai đoạn đầu và giai đoạn cuối của quá trình
làm việc liên tục.
Quá trình truyền nhiệt là quá trình một chiều, đó là nhiệt chỉ đƣợc truyền
từ nơi có nhiệt độ cao đến nơi có nhiệt độ thấp.

• Nhiệt đối lưu.

Khái niệm : Quá trình truyền nhiệt trong môi trường lỏng và khí chủ yếu bằng dòng đối lưu. Quá trình vận chuyển nhiệt từ chất lỏng hay chất khí tới bề mặt rắn hoặc ngược lại gọi là quá trình cấp nhiệt. Vậy cấp nhiệt là lượng nhiệt trao đổi chủ yếu bằng đối lưu.
          Dòng đối lưu được phân ra hai dạng đối lưu tự nhiên và đối lưu cưỡng
bức.
          Đối lưu tự nhiên là sự chuyển động của chất lỏng hoặc chất khí do sự
chênh lệch khối lượng riêng của các phần tử chất lỏng hoặc chất khí, các
phân tử có nhiệt độ cao sẽ có khối lương riêng nhỏ, có xu hướng chuyển đổng
lên, còn những phân tử có nhiệt độ thấp sẽ có khối lượng riêng lớn có xu
hướng chuyển động xuống và tạo lên dòng đối lưu tự nhiên Ta thường dựa
vào chênh lệch nhiệt độ giữa các phần tử nóng và nguội để xác định sự
chuyển động của dòng đối lưu tự nhiên.
Đối lưu cưỡng bức là sự chuyển động của chất lỏng hoặc khí do có tác
dụng cơ học bên ngoài nhƣ khuấy trộn hoặc bơm.
Trong đối lưu cưỡng bức, quá trình trao đổi nhiệt mãnh liệt hơn đối lưu
tự nhiên.

• Nhiệt bức xạ

Khái niệm cơ bản : Trong quá trình trao đổi nhiệt đối lưu hầu như có kèm nhiệt bức xạ. Tất cả các vật thể nhiệt độ cao hơn 0(K) đều phát ra những tia năng lượng dưới
dạng tia bức xạ và lan truyền trong không gian xung quanh vật thể. Nhiệt độ
của vật thể càng cao thì lượng nhiệt đƣợc truyền đi dưới dạng tia năng lượng
càng lớn. Các tia bức xạ này phát ra trong không gian khi gặp vật thể khác, nó
có thể bị hấp thụ toàn bộ hay một phần để biến thành nhiệt năng. Trong quá
trình đó sóng điện từ đóng vai trò là chất tải nhiệt. Đó là quá trình vận chuyển
nhiệt bằng bức xạ.

Trong môi trường chân không tia bức xạ xuyên qua hoàn toàn với tốc độ không đổi là 3.1010 cm/s, với các tia ánh sáng nhìn thấy được có bƣớc sóng từ 0,4 0,8μ,còn các tia bức xạ có bước sóng từ 0,8 40μ.

• Truyền nhiệt phức tạp.

Khái niệm : Quá trình truyền nhiệt từ lưu thể này sang lưu thể khác qua tường ngăn gọi là truyền nhiệt phức tạp, bao gồm dẫn nhiệt, cấp nhiệt và bức xạ nhiệt.Dựa theo nhiệt độ làm việc của hai lưu thể người ta chia ra truyền nhiệt
đẳng nhiệt và truyền nhiệt biến nhiệt.

Truyền nhiệt đẳng nhiệt : Truyền nhiệt đẳng nhiệt xảy ra trong trường hợp nhiệt độ của hai lưu thể đều không thay đổi theo cả vị trí không gian và thời gian nghĩa là hiệu sốnhiệt độ giữa hai lưu thể là một hằng số ở mọi vị trí và thời gian. Ví dụ trongthiết bị cô đặc, một phía là hơi nước ngưng tụ, một phía là chất lỏng sôi.

Truyền nhiệt biến nhiệt : Trong trường hợp truyền nhiệt biến nhiệt người ta chia ra thành truyền nhiệt biến nhiệt ổn định và truyền nhiệt biến nhiệt không ổn định.
Truyền nhiệt biến nhiệt ổn định là hiệu số nhiệt độ giữa hai lưu thể chỉ
biến đổi theo vị trí nhưng không biến đổi theo thời gian, chỉ xảy ra đối với quá
trình làm việc liên tục.Truyền nhiệt biến nhiệt không ổn định là trường hợp hiệu số nhiệt độ giữa hai lƣu thể biến đổi theo vị trí không gian và thời gian, xảy ra trong các
quá trình làm việc gián đoạn, hoặc trong giai đoạn đầu và cuối của quá trình
làm việc liên tục.

Khái niệm nguồn nhiệt: Đun nóng là quá trình được sử dụng nhiều trong công nghiệp hoá chất và thực phẩm. Nó có tác dụng làm tăng tốc độ các quá trình phản ứng hoá học, là điều kiện cần thiết để thực hiện các quá trình khác như chưng cất, cô đặc,
sấy khô,..v.v…

Năng lượng nhiệt dùng để đun nóng có thể lấy từ nhiều nguồn khác
nhau. Người ta có thể sử dụng nguồn nhiệt trực tiếp như khói lò, dòng điện.
Hoặc nguồn nhiệt gián tiếp từ các chất tải nhiệt trung gian được lấy từ các
chất đun nóng như hơi nước, nước nóng, nước quá nhiệt, dầu khoáng, các
chất tải nhiệt đặc biệt khác (các chất hữu cơ có nhiệt độ sôi cao, các muối vô
cơ nóng chảy hoặc hỗn hợp của nó).
         Mỗi chất tải nhiệt đều có ưu nhược điểm nhất định, do đó tùy vào từng
trường hợp cụ thể mà ta chọn nguồn nhiệt cho thích hợp. Khi chọn cần chú ý
các điều kiện quan trọng sau:
         Nhiệt độ đun nóng và khả năng điều chỉnh nhiệt độ.
         Độ độc và tính hoạt động hoá học.
         Độ an toàn khi đun nóng.
         Rẻ tiền và dễ kiếm.

Đun nóng bằng hơi nƣớc bão hoà: Đun nóng bằng hơi nước bão hoà được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp hoá học và thực phẩm, nó có những ưu nhƣợc điểm sau:
         Ưu điểm:
         - Lượng nhiệt cung cấp lớn (tính theo một đơn vị chất tải nhiệt) tương
đương với nhiệt hóa hơi.
         - Đun nóng được đồng đều vì hơi ngưng tụ trên toàn bộ bề mặt truyền
nhiệt ở cùng nhiệt độ.
         - Hệ số cấp nhiệt lớn (10000 15000W/m2.độ) do đó bề mặt truyền
nhiệt nhỏ, nghĩa là kích thƣớc thiết bị nhỏ gọn hơn so với thiết bị đun
nóng bằng chất tải nhiệt khác.
         - Dễ điều chỉnh nhiệt độ đun nóng bằng cách điều chỉnh áp suất hơi.
         - Vận chuyển đi xa được trong đường ống.
         Nhược điểm:
         - Nhiệt độ đun nóng hạn chế, không thể đun nóng tới nhiệt độ cao, vì
nhiệt độ càng cao thì nhiệt hóa hơi giảm. Ví dụ hơi nước bão hoà ở
150°C áp suất là 4,89at có nhiệt hóa hơi là 506kcal/kg, ở 374°C
(nhiệt độ tới hạn), áp suất là 225at thì nhiệt hóa hơi bằng không. Vì
vậy trong thực tế đun nóng bằng hơi nước bão hoà chỉ sử dụng
trong trường hợp đun nóng không quá 180°C.
         - Phải có lò hơi để tạo ra hơi nước bão hòa.

Đun nóng bằng khói lò:Đun nóng bằng khói lò cũng đƣợc sủ dụng nhiều trong công nghiệp, khói lò đƣợc tạo thành khi đốt cháy các nhiên liệu rắn, lỏng hoặc khí trong lò đốt.
         Ưu điểm: đun nóng bằng khói lò có thể tạo đƣợc nhiệt độ cao (trên
1000°C).
         Nhược điểm:
          - Hệ số cấp nhiệt rất nhỏ (không quá 100W/m2.độ) do đó thiết bị cồng
kềnh.
          - Nhiệt dung riêng thể tích nhỏ nên phải dùng một lƣợng khói ló rất lớn
để đun nóng.
          - Đun nóng không đƣợc đồng đều vì khói lò vừa cấp nhiệt vừa nguội
đi.
          - Khó điều chỉnh nhiệt độ đun nóng nên dễ có hiện tượng quá nhiệt
từng bộ phận và gây ra phản ứng phụ không cần thiết.
          - Khói lò thường có bụi và khí độc của nhiên liệu (nhất là nhiên liệu
rắn) do đó khi đun nóng gián tiếp bề mặt truyền nhiệt sẽ bị bám cặn
còn đun nóng trực tiếp cũng bị hạn chế.
          - Không an toàn khi đun nóng các chất dễ cháy và dễ bay hơi.
          - Trong khói lò luôn có lượng ôxy dư (nhất là khi điều chỉnh nhiệt độ
của khói lò bằng cách trộn thêm không khí ngoài trời vào) vì vậy ở
nhiệt độ cao khi tiếp xúc với thiết bị sẽ bị ôxy hoá kim loại làm thiết bị
nhanh hỏng.
          - Hiệu suất sử dụng thấp, lớn nhất là 30%.

Đun nóng bằng dòng điện
         Ưu điểm: Đun nóng bằng dòng điện có thể tạo đƣợc nhiệt độ rất cao đến
3200°C mà các phƣơng pháp khác không thực hiện đƣợc, dễ điều chỉnh nhiệt
độ chính xác, hiệu suất truyền nhiệt cao có thể đạt đƣợc 95%.
Nhược điểm: thiết bị phức tạp, giá thành cao do vậy chƣa được sử dụng
rộng rãi.

 Đun nóng bằng chất tải nhiệt đặc biệt
          Khi cần đun nóng ở nhiệt độ lớn hơn 180°C ta cần dùng chất tải nhiệt đặc
biệt như nước quá nhiệt, chất lỏng có nhiệt độ sôi cao và áp suất hơi bão hoà
nhỏ, không bị phân huỷ ở nhiệt độ cao, các chất tải nhiệt hữu cơ thường dùng
là điphênyl, êteđiphênyl, hỗn hợp các muối và kim loại nóng chảy. Đầu tiên ta
dùng khói lò hoặc dòng điện để đun nóng chất tải nhiệt chuyển về trạng thái
lỏng hoặc hơi, rồi truyền nhiệt cho các chất cần đun nóng.

          Đun nóng bằng khí thải và chất lỏng thải
          Đây là một phương pháp đun nóng tiếp kiệm và tận dụng nhiệt của các
chất thải trong nhà máy mà nhiệt độ còn cao.

          Đun nóng băng dòng điện cao tần
          Thiết bị đun nóng bằng dòng điện có tần số cao, có cấu tạo gồm hai tấm
kim loại được nối với nguồn điện xoay chiều, vật liệu đun nóng đƣợc đặt ở
giữa của hai bản cực kim loại của tụ điên. Phương pháp này đƣợc ứng dụng
để đun nóng các chất điện môi hay chất bán dẫn và các loại chất dẻo, gỗ.
Dưới tác dụng của điện trƣờng của dòng xoay chiều các phân tử có cực của
chất điện môi sẽ bị dao động tương ứng với tần số của dong điện, như vậy
các phân tử sẽ bị tiêu hao một phần năng lượng để khắc phục trở lực ma sát,
do đó phần điện năng biến thành nhiệt năng để đun nóng vật liệu. Lượng nhiệt
tỏa ra tỷ lệ bậc một với tần số dòng điện và tỷ lệ bậc 2 với hiệu điện thế của
dòng điện, và có thể điều chỉnh nhiệt độ bằng cách thay đổi tần số của dòng
điện bằng bộ đèn phát sóng.

          Đun nóng bằng dầu khóang.
          Trong trường hợp đun nóng tránh quá nhiệt và cần đồng đều, người ta
dùng dầu khoáng làm chất tải nhiệt trung gian. Dầu khoáng nằm ở phần giữa
vỏ trong và vỏ ngoài, dầu khoáng được đun nóng nhờ khói lò và đồng thời dầu
khoáng truyền nhiệt qua vỏ trong của thiết bị cho chất cần đun nóng.

          Ưu điểm: Nhiệt đun nóng đƣợc đồng đều

          Nhược điểm: Hiệu số nhiệt độ thấp, nên nhiệt truyền qua không được lớn
và khó điều chỉnh nhiệt độ.

          Nhiệt độ dó với việt nấu socola rớt là quan trọng vì vậy các vật liệu có thể tạo ra nhiệt độ rất là cần thiết.Vì sự lựa chọn nhiệt độ phù hợp sẽ giup cho socola ngon hơn.Về  việc đó ta phải tính tới nhiệt lượng cần tỏa ra:

• Ta có công thức thức tính nhiệt luyện như sau:
• Q=m.c. Δt=m.c.(t₂-t₁).
• Trong đó:
• Q: nhiệt lượng vật thu vào (J )
• m: khối lượng của vật ( kg )
• ∆t = t2 – t1 là độ tăng nhiệt độ 0C hoặc K .                     
• t1 là nhiệt độ  ban đầu (0C)
• t2 là nhiệt độ lúc sau. (0C)
• c: đại lượng đặc trưng cho chất làm vật gọi là nhiệt dung riêng (J/kg.K )
• Công thức trên được lấy trong giáo trình truyền nhiệt của Hoàng Đình Tín.
• Các yếu tố ảnh hưởng đến chocola.

Sôcôla bị Sugar Bloom và Fat Bloom

 Fat Bloom: Sôcôla bị bảo quản trong điều kiện nhiệt độ thay đổi. Khi nhiệt độ cao hơn 22°C, chất béo bên trong sôcôla sẽ bị nóng chảy và thoát ra ngoài bề mặt . Khi gặp nhiệt độ thấp, chất béo này sẽ kết tinh trên bề mặt sôcôla tạo thành 1 lớp phấn trắng, nếu dùng tay di nhẹ sẽ thấy lớp phấn này tan ra gọi là fat bloom. Trường hợp này vẫn có thể ăn được và giữ nguyên mùi vị nhưng sản phẩm không được đẹp.

          Sugar bloom: Sôcôla bị bảo quản hoặc sản xuất trong môi trường có độ ẩm cao. Khi chuyển sôcôla từ chỗ nhiệt độ thấp sang chỗ có nhiệt độ cao, hơi nước sẽ ngưng tụ trên bề mặt sôcôla làm tan đường có trong sôcôla. Lượng đường này sẽ kết tinh lại trên bề mặt sôcôla, nếu dùng tay di nhẹ mà lớp kết tinh này không bị tan đi, được gọi là hiện tượng Sugar Bloom. Khi bị Sugar Bloom, sôcôla sẽ không còn giữ được hương vị và độ dòn ban đầu

Sôcôla bị mất mùi vị

Nếu Sôcôla bị tiếp xúc với nước, ánh sáng mặt trời nó sẽ bị ô xy hoá làm mất mùi hoặc những sản phẩm có mùi mạnh nó sẽ nhanh chóng bị nhiễm mùi xung quanh.

         Sôcôla cũng sẽ bị mất mùi khi bị quá hạn sử dụng.

          Sôcôla tan không mịn trong miệng (có sạn)

          Sôcôla lỏng để lâu trong môi trường ẩm sẽ hấp thụ nước, lượng nước này sẽ hoà tan đường có trong sôcôla, sau đó kết tinh lại và tích tụ tạo thành các hạt vón cục (sạn).

          Bong bóng hơi, lỗ nhỏ tồn tại trong sản phẩm

          Khi đổ khuôn, rung sản phẩm chưa kỹ để làm thoát hết bong bóng khí ra khỏi sản phẩm.

          Sôcôla khi đổ khuôn quá đặc làm bong bóng khí không thoát ra được.

          Sôcôla bị rạn, nứt

          Sôcôla bị làm lạnh quá nhanh (nhiệt độ quá thấp) hoặc sản phẩm được bảo quản trong điều kiện nhiệt độ quá thấp.

          Nhiệt độ bảo quản

Þ    Nhiệt độ: 18-20°C
Độ ẩm: dưới 60%
Giữ nguyên sản phẩm trong bao gói, khi dùng dở phải bọc kín trong bao nilon
Không để cùng những sản phẩm có mùi khác
Sạch sẽ, không có côn trùng & nấm mốc

           Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chocola như nhiệt độ, các phương pháp trong lúc đều chế socola.

            Nhiệt độ :

            Về phần nhiệt độ trong quá trình nấu ta phải điều chỉnh nhiệt độ một cách hộp lý nếu nhiệt độ không phù hợp với nhiệt độ quy định khi nấu chocola thì sẽ làm cho socola trở nên dở hơn và cứng hơn.

• Tiêu chuẩn socola

Chocolate là từ dùng để gọi các sản phẩm làm từ hạt ca cao. Trước khi sản phẩm dạng cứng để ăn được chế biến, một loại nước uống từ hạt ca cao đã được biết đến từ rất lâu. Xuất xứ chính xác của từ chocolate không được biết rõ.Công bố chất lượng là điều bắt buộc đối với các nhà sản xuất hay kinh doanh về mặt hàng này.

Công ty VIETPAT là đơn vị chuyên công bố thực phẩm trên toàn quốc, mọi thắc mắc hay vướng bận gì cứ liên hệ ngay cho chúng tôi.

Những đối tượng doanh nghiệp cần công bố chất lượng chocolate

Tất cả các doanh nghiệp, tổ chức sản xuất, nhập khẩu, cung cấp chocolate.

• Hồ sơ cần thiết:
• Hồ sơ công bố hợp quy chocolate trong nước

Þ      Bản sao công chứng giấy ĐKKD của thương nhân trong nước hoặc giấy phép thành lập văn phòng đại diện của công ty sản xuất nước ngoài

Þ      Kết quả kiểm nghiệm (chỉ tiêu lý hóa, vi sinh, kim loại nặng) nếu không có thì phải gửi mẫu để kiểm nghiệm tại các trung tâm kiểm nghiệm tại Việt Nam

Þ      Giấy chứng nhận cơ sở có đủ điều kiện VSATTP

Þ      Nhãn sản phẩm hoặc ảnh chụp nhãn sản phẩm và dự thảo nội dung ghi nhãn (nếu có yêu cầu nộp mẫu thẩm định thì mẫu phải gắn nhãn)

Þ      3 mẫu sản phẩm

• Hồ sơ công bố hợp quy chocolate nhập khẩu

Þ      Bản sao công chứng giấy ĐKKD của thương nhân trong nước hoặc giấy phép thành lập văn phòng đại diện của công ty sản xuất nước ngoài

Þ      Kết quả kiểm nghiệm (chỉ tiêu lý hóa, vi sinh, kim loại nặng) CA của nhà sản xuất được cấp bởi cơ quan kiểm định tại nước xuất xứ

Þ      Nhãn sản phẩm hoặc ảnh chụp nhãn sản phẩm và dự thảo nội dung ghi nhãn (nếu có yêu cầu nộp mẫu thẩm định thì mẫu phải gắn nhãn)

Þ      Một trong giấy chứng nhận sau: GMP, HACCP hoặc ISO 22000 hoặc tương đương nếu có hoặc giấy tương đương (bản sao công chứng nước ngoài hoặc trong nước)

Þ      Chứng nhận lưu hành tự do (CFS) và chứng nhận y tế của nước xuất xứ

Þ      3 mẫu sản phẩm

• Quy trình công bố chất lượng chocolate của VIETPAT

Þ      Tư vấn cho doanh nghiệp các thủ tục pháp lý trong quá trình công bố

Þ      Xem xét, đánh giá, sửa đổi các tài liệu do khách hàng cung cấp để hồ sơ phù hợp với quy định của pháp luật

Þ      Tiến hành xét nghiệm, đánh giá và rút ra kết quả

Þ      Xây dự hồ sơ công bố  và nộp hồ sơ đến cơ quan có thẩm quyền

Þ      Theo dõi, giải quyết nếu hồ sơ xảy ra lỗi

Þ      Nếu thành công thì nhận chứng nhận và gửi cho khách hàng

• Lý do nên chọn dịch vụ công bố chất lượng chocolate tại VIETPAT

Þ      Dịch vụ tư vấn chuyên nghiệp và hoàn toàn miễn phí .

Þ      Dịch vụ chất lượng đặt chữ tín lên hàng đầu.

Þ      Đảm bảo tính chính xác , bảo mật cho khách hàng.

Þ      Nâng cao năng lực,uy tín và khả năng cạnh tranh của doanh nghiệp

Þ      Chứng chỉ có giá trị toàn cầu

Þ      Được cấp phép của cơ quan nhà nước

Þ      Đội ngũ chuyên môn và phân tích viên có trình độ chuyên sâu và được đào tạo theo tiêu chuẩn quốc tế

           Mọi nhu cầu hay thắc mắc về vấn đề công bố chất lượng cứ liên hệ ngay cho chúng tôi theo địa chỉ 0943.343.981 để được hỗ trợ tối đa nhất.

Chương III Phương pháp và giải pháp

Trong quá trình làm máy machines tempring socola chúng ta có thể chọn một trong số những phương pháp sao để có thể truyền nhiệt để đung nóng và nấu socola.

1.Truyền nhiệt qua nước .

Nước là một hợp chất hóa học của oxy và hidro, có công thức hóa học là H₂O. Với các tính chất lý hóa đặc biệt (ví dụ như tính lưỡng cực, liên kết hiđrô và tính bất thường của khối lượng riêng) nước là một chất rất quan trọng trong nhiều ngành khoa học và trong đời sống. 70% diện tích của Trái Đất được nước che phủ nhưng chỉ 0,3% tổng lượng nước trên Trái Đất nằm trong các nguồn có thể khai thác dùng làm nước uống.

Nước là chất tải nhiệt khá phổ biến, nhiệt độ giới hạn của nƣớc là 374°C
tương ứng với áp suất 225 at, vì vậy ta dùng nước ở gần nhiệt độ và áp suất
giới hạn để thực hiên quá trình truyền nhiệt cho chất cần đun nóng.

• Nguyên Lý của nước:

Việc đung nóng bằng nước ta có hai phương pháp trong máy machines tempering socola : ta cho nước vào thùng chứa với một lượng nước cần thiết sao đó ta làm cho điên trở chữ U nóng lên ( điện trở chữ U là điện trở đung nóng chất lỏng ).Sau khi điện trở đã nóng lên thì dẫn đến nhiệt độ của nước cũng tang lên.Làm cho phễu nóng lên và chỉ chờ cho nhiệt đô đến mức cần thiết để cho socola vào.

Hình 3 Nguyen lý hoạt động của nước

Ưu diểm của nước : không tiêu hao năng lượng, dể kiếm, giá thành hầu như miễn phí, truyền nhiệt ổn định .

Nhược điểm : Năng suất thấp,Nhiệt độ giảm xuống lâu, truyền nhiệt có sai lệch với thực tế .

 

2.Truyền nhiệt qua không khí.

Không khí là một khoảng không được bao trùm bởi cách khí oxi, NO2…

• Nguyên lý truyền nhiệt trong không khí để nấu socola :

Ta chuẩn bị hai thanh điện trở đặt trong thùng máy đã được cách nhiệt ta tạo khoản không trong thùng máy càng nhỏ càng tốt nó giúp cho lượng nhiệt tải ra từ điện trở sẽ tốt hơn và làm cho vật cần đung nóng nhanh nóng hơn.Ta mở nguồn điện điển làm cho điện trở nóng lên và hơi nóng lan ra toàn bộ không khí mà ta muốn cho nóng lên.

Hình 3.1 Nguyên lý hoạt động của không khí.

 

Ưu điểm : Không tiêu hao chi phí mua nhiên liệu, giá thành cũng rẽ, nhiệt độ tăng nhanh.Truyền nhiệt ổn định.

Nhược điểm : Thiết kế phức tạp, nhiệt độ giảm xuống lâu vì hơi nóng không được thoát ra.

3.Truyền nhiệt dòng cảm biến từ.

Nguyên lý của dòng cảm biến từ:

Khi được cấp nguồn, cuộn dây cảm biến từ sẽ phát ra một trường điện từ khỏi bề mặt của cảm biến.  Trường điện từ của cảm biến từ  khác nhau theo biên dạng và kích thước, phụ thuộc vào đường kính và cảm biến đó có được bọc giáp hay không được bọc.

Cảm biến từ có đường kính càng lớn thì sẽ phát ra trường điện từ càng lớn. Khi vật thể kim loại tiến lại đủ gần bề mặt của cảm biến từ, bắt đầu thâm nhập vào vùng có trường điện từ. Khi hiện tượng này xảy ra, các dòng điện xoáy được sinh ra trên bề mặt của vật thể kim loại. Nếu vật thể tiến lại gần hơn bề mặt của cảm biến từ thì dòng điện xoáy sẽ tăng lên và biên độ của từ trường sẽ bị giảm đi. Khi biên độ của trường điện từ đó giảm đến mức nào đó, cảm biến sẽ kích hoạt và hiển thị nó đã phát hiện được mục tiêu.

Hình 3.2 Nguyên lý hoạt động của dòng cảm biến từ.

Ưu điểm: đun nóng đồng đều, nhanh, có thể điều chỉnh dễ dàng, có thể
hoàn toàn tự động đƣợc.

Nhược điểm : Giảm nhiệt độ chậm.

4.Truyền nhiệt bằng dầu.

Trong trường hợp đun nóng tránh quá nhiệt và cần đồng đều, người ta
dùng dầu truyền nhiệt làm chất tải nhiệt trung gian. Dầu truyền nhiệt nằm ở phần giữa
vỏ trong và vỏ ngoài, dầu truyền nhiêt đuợc đun nóng nhờ các điện trở đun nóng và đồng thời dầu truyền nhiệt qua vỏ trong của thiết bị cho chất cần đun nóng.

• Nguyên lý hoạt động của đầu truyền nhiệt:

Ta cho dầu vào vùng chứa để chuẩn bị cho quá trình làm nóng dầu để dẫn nhiệt đến chất cần làm nóng.Sau khi cho dầu vào thùng chứa ta khỏi động nguồn điện lên chờ cho điện trở nóng lên và lúc đó dầu cũng nóng lên chờ cho nhiệt độ đến khi đạt yêu cầu ta cho socola vào.

Hình 3.3 Nguyên lý hoạt động của dầu

Ưu điểm :truyền nhiệt ổn định ,nhiệt đun nóng điều.

Nhược điểm : Truyền nhiệt chậm , tốn kém chi phí mua.

Vì vây từ những phương pháp gia nhiệt trên ta có thể lựa chọn phương pháp đun nóng bằng nước vì giá thành của nước hầu như là miễn phí và sự truyền nhiệt của nước cũng ổng định như các phương pháp trên.

Chương IV TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY.

1.Hình chiếu trục do của máy Tempering Chocola.

2.Chọn Điện trỡ chữ U.

• Hình Vẽ.

Hình 4.Điện trở chữ U.

• Đặc điểm của điện trở chữ U.

Là loại phần tử nung nóng đặt kính trong kim loại,để bảo vệ khởi tác động của môi trường  được nung nóng. Phần tử nung nóng được định vị trong chất cách diện dẫn nhiệt như cát thạch anh, bột MgO.

• Cấu tạo điện trở chữ U.

Hình4.1 :Cấu tạo của điện trở đốt nóng dạng chử U

• Chú Thích cấu tạo của điện trở đốt nóng chữ U:

1. Phần tử nung nóng được quần lò xo.
2. Lớp ngăn cách dẫn điện, cách nhiệt .
3. Vỏ kim loại bọc ngoài .
4. Dầu dẫn ra.
5. Lớp đệm kín.
6. Êcu
7. Đầu nối điện.

Dây đốt nóng có lớp kim loại bảo vệ nên có ưu điểm là thời gian sử dụng cao,an toàn, dùng dể nung nóng trực tiếp dầu mỡ, nước, dung dịch, đảm bảo chất lượng tốt hơn so với đây đốt hở trong công nghiệp.

• Tính toán công suất điện trở dùng trong mô hình.

Trong quá trình  nấu chảy socola ta cần nhiệt độ nhất định để cho socola ngon và đạt tiêu chuẩn ta cần phải chọn được điện trở chử U phù hợp.

Yều cầu thời gian gia nhiệt của socola trong thời gian 4 phút ( 1/15 h ).

Ta có nhiệt độ bình thường của nước: t1 = 25°C ( Giá trị thay đổi tùy theo nhiệt độ môi trường ).

Nhiệt độ yêu cầu gia nhiệt : t2 = 45°C.

Số lượng nước dùng để gia nhiệt : 3 lít ( m=3kg ).

Nhiệt dung riêng của nước ;cn = 4186 J/kg.K .

Þ    Nhiệt lượng cần cung cấp cho quá trình gia nhiệt.

Q=Q_nước + Q_phễu

   =[ m_nước x cn x (t₂-t₁)]+[m_phiễu x c x(t₂-t₁)]

   =(3 x 4186 x 20)+(2.116 x 1.125 x 20)

   = 304060J

Ta có : 1kWh = 3600000J.

Þ    Công suất điện trở đun nóng trong 1 giờ là =0,084 kWh.

Vậy công suất điện trở theo yêu cầu trong thời gian 2 phút.

P = 0,084 x 24.5 = 2.1 kW .

Ta có công suất P= 2.1 kW nên ta chọn điện trở đun nóng chữ U là 2kW.

3. Cảm biến nhiệt độ .

Cảm biến là thiết bị dùng để đo, đếm, cảm nhận,…các đại lượng vật lý không điện thành các tín hiệu điện.

Hình 4.2 ảnh của cảm biến nhiệt độ .

• Thông số kĩ thuật :
• Chiều dài đầu do là 15 cm.
• Chiều dài đoạn dây là 2 m.
• Số đầu dây là 2 dây.
• Là loại cảm biến nhiệt độ K nhưng thiết kế theo dạng sợi giống chiếc đũa, phần đuôi có dây đưa ra sản,  thường là 2 mét, loại này thì thường các hãng thiết kế với nhiệt độ đô thấp hơn so với can nhiệt loại K.
• Thiết kế có ren hoặc không ren, với kích thước nhỏ gọn thích hợp để do nhiệt trong khuôn đúc, lò có kích thước nhỏ, phòng thí nghiệm.

4.Bộ điều khiển nhiệt độ REX C100.

HÌNH 4.3. ẢNH ĐỒ HỒ HIỂN THỊ NHIỆT ĐỘ.

 

• Đặc điểm chung:

Bộ điều khiển nhiệt độ REX C100 có chức năng tự điều chỉnh PID kép:Điều khiển PID đáp ứng tốc độ cao để nhanh chóng đạt được giá trị mong muốn, điều khiển PID đáp ứng tốc độ chậm nhằm giảm thiểu độ vọt dốc cho dù tính đáp ứng có hơi chậm.

Tính nag cảnh báo quá nhiệt , cảnh báo đứt vòng lặp

• Bộ điều khiển nhiệt độ REX C100 có khả năng sao lưu bộ nhớ:
• Số lần sao lưu là 100.000 lần.
• Thời gian lưu trữ dữ liệu là năm.

Ứng dụng bộ điều khiển nhiệt độ REX-C100 : Sử dụng để điều khiển nhiệt độ trong các lò nhiệt, máy đúc nhựa, công nghiệp giấy,gỗ, hóa chất, linh kiện điện tử, chế biến thực phẩm.

Thông số kĩ thuật.

Kích thước	H48xW48
Hiển thị	Hiển thị Led 7 đoạn, giá trị thực PV: màu xanh, giá trị đặt SV: màu cam
Nguồn cấp	100–240 VAC 50/60Hz, 24V AC/DC
Ngõ vào	RTD: Pt100Ω, JPt100Ω Can nhiệt: K(CA), J(IC), R(PR), E(CR), T(CC), S(PR), N(NN), W(TT), B, PLII Điện áp :0 - 5VDC, 1-5VDC. Dòng : 0 - 20 mA, 4 - 20mA
Ngõ ra	Ngõ ra rơ le: 250VAC, 3A Ngõ ra xung điện áp: 0/12 VDC ( Điện trở tải: lớn hơn 600Ω) Ngõ ra dòng: DC 4-20mA (Điện trở tải: nhỏ hơn 600Ω) Ngõ ra Triac: 100 VAC, 200 VAC Ngõ ra alarm: 250VAC, 1A
Chu kỳ lấy mẫu	0.5 s
Phương pháp điều khiển	ON/OFF, P, PI, PD, PID
Tính năng	Cảnh báo quá nhiệt Cảnh báo đứt vòng lặp Cảnh báo ngõ ra Sao lưu bộ nhớ: + Số lần sao lưu: 100.000 lần + Thời gian lưu trữ dữ liệu: 10 năm
Truyền thông	Truyền dữ liệu PV/SV transmission, cài đặt SV)
Kiểu đấu nối	Cầu đấu, đế 11 chân
Kiểu lắp đặt	Lắp trên cánh tủ, bắt vít trên tủ điện
Phụ kiện	Gá lắp cánh tủ, đế (mua rời)
Cấp bảo vệ
Tiêu chuẩn	CE, UL, RoHS

 

Ứng dụng bộ điều khiển nhiệt độ REX-C100 : Sử dụng để điều khiển nhiệt độ trong các lò nhiệt, công nghiệp giấy, gỗ, hóa chất, linh kiện điện tử, chế biến thực phẩm.

• Mô ta

1-     Hiển thị giá trị đo được                    5- Phím Shift

2-     Hiển thị giá trị đặt                            6- Phím xuống

3-     Đèn báo động                                   7- Phím Lên

4-     Phím thiết lập

• Bản vẽ kích thước của REX C100.

 

Hình : Bản vẽ kích thước của Bộ điều khiển nhiệt REX C100.

5. ĐỘNG CƠ CÓ HỘP GIẢM TỐC.

Ta chọn động cơ có số vòng quay qua hộp giảm tốc là 300 vòng/phút.

Động cơ để quay đĩa quay để khuấy và mang socola lên máng đổ khuôn nên chỉ cần quay một chiều nhất định nên thiết kế điều khiển dễ dàng hơn các loại động cơ khác.

Động cơ có hộp giảm tốc giảm số vòng quay, tăng lực momen, công suất lớn hơn