Người mua châu Âu trả tiền cho nước chanh dây cô đặc không chỉ vì đường và axit. Họ trả tiền cho mùi chanh dây.

Trong nhà máy không có thu hồi hương, mùi đó bay theo hơi nước trong tháp cô đặc, ngưng ở bình ngưng và chảy ra cống.

Bài này dành cho người sắp ký hợp đồng dây chuyền cô đặc dứa, chanh dây, xoài. Ba câu hỏi: vì sao hương mất, cụm thu hồi hương đặt ở đâu, và làm sao biến nó thành tiền.

1. Hương bay trước nước

Mùi quả là hàng chục hợp chất dễ bay hơi ở mức phần triệu: este, rượu, aldehyde, terpene. Dứa có furaneol và ethyl 2-methylbutanoate. Chanh dây có ethyl butanoate, ethyl hexanoate, hexyl butanoate. Xoài nghiêng về terpene và lactone, khác nhau rõ theo giống.

Điểm chung: chúng bay hơi nhanh hơn nước rất nhiều.

Độ bay hơi tương đối của chất thơm trái cây so với nước trong dung dịch đường 15% và 60%

Trong dung dịch đường 15%, gần với dịch quả, ethyl butyrate bay hơi gấp khoảng 855 lần nước. Ở 60% đường, con số là 6.500 lần. Chỉ cần bốc khoảng 10% nước đầu tiên, phần lớn este đã rời dịch quả.

Tháp cô đặc chanh dây (14 lên 50 °Bx) bốc khoảng 70% lượng nước. Tháp cô đặc dứa (14 lên 60 °Bx) bốc khoảng 77%. Không có gì chặn lại thì gần như toàn bộ hương nhẹ đi theo hơi nước.

Kết quả là concentrate đúng Brix, đúng axit, đúng màu, nhưng khi pha lại có mùi “nấu”, phẳng, không ra mùi quả tươi.

2. Lấy hương ra trước, rồi mới cô đặc

Sơ đồ vị trí cụm thu hồi hương đặt trước tháp cô đặc chân không trong dây chuyền nước quả cô đặc

Nhiều sơ đồ trên mạng vẽ hương được “chưng lại” từ hơi thứ của tháp cô đặc. Dây chuyền trái cây nhiệt đới hiện đại không làm vậy. Dịch quả đi qua cụm thu hồi hương trước. Dịch đã tách hương mới vào tháp cô đặc chân không.

Cụm thu hồi hương làm ba việc:

Bốc hơi 10–30% dịch trong bồn chân không hoặc thiết bị màng rơi. Phần hơi này mang theo hầu hết chất thơm.
Cô hương bằng cột chưng cất hoặc chuỗi bình ngưng có nhiệt độ giảm dần, xuống tới glycol khoảng −15 °C. Kết quả là essence đậm đặc gấp 100–200 lần so với trong dịch quả.
Trữ lạnh essence, rồi định lượng trả lại vào bồn cấp của máy tiệt trùng, hoặc đóng riêng để bán.

Có ba công nghệ chính: cột chưng cất ở áp suất khí quyển, ngưng phân đoạn dưới chân không, và cột đĩa quay (spinning cone) chạy ở 25–35 °C. Chúng khác nhau ở nhiệt độ dịch phải chịu và mức đầu tư. Không có công nghệ hợp cho mọi nhà máy. Chỉ có công nghệ đúng với loại quả, độ pulp và người mua.

3. Biến hương thành tiền

Thu được hương mà không bán được thì cụm thiết bị này chỉ sản xuất ra nước thải đắt tiền. Có ba con đường.

Trả hương lại vào sản phẩm của mình. Concentrate có hương gần quả tươi hơn. Nhà máy đồ uống, sữa chua, kem nếm được khác biệt đó.

Giao concentrate kèm hương cùng loài quả cho nhà đóng chai châu Âu. Theo Chỉ thị 2001/112/EC của EU (sửa đổi bởi Chỉ thị 2012/12/EU), hương, pulp và tế bào lấy từ cùng loài quả bằng phương pháp vật lý được phép phục hồi vào nước quả từ cô đặc. Luật không bắt buộc phục hồi hương, nhưng buộc nước quả pha lại phải giữ được đặc tính cảm quan của một nước quả trung bình cùng loại. Muốn nước chanh dây pha lại có mùi chanh dây, nhà đóng chai cần hương chanh dây cùng loài. Giao được cả hai thì anh chị bán một giải pháp. Không giao được thì concentrate chỉ còn cạnh tranh bằng Brix và giá.

Bán essence như hương liệu tự nhiên. Theo Quy định 1334/2008 của EU, sản phẩm được ghi “hương chanh dây tự nhiên” khi ít nhất 95% thành phần hương có nguồn gốc từ chính chanh dây. Essence thu hồi từ dịch chanh dây đáp ứng đúng điều kiện đó.

4. Chi phí chạy thấp hơn anh chị nghĩ

Phép tính lượng essence của nhà máy chanh dây 10 tấn quả mỗi giờ và chi phí hơi của cột thu hồi hương

Lấy ví dụ một dây chuyền chanh dây vàng 10 tấn quả/giờ, hiệu suất dịch 40%. Dây chuyền này cho khoảng 20–40 kg essence/giờ, tức 48–96 tấn mỗi vụ 120 ngày. Đó là con số phải mang đi hỏi người mua trước khi chốt cấu hình.

Về năng lượng: trong ví dụ tính toán của sổ tay Saravacos, cột thu hồi hương cần khoảng 5% lượng hơi của tháp cô đặc và khoảng 2% lượng nước giải nhiệt. Khoản chi lớn hơn nằm ở hệ lạnh glycol và kho trữ essence. Hai thứ này phải có trong phạm vi cung cấp.

5. Có nên đầu tư?

Cây quyết định có nên đầu tư cụm thu hồi hương cho nhà máy puree và nước quả cô đặc

Chỉ làm puree nguyên chất (NFC): không cần cụm riêng. Nên hỏi thêm bình ngưng hương trên bồn khử khí, vì bồn khử khí cũng làm mất hương.
Cô đặc dứa, chanh dây lên cao, bán cho nhà đóng chai châu Âu hoặc hãng hương liệu: nên mua cụm thu hồi hương ngay từ đầu. Lắp sau phải đổi đường ống, thêm hệ lạnh, tìm chỗ đặt bồn, và thường phải dừng dây chuyền giữa hai vụ.
Bán concentrate làm nguyên liệu nấu mứt, nhân bánh: có thể bỏ, nhưng chừa chỗ và đường ống để lắp sau.

Hai cảnh báo trước khi ký:

Cụm thu hồi hương không phân biệt mùi thơm và mùi hỏng. Quả lên men sinh ethanol và ethyl acetate, cả hai đều bay hơi dễ và được cô cùng hương tốt. Essence mùi lên men là essence không bán được. Chất lượng hương bắt đầu từ bãi tiếp nhận.
Đừng nghiệm thu bằng mắt. Độ fold của essence và tỷ lệ thu hồi chất thơm chủ lực phải được viết thành tiêu chí trong hợp đồng, như trong bài FAT và SAT.

Chọn thị trường trước, chọn máy sau. Với cụm thu hồi hương, câu đó đúng theo nghĩa đen: biết ai mua hương, mua ở dạng nào, rồi mới chọn thiết bị.

Bản đầy đủ dạng ebook. Ebook “Thu hồi hương trái cây” phân tích kỹ ba công nghệ, phép tính chi tiết, bốn sai lầm thường gặp và tám câu hỏi gửi nhà cung cấp trước khi ký. Anh chị gửi email tới contact@paulnguyen.vn, tôi gửi bản PDF.

Nếu anh chị đang cân nhắc cấu hình cụ thể, xem phiên chẩn đoán dự án.

Đọc thêm trên paulnguyen.vn

Nguồn

Saravacos G.D., Kostaropoulos A.E., Handbook of Food Processing Equipment, 2002, chương 11 (độ bay hơi tương đối, bảng 11-2; thiết bị thu hồi essence; cột đĩa quay) và chương 1 (ví dụ 1-1, cân bằng năng lượng có thu hồi essence).
Liên minh châu Âu, Chỉ thị 2001/112/EC về nước quả, Phụ lục I, đã sửa đổi bởi Chỉ thị 2012/12/EU.
Liên minh châu Âu, Quy định (EC) 1334/2008 về hương liệu, Điều 16.
Tokitomo Y. và cộng sự, Odor-active constituents in fresh pineapple, Biosci. Biotechnol. Biochem. 69(7), 2005.
Janzantti N.S. và cộng sự (Embrapa), Passion fruit volatile composition, Weurman Flavour Research Symposium, 2008.

Ghi chú: lượng essence là ước tính của tác giả (thể tích dịch chia độ fold); công suất và hiệu suất dịch lấy từ một hợp đồng thiết bị thực tế, không nêu tên khách hàng.