THIẾT kế PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT CHÈ XANH với NĂNG SUẤT 14 tấn NGUYÊN LIỆU NGÀY

Sinh viên thực hiện: NGUYỄN THỊ THANH THANH Người hướng dẫn: Th.S TRẦN THỊ NGỌC THƯ 4 LỜI MỞ ĐẦU Việt Nam là nước sản xuất nông nghiệp là chủ yếu, tỷ trọng của nghành chiếm tỷ lệ khá c

MỞ ĐẦU

Lập luận kinh tế kỹ thuật

1.1.1 Thực trạng chè Việt Nam

Chè xanh là loại chè hiện đang chiếm phần lớn sức tiêu thụ trong nước Và trong những năm gần đây nhu cầu tiêu thụ chè trong nước tăng cao Đặc biệt vào các ngày lễ Tết hay các sự kiện quan trọng dùng để biếu tặng, làm quà, … Trà trong cuộc sống hiện nay không chỉ đáp ứng cho lứa tuổi trung niên mà còn đáp ứng cho nhu cầu lớn của giới trẻ, cùng với đó mà sự đòi hỏi cao về tính tiện lợi, nhanh chóng và thẩm mỹ Những thị hiếu này là điều kiện giúp những loại chè hòa tan hay chè túi nhúng có được chỗ đứng ổn định trên thị trường

Trong 6 tháng đầu năm 2021 lượng chè Việt Nam xuất khẩu của cả nước đạt 58.090 tấn Con số này tăng 0,3% so với lượng chè xuất khẩu cùng kỳ của năm 2020, thu về 94,86 triệu USD tăng 4,4%, giá trung bình đạt 1.632,9 USD tăng 41%

Theo thống kê từ Tổng cục Hải quan trong tháng 6/2021 cả nước có lượng chè xuất khẩu đạt 11.110 tấn, tương đương với thu về 19,57 triệu USD, giá trung bình tính được là 1.761 USD/ tấn tăng 9,8% về lượng và tăng 18,7% về kim ngạch so với tháng 5/2021, tăng 8,1% về giá So với tháng 6/2020 thì giảm 7,8% về lượng và giảm 2,1% về kim ngạch nhưng tăng 5,8% về giá

Pakistan vẫn là quốc gia đứng đầu về sức tiêu thụ chè của Việt Nam xuất khẩu sang, con số đạt trên 17.274 tấn, tương đương với 33,41 triệu USD, giá trung bình 1.933,9 USD/tấn, tăng 12% về lượng, tăng 14,4% về kim ngạch và tăng 2,1% về giá so với cùng kỳ năm 2020; chiếm 29,7% trong tổng lượng và chiếm 35,2% trong tổng kim ngạch xuất khẩu chè của cả nước Đài Loan là thị trường thứ 2 mà Việt Nam xuất khẩu chè sang, trong 6 tháng đầu năm 2021 Việt Nam xuất khẩu lượng chè tăng 15 % và tăng 12,9% về kim ngạch nhưng lại giảm 2% về giá so với 6 tháng đầu của năm 2020, đạt 8.425 tấn, tương đương 12,98 triệu USD

Thị trường thứ 3 mà Việt Nam xuất khẩu chè là Nga Nga tiêu thụ sản lượng chè của Việt Nam đạt mức 6.501 tấn, tương đương với 10,33 triệu USD, giá 1.589 USD/tấn, giảm 11,8% về lượng, giảm 7% kim ngạch nhưng tăng 5,5% về giá so với cùng kỳ, chiếm 11% trong tổng lượng và tổng kim ngạch xuất khẩu chè của cả nước

Thị trường tiêu thụ chè của Việt Nam đáng chú ý nhất là Trung Quốc, trong 6 tháng đầu năm 2021 sức tiêu thụ của thị trường Trung Quốc có mức tăng mạnh 55% về lượng, tăng đến 59% về kim ngạch và giá tăng 2,6% so với cùng kỳ năm 2020, đạt mức 5.405 tấn, tương đương 8,39 triệu USD, giá 1.552,4 USD/tấn

1.1.3 Lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy a Nguyên tắc chọn địa điểm xây dựng nhà máy

Khi lựa địa điểm xẫy dựng nhà máy cần lưu ý đến những nguyên tắc sau:

Sinh viên thực hiện: NGUYỄN THỊ THANH THANH Người hướng dẫn: Th.S TRẦN THỊ NGỌC THƯ 6

- Gần nguồn cung cấp nguyên liệu hay trong vùng cung cấp nguyên liệu giảm chi phí vận chuyển, nguyên liệu cung cung cấp phải ổn định

- Địa điểm xây dựng nhà máy phải nằm trong vùng quy hoạch của địa phương

- Gần đường giao thông, nhất là đường bộ và đường thủy để dễ dàng trong việc vận chuyển nguyên vật liệu, tiêu thụ sản phẩm

- Phải đủ diện tích để bố trí xây dựng các công trình hiện hữu đồng thời phải có khả năng mở rộng tương lai

- Phải tương đối bằng phẳng, cao ráo, ít bị ngập lụt, dễ cấp và thoát nước, là nơi có mực nước ngầm đủ sâu để giảm chi phí làm và là nơi có địa hình địa chất ổn định

- Phải gần nguồn điện, nguồn nước, gần các nhà máy khác để hợp tác nhiều mặt như cơ sở hạ tầng, công trình phúc lợi cho cán bộ công nhân đồng thời sử dụng nhân công hợp lý b Chọn địa điểm xây dựng nhà máy

Thị trấn Giang Tiên huyện Phú Lương tỉnh Thái Nguyên được lựa chọn là nơi đặt nhà máy do những thuận lợi sau:

- Với những đặc điểm thuận lợi về khí hậu và thổ nhưỡng, Phú Lương là vùng chuyên canh cây công nghiệp với 3.600ha năng suất gần 100 tạ/ha, năng suất nhất tỉnh

- Thị trấn Giang Tiên nằm trên quôc lộ 3, bên cạnh là dòng sông Đu thuận lợị giao thông thủy và bộ, cách thủ đô Hà Nội 130km là yếu tố thuận lợi cho việc giao lưu hàng hóa và phát triển các dịch vụ

- Từ thị trấn Giang Tiên rất thuận lợi cho giao thương với các tỉnh thành khác, đây là khu vực có mỏ than chất lượng tốt nhât

Thái Nguyên có nguồn nguyên liệu chè ổn định thuận lợi cho việc nhập nguyên nguyên liệu trong việc sản xuất Theo thống kê của Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Thái Nguyên, hiện toàn tỉnh có trên 22.300ha trồng chè và là tỉnh có diện tích chè phát triển lớn nhất cả nước với năng suất chè búp tươi đạt trên 118 tạ/ha, sản lượng chè búp tươi hơn 240.000 tấn/năm

Từ nhiều năm nay, cây chè trở thành cây kinh tế chủ lực, đem lại giá trị kinh tế lớn cho địa phương, giá trị sản phẩm thu được trên 1ha bình quân khoảng 300-500 triệu đồng; tại các vùng chè đặc sản có thể đạt từ 500-800 triệu đồng/ha.

TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM

Nguyên liệu

2.1.1 Mô tả chung về đặc tính của nguyên liệu

Cây chè hay cây trà có tên khoa học là Camellia sinensis là loài cây mà lá và chồi của nó được dùng để sản xuất chè xanh Chè xanh có nguồn gốc ở khu vực Đông Nam Á, nhưng ngày nay nó được phổ biến rộng rãi trên thế giới, trong các khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới Nó là loại cây xanh lưu niên mọc thành bụi hoặc là các cây nhỏ, thông thường được xén tỉa để thấp hơn 2 mét khi được trồng để lấy lá Nó có rễ dài, hoa chè có màu trắng ánh vàng Hạt của nó có thể ép lấy dầu Lá chè dài khoảng 4-15cm và rộng 2-5cm Lá tươi chứa khoảng 4% caffein Lá non có sắc xanh lục thường được thu hái để sản xuất chè Lá già thì có màu lục sẫm Tùy lứa tuổi mà lá chè được thu hái để sản xuất các thành phẩm khác nhau vì thành phần hóa học trong lá khác nhau

Nguyên liệu dùng để chế biến chè xanh là những búp chè 1 tôm 2, 3 lá non được thu hái từ các giống Assam, shan… Hiện nay các giống chè này được nhân rộng và có năng suất, chất lượng ổn định

2.1.1.1 Thành phần hóa học của tôm chè tươi

Bảng 2 1: Thành phần hóa học của tôm chè

Thành phần Khối lượng chất khô

Sinh viên thực hiện: NGUYỄN THỊ THANH THANH Người hướng dẫn: Th.S TRẦN THỊ NGỌC THƯ 9 a Nước trong búp chè

Nước là thành phần chủ yếu trong búp chè, chiếm khoảng 75 – 82%, là chất quan trọng không thế thiếu để duy trì các hoạt động sống của cây

Nghiên cứu hàm lượng nước trong nguyên liệu giúp chúng ta phản ánh được mức độ tiêu hao của nguyên liệu/1 đơn vị sản phấm và tùy thuộc vào hàm lượng nước đối với từng loại nguyên liệu, từ đó ta có biện pháp can thiệp công nghệ cho phù hợp Trong quá trình chế biến chè đen cần chú ý sự bay hơi nước b Tanin (chất chát)

Tanin là một thuật ngữ để chỉ một hỗn hợp chất chat của búp chè bao gồm các chất poliphenol như: Catechin, antoxantin, antoxiannin Catechin chiếm tới 80 – 85% tổng lượng hợp chất poliphenol trong búp chè

Tanin của chè là thành phần hóa học quan trọng Tanin không những tạo nên vị độc đáo của chè mà còn tham gia vào các quá trình biến đổi hóa học để tạo ra hương thơm và màu sắc nước pha đặc trưng của mỗi loại chè c Men (Enzyme)

Là nhân tố quan trọng trong quá trình sinh trưởng và chế biến chè, đặc biệt trong chế biến chè đen Enzyme có vai trò quyết định chiều hướng biến đổi các phản ứng sinh hóa trong giai đoạn làm héo, vò, lên men Trong búp chè có 2 loại enzyme chủ yếu là:

- Nhóm enzyme thủy phân: amylase, protease, glucosidase, …

- Nhóm enzyme oxi hóa – khử: peroxidase (PO), polyphenoloxydase (PPO)…

- Enzyme peroxydase, polyphenoloxydase đóng vai trò quan trọng nhất và có tác dụng khác nhau trong quá trình lên men chè đen Các enzyme này đều hoạt động mạnh ở 45 0 C, đến 70 0 C thì hoạt động yếu hẳn đi và ở nhiệt độ cao hơn sẽ bị vô hoạt hoàn toàn d Chất hòa tan (Chất chiết)

Là một trong những chỉ tiêu khách quan và quan trọng đế đánh giá chất lượng của chè Hàm lượng chất hòa tan trong nguyên liệu chè chiếm khoảng 40 – 45% so với chất khô, nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: Giống chè, phẩm cấp Trong chế biến chè đen, nếu làm đúng quy trình kĩ thuật thì chất hòa tan cũng bị giảm từ 6 – 8% so với chất khô Còn trong chế biến chè xanh cũng bị giảm khoảng 2 – 3% e Cafein

Cafein là chất kết tinh màu trắng, có vị đắng, không mùi, trong lá chè nó chiếm 2 – 5% so với chất khô (Trong hạt cà phê chỉ có 1 – 2% so CK) Hàm lượng của nó phụ thuộc vào giống chè, thời vụ, phẩm cấp chè Chè càng non thì hàm lượng caphêin càng cao f Vitamin

Là một họp chất hữu cơ rất cần và không thế thiếu được trong trong khấu phần thức ăn của con người và động vật Trong chế biến chè nó còn góp phần tạo hương thơm cho chè khi tác dụng với catechin Trong chè gồm có những nhóm vitamin sau:

- Nhóm hòa tan trong chất béo: vitamin K…

- Nhóm hòa tan trong nước: vitamin B, vitamin C… g Hợp chất pectin

Hợp chất pectin thuộc nhóm hidrat cacbon và là hỗn hợp phức tạp của các polisacrit và dẫn xuất của chúng

Vai trò của nó trong chế biến chè

- Tạo độ dính khi định dạng hình dáng búp chè (vò chè), tuy nhiên độ dính này bị giảm đi khi chè diệt men bằng phương pháp chần, hấp

- Tạo độ dịu ngọt cho sản phẩm h Hợp chất màu trong chè

Chất màu trong lá chè chủ yếu là chlorophil ngoài ra còn có carotin và xantophin Màu xanh trong lá chè chủ yếu là chlorophil i Tinh dầu và hương thơm của chè

Tinh dầu là một hỗn hợp các chất hữu cơ dễ bay hơi bao gồm nhiều cấu tử (nhiều chất) khác nhau, trong chè tươi có cấu tử tinh dầu có mùi hăng tươi hoặc mùi thơm, còn trong chè thành phấm hầu hết là có mùi thơm

2.1.1.2 Yêu cầu về nguyên liệu

Chỉ tiêu lựa chọn nguyên liệu:

Chất lượng của chè sản phẩm phụ thuộc trực tiếp vào chất lượng của búp chè Vì vậy, kiểm soát chất lượng của búp chè đóng vai trò quan trọng trong công nghệ chế biến chè Dựa theo TCVN 1053-86 về chất lượng búp chè tươi, chúng tôi đề ra tiêu chuẩn búp chè cho sản xuất chè công nghiệp của nhà máy:

Chỉ tiêu về sâu bệnh: Đối với búp chè tươi đem đi sản xuất không được phép có rép sấp, ráy xanh, không bị phồng lá

Chỉ tiêu cảm quan: Búp chè tươi phải đạt các tiêu cảm quan sau:

- Trạng thái bên ngoài: Búp chè thu hoạch gồm một tôm 2-3 lá Búp chè còn nguyên vẹn, không bị dập nát, không vết thối rữa, không bị ôi ngót

- Búp chè phải đạt độ trưởng thành kỹ thuật, tức là đang ở giai đoạn phát triển có một tôm hai, ba lá, nhưng lá cuối cùng sờ không ráp tay

- Nguyên liệu chè được thu hái từ những nương chè đang khai thác Thời điểm thu hái là lúc chè đạt độ trưởng thành kỹ thuật, nguyên liệu có chất lượng tốt nhất, đảm bảo được lứa hái sau và thu hoạch với sản lượng cao nhất

Sản phẩm chè xanh

Chè xanh là loại chè không lên men, nước pha có màu xanh tươi hoặc vang, hương thơm đặc trưng cho từng giống chè và mùi cốm nhẹ, vị chát đượm, dịu và có hậu ngọt Ngay từ giai đoạn chế biến đầu tiên, người ta tiến hành diệt men, đình chỉ hoạt động của các enzym Sự chuyển hóa các chất có trong chè diễn ra không có sự tham gia của các enzym mà do dưới sự tác dụng của nhiệt và ấm thành phần polyphenol trong chè xanh chủ yếu là các hợp chất catechin

2.2.2 Chỉ tiêu chất lượng chè xanh

Dựa theo TCVN 1455 -1993 về sản phẩm chè xanh và tiêu chuẩn ngànhTCN 156-1992 cho chè xanh xuất khẩu, ta nêu ra các tiêu chuẩn cho chè sản phẩm chè xanh của nhà máy như sau:

Chè xanh được chia làm 6 loại: Đặc biệt, OP, P, BP, BPS, F theo tiêu chuẩn cảm quan ngoại hình, màu nước, hương và vị

Bảng 2 2: Chỉ tiêu cảm quan chè xanh

Tên loại chè Ngoại hình Màu nước Hương và vị Đặc biệt Màu xanh tự nhiên, cánh chè dài, xoăn đều non

Thơm mạnh tự nhiên, thoáng cốm Đậm dịu, có hậu vị ngọt

OP Màu xanh tự nhiên, cánh chè dài, xoắn đồng đều

Vàng xanh sáng Thơm tự nhiên tương đối mạnh Chát đậm, dịu dễ chịu

P Màu xanh tự nhiên, cánh chè ngắn hơn

Vàng sáng Thơm tự nhiên, chát tương đối dịu, có hậu vi

BP Màu xanh tự nhiên mảnh nhỏ hơn chè

Thơm tự nhiên, ít đặc trưng, chát tương đối dịu

BPS Màu xanh xám, mảnh nhỏ tương đối đều, nhỏ hơn

Vàng hơi đậm Thơm vừa choáng hơi già, chát hơi xít

F Màu vàng xám, nhỏ tương đối đều

Vàng đậm Thơm nhẹ Chát đậm xít

Bảng 2 3: Chỉ tiêu hóa lý chè xanh

Hàm lượng chất tan (% chất khô) ≥ 34

Hàm lượng tanin (% chất khô) ≥ 20

Hàm lượng caffenin (% chất khô) ≥ 2

Hàm lượng chất xơ (% chất khô) ≥ 2 Độ ẩm (% chất khô) ≤ 0,001

Hàm lượng vụn (% khối lượng sản phẩm) ≤ 7,5

Hàm lượng cho tổng (% chất khô) ≥ 16,5

Hàm lượng tạp chất lạ ≤ 1

Chương 3: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ- THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG

Quy trình công nghệ sản xuất chè xanh

Hình 3 1: Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất chè xanh

Thuyết minh quy trình công nghệ

Nguyên liệu trong sản xuất chè là những búp chè 1 tôm, hai hoặc ba lá non Nguyên liệu chè ảnh hưởng rất lớn đến quá trình chế biến và chất lượng chè thành phẩm

Nguyên liệu phải tươi, không bị ôi ngốt, không dập nát, không lẫn tạp chất, không sâu bệnh Neu tỷ lệ sâu bệnh nhiều phải hạ cấp Nếu cao hơn 70% phải hủy bỏ

Chè khi thu hái phải đúng phẩm cấp, không nên hái lẫn nhiều loại với nhau gây khó khăn cho quá trình chế biến

Thực hiện thu hái nguyên liệu đúng lứa, đúng thời gian quy định, nhằm duy trì sự sinh trưởng của cây chè bình thường và hạn chế tới mức thấp nhất dư lượng thuốc bảo vệ thực vật có trong nguyên liệu

Hạn chế thu hái nguyên liệu vào những ngày trời mưa vì vừa khó chế biến, chất lượng chè lại không tốt (trừ những đợt mưa kéo dài ngày sợ chè quá lứa)

Trong quá trình thu hái nguyên liệu, không lèn chặt quá ở trong sọt hoặc để lâu trên đồi gây hấp hơi làm ảnh hưởng đến hương thơm của chè thành phẩm sau này Chè sau khi thu hái phải được vận chuyển ngay về nơi chế biến để sản xuất kịp thời nhằm hạn chế tới mức thấp nhất những khuyết tật có thể xảy ra như ôi, ngốt, chua thiu

Làm giảm đi một lượng ẩm nhất định làm đọt chè mềm mại hơn, tạo thuận lợi cho quá trình diệt men tiếp theo được triệt để b Phương pháp tiến hành

Chè được rải đều theo chiều dài máng héo với độ dày 20 – 25cm Không khí nóng có nhiệt độ 30 – 45°C, được thổi từ dưới lên

Không được để chè bị dập nát trong khi rải chè, công nhân rải chè không được dẫm chân lên hoặc đi lại trên lớp búp chè

Trong khi rải chè, có thế thối một luồng không khí nhẹ qua máng, luồng không khí này không được đủ mạnh đế làm cản trở việc rải chè, chỉ đủ làm mát chè và ngăn ngừa hiện tượng sinh và tích nhiệt

Không được xáo trộn chè sau khi chè đã được rải, vì chè héo dễ dập nát hơn chè tươi xảy ra hiệ c Những yếu tố ảnh hưởng đến héo

Phẩm cấp chè Chè tươi, chè non phải héo trong thời gian dài Chè già, chè dài phải héo trong thời gian ngắn hơn Ảnh hưởng của độ dày lớp chè nếu dải dày quá, chè héo không đều Số lần đảo rũ, phương pháp đảo rũ Nhiệt độ, độ ấm tương đối của không khí Thời tiết hanh khô việc héo chè sẽ nhanh hơn trời mưa Thời gian héo chè d Yêu cầu kỹ thuật

Nắm một nắm chè héo vào tay, mở tay ra chè ruỗi ra từ từ lá không táp, cuộng không gãy là héo tốt Nếu chè nở nhanh ra là chè còn sống (chè héo chưa tới mức) Nếu nắm chè ruỗi ra quá chậm chè bị héo quá mức (lá bị táp) Kể cả chè héo quá mức và héo chưa tới mức đều đưa vào loại chè héo chưa đúng mức Độ ẩm: 60 – 65 %

Mùi: thơm dễ chụi không có mùi hang ban đầu của chè tươi

Mức độ héo: 80 – 85% chè từ màu xang chuyển sang màu vàng

3.2.3 Chần diệt men a Mục đích:

Sinh viên thực hiện: NGUYỄN THỊ THANH THANH Người hướng dẫn: Th.S TRẦN THỊ NGỌC THƯ 17 Đình chỉ hoạt động của các enzyme có trong nguyên liệu, giúp khống chế quá trình biến đổi của nguyên liệu

Tạo ra sự biến đổi về tính chất cơ lý của nguyên liệu sao cho phù hợp với quá trình vò chè sau này Khử mùi hăng của lá chè tươi b Phương pháp tiến hành

Trải chè lên băng tải rồi cho vào máy chần, dùng hơi nước quá bão hòa ở áp suất cao để diệt men Sau khi chần, tiến hành làm nguội nhanh bằng không khí mát c Yêu cầu kỹ thuật

- Làm nguội nhanh bằng không khí mát trong 2 phút

- Độ ẩm nguyên liệu cuối: 75% d Biến đổi chính trong quá trình diệt men

- Vật lý: Lá chè trở nên dai hơn, nhiệt độ của chè nguyên liệu tăng

- Hóa lý: Sự ngưng tụ hơi nước trên bề mặt lá chè

- Sinh học: Vi sinh vật bị tiêu diệt, tế bào lá ngưng hoạt động sống

- Hóa sinh: Hệ enzyme bị vô hoạt hoàn toàn e Các yếu tố ảnh hưởng

Nguyên liệu: Chè nguyên liệu phải có cùng độ trưởng thành kỹ thuật, mỗi loại nguyên liệu có một thông số công nghệ riêng

Nhiệt độ: Khi sử dụng nhiệt độ quá cao ảnh hưởng đến tính chất cơ lý của lá chè, gây vón cục cho quá trình vò Nhiệt độ của tác nhân diệt men quá thấp khiến quá trình diệt men diễn ra lâu, lượng enzyme trong lá chè không bị vô hoạt hoàn toàn, ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm

Chè sau khi chần độ ẩm vẫn còn cao nên ta tiến hành ép để bay hết lượng hơi ngưng tụ trên bề mặt lá chè trong quá trình chần b Phương pháp tiến hành

Chè sau khi chần xong được làm nguội và đưa vào máy ép và ép

- Tạo hình dáng cho cánh chè

- Làm giập một phần tế bào lá chè, để các chất dễ tan vào nước sôi khi pha chế

- Chè đưa vào vò do đã được diệt men dưới tác dụng của nhiệt độ cao nên các

- chất có tính keo dính có trong chè được hoạt hóa, giúp cho lá chè dễ xoắn chắc và ít bị gãy

- Tạo hương trong giai đoạn cuối của quá trình vò b Phương pháp tiến hành

CÂN BẰNG VẬT CHẤT

Số liệu cơ sở tính toán

Vì vùng nguyên liệu được quy hoạch có thể cung cấp nguyên liệu ổn định về cả chất lượng và số lượng nên nhà máy có thể hoạt động suốt năm

- Số ngày trong năm: 365 ngày

- Số ngày làm việc trong năm: 293 ngày

- Số ca sản xuất trong một ngày: 1 ca/ngày gồm 12 tiếng

4.1.2 Số liệu ban đầu của chế biến chè xanh

Bảng 4 1: Độ ẩm của nguyên liệu qua các công đoạn chế biến chè xanh

Số thứ tự Nguyên liệu và bán thành phẩm Độ ẩm (%)

2 Búp chè sau làm héo 65

12 Chè sau phân loại Quạt hòm

4.1.3 Tỉ lệ hao hụt nguyên liệu trong sản xuất

Bảng 4 2: Tỉ lệ hao hụt nguyên liệu trong chế biến chè xanh

Số thứ tự Tên quá trình Tỉ lệ hao hụt (%)

Tính nguyên liệu, sản phẩm cho từng công đoạn sản xuất

Nguyên liệu: 14 tấn/ ngày = 14000kg/ngày

- G1 là lượng chè trước khi qua các công đoạn

- G2 là lượng chè sau khi qua các công đoạn

- W1 là độ ẩm chè ban đầu

- W2 là độ ẩm chè sau

Cân bằng vật chất được tính cho 14000kg nguyên liệu

- Lượng búp chè tươi còn lại sau làm héo là:

Do tổn thất của quá trình lựa chọn, làm héo là 1% nên lượng nguyên liệu thực tế là:

Lượng nước tách ra khỏi quá trình làm héo

- Lượng búp chè tươi còn lại sau quá trình chần là:

- Do tổn thất của quá trình chần là 7% nên lượng nguyên liệu thực tế là:

- Lượng nước tách ra sau quá trình chần là

- Lượng búp chè tươi còn lại sau quá trình ép là:

- Do tổn thất của quá trình ép là 6% nên lượng nguyên liệu thực tế là:

- Lượng nước tách ra sau quá trình ép là:

- Lượng nguyên liệu sau quá trình vò 1:

- Do tổn thất của quá trình vò sấy là 1% nên lượng nguyên liệu thực tế là:

- Lượng nước tách ra trong quá trình vò:

- Lượng nguyên liệu sau quá trình sàng lần 1 là:

- Do tổn thất của quá trình sàng lần 1 là 0,5% nên lượng nguyên liệu thực tế là:

- Lượng nước tách ra trong quá trình sàng lần 1 là:

- Lượng nguyên liệu sau quá trình vò sàng 2:

- Do tổn thất của quá trình vò sàng 2 là 1% nên lượng nguyên liệu thực tế là:

- Lượng nước tách ra sau quá trình vò sàng 2 là:

- Lượng nguyên liệu sau quá trình sàng 2:

- Do tổn thất của quá trình sàng là 0,5% nên lượng nguyên liệu thực tế là:

- Lượng nước tách ra sau quá trình sàng 2 là:

- Lượng chè sau quá trình sấy lần 1:

- Do tổn thất của quá trình sấy lần 1 là 1% nên lượng nguyên liệu thực tế là:

- Lượng nước tách ra trong quá trình sấy lần 1:

- Lượng chè sau quá trình sấy lần 2:

- Do tổn thất của quá trình sấy lần 2 là 1% nên lượng nguyên liệu thực tế là:

- Lượng nước tách ra sau quá trình sấy 2 là:

* Quá trình cắt nhỏ chè:

- Lượng chè sau quá trình cắt nhỏ:

- Do tổn thất của quá trình cắt nhỏ chè là 0,5 nên lượng nguyên liệu thực tế là:

- Lượng chè thu được sau quá trình:

- Do tổn thất của quá trình quạt hòm là 0,5 nên lượng nguyên liệu thực tế là:

- Do tổn thất của quá trình phân loại là 0,5 nên lượng nguyên liệu thực tế là:

Lượng chè thu được sau quá trình:

- Do tổn thất của quá trình sàng thô là 0,5 nên lượng nguyên liệu thực tế là:

- Do tổn thất của quá trình sàng tinh là 0,5 nên lượng nguyên liệu thực tế là:

- Khối lượng chè thu được trong thực tế:

* Lượng bao bì sử dụng:

- Chè xanh được bao gói chân không trước khi đóng hộp

- Đóng hộp dạng 250g chè / 1 hộp cho 50% lượng sản phẩm

+ Số lượng bao bì sử dụng bao gói chân không:

-+ Lượng hộp quy cách 100g/1 hộp cần thiết:

+ Số lượng bao gói chân không

+ Lượng hộp quy cách 250g/1 hộp cần thiết là:

- Số lượng thùng carton dùng làm bao bì vận chuyển:

- Hộp chè quy cách 100g chè sản phẩm / hộp được đóng thùng 50 gói / thùng

- Hộp chè quy cách 250g chè sản phẩm / hộp được đóng thùng 40 gói / thùng

Ta có: Năng suất nhà máy là 14 tấn nguyên liệu/ ngày Thời gian làm việc trong phân xưởng là 1 ca gồm 12 tiếng Suy ra số nguyên liệu sản xuất chè xanh trên giờ là 1166,67 ( kg/h)

Bảng 4 3: Tổng kết khối lượng nguyên liệu qua các quá trình sản xuất chè xanh

STT Tên nguyên liệu và bán thành phẩm

2 Búp chè sau làm héo 9900 825

Bảng 4 4: Tổng kết số lượng bao bì sử dụng trong quy trình sản xuất chè xanh

STT Loại bao bì Số lượng(cái)

1 Bao bì nhựa 100g chè/gói 14062,4

2 Hộp gỗ quy cách 100g chè/gói 14062,4

3 Bao bì nhựa 250g chè /gói 5625

4 Hộp quy cách 250 chè/gói 5625

LỰA CHỌN THIẾT BỊ

Thiết bị sự dụng trong quy trình sản xuất chè xanh

Hình 5 1: Thiết bị làm héo

Kích cỡ quạt lựa chọn:

Lượng không khí lưu thông: 30000Cfm

Thời gian làm héo: 3 giờ

Với lượng nguyên liệu ban đầu là 1166,67 kg/h, số thiết bị cần làm héo là:

Sinh viên thực hiện: NGUYỄN THỊ THANH THANH Người hướng dẫn: Th.S TRẦN THỊ NGỌC THƯ 29 n = 1166,67

Hình 5 2: Thiết bị chần băng tải

Công suất tiêu thụ điện: 5 Kw

Với lượng nguyên liệu ban đầu là 825 kg/h thì số thiết bị hấp cần là n = 825

- Ống lọc khe dạng V, khe hở 0.75mm, đường kính trong 350mm, dài 1000mm

• Động cơ 7.5kW, tốc độ 7 vòng / phút

- Với lượng nguyên liệu đầu vào là 767,25 kg/h thì số thiết bị sấy cần là: n = 767,25

Hình 5 4: Thiết bị vò chè

Tốc độ vò: 48 vòng /phút

- Với lượng nguyên liệu ban đầu là 631,0625 kg/h thì số thiết bị vò cần là: n = 631,0625

Sau khi vò chè lần 1 ta tiến hành vò chè lần 2

- Với lượng nguyên liệu ban đầu là 426,3 kg/h thì số thiết bị vò cần là: n = 426,3

Sau khi vò ta tiến hành sàng cho chè đỡ vón cục

Hình 5 5: Thiết bị sàng chè

- Công suất động cơ: 2.2kw

- Tốc độ rung lắc: 960 vòng/phút

- Với lượng nguyên liệu ban đầu là 600,175 kg/h thì số thiết bị sàng cần là: n = 600,175

Ta có sàng chè lần 2

- Với lượng nguyên liệu ban đầu là 563kg/h thì số thiết bị sàng cần là: n = 563

Hình 5 6: Thiết bị sấy băng tải

- Với lượng nguyên liệu đầu vào 560,2275 kg/h thì số thiết bị sấy cần là n = 560,2275

Sau khi sấy lần 1 thì ta tiếp tục sấy lần 2 với nguyên liệu đầu vào là 291,1 kg/h thì thiết bị sấy cần là n = 291,1

Hình 5 7: Thiết bị cắt nhỏ chè

- Với lượng nguyên liệu ban đầu là 242,75 kg/h thì số thiết bị cắt nhỏ cần là: n = 242,75

Hình 5 8: Thiết bị quạt hòm

- Với lượng nguyên liệu ban đầu là 241,5 kg/h thì số thiết bị quạt hòm cần là: n = 241,5

500 = 0,483 chọn 1 thiết bị (5.11) b Sàng phân loại

Hình 5 9: Thiết bị phân loại

- Số đĩa sàng: 2 đĩa cho 2 loại: chè chính phẩm và chè vụn

- Công suất động cơ: 7,46 Kw

- Với lượng nguyên liệu đầu vào là 223,6 kg/h thì số thiết bị phân loại cần là: n = 223,6

- Với lượng nguyên liệu đầu vào là 239,1 kg/h thì số thiết bị sàng cần là: n = 239,1

Hình 5 11: Thiết bị sàng tầng

- Với lượng nguyên liệu đầu vào là 237,93 kg/h thì số thiết bị sàng cần là: n = 237,93

Hình 5 12: Thiết bị đóng gói

- Vận tốc đóng gói: 5 — 10 gói/ phút

- Giới hạn khối lượng trong một gói:

- Khối lượng nguyên liệu chè đưa vào máy đóng gói: (kg)

- Vậy số lượng máy đóng gói để sản xuất chè đen OTD là

Sinh viên thực hiện: NGUYỄN THỊ THANH THANH Người hướng dẫn: Th.S TRẦN THỊ NGỌC THƯ 39 n = 236,74

Chọn 1 thiết bị đóng gói

Bảng 5 1: Số lượng máy cho quy trình sản xuất chè xanh

Thiết bị Phương pháp thực hiện

Năng suất nhà máy (kg/h)

Năng suất máy (kg/máy)

Làm héo Thiết bị làm héo

Chần Thiết bị chần Gián đoạn 6 767,25 500 2 Ép Thiết bị ép Gián đoạn 10 621,0625 700 1

Vò 1 Thiết bị vò Gián đoạn

Sàng 1 Thiết bị sàng Liên tục - 426,3 300 2

Vò 2 Thiết bị vò Liên tục 35 563 250 2

Sàng 2 Thiết bị sàng Liên tục - 560,2275 300 2

Sấy 1 Thiết bị sấy Gián đoạn 15-20 291,1 500 1

Sấy 2 Thiết bị sấy Gián đoạn 15-20 242,75 500 1

Cắt Thiết bị cắt Liên tục - 241,5 2700 1

Phân loại Quạt hòm Liên tục - 223,6 500 1

Sàng thô Thiết bị sàng Liên tục - 237,93 500 1

Sàng tinh Sàng tầng Gián đoạn 60 236,74 300 1

Bao gói Thiết bị bao gói

CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG

Tính điện

- Điện dùng trong phân xưởng có 2 loại

- Điện động lực: điện vận hành thiết bị

- Điện dân dụng: điện chiếu sáng

6.1.1 Điện vận hành thiết bị

Bảng 6 1: Tính toán điện năng sử dụng cho thiết bị

Thiết bị Số lượng Công suất

Thời gian hoạt động (phút)

Lượng điện tiêu thụ (kW/h)

Thiết bị sấy băng tải

Tổng công suất các thiết bị sản xuất chính: Ptbc = 249,46 kw/h

Công suất sử dụng của các thiết bị phụ trợ khác: lò hơi, motor, hệ thống cung cấp nước, lấy bằng 50% công suất điện động lực của phân xưởng

6.1.2 Điện dân dụng a Điện chiếu sáng khu sản xuất chính

Diện tích khu sản xuất: S = 300 m 2

Chọn công suất chiếu sáng riêng: p = 10 W/m 2

Công suất điện dùng cho khu sản xuất chính là:

Chọn bóng đèn loại 75 W/bóng Vậy số bóng đèn trong khu sản xuất chính là: n = 40 bóng b Tính cho kho nguyên liệu

Chọn kiểu đên huỳnh quang với cách bố trí như sau:

Khoảng cách giữa đèn và các tường là: l = 0.3 m Đối với chiều dài ta bố trí 3 bóng đèn, mỗi bóng cách nhau 3m với công suất 100w /bóng Đổi với chiều rộng ta bổ sung 4 bóng đèn, mỗi bóng cách nhau 3m với công suất 100w /bóng

Số bóng trong kho là: 7 bóng

Tổng công suất bóng đèn trong kho là:

P2 = 7 x 100 = 700 W (6.2) c Tính cho kho thành phẩm

Chọn đèn kiểu huỳnh quang với cách sắp xếp như sau:

Khoảng cách giữa đèn và các tường là: l = 0.3 m Đối với chiều dài ta bố trí 3 bóng đèn, mỗi bóng cách nhau 3m với công suất 100w / bóng Đổi với chiều rộng ta bổ sung 10 bóng đèn, mỗi bóng cách nhau 2.4m với công suất 100w / bóng

Số bóng trong kho là: 13bóng

P3 = 13 x 100 = 1300 W (6.3) d Tính cho kho bao bì, vật tư

Khoảng cách giữa đèn và các tường là: l = 0.3 m Đối với chiều dài ta bố trí 3 bóng đèn, mỗi bóng cách nhau 3m với công suất 100w / bóng Đổi với chiều rộng ta bổ sung 5 bóng đèn, mỗi bóng cách nhau 2.2 m với công suất 100w / bóng

P4 = 8 x 100 = 800 W (6.4) e Tính cho phòng quản đốc

Khoảng cách giữa đèn và các tường là: l = 0.3 m Đối với chiều dài ta bố trí 3 bóng đèn, mỗi bóng cách nhau 3m với công suất 75w / bóng Đổi với chiều rộng ta bổ sung 8 bóng đèn, mỗi bóng cách nhau 1.3 m với công suất 75w / bóng

Số bóng trong phòng là: 11 bóng

Tổng công suất bóng đèn trong phòng là:

Khoảng cách giữa đèn và các tường là: l = 0.3 m Đối với chiều dài ta bố trí 3 bóng đèn, mỗi bóng cách nhau 2.2 m với công suất 75w / bóng Đổi với chiều rộng ta bổ sung 8 bóng đèn, mỗi bóng cách nhau 1.2 m với công suất 75w / bóng

Khoảng cách giữa đèn và các tường là: l = 0.3 m

Sinh viên thực hiện: NGUYỄN THỊ THANH THANH Người hướng dẫn: Th.S TRẦN THỊ NGỌC THƯ 43 Đối với chiều dài ta bố trí 3 bóng đèn, mỗi bóng cách nhau 1.7 m với công suất 75w / bóng Đổi với chiều rộng ta bổ sung 2 bóng đèn, mỗi bóng cách nhau 2.4 m với công suất 75w / bóng

Tổng công suất bóng đèn trong phòng:

Số bóng trong nhà ăn là: 5 bóng

Tổng công suất bóng đèn nhà ăn:

Kích thước: 16 x 2 m Chọn 6 đèn kiểu huỳnh quang

Tổng công suất bóng đèn hành lang là:

Tổng công suất bóng đèn nhà hành chính là:

Sinh viên thực hiện: NGUYỄN THỊ THANH THANH Người hướng dẫn: Th.S TRẦN THỊ NGỌC THƯ 44 n Tính cho phân xưởng cấp điện

Số bóng trong phân xưởng là: 6 bóng

Tổng công suất bóng đèn trong phân xưởng là:

P8 = 6 x 75 = 450 W (6.13) o Tính cho phân xưởng cấp hơi

Khoảng cách giữa đèn và các tường là: l = 0.3 m Đối với chiều dài ta bố trí 3 bóng đèn, mỗi bóng cách nhau 2.5 m với công suất 75w / bóng Đổi với chiều rộng ta bổ sung 3 bóng đèn, mỗi bóng cách nhau 2.5m với công suất 75w / bóng

Số bóng trong phân xưởng là: 6 bóng

Tổng công suất bóng đèn trong phân xưởng là:

P9 = 6 x 75 = 450 W (6.14) p Tính cho phòng bảo trì

Kích thước phòng: D = 9 m, R = 9 m, h Chọn 6 đèn kiểu campact với công suất 75w / bóng

Tổng công suất bóng đèn trong trạm là:

P10 = 6 x 75 = 450 W (6.15) q Tính cho khu vực vệ sinh, nhà tắm

Số bóng trong khu vực vệ sinh, nhà tắm: 64bóng

Tổng công suất bóng đèn trong nhà là:

P11 = 4 x 75 = 300 W (6.16) r Tính cho kho quần áo lao động

Chọn đèn kiểu campact với cách sắp xếp như sau:

Khoảng cách giữa đèn và các tường là: l = 0.3 m Đối với chiều dài ta bố trí 3 bóng đèn, mỗi bóng cách nhau 3 m với công suất 75w / bóng Đổi với chiều rộng ta bổ sung 4 bóng đèn, mỗi bóng cách nhau 2.2 m với công suất 75w / bóng

Tổng công suất bóng đèn trong kho xe 2 bánh là:

P12 = 7 x 75 = 525 W (6.17) s Tính cho phòng thay đồ nam

Chọn đèn kiểu campact với cách sắp xếp như sau:

P13 = 4 x 75 = 300 W (6.18) t Tính cho phòng thay đồ nữ

Số bóng trong nhà ăn là: bóng

Tổng công suất bóng đèn trong nhà là:

Chọn 2 đèn kiểu campact với công suất 75w / bóng

Tổng công suất bóng đèn trong trạm là:

P15 = 2 x 75 = 150 W (6.20) v Tính cho khu vực cấp và xử lý nước cấp

Chọn đèn kiểu huỳnh quang với công suất 75w / bóng

Số bóng trong khu xử lý nước thải là:16 bóng

Tổng công suất bóng đèn là:

Tính nước

6.2.1 Nước dùng cho sản xuất

Nước rửa dụng cụ thiết bị Định mức: Mrdc = 1.67 (m 3 /h) (6.29)

Vậy tổng lượng nước dùng cho sản xuất trong 1 ngày là :

6.2.2 Tính lượng nước sinh hoạt

Nước dùng cho nhà ăn tập thể: 30 lít/1 ngày, 1 người

Lượng nước tiêu thụ: 300 × 30 × 10 -3 = 9 (m 3 /ngày)

Nước dùng cho vệ sinh: 40 lít/1 ngày, 1 người

Lượng nước dùng trong 1 ngày: 300 × 40 × 10 -3 = 12 (m 3 /ngày)

Nước dùng cho tưới cây xanh: 3 lít/1 ngày, 1m 2

Lượng nước cần dùng trong 1 ngày: 3 × 200 × 10 -3 = 0.6 (m 3 /ngày)

Nước dùng cho cứu hỏa:

Một cột định mức 2.5 lít/s Tính chữa cháy trong vòng 3h

Lượng nước cần dùng trong 3h là: 3 × 2.5 × 3600 × 10 -3 = 27 (m 3 )

Vậy lượng nước tiêu hao cho sinh hoạt là:

Năng suất sử dụng nước

Tổng lượng nước tiêu hao: 20,04 + 39.6 = 59,64 m 3 /ngày

Tổng lượng nước sử dụng cho phân xưởng trong 1 ngày có đến hệ số sử dụng không đồng đều K = 1.5

Tính đường ống dẫn nước:

D: là đường kính dẫn ống dẫn nước,(m) a: là vận tốc nước chảy trong ống, lấy a = 1m/s

V là lượng nước cần dùng trong 1h

TÍNH XÂY DỰNG

Chọn diện tích xây dựng

7.1.1 Một số cơ sở để chọn diện tích xây dựng

Bố trí thiết bị và chọn diện tích xây dựng các phân xưởng sản xuất:

- Dựa vào kích thước thiết bị, hệ thống thiết bị

- Dựa vào khoảng cách giữa các thiết bị: thông thường 1.5m

- Thiết bị cách tường: thường tối thiểu 1.5m

- Các thiết bị có tính năng tương tự nên đặt thành nhóm

- Bề rộng của các lối đi trong phân xưởng 1.5-3m

- Chọn diện tích các kho nguyên liệu, kho thành phẩm:

- Dựa vào khối lượng nguyên liệu, khối lượng thành phẩm đối ta trong thời gian bảo quản

- Dựa vào kích thước các giá đỡ

- kích thước các lối đi trong kho, thao tác vận chuyển

Bố trí mặt bằng, chọn diện tích các phân xưởng phụ, các công trình phục vụ sản xuất, sinh hoạt trong nhà máy:

- Dựa vào kích thước, số lượng các phân xưởng sản xuất chính, phụ, các công trình phục vụ sản xuất, sinh hoạt

- Diện tích đất dự trữ khoảng 30-100% diện tích các phân xưởng sản xuất chính

- Diện tích cây xanh khoảng 20-30%

- Các công trình chính hướng ra phía đường giao thông chính (Cổng chính)

- Phân luồng giao thông giữa các dãy nhà và chọn khoảng cách phù hợp

- Các công trình vệ sinh công cộng đặt cuối hướng gió

Vùng sản xuất: là vùng quan trọng nhất, thường được bố trí giữa nhà máy các khu khác đặt xung quanh

- Các công trình năng lượng thường được bố trí phía sau xí nghiệp, cuối hướng gió, gần nguồn cung cấp nước

- Các kho chứa thường đặt cạnh đường giao thông chính, phía sau nhà máy hoặc cạnh rìa nhà máy

- Nhà hành chính, quản trị: bố trí trước nhà máy về phía giao thông chính, nhiều người đi lại

7.1.2 Diện tích các phân xưởng chính a Các phân xưởng sản xuất

Chọn diện tích dựa vào bố trí các thiết bị trên mặt bằng mỗi phân xưởng, diện tích lắp đặt thiết bị, lối đi giữa các khu vực, chiều dài và chiều rộng phân xưởng theo bước cột 12m

Chọn mái dốc có cửa mái để thông gió

* Diện tích phân xưởng sản xuất

* Diện tích các kho chứa

Kho chứa nguyên liệu: kho chứa nguyên liệu được thiết kế để chứa đủ nguyên liệu cho một ngày sản xuất

Lượng búp chè sản xuất trong 1 ngày là 14 tấn

- Khối lượng riêng khối búp chè 70,71 kg/𝑚 3

=> Chọn kích thước kho chứa nguyên liệu 9 × 12 × 6 = 648 (m)

Kho thành phẩm: Kho thành phẩm đủ chứa tối thiểu lượng sản phẩm sản xuất trong 7 ngày

- Hộp chè được xếp vào thùng carton mỗi thùng kích thước 0,5 x 0,6 x 0,4 (m) thùng được xếp trên pallet gồm 27 thùng chia làm 3 tầng

- Số lượng thùng sản xuất trong 7 ngày: 352 x3 = 1506 (thùng)

=> Số pallet cần sử dụng 1506/27 = 40 (pallet)

=> Diện tích tối thiểu của kho chứa thành phẩm: 40 x1,1 x 1,1 = 48,8 𝑚 2

- Lựa chọn diện tích kho thành phẩm 9 x 24 𝑚 2

- Kích thước kho chứa bao bì

Bao bì chứa là các bao bì nhựa PE, hộp gỗ, thùng carton có thể sản xuất trong một tháng Lấy 50% diện tích chừa cho các lối đi và khoảng cách giữa các loại nguyên liệu

=> Chọn diện tích xây dựng là 9 x 12 = 108 𝑚 2

Bảng 7 1: Tổng kết các kho ghép với phân xưởng sản xuất

Các kho Dài x Rộng (m) Diện tích (m 2 )

Kho bao bì – vật tư 9 x12 108

Bảng 7 2: Các phòng ghép với phân xưởng sản xuất

Các phòng Dài x Rộng (m) Diện tích (m 2 )

7.1.3 Diện tích các phân xưởng phục vụ sản xuất

Bảng 7 3: Diện tích các khu vực công trình khác

Tên xưởng Dài x Rộng (m) Diện tích (m 2 )

Bảng 7 4: Diện tích khu vực xử lý nước

Khu vực Dài x Rộng (m) Diện tích (m 2 )

Khu vực cấp và xử lý nước cấp 20 x 15 300

7.1.4 Diện tích khu vực xử lý hành chính, quản lý, sinh hoạt

Bảng 7 5: Diện tích khu vực xử lý hành chính, quản lý, sinh hoạt

Các phòng Dài x Rộng (m) Diện tích (m 2 )

7.1.5 Diện tích các khu vực và công trình

Bảng 7 6: Diện tích các khu vực công trình khác

Các khu vực, công trình Dài x Rộng (m) Diện tích (m 2 )

Kho quần áo lao động 9 x 9 81

Khu vực vệ sinh, nhà tắm 6 x 5 30

Bố trí mặt bằng nhà máy

- Tổng diện tích nhà máy: 47880 (m 2 )

KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM

VỆ SINH – AN TOÀN LAO ĐỘNG

Định dạng
Số trang	73
Dung lượng	1,37 MB