Thiết kế phân xưởng sản xuất tinh bột sắn

Thiết kế phân xưởng sản xuất tinh bột sắn

BÁO CÁO ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

ĐỀ TÀI THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG

SẢN XUẤT TINH BỘT

NỘI DUNG BÁO CÁO

 Phần 1: Lập luận Kinh tế – Kỹ thuật

 Lựa chọn nguyên liệu sản xuất tinh bột

 Lựa chọn địa điểm xây dựng

 Lựa chọn năng suất thiết kế

 Phần 2: Nguyên liệu – Sản phẩm

 Đặc điểm nguyên liệu

 Yêu cầu đối với nguyên liệu

 Bảo quản nguyên liệu

 Tiêu chuẩn chất lượng tinh bột sắn

 Ứng dụng của tinh bột sắn

NỘI DUNG BÁO CÁO

 Phần 3: Quy trình công nghệ

 Sơ đồ quy trình công nghệ

 Thuyết minh quy trình công nghệ

 Phần 4: Tính toán và thiết kế phân xưởng

 Tính cân bằng vật chất

 Tính nước cho phân xưởng sản xuất

 Tính và chọn thiết bị

 Tính điện cho phân xưởng sản xuất

 Mặt bằng cho phân xưởng sản xuất

 Phần 5: Hình ảnh thực tế về phân xưởng sản xuất tinh bột ở Tây Ninh

LẬP LUẬN KINH TẾ – KỸ THUẬT

Phần 1

LỰA CHỌN NGUYÊN LIỆU

Ta chọn cây sắn để sản xuất tinh bột do các nguyên nhân sau:

 Giá cả của tinh bột sắn thì thấp hơn so với tinh bột gạo và tinh bột lúa mì

 Cây sắn không đòi hỏi khắt khe về điều kiện canh tác đặc biệt là nguồn nước

LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM

 Trong khu vực Đông Nam Bộ thì tỉnh Tây Ninh có diện tích và sản lượng sắn chiếm ưu thế nhất so với các tỉnh khác.

 Diện tích trồng sắn từ 0,8 nghìn ha (năm 2000) tăng lên 43,3 nghìn ha (năm 2005)

 Sản lượng sắn từ 9,6 nghìn tấn (năm 2000) tăng lên 1064,5 nghìn tấn (năm 2005).

→ Ta chọn tỉnh Tây Ninh làm nơi xây dựng nhà máy

LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM

XÂY DỰNG

Nhà máy dự kiến được xây dựng trong khu công nghiệp Trâm Vàng xã Thanh Phước huyện Gò Dầu tỉnh Tây Ninh Do:

 Khu công nghiệp nằm ở đầu mối giao thông liên vùng: đường xuyên Á đi thị trấn Gò Dầu và đi cửa khẩu Mộc Bài, quốc lộ 22B đi thị xã Tây Ninh và cửa khẩu Xa Mát nên rất thuận lợi về giao thông vận tải và xuất khẩu.

 Địa điểm xây dựng nhà máy gần nguồn nguyên liệu

vì huyện Gò Dầu gần những vùng chuyên canh cây sắn ở các huyện Tân Châu, Châu Thành, Dương Minh Châu

LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM

XÂY DỰNG

Khu công nghiệp

Trâm Vàng

LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM

XÂY DỰNG

 Nguồn điện: sử dụng nguồn điện từ khu công nghiệp cung cấp nên có thể đảm bảo hoạt động liên tục cho nhà máy

 Nguồn nước: sử dụng nguồn nước từ khu công nghiệp cung cấp nên không tốn nhiều chi phí để xử lý nước

 Vấn đề xử lý nước thải, chất thải: khu công nghiệp có khu xử lý nước thải, chất thải tập trung do đó giảm được vấn đề ô nhiễm môi trường

LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM

XÂY DỰNG

 Vấn đề mở rộng sản xuất: vì đây là khu công nghiệp mới mở, đất đai còn trống nhiều, giá thuê đất tương đối thấp cùng với những chính sách hỗ trợ doanh nghiệp của tỉnh như giảm thuế, miễn thuế

 Nguồn lao động: lao động địa phương tương đối dồi dào

LỰA CHỌN NĂNG SUẤT THIẾT KẾ

 Nhiều nhà máy sản xuất tinh bột sắn gần đây đã được hình thành tại các huyện Long Thành (Đồng Nai), Tân Biên (Tây Ninh),… có công suất chế biến trung bình từ 100 ÷

400 tấn củ tươi/ngày

 Cùng với những thuận lợi về thị trường tiêu thụ thì năng suất thiết kế cho nhà máy dự kiến 50 tấn tinh bột thành phẩm/ngày là điều không quá khó để có thể thực hiện

NGUYÊN LIỆU – SẢN PHẨM

Phần 2

ĐẶC ĐIỂM NGUYÊN LIỆU

 Phân loại: sắn đắng và sắn ngọt

 Cấu tạo củ gồm: vỏ gỗ, vỏ củ, thịt củ và lõi

ĐẶC ĐIỂM NGUYÊN LIỆU

Tỷ lệ % (theo khối lượng) của các thành phần có trong củ sắn:

ĐẶC ĐIỂM NGUYÊN LIỆU

Các hợp chất khác:

 Độc tố: trong củ khoai mì, HCN tồn tại dưới dạng cyanogenic glucoside gồm 2 loại linamarin và lotaustralin

YÊU CẦU ĐỐI VỚI NGUYÊN LIỆU

 Củ nhỏ và ngắn (chiều dài khoảng 10cm, đường kính củ chỗ lớn nhất dưới 1,5cm) không quá 4%

 Củ dập nát và gẫy vụn không quá 3%

 Lượng đất và tạp chất tối đa từ 1,5% ÷ 2%

 Không có củ thối

 Củ có dấu vết chạy nhựa nhỏ hơn 5%

BẢO QUẢN NGUYÊN LIỆU

Một số phương pháp bảo quản khoai mì tươi:

 Bảo quản trong hầm kín: mục đích nhằm hạn chế sự hoạt động của các enzyme oxy hóa

 Bảo quản bằng cách phủ cát khô

 Bảo quản bằng cách nhúng hoặc phun dung dịch nước vôi 0,5%, sau đó dùng trấu hoặc cát phủ kín đống khoai mì

Chỉ tiêu vật lý:

 Đối với bột mịn thì hơn 90% qua lỗ rây 0,6mm,

 Với bột thô hơn 90% qua lỗ rây 1,2mm.

Chỉ tiêu hóa lý:

 Hàm lượng ẩm: 13%.

 Hàm lượng acid HCN 10mg/kg Hàm lượng acid HCN 10mg/kg ≤ ≤

 Hàm lượng kim loại nặng: không có.

 Hàm lượng xơ 2% Hàm lượng xơ 2% ≤ ≤

 Hàm lượng tro 3% Hàm lượng tro 3% ≤ ≤

TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG

TINH BỘT SẮN

Theo tiêu chuẩn của FAO: TC 176 -1989 (được chỉnh sửa vào tháng 1 -1995)

TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG

TINH BỘT SẮN

Theo tiêu chuẩn của FAO: TC 176 -1989 (được chỉnh sửa vào tháng 1 -1995)

Chỉ tiêu vi sinh:

 Vi sinh vật gây bệnh: không có

 Côn trùng gây hại: không có

Chỉ tiêu cảm quan:

 Bột màu trắng khô và mịn

 Không có mùi vị khác thường

 Không bị nhiễm bẩn

ỨNG DỤNG CỦA TINH BỘT SẮN

Trong công nghệ sản xuất thực phẩm:

 Các loại bánh: bánh quy, bánh snack, bún, miến, mì ống, mì sợi…

 Các sản phẩm thủy phân từ tinh bột: tinh bột biến tính, mạch nha, glucose, sorbitol, maltodextrin…

 Từ glucose bằng con đường lên men có thể sản xuất ra: rượu, mì chính

ỨNG DỤNG CỦA TINH BỘT SẮN

Trong một số ngành công nghiệp khác:

 Keo dán hoặc chất kết dính

 Thức ăn gia súc

 Dược phẩm

 Dệt nhuộm

 Sản xuất giấy

QUY TRÌNH COÂNG NGHEÄ

Phaàn 3

QUÁ TRÌNH NGÂM

 Mục đích: tách bớt một lượng chất hòa tan trong nguyên liệu, làm bở đất cát để nâng cao hiệu suất quá trình rửa sau này

 Cho CaO vào nước ngâm để ức chế sự hoạt đôïng của vi sinh vật đồng thời làm tăng độ hòa tan của một số chất màu sinh ra do phản ứng oxy hóa

RỬA VÀ BÓC VỎ

Mục đích: quá trình rửa và bóc vỏ làm sạch nguyên liệu và tách bỏ phần vỏ gỗ của củ

Các biến đổi

 Biến đổi vật lý: khối lượng củ giảm

 Biến đổi hóa lý: Có sự tách một số chất hoà tan trong nguyên liệu như độc tố, sắc tố, tannin… vào trong nước rửa

 Biến đổi hóa sinh: Sự hoạt động của các enzyme oxy hóa làm đen củ khoai mì ở những chỗ bị trầy xước

CẮT KHÚC

Mục đích: quá trình cắt khúc sẽø cắt nhỏ nguyên liệu để quá trình nghiền tiếp theo đạt hiệu quả cao hơn

Các biến đổi

 Biến đổi vật lý: sự giảm kích thước

 Biến đổi hóa sinh: Sự hoạt động của các enzyme oxy hóa làm biến màu củ khoai mì ở những chỗ bị cắt

Mục đích: quá trình nghiền làm giải phóng tinh bột khỏi tế bào bằng cách phá vỡ màng tế bào

Các biến đổi

 Biến đổi vật lý: Tế bào tinh bột bị phá vỡ giải phóng tinh bột dưới dạng những hạt có kích thước rất nhỏ

 Biến đổi hóa sinh: các enzyme trong tế bào cũng được giải phóng và có điều kiện hoạt động, nhất là các enzyme thủy phân tinh bột, enzyme oxy hóa

TÁCH BÃ

Mục đích: tách phần lớn lượng bã thô ra khỏi hỗn hợp

Các biến đổi

 Biến đổi vật lý: nồng độ chất khô giảm

 Biến đổi hóa sinh: Phản ứng oxy hóa do enzyme làm sẫm màu bột xảy ra không đáng kể do dịch sữa thu được có hàm lượng nước tương đối cao

TÁCH DỊCH BÀO

Mục đích: loại phần dịch bào có chứa polyphenol và enzyem polyphenoloxydase và các hợp chất hòa tan khác

Các biến đổi

 Biến đổi vật lý: tỉ trọng khối tinh bột tăng

 Biến đổi hóa lý: sau quá trình tách dịch bào

ta thu được phần nước dịch và phần tinh bột ướt

 Biến đổi sinh học: nếu để dịch bào tiếp xúc với tinh bột quá lâu, vi sinh vật sẽ sử dụng tinh bột như một nguồn cơ chất và quá trình lên men sẽ diễn ra

RỬA TINH BỘT

Mục đích: nhằm tách triệt để tạp chất mịn ra khỏi tinh bột, làm tăng độ tinh khiết của sản phẩm sau này

Các biến đổi

 Biến đổi hóa lý: nồng độ chất khô giảm

TÁCH TINH BỘT

Mục đích: tách bớt nước ra khỏi tinh bột, đưa khối tinh bột về độ ẩm thích hợp để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình sấy tiếp theo

Các biến đổi

 Biến đổi vật lý: sự tách nước ra khỏi các hạt tinh bột dưới tác dụng của trọng lực hay lực li tâm

 Biến đổi hóa lý: nồng độ chất khô của hỗn hợp sau khi tách nước tăng lên

SẤY TINH BỘT

Mục đích: tách một lượng lớn nước ra khỏi khối tinh bột ướt vừa được tinh sạch, đưa khối tinh bột ướt về trạng thái bột khô.

Các biến đổi

giảm xuống.

ra khỏi khối tinh bột.

nguyên liệu sẽ bị ức chế.

sinh vật trên bề mặt vật liệu

BAO GÓI

Mục đích

 Nhằm bảo vệ sản phẩm tinh bột sau khi đã sấy khô và làm nguội khỏi các tác động không tốt của môi trường xung quanh

 Tạo thuận tiện cho vậân chuyển và phân phối tới người tiêu dùng

TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ

Phần 4

TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT

1 giờ Ngày (24h) Năm (300 ngày) Nhập liệu 9,424 226,18 67854

Ngâm, rửa, cắt 9,424 226,18 67854

Tách dịch bào 1 15,306 367,34 110202

Tách dịch bào 2 9,157 219,77 65931

Rửa tinh bột 6,991 167,78 50334

Tách tinh bột 5,034 120,82 36246

Tách dịch bào lần 2 3,271

Rửa tinh bột 2,797

TÍNH NƯỚC THẢI

TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ

Phễu nhập liệu 1 Thể tích 10m 3

Băng tải 4 Dài 6m; rộng 1,2m

Máy bóc vỏ 1 Dài 6m; đường kính 2m

Máy rửa củ 1 Dài 8m; rộng 1,2m; cao 1,2m Máy cắt khúc 1 Dài 2m; rộng 1m; cao 1,2m Máy nghiền 1 Đường kính tang nghiền 1,4m Bồn chứa 4 Cao 3,2m; đường kính 2m

Ly tâm lắng tách dịch bào lần 1 4 Năng suất 4m 3 /giờ

Ly tâm lọc tách bã 2 Năng suất 5m 3 /giờ

TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ

Ly tâm đĩa tách dịch bào lần 2 4 Năng suất 3m 3 /giờ

Vít tải 4 Công suất động cơ 6HP

Bơm huyền phù tinh bột 2 Năng suất 10m 3 /giờ

Bơm sữa tinh bột 3 Năng suất 10m 3 /giờ

Bơm nước 5 Năng suất 8m 3 /giờ

Máy tách tinh bột 2 Thể tích làm việc 2m 3

Hệ thống sấy khí thổi 1 Chiều cao ống sấy 20m

Hệ thống đóng bao 1 Năng suất 100 bao (50kg)/giờ

TÍNH ÑIEÄN

MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG

HÌNH ẢNH THỰC TẾ VỀ PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT TINH BỘT

Ở TÂY NINH

Phần 5

PHỄU NHẬP LIỆU

THIẾT BỊ BÓC VỎ GỖ

THIẾT BỊ RỬA CỦ

THIEÁT BÒ CAÉT KHUÙC

THIEÁT BÒ NGHIEÀN

THIẾT BỊ LY TÂM TÁCH DỊCH

THIẾT BỊ LY TÂM TÁCH BÃ

THIẾT BỊ LY TÂM TÁCH TINH BỘT

BỒN RỬA TINH BỘT

CYCLON TÁCH TINH BỘT

HỆ THỐNG SẤY KHÍ ĐỘNG

CYCLON LẮNG THU HỒI TINH BỘT

THIẾT BỊ ĐÓNG BAO

CÁM ƠN THẦY CÔ

VÀ CÁC BẠN ĐÃ QUAN TÂM THEO DÕI