Thiết kế nhà máy sản xuất Snack Khoai Lang

Đồ án Công nghệ thực phẩm: Snack Khoai Lang

23 I

CNBM GVHD SVTH

5

STT

2 3 4 5 6

1 1 1 1 1

1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1

10

11

1 1

Chương 1: Luận chứng kinh tế - kỹ thuật 3

1.1 Luận chứng kinh tế 3

1.2 Luận chứng kỹ thuật 6

1.3 Thiết kế năng suất 6

1.4 Thiết kế lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy 8

1.4.1 Vị trí: 8

1.4.2 Điều kiện tự nhiên: 11

1.4.3 Hệ thống giao thông: 11

1.4.4 Hệ thống cung cấp điện: 11

1.4.5 Hệ thống cung cấp nước: 11

1.4.6 Hệ thống xử lý nước thải: 12

1.4.7 Thông tin lao động: 12

1.4.8 Ưu đãi đầu tư 12

1.4.9 Các tiện ích công cộng 12

1.5 Thiết kế sản phẩm 13

1.5.1 Thiết kế chất lượng sản phẩm 13

1.5.2 Thiết kế quy cách sản phẩm 14

Chương 2: Nguyên liệu 15

2.1 Khoai lang 15

2.2 Olein dầu cọ tinh luyện (RBD Palm Olein) 16

2.3 Bột gia vị 17

2.4 Nguyên liệu phụ 18

2.4.1 Bao bì 18

Chương 3: Thiết kế công nghệ 20

3.1 Quy trình công nghệ theo sơ đồ khối 20

3.2 Thuyết minh quy trình công nghệ 21

3.2.1 Rửa 21

3.2.2 Gọt vỏ 21

3.2.3 Kiểm tra – xử lý 21

3.2.4 Cắt lát 21

3.2.5 Rửa 22

3.2.6 Làm ráo 22

3.2.7 Chần 22

3.2.8 Làm ráo 23

3.2.9 Chiên 23

3.2.10 Làm ráo dầu 23

3.2.11 Kiểm tra – phân loại 24

3.2.12 Tẩm gia vị 24

3.2.13 Đóng bao bì 24

4.1 Tỉ lệ tổn thất ở các quá trình 24

4.2 Rửa 25

4.3 Gọt vỏ 25

4.4 Kiểm tra – xử lý 25

4.5 Cắt lát 25

4.6 Rửa 25

4.7 Làm ráo 25

4.8 Chần 25

4.9 Làm ráo 25

4.10 Chiên 25

4.11 Làm ráo dầu 25

4.12 Kiểm tra – phân loại 25

4.13 Tẩm gia vị 25

4.14 Đóng bao bì 25

Chương 5: Tính toán, lựa chọn thiết bị chính và phụ 25

5.1 Kế hoạch sản xuất của phân xưởng 25

5.2 Tính toán và chọn thiết bị chính 25

5.3 Tính toán và chọn thiết bị phụ 25

Chương 6: Tính toán năng lượng, điện, nước 26

6.1 Hơi nước 26

6.2 Điện 26

6.3 Nước 26

Chương 7: Thiết kế nhà xưởng 26

7.1 Kho nguyên liệu 26

7.2 Kho bao bì 26

7.3 Kho sản phẩm 26

7.4 Khu sản xuất 26

Chương 8: An toàn sản xuất nhà xưởng 26

Chương 9: Tài liệu tham khảo 27

Chương 1: Luận chứng kinh tế - kỹ thuật

1.1 Luận chứng kinh tế

Ngành bánh kẹo Việt Nam có tốc độ tăng trưởng cao và ổn định, với sản lượng hàng năm trên 150 ngàn tấn, doanh thu năm 2014 đạt 27 ngàn tỉ đồng (BĐ 1) Mức tăng trưởng doanh

Hình 1.1 Biểu đồ phát triển ngành bánh kẹo Việt Nam

Hình 1.2 Biểu đồ giá trị và tăng trưởng các loại bánh snack

thu hàng năm toàn ngành bình quân trong giai đoạn 2010 – 2014 đạt 10%, trong khi con số này trong giai đoạn 2006 – 2010 là 35%, dự báo từ 2015 – 2019 mức tăng trưởng khoảng 8- 9%

ASEAN hiện là một thị trường hấp dẫn đối với các nhà sản xuất đồ ăn nhẹ (snack) bởi lượng dân số trẻ tăng nhanh và tiềm năng kinh tế mạnh Trong 10 nước thì Đông Nam Á, Malaysia, Thái Lan, Indonesia, Phillippines và Việt Nam (sau đây gọi tắt là TIPMV) có lượng dân số lớn nhất, chiếm 85% dân số toàn khu vực Cùng với đó, giá trị kết hợp thị trường snack

của 5 quốc gia này đạt 3,5 tỷ USD, tăng 11% trong năm 2013 (Trích CDI ASEAN Snack

Industry 2016 report)

Trong nhóm TIPMV có một số điểm khác biệt đáng chú ý Trong hình, Indonesia, Phillipines và Thái Lan là những thị trường lớn nhất bởi lượng dân số lớn Malaysia cho thấy

Hình 1.4 Khái quát về thị trường snack

Hình 1.3 Biểu đồ tỉ trọng sản lượng và giá trị các sản phẩm bánh kẹo năm 2013

dấu hiệu của 1 thị trường trưởng thành cả về tỷ lệ tăng trưởng và mức tiêu thụ bình quân Trong khi đó, Việt Nam lại là thị trường đầy tiềm năng với mức tăng trưởng cao nhưng mức tiêu thụ

bình quân thấp (Trích CDI ASEAN Snack Industry 2016 report)

Tiềm năng tiêu thụ bánh kẹo tại thị trường Việt Nam còn rất lớn Nhu cầu tiêu thụ của thị trường trong nước theo kết quả nghiên cứu cửa BMI dự báo đến năm 2018 là 40.000 tỉ đồng Dân số Việt Nam đông và còn trẻ, mức tiêu thụ bánh kẹo trên đầu người chỉ hơn 2 kg/người/năm còn thấp so với mức 3 kg/người/năm của thế giới Và 65% dân số ở nông thôn có mức tiêu thụ

bánh kẹo còn rất khiêm tốn so với tiềm năng (Trích Vietnam Confectionery Industry Report

2016)

Theo nghiên cứu khảo sát của EVBN (EU-Vietnam Business Network) và khảo sát cải tiến phát triển sản phẩm mới toàn cầu của Nielsen (Nielsen Global New Product Innovation Survey) tháng 6 năm 2015 với hơn 30.000 người khảo sát tiêu dùng online ở 60 quốc gia, kết quả cho thấy người tiêu dùng các nước khu vực Đông Nam Á có tâm lý chào đón và cới mở đối với các sản phẩm mới Trong đó, Việt Nam đứng thứ nhất với 88% khách hàng trả lời là họ đã mua một vài sản phẩm mới để thử trong lần mua sắm gần nhất Nên đây sẽ là 1 cơ hội nữa cho việc phát triển dòng sản phẩm snack khoai lang

Về thị phần ngành bánh kẹo nói chung của Việt Nam:

Thị phần bánh kẹo đang dần bị thống trị bởi các thương hiệu ngoại, các tên tuổi nội địa như Bibica, Bánh kẹo Hải Hà, Thực phẩm Hữu Nghị chỉ chiếm khoảng 12% thị phần Bên cạnh

đó, Quý 3/2016, Tập đoàn Kinh Đô chuyển nhượng nốt 20% mảng bánh kẹo cho Modeleze International, chấm dứt hoạt động trong mảng này Trong khi tập đoàn Lotte cũng đang nắm

Hình 1.5 Thị phần ngành bánh kẹo Việt Nam

giữ 44% cổ phần tại Bibica Sản phẩm bánh kẹo ngoại nhập ngày càng gia tăng về chủng loại

và số lượng, nhất là phân khúc cao cấp Tổng nhập khẩu bánh kẹo chiếm hơn 30% thị phần của

thị trường (Trích Vietnam Confectionery Industry Report 2016)

1.2 Luận chứng kỹ thuật

Khoai lang là loại rau củ rất phổ biến ở Việt Nam, được biết như 1 loại rau củ giàu thành phần dinh dưỡng, đặc biệt là carbohydrate, β-carotene, vitamin B6, chất khoáng và chất xơ Các sản phẩm giá trị gia tăng đang ngày càng được thế giới và trong nước nghiên cứu sản xuất Khoai lang hoàn toàn có thể sản xuất thành sản phẩm bánh snack dạng cắt lát với chất lượng không thua kém khoai tây – vốn là dạng snack đang được nhiều người ưa chuộng

1.3 Thiết kế năng suất

Bảng 1.1 Diện tích khoai lang trồng ở các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long năm 2013 – 2015

Hình 1.6 Diện tích và sản lượng trung bình của cây khoai lang Việt Nam

(Nguồn: International Potato Center – World Sweet Potato Atlas)

(Theo Tổng cục thống kê – đơn vị: nghìn ha)

Bảng 1.2 Sản lượng khoai lang trồng ở các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long năm 2013 – 2015

(Theo Tổng cục thống kê – đơn vị: nghìn tấn)

Khoai lang có thể trồng quanh năm ở Đồng bằng sông Cứu Long Khoai lang được trồng mỗi năm 2 vụ: vụ sớm xuống giống khoảng tháng 11 – 12 dương lịch, thu hoạch vào tháng 2 –

3 và vụ muộn xuống giống khoảng tháng 4 – 5 dương lịch, thu hoạch vào tháng 7 – 8 (Theo Sở

xúc tiến thương mại tỉnh Vĩnh Long)

Vĩnh Long và Đồng Tháp trong khoảng thời gian trở lại đây đang không ngừng khuyến khích thúc đẩy kêu gọi đầu tư chế biến các sản phẩm từ khoai lang nhằm nâng cao giá trị loại nông sản này và mang lại hiệu quả kinh tế hơn cho bà con nông dân Đó xem như là cơ hội cho

việc đầu tư phát triển Đồng thời giải quyết thực trạng nông sản chỉ xuất đi tiêu thụ dưới dạng thô, mất giá vì thương lái không thu mua, đổ đống và phụ thuộc quá nhiều vào thị trường nhập khẩu Trung Quốc

Vĩnh Long, Đồng Tháp là 2 tỉnh có sản lượng và diện tích trồng khoai lang lớn nhất Đồng bằng sông Cửu Long Theo UBND tỉnh Vĩnh Long đăng ký với Bộ Kế hoạch và Đầu tư thì khoai lang được lựa chọn là nông sản chủ lực của tỉnh, do cây trồng này có giá trị kinh tế rất cao Hiện nay, huyện Bình Tân thuộc tỉnh Vĩnh Long có diện tích gieo trổng khoai lang lớn nhất Đối với tỉnh Đồng Tháp, diện tích trồng khoai lang tập trung ở các huyện như Hồng Ngự, Thanh Bình, Tam Nông, Châu Thành,…

Theo “Quy hoạch phát triển ngành nghề nông thôn tỉnh Vĩnh Long đến năm 2020” của

gieo trồng sẽ khoảng 10.000 ha, sản lượng đa ̣t khoảng 350.000 tấn vào năm 2020 Bình quân

35 tấn/ha/vụ

Năng suất dự kiến cho phân xưởng sản xuất bánh snack khoai lang là 100kg sản phẩm/h,

ứng với lượng tiêu thụ nguyên liệu 1 ngày khoảng hơn 6 tấn

1.4 Thiết kế lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy

1.4.1 Vị trí:

Khu công nghiệp Long Hậu thuộc xã Long Hậu, huyện Cần Giuộc, tỉnh Long An Phía Bắc giáp TP.HCM theo trục đường Bắc – Nam (đường Nguyễn Hữu Thọ) Phía Đông giáp Cảng SPTC, Cảng Sài Gòn – Hiệp Phước, Cảng Tân Cảng Hiệp Phước (đường Long Hậu – Hiệp Phước) Cách Phú Mỹ Hưng 12 km Cách Chợ Bến Thành (Sài Gòn) 19 km Cách sân bay quốc tế Tân Sơn Nhất 25 km Cách sân bay quốc tế Long Thành 35 km

Khu công nghiệp cách khu cảng Hiệp Phước 3 km, khu cảng hiện đang có các cảng là cảng Trung Tâm Sài Gòn (SPCT) có khả năng tiếp nhận tàu có tải trọng 54.000 tấn, Cảng Sài gòn Hiệp Phước tiếp nhận tàu 50.000 tấn Cảng Tân Cảng Hiệp Phước tiếp nhận tàu 40.000 tấn

Hình 1.7 Bản đồ vị trí khu công nghiệp Long Hậu

1.4.2 Điều kiện tự nhiên:

Khí hậu Long An nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, cận xích đạo, nhiệt độ cao đều

hệ thống đường vành đai 4 TP Hồ Chí Minh - tuyến cao tốc liên vùng phía Nam hệ thống cao tốc Bến Lức – Long Thành

Hệ thống giao thông đường thuỷ: Tiếp giáp với hệ thống cảng biển nước sâu TP.HCM trong đó có Cảng Container Trung Tâm Sài Gòn (SPCT) tiếp nhận tàu có tải trọng 54.000 tấn Cảng Sài gòn Hiệp Phước: tiếp nhận tàu 50.000 tấn Cảng Tân Cảng Hiệp Phước: tiếp nhận tàu 40.000 tấn Cảng sông Kinh nằm bên trong khu công nghiệp cho phép tiếp nhận tàu 1.000 tấn

và xà lan 2.000 tấn, giúp đáp ứng nhu cầu vận chuyển đường thủy của các doanh nghiệp trong khu công nghiệp Long Hậu với chi phí thấp Với chiều rộng trung bình 130 m, độ sâu luồng từ 6,8 m – 10,3 m, sông Kinh kết nối với hệ thống giao thông thủy quan trọng nhất của TP Hồ Chí Minh: Sài Gòn – Nhà Bè – các tỉnh miền Tây – miền Đông – Biển Đông

1.4.6 Hệ thống xử lý nước thải:

Nhà máy xử lý nước thải tập trung với diện tích 10.000 m² có nhiệm vụ xử lý nước thải

đã được làm sạch sơ bộ từ các cơ sở sản xuất hoạt động trong khu công nghiệp Long Hậu Tổng công suất xử lý của nhà máy là 5000 m³/ngày, và được xây dựng làm 2 giai đoạn – giai đoạn 1

có công suất thiết kế 2000 m³/ngày và giai đoạn 2 đang trong quá trình hoàn thiện

1.4.7 Thông tin lao động:

 Lương căn bản:

 Bậc lương tối thiểu : 3.320.000 đồng/tháng (vùng 2)

 Công nhân phổ thông: 4.500.000 đồng/tháng

 Công nhân có tay nghề: 5.500.000 đồng/ tháng

 Nhân viên quản lý, kỹ thuật viên cấp trung: 6,000,000 đồng/tháng

 Quản lý cấp cao, kỹ thuật viên thạo nghề: 7,000,000 – 8,000,000 đồng/tháng

 Số ngày nghỉ lễ bắt buộc trong năm: 10 ngày/năm

 Quy định về thời gian làm việc: Tối đa 48 giờ mỗi tuần (8 giờ/ngày; trong tuần

có ít nhất 1 ngày nghỉ)

 Tăng ca: Ngày thường: 150% lương ngày thường Ngày nghỉ, lễ tết: 200% lương ngày thường Ban đêm: 300% lương cơ bản

1.4.8 Ưu đãi đầu tư

Miễn thuế thu nhập doanh nghiệp 2 năm đầu, giảm 50% thuế thu nhập doanh nghiệp cho 4 năm tiếp theo

1.4.9 Các tiện ích công cộng

Văn phòng Hải Quan, khu lưu trú dành cho công nhân và chuyên gia, an ninh (đồn công

vụ giải trí, trường mầm non, phòng cháy chữa cháy, ngân hàng, nhà hàng, khu thể thao giải trí

1.5 Thiết kế sản phẩm

1.5.1 Thiết kế chất lượng sản phẩm

Sản phẩm chế biến từ 100% khoai lang tươi, được chiên trong dầu thực vật không chứa trans fat, kết hợp với vị phô mai – 1 trong những vị snack được nhiều người ưa chuộng và đón nhận

 Dinh dưỡng

Bảng 1.3 Chỉ tiêu dinh dưỡng của trong 30g sản phẩm

Nutrition Facts

Giá trị dinh dưỡng cho 30g

Lần sử dụng cho 1 đơn vị bao gói: 1 Hàm lượng cho mỗi khẩu phần ăn:

% Daily value Tổng chất béo/ Total Fat 9 g 14 Trans fat 0 g Tổng Carbohydrate 18 g 6

(% Daily value dựa trên khẩu phần ăn 2000 kcal)

Thành phần: Khoai lang tươi, dầu thực vật, 5% bột gia vị phô mai

 Cảm quan

Tham khảo dựa theo tiêu chuẩn Ấn Độ IS 12575: 2010 và tiêu chuẩn Malaysia MS 1261: 1992 về snack khoai tây chiên cắt lát, chỉ tiêu được đề xuất theo bảng sau:

Bảng 1.4 Chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm

vụn vỡ không quá 7% khối lượng sản phẩm

Tham khảo dựa theo tiêu chuẩn Ấn Độ IS 12575:2010 và tiêu chuẩn Malaysia MS 1261:1992 về snack khoai tây chiên cắt lát, chỉ tiêu được đề xuất theo bảng sau:

Bảng 1.5 Chỉ tiêu hoá lý của sản phẩm

Hàm lượng chất béo, % khối lượng căn bản khô, tối đa 35

Tro không tan trong clohydric acid (HCl), % khối

Bảng 1.6 Chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm

 Điều kiện bảo quản

Bảo quản nơi khô ráo, thoáng mát, tránh tiếp xúc ánh nắng trực tiếp

Chương 2: Nguyên liệu 2.1 Khoai lang

 Vai trò

Là thành phần chính của sản phẩm, tạo giá trị dinh dưỡng, năng lượng cung cấp chủ yếu

từ hàm lượng carbohydrate cao

Khoai lang thường được phân loại thành 2 nhóm: nhóm nhiều bột và nhóm nhiều nước Trong đó, nhóm nhiều bột là nhóm thích hợp cho chế biến sản xuất, trong khi nhóm nhiều nước thích hợp dùng cho ăn uống, nấu nướng [1]

Giống khoai lang phù hợp được chọn cho chế biến sản xuất bánh snack khoai lang chiên cắt lát là giống khoai lang trắng vì thoả được các tiêu chí như sau: hàm lượng nước thấp, hình dạng củ đều, hàm lượng chất khô và tinh bột cao [2]

Bảng 2.1 Thành phần hoá học cơ bản của khoai lang trắng [3]

Cấu tạo của khoai lang gồm vỏ chiếm 2% khối lượng, 98% còn lại là thịt củ [4]

 Yêu cầu chất lượng

Tham khảo dựa theo [5], [6], [7], chỉ tiêu được đề xuất như sau:

Hình 2.1 Khoai lang trắng

Bảng 2.2 Chỉ tiêu chất lượng của nguyên liệu khoai lang đầu vào

90 – 105 ngày [2]

Trạng thái

Sạch sẽ đất cát Củ thu hoạch hạn chế bị tổn thương, bầm dập do

cơ học, côn trùng, sâu hại hoặc do bất kỳ các yếu tố nào khác Đồng thời không bị úng, rỗng ruột, nấm đen, bị dịch bệnh

2.2 Olein dầu cọ tinh luyện (RBD Palm Olein)

 Vai trò

Olein dầu cọ là 1 loại dầu chiên công nghiệp được sử dụng rộng rãi trong sản xuất bánh snack [9] Đây là loại dầu chiên thích hợp để thay thế các loại dầu chiên hydro hoá khác [10] Olein dầu cọ tinh luyện là phần lỏng thu được từ quá trình phân tách dầu cọ bằng phương pháp làm lạnh, kết tinh, lọc, sau đó được khử màu bằng than hoạt tính và khử mùi bằng hơi nước [11] Olein dầu cọ tinh luyện có đặc điểm không gây mùi khó chịu, có chứa tocopherols, có khả năng chịu bền oxi hoá tốt do hàm lượng acid béo no khá cao, không chứa cholesterol và trans fat [10] [12] Là tác nhân truyền nhiệt để thực hiện quá trình chiên, cung cấp thêm 1 phần năng

lượng, giá trị dinh dưỡng, giá trị cảm quan cho sản phẩm từ lượng chất béo ngấm vào sau khi chiên

Hàm lượng acid béo trong olein dầu cọ tinh luyện là 45,94% acid béo no và 54,06% acid béo không no [13]

 Yêu cầu chất lượng

Dựa theo tiêu chuẩn Malaysia MS1436:2010 về olein dầu cọ tinh luyện (RBD Palm Olein)

Bảng 2.3 Chỉ tiêu chất lượng của olein dầu cọ tinh luyện (RBD Palm Olein)

Hoá lý

Hàm lượng acid béo tự do (Lauric), % tối

 Công ty Cổ phần Dầu thực vật Tường An – Việt Nam

 Công ty TNHH Dầu thực vật Cái Lân (CALOFIC) chi nhánh Nhà Bè – Việt Nam

Hoàn thiện chất lượng về cảm quan mùi vị cho sản phẩm

 Yêu cầu chất lượng

Tham khảo dựa theo [14], [15], QCVN 8–3:2012/BYT đối với ô nhiễm vi sinh vật trong thực phẩm – các sản phẩm từ sữa