Thiết kế nhà máy chế biến rau qủa với hai mặt hàng đồ hộp nước dứa ép năng suất 25 tấn sản phẩm ngày và chuối sấy năng suất 8 tấn sản phẩm ngày

Lập bảng thống kê lượng nguyên liệu, thành phẩm qua các công đoạn sản xuất để tiến hành chọn lựa thiết bị.. 42 Bảng 4.11 Bảng tổng hợp lượng nguyên liệu trong 1 giờ sản xuất của dây chuy

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA HÓA

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN RAU QUẢ

GỒM HAI MẶT HÀNG:

ĐỒ HỘP NƯỚC DỨA ÉP - NĂNG SUẤT 25 TẤN SẢN PHẨM/NGÀY

CHUỐI SẤY - NĂNG SUẤT 8 TẤN SẢN PHẨM/NGÀY

Người hướng dẫn: ThS TRẦN THẾ TRUYỀN Sinh viên thực hiện: TRẦN HỒNG QUANG

Số thẻ sinh viên: 107150110

Lớp: 15H2A

Đà Nẵng, 12/2019

TÓM TẮT

Tên đề tài: Thiết kế nhà máy chế biến rau quả

+ Đồ hộp nước dứa ép – Năng suất: 25 tấn sản phẩm/ngày + Chuối sấy – Năng suất: 8 tấn sản phẩm/ngày

Sinh viên thực hiện : TRẦN HỒNG QUANG

Số thẻ SV : 107150110

Lớp : 15H2A

Đồ án thiết kế nhà máy chế biến rau quả với hai sản phẩm đồ hộp nước dứa ép và chuối sấy được đặt tại KCN Long Giang, tỉnh Tiền Giang Đồ án thiết kế bao gồm một bản thuyết minh và năm bản vẽ bao gồm bản vẽ mặt bằng phân xưởng sản xuất chính, bản vẽ mặt cắt phân xưởng sản xuất chính, bản vẽ đường ống hơi và nước bản vẽ tổng mặt bằng nhà máy và bản vẽ sơ đồ dây chuyền công nghệ

Bản thuyết minh gồm các nội dung sau:

Chương 1: Phân tích lập luận kinh tế kỹ thuật về đặc điểm thiên nhiên, vùng nguyên liệu, giao thông vận tải, cơ sở hạ tầng và tiện ích công cộng, nguồn cung cấp hơi - điện

- nước, nguồn lao động, khả năng tiêu thụ và năng suất của nhà máy nhằm chọn ra vị trí đặt nhà máy phù hợp Sau khi tìm hiểu em quyết định đặt nhà máy tại khu công nghiệp Long Giang, huyện Tân Phước, tỉnh Tiền Giang

Chương 2: Tổng quan về nguyên liệu để sản xuất nước dứa ép và chuối sấy Tổng quan về sản phẩm và các chỉ tiêu chất lượng Các phương án thiết kế và lựa chọn phương

án phù hợp với nguyên liệu và sản phẩm

Chương 3: Chọn và thuyết minh dây chuyền công nghệ Chọn quy trình sản xuất phù hợp và thuyết minh từng bước thực hiện trong quy trình đó

Chương 4: Tính cân bằng vật chất Nêu lên kế hoạch sản xuất của nhà máy Xử lý các thông số ban đầu đề cho và tính hao hụt qua các bước của quy trình sản xuất Lập bảng thống kê lượng nguyên liệu, thành phẩm qua các công đoạn sản xuất để tiến hành chọn lựa thiết bị

Chương 5: Tính và chọn thiết bị cho mỗi công đoạn, số lượng thiết bị cần thiết để bố trí phân xưởng sản xuất chính

Chương 6: Tính toán hơi, nước và nhiệt cung cấp cho nhà máy trong quá trình sản xuất

Chương 7: Tính xây dựng nhà máy, diện tích khu đất xây dựng nhà máy và các công trình phụ trợ

Chương 8: Kiểm tra sản xuất – kiểm tra chất lượng Kiểm tra đánh giá chất lượng nguyên liệu, các công đoạn sản xuất và chất lượng sản phẩm

Chương 9: An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

KHOA HÓA

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên : TRẦN HỒNG QUANG

Khóa : 2015

1 Tên đề tài:

THIẾT KẾ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN RAU QUẢ

2 Các số liệu và dữ liệu ban đầu: gồm hai sản phẩm

- Đồ hộp nước dứa ép - Năng suất: 25 tấn sản phẩm/ngày

- Chuối sấy - Năng suất: 8 tấn sản phẩm/ngày

3 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán

- Mục lục

- Lời mở đầu

- Chương 1: Lập luận kinh tế kỹ thuật

- Chương 2: Tổng quan (nguyên liệu, sản phẩm, chọn phương án thiết kế)

- Chương 3: Chọn và thuyết minh quy trình công nghệ

- Chương 4: Tính cân bằng vật chất

- Chương 5: Tính và chọn thiết bị

- Chương 6: Tính nhiệt

- Chương 7: Tính xây dựng và quy hoạch tổng mặt bằng

- Chương 8: Kiểm tra sản xuất - Kiểm tra chất lượng

- Chương 9: An toàn lao động - Vệ sinh xí nghiệp - Phòng chống cháy nổ

- Bản vẽ số 2: Bản vẽ mặt bằng phân xưởng sản xuất chính (A0)

- Bản vẽ số 3: Bản vẽ mặt cắt phân xưởng sản xuất chính (A0)

- Bản vẽ số 4: Bản vẽ đường ống (A0)

- Bản vẽ số 5: Bản vẽ tổng mặt bằng nhà máy (A0)

5 Giáo viên hướng dẫn: Trần Thế Truyền

6 Ngày giao nhiệm vụ: 24/8/2019

7 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 03/12/2019

Thông qua bộ môn

Ngày 22 tháng 09 năm 2019

TRƯỞNG BỘ MÔN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Đặng Minh Nhật Trần Thế Truyền

Kết quả điểm đánh giá: Sinh viên đã hoàn thành và

nộp toàn bộ báo cáo cho bộ môn

Ngày… tháng… năm 2019 Ngày… tháng… năm 2019

(Ký, ghi rõ họ tên)

LỜI CẢM ƠN

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Ths Trần Thế Truyền là người đã trực tiếp hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp này Đặc biệt, em xin cám ơn giảng viên phản biện đã dành thời gian đọc lại bài, chỉ ra những thiếu sót giúp em hoàn thiện và củng cố bài đồ án tốt nghiệp một cách tốt nhất

Trong quá trình làm đồ án của mình, bên cạnh sự cố gắng và sự nỗ lực không ngừng của bản thân, em cũng đã nhận được sự giúp đỡ từ bạn bè, đã chia sẻ tài liệu, kiến thức cũng như kinh nghiệm Tiếp đến, nhờ sự quan tâm của thầy cô giáo trong bộ môn Công nghệ Thực phẩm, đã góp phần giúp em có thể hoàn thành tốt nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp của mình Em xin hết lòng cám ơn và ghi nhận những sự giúp đỡ chân thành

Do thời gian có hạn, trình độ chuyên môn còn nhiều hạn chế, cũng như thiếu những trải nghiệm thực tế nên đồ án tốt nghiệp của em không tránh khỏi những thiếu sót mong quý thầy cô và bạn bè góp ý

Em xin chân thành cảm ơn!

CAM ĐOAN

Em xin cam đoan số liệu và kết quả tính toán trong đồ án tốt nghiệp này là trung thực

và chưa hề được sử dụng để bảo vệ ở một học vị nào Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện

đồ án này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong đồ án đã được chỉ rõ nguồn gốc

rõ ràng và được phép công bố

Đà nẵng, ngày 3 tháng 12 năm 2019 Sinh viên thực hiện

Trần Hồng Quang

MỤC LỤC

TÓM TẮT

NHIỆM VỤ

THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

LỜI CẢM ƠN i

CAM ĐOAN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC BẢNG BIỂU viii

DANH MỤC HÌNH ẢNH ix

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ix

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT 2

1.1 Vị trí địa lí và đặc điểm tự nhiên 2

1.2 Vùng nguyên liệu 2

1.3 Hợp tác hóa 2

1.4 Nguồn cung cấp điện 3

1.5 Nguồn cung cấp điện 3

1.6 Nhiên liệu 3

1.7 Nguồn cung cấp nước và xử lí nước cấp 3

1.8 Xử lí nước thải 3

1.9 Giao thông vận tải 3

1.10 Nguồn nhân lực 4

1.11 Khả năng tiêu thụ của nhà máy 4

1.12 Năng suất của nhà máy 4

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 6

2.1 Nguyên liệu 6

2.1.1 Dứa 6

2.1.2 Chuối 10

2.2 Sản phẩm 13

2.2.1 Đồ hộp nước dứa ép 13

2.2.2 Chuối sấy 14

2.3 Chọn phương án thiết kế 16

2.3.1 Chọn phương án thiết kế cho sản phẩm nước dứa ép đóng hộp 16

2.3.2 Chọn phương án thiết kế cho sản phẩm chuối sấy 17

CHƯƠNG 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 19

3.1 Sản phẩm nước dứa ép đóng hộp 19

3.1.1 Quy trình công nghệ 19

3.1.2 Thuyết minh quy trình công nghệ 20

3.2 Sản phẩm chuối sấy 27

3.2.1 Quy trình công nghệ 27

3.2.2 Thuyết minh quy trình công nghệ 28

CHƯƠNG 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 33

4.1 Kế hoạch sản xuất của nhà máy 33

4.2 Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất đồ hộp nước dứa ép 34

4.2.1 Các thông số kỹ thuật ban đầu 34

4.2.2 Tính cân bằng vật chất 35

4.2.3 Tính số lượng hộp 41

4.3 Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất chuối sấy 41

4.3.1 Các thông số kỹ thuật ban đầu 41

4.3.2 Tính cân bằng vật chất 42

CHƯƠNG 5: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 48

5.1 Dây chuyền sản xuất nước dứa ép 48

5.1.1 Băng tải phân loại, lựa chọn, loại bỏ hoa và cuống 48

5.1.2 Bể ngâm 50

5.1.4 Máy gọt vỏ và đột lõi dứa 51

5.1.5 Máy nghiền xé 52

5.1.6 Thiết bị ủ enzyme 53

5.1.7 Máy ép trục vít 54

5.1.8 Thiết bị gia nhiệt 55

5.1.9 Thiết bị lọc 56

5.1.10 Nồi nấu siro 58

5.1.11 Thiết bị phối trộn 58

5.1.12 Thiết bị chiết rót và đóng nắp 59

5.1.13 Thiết bị thanh trùng, làm nguội 60

5.1.14 Thùng chứa dịch quả sau khi ép 61

5.1.15 Thùng chứa sau khi gia nhiệt 63

5.1.16 Thùng chứa dịch quả sau khi lọc 63

5.1.17 Thùng chờ rót 64

5.1.18 Thùng chứa siro 64

5.1.19 Thiết bị dán nhãn 65

5.1.20 Thiết bị đóng thùng tự động 65

5.1.21 Thiết bị rửa hộp rỗng 66

5.1.22 Tính và chọn bơm 67

5.1.23 Bunker chứa đường 69

5.2 Dây chuyền sản xuất chuối sấy 73

5.2.1 Băng tải phân loại và lựa chọn 73

5.2.2 Thiết bị rửa 74

5.2.3 Thiết bị bóc vỏ 75

5.2.4 Bể rửa bột 76

5.2.5 Thiết bị cắt lát 76

5.2.6 Thiết bị sấy 77

5.2.7 Băng tải kiểm tra, phân loại 78

5.2.8 Băng tải thanh trùng 79

5.2.9 Thiết bị bao gói 80

5.2.10 Bơm hóa chất 81

CHƯƠNG 6: TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT 83

6.1 Tính hơi 83

6.1.1 Tính hơi cho quy trình sản xuất đồ hộp nước dứa ép 83

6.1.2 Tính hơi cho quy trình sản xuất chuối sấy 84

6.1.3 Tổng lượng hơi sử dụng cho các thiết bị 93

6.1.4 Lượng hơi để khử trùng thiết bị 93

6.1.5 Chi phí hơi cho sinh hoạt 93

6.1.6 Chi phí hơi mất mát 93

6.1.7 Tổng lượng hơi cần cung cấp 93

6.1.8 Chọn nồi hơi, chọn bầu phân phối hơi 93

6.2 Tính nước 94

6.2.1 Phân xưởng sản xuất chính 94

6.2.2 Phân xưởng nồi hơi 95

6.2.3 Nước dùng cho sinh hoạt 95

6.2.4 Nước dùng cho nhà ăn 95

6.2.5 Nước dùng cho cây xanh 95

6.2.6 Nước dùng cho cứu hoả 95

CHƯƠNG 7: TÍNH XÂY DỰNG VÀ QUY HOẠCH TỔNG MẶT BẰNG 97

7.1 Cơ cấu tổ chức 97

7.1.1 Chế độ làm việc 97

7.1.2 Cơ cấu tổ chức 97

7.2 Tính xây dựng 99

7.2.1 Phân xưởng sản xuất chính 99

7.2.2 Kho nguyên liệu 99

7.2.3 Kho thành phẩm 100

7.2.4 Kho chứa hộp sắt và bao bì 101

7.2.5 Nhà hành chính 102

7.2.6 Nhà ăn 103

7.2.7 Nhà vệ sinh 103

7.2.8 Khu xử lý nước thải 104

7.2.9 Phân xưởng cơ điện 104

7.2.10 Khu lò hơi 104

7.2.11 Nhà thường trực 104

7.2.12 Nhà cân 104

7.2.13 Nhà để xe hai bánh và ô tô 104

7.2.14 Trạm biến áp 105

7.2.15 Nhà đặt máy phát điện 105

7.2.16 Khu xử lý nước 105

7.2.17 Trạm bơm và bể chứa nước 105

7.2.18 Kho chứa phế liệu 105

7.2.19 Phòng đặt dụng cụ cứu hỏa 105

7.2.20 Kho chứa nhiên liệu 105

7.2.21 Khu đất mở rộng 105

7.2.22 Tổng diện tích xây dựng 106

7.2.23 Diện tích khu đất được xây dựng 106

CHƯƠNG 8: KIỂM TRA SẢN XUẤT VÀ KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG 108

8.1 Kiểm tra đánh giá chất lượng nguyên liệu 108

8.1.1 Kiểm tra nguyên liệu dứa và chuối khi mới nhập về 108

8.1.2 Kiểm tra nguyên liệu trong quá trình bảo quản 108

8.1.3 Kiểm tra nguyên liệu trước khi đưa vào quá trình chế biến 108

8.1.4 Kiểm tra các hóa chất trước khi sử dụng 108

8.2 Kiểm tra các công đoạn sản xuất 108

8.2.1 Kiểm tra các công đoạn cho dây chuyền đồ hộp nước dứa ép 108

8.2.2 Kiểm tra các công đoạn cho dây chuyền chuối sấy 109

8.3 Kiểm tra chất lượng sản phẩm 110

8.3.1 Sản phẩm nước dứa ép 110

8.3.2 Sản phẩm chuối sấy 110

CHƯƠNG 9: AN TOÀN LAO ĐỘNG – VỆ SINH CÔNG NGHIỆP 111

9.1 An toàn lao động 111

9.1.1 An toàn đối với hệ thống chiếu sáng 111

9.1.2 An toàn đối với hệ thống thông gió 111

9.1.3 An toàn đối với hệ thống điện 111

9.1.4 An toàn đối với các thiết bị nhiệt 111

9.1.5 An toàn đối với vận hành thiết bị 111

9.2 Vệ sinh công nghiệp 111

9.2.1 Vệ sinh cá nhân của công nhân 112

9.2.2 Vệ sinh thiết bị, máy móc và khu vực làm việc 112

9.2.3 Xử lý nước thải, phế liệu của quá trình sản xuất 112

9.3 Phòng chống cháy nổ 112

KẾT LUẬN 114

TÀI LIỆU THAM KHẢO 115

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1 Tỷ lệ thành phần của quả dứa (đơn vị: %) 8

Bảng 2.2 Thành phần hóa học của quả dứa (%) 9

Bảng 2.3 Thành phần dinh dưỡng của chuối tính trên 100g 12

Bảng 2.4 Chỉ tiêu kim loại nặng trong chuối sấy 15

Bảng 2.5 Chỉ tiêu vi sinh vật trong chuối sấy 16

Bảng 4.1 Biểu đồ thu hoạch nguyên liệu 33

Bảng 4.2 Biểu đồ nhập nguyên liệu 33

Bảng 4.3 Số ngày sản xuất trong năm (2019) 33

Bảng 4.4 Biểu đồ sản xuất 34

Bảng 4.5 Số ngày làm việc/số ca trong tháng 34

Bảng 4.6 Tính chất nguyên liệu trong quy trình nước dứa ép 35

Bảng 4.7 Yêu cầu chất lượng sản phẩm 35

Bảng 4.8 Bảng hao hụt của nguyên liệu dứa qua các công đoạn 35

Bảng 4.9 Bảng tổng hợp lượng nguyên liệu trong một giờ và một ngày sản xuấtcủa dây chuyền sản xuất nước dứa ép trong từng công đoạn 40

Bảng 4.10 Bảng hao hụt nguyên liệu chuối qua từng công đoạn 42

Bảng 4.11 Bảng tổng hợp lượng nguyên liệu trong 1 giờ sản xuất của dây chuyền sản xuất chuối sấy trong từng công đoạn (kg/h) 47

Bảng 4.12 Bảng tổng hợp lượng nguyên liệu trong 1 ngày sản xuất của dây chuyền sản xuất chuối sấy trong từng công đoạn (kg/ngày) 47

Bảng 5.1 Bảng tổng kết thiết bị dây chuyền nước dứa ép 72

Bảng 5.2 Tổng kết thiết bị của dây chuyền sản xuất chuối sấy 82

Bảng 6.1 Bảng thống kê năng suất sử dụng hơi của các thiết bị 93

Bảng 6.2 Bảng thống kê năng suất sử dụng nước của nhà máy 96

Bảng 7.1 Nhân lực làm việc gián tiếp trong phân xưởng 97

Bảng 7.2 Nhân lực trực tiếp tham gia sản xuất trong phân xưởng 98

Bảng 7.3 Nhân lực phụ trong phân xưởng 99

Bảng 7.4 Các bộ phận của nhà hành chính 102

Bảng 7.5.Bảng tổng kết diện tích của toàn bộ nhà máy 106

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 2.1 Dứa (thơm) Queen 6

Hình 2.2 Dứa (thơm) Cayen 7

Hình 2.3 Dứa (thơm) 8

Hình 2.4 Một số loại nước dứa ép trên thị trường hiện nay 14

Hình 2.5 Chuối sấy lát Hình 2.6 Chuối sấy nguyên quả 15

Hình 5.1 Thiết bị phân loại và lựa chọn 48

Hình 5.2 Máy rửa kiểu bàn chải 51

Hình 5.3 Máy gọt vỏ và đột lõi dứa 51

Hình 5.4 Máy nghiền xé 52

Hình 5.5 Thiết bị ủ enzyme 53

Hình 5.6 Máy ép trục vít 54

Hình 5.7 Thiết bị gia nhiệt bản mỏng 55

Hình 5.8 Máy lọc khung bản 56

Hình 5.9 Thiết bị nấu siro 58

Hình 5.10 Thiết bị phối trộn 59

Hình 5.11 Thiết bị chiết rót và ghép nắp 60

Hình 5.12 Máy thanh trùng đồ hộp PL – 150 60

Hình 5.13 Thùng chứa dịch quả sau khi ép 62

Hình 5.14 Thiết bị dán nhãn 65

Hình 5.15 Thiết bị đóng thùng tự động 66

Hình 5.16 Thiết bị rửa lon 67

Hình 5.17 Bơm ly tâm 68

Hình 5.18 Bơm bánh răng 69

Hình 5.19 Bunker chứa đường 70

Hình 5.20 Thiết bị phân loại và lựa chọn 73

Hình 5.21 Thiết bị rửa liên tục 74

Hình 5.22 Thiết bị bóc vỏ 75

Hình 5.23 Thiết bị cắt lát 77

Hình 5.24 Thiết bị sấy băng tải 77

Hình 5.25 Thiết bị băng tải thanh trùng UV 79

Hình 5.26 Thiết bị đóng gói 81

Hình 5.27 Bơm hóa chất 82 Hình 6.1 Nồi hơi 94

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

KÝ HIỆU

D × R × C: dài × rộng × cao

Đ × C: đường kính × cao

VIẾT TẮT

KCN: khu công nghiệp

FO: dầu Mazut

FAO (Food and Agriculture Organization): Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc

PCI (Peel color index): thang đo biên độ màu sắc của vỏ chuối

VSVHK: vi sinh vật hiếu khí

t: nhiệt độ

T: thời gian

TNHH: trách nhiệm hữu hạn

LỜI MỞ ĐẦU

Do điều kiện khí hậu nhiệt đới, Việt Nam có rất nhiều loại cây trồng phù hợp với điều kiện khí hậu Đặc biệt trong đó là rau quả với chất lượng tốt cũng như đa dạng về chủng loại phục vụ thị trường trong nước và xuất khẩu… Diện tích trồng cây ăn quả của

cả nước đang tăng mạnh, dự kiến đến năm 2020, diện tích cây ăn quả cả nước sẽ tăng lên 1,1 triệu ha, kim ngạch xuất khẩu khoảng 1,2 tỷ USD Đặc biệt, nhờ sự tiến bộ của khoa học và kỹ thuật dẫn đến rau quả nước ta không chỉ đa dạng về chủng loại mà còn có thể canh tác và thu hoạch quanh năm Nên các nhà máy có thể sản xuất liên tục không bị gián đoạn

Rau quả là những thực phẩm thiết yếu trong cuộc sống của con người, bên cạnh việc cung cấp nhiều chất dinh dưỡng thì một số loại rau quả còn có chức năng chữa bệnh Vì vậy, rau quả không chỉ đóng vai trò quan trọng trong khẩu phần ăn hàng ngày mà còn tạo giá trị thương mại cho ngành sản xuất nông sản

Nhận thấy tiềm năng rất lớn như vậy từ rau quả Việt Nam rất lớn Việc xây dựng nhà máy chế biến rau quả tại Việt Nam là cấp bách nhằm mục đích tiêu thụ rau quả sau thu hoạch cho người nông dân, giúp cho bà con yên tâm trồng trọt mà không lo nguồn cung cũng như nâng cao được hiệu quả của nền kinh tế nông sản Đưa sản phẩm sản xuất tại Việt Nam vươn xa thị trường thế giới

Dứa và chuối là hai loại trái cây có thương hiệu của nước ta, có năng suất rất lớn cũng như có giá trị dinh dưỡng cao Với ý nghĩa của ngành công nghiệp sản xuất các mặt hàng rau quả và trong nền kinh tế quốc dân và những lợi ích dinh dưỡng từ dứa mang lại

cũng như từ chuối mang lại Em đã được nhận đề tài: “Thiết kế nhà máy chế biến rau quả”

với hai mặt hàng chính:

- Đồ hộp nước dứa ép: 25 tấn sản phẩm/ngày

- Chuối sấy: 8 tấn sản phẩm/ngày

CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT

1.1 Vị trí địa lí và đặc điểm tự nhiên

Việc chọn vị trí xây dựng là một trong những điều cơ bản khi bắt đầu thiết kế nhà máy, rất khó để có thể chọn vị trí thỏa mãn nhiều điều kiện, tuy nhiên qua nghiên cứu và chọn lọc thì em chọn địa điểm xây dựng nhà máy thuộc khu công nghiệp Long Giang, xã Tân Lập 1, huyện Tân Phước, tỉnh Tiền Giang

Khu công nghiệp Long Giang (LJIP) có tổng diện tích là 540 ha LJIP nằm sát cao tốc Hồ Chí Minh - Trung Lương, cách quốc lộ 1A 6km về phía đông, cách trung tâm thành phố Mỹ Tho 15 km về phía nam, cách trung tâm thành phố Hồ Chí Minh 50 km về phía đông bắc [1]

Khí hậu Tiền Giang mang tính chất nội chí tuyến - cận xích đạo và khí hậu nhiệt đới gió mùa nên nhiệt độ bình quân cao và nóng quanh năm Nhiệt độ bình quân trong năm là

26 oC - 27,9 oC Với 2 mùa rõ rệt là mùa mưa và mùa khô Lượng mưa trung bình 1210 -

1424 mm/năm Tốc độ gió trung bình 2,8 m/s, lớn nhất 3,8 m/s, hướng gió chính Tây Nam

1.2 Vùng nguyên liệu

Nằm trong vùng Đồng bằng sông Cửu Long, Tiền Giang là tỉnh trọng điểm về sản xuất nông nghiệp; trong đó, ngoài lúa gạo thì trái cây đặc sản là một trong những mũi nhọn kinh tế địa phương, nguồn nông sản xuất khẩu mang lại giá trị lớn, toàn tỉnh có gần 73.000

ha vườn trồng cây ăn quả với sản lượng hơn 1,33 triệu tấn trái cây các loại [2]

Sản lượng dứa ở Tiền Giang rất lớn, đứng đầu cả nước, chỉ riêng huyện Tân Phước, tỉnh Tiền Giang nơi đặt nhà máy có diện tích trồng dứa 15.700 ha, sản lượng 287.000 tấn/năm Là vùng nguyên liệu khóm (dứa) lớn nhất tỉnh, phục vụ cho công nghiệp chế biến xuất khẩu Mô hình sản xuất theo tiêu chuẩn VietGAP đang giúp nông dân sản xuất, tiêu thụ có hiệu quả [3]

Sản lượng chuối 4.000 tấn/năm ở 2 tỉnh rất gần với Tiền Giang là Tây Ninh và Long

An, ngoài ra các tỉnh lân cận khác như Sóc Trăng, Đồng Nai, Cà Mau cũng có sản lượng lớn lên đến hàng ngàn tấn/năm có thể đáp ứng đủ lượng chuối nguyên liệu cho nhà máy

Việc hợp tác với các hộ nông dân sản xuất nguyên liệu rất quan trọng, đảm bảo chất lượng và số lượng, nhà máy phải hỗ trợ về mặt kỹ thuật, giống cây cho các hộ nông dân để

đảm bảo đầu vào nguyên liệu, và xa hơn thì nhà máy có những hành động ký kết hỗ trợ vốn cho nông dân, phối hợp với chính quyền để thành lập hợp tác xã để phát triển

Ngoài ra nhà máy cũng hợp tác với các nhà máy, xí nghiệp lân cận trong các lĩnh vực khác để tăng cường, cải thiện chất lượng các công trình về điện, nước, hơi, các công trình phúc lợi cộng đồng, các công trình giao thông giúp cho quá trình sản xuất và tiêu thụ sản phẩm được thuận lợi, giảm thiểu chi phí sản xuất

1.4 Nguồn cung cấp điện

Hiện tại, tổng công suất điện ở KCN Long Giang là 40 MVA được cấp từ hai trạm điện trung thế (22KV) Trạm Tân Hương cách KCN Long Giang 5 km, trạm Mỹ Tho cách KCN Long Giang 12 km Tổng mức tiêu thụ của tất cả nhà máy trong KCN hiện nay chỉ mới đạt 20% so với tổng công suất (khoảng 8 MVA) Trong tương lai, khi nhu cầu tiêu thụ điện tăng lên, KCN Long Giang sẽ lắp đặt trạm điện riêng với tổng công suất là 189 MVA (3 máy × 63 MVA) [4]

Ngoài ra nhà máy phải có máy phát điện dự phòng đề phòng trong các trường hợp

sự cố để có thể duy trì được sản xuất

Trong nhà máy, hơi được sử dụng cho nhiều mục đích như: gia nhiệt, sấy, thanh trùng, làm nóng nước sinh hoạt, … nhà máy sử dụng hơi đốt cung cấp từ lò hơi riêng của nhà máy Nhiên liệu dùng cho lò hơi là dầu FO được cung cấp từ các trạm xăng dầu địa phương

1.6 Nhiên liệu

Nhà máy cần sử dụng nhiên liệu để tạo hơi và để cung cấp cho máy phát điện dự phòng khi có sự cố Nhiên liệu dầu FO được cung cấp từ các trạm xăng dầu trong tỉnh

1.7 Nguồn cung cấp nước và xử lí nước cấp

KCN Long Giang tự cung cấp nước cho các nhà máy trong KCN Về chất lượng nước được khoan lên từ các giếng nước ngầm và được xử lý theo tiêu chuẩn quốc gia đối với nước sinh hoạt Các mẫu nước được gửi đi kiểm nghiệm ở Viện Pasteur Tp Hồ Chí Minh theo định kỳ hàng tháng để luôn đảm bảo chất lượng nước Về công suất hiện tại tổng công suất cung cấp nước là 5.000 m3 một ngày, tuy nhiên mức tiêu thụ thấp là 540

m3, đạt tỉ lệ 10,8% Khi mức tiêu thụ tăng, công suất cung cấp nước có thể tăng lên đến 48.000 m3 một ngày [5]

Nước cấp khi đưa vào nhà máy để phục vụ mục đích công nghệ phải được đưa qua

hệ thống xử lý riêng của nhà máy, bao gồm hệ thống lọc tinh, lọc thô, sử dụng tia bức xạ

để tiêu diệt vi sinh vật để đảm bảo nước đạt được chất lượng tốt nhất cũng như đề phòng trường hợp hệ thống xử lý nước từ nhà máy nước không cho được nước có chất lượng theo yêu cầu của quy trình công nghệ

1.9 Giao thông vận tải

Đường bộ từ LJIP đến Tp Hồ Chí Minh có thể đi bằng quốc lộ 1A, hoặc đường cao tốc Tp Hồ Chí Minh - Trung Lương, khoảng 45 phút đến quận Bình Tân Đường thủy thì việc vận chuyển hàng hóa thêm thuận lợi nhờ có bến thủy ngay tại LJIP kết nối ra cảng Mỹ

Tho và cảng Hiệp Phước

1.10 Nguồn nhân lực

Tỉnh Tiền Giang có dân số khoảng 1,8 triệu dân Ngoài ra còn có nhiều lao động đến từ các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long lân cận Phần lớn lao động đều trẻ tuổi, số người trong tuổi lao động chiếm 68% rất năng động và siêng năng Ước tính trong vòng bán kính

15 km xung quanh LJIP có khoảng từ 800.000 đến 1 triệu dân sinh sống tại các huyện Tân Phước, Châu Thành, thành phố Mỹ Tho, huyện Cai Lậy, Chợ Gạo và một phần của thành phố Tân An thuộc tỉnh Long An [6]

Về nhân viên có trình độ kỹ thuật thì nhà máy tiếp nhận các cán bộ có kinh nghiệm lâu năm và kỹ sư của các trường đại học trên toàn quốc được đào tạo để nắm bắt được các tiến bộ và thành tựu khoa học kỹ thuật mới của các nước tiên tiến trên thế giới, áp dụng vào quy trình sản xuất của nhà máy, đây là lực lượng nòng cốt của nhà máy

1.11 Khả năng tiêu thụ của nhà máy

Nước dứa ép và chuối sấy là những sản phẩm ngon, hợp khẩu vị với phần lớn người tiêu dùng nên dễ tiêu thụ Nhà máy đặt tại Tiền Giang có vị trí rất thuận lợi để vận chuyển sản phẩm đến các thị trường lớn của khu vực như thành phố Hồ Chí Minh, Cần Thơ bằng đường bộ và trung tâm kinh tế lớn khác ở miền Trung và miền Bắc bằng đường thủy, ngoài

ra thì nước dứa ép rất phù hợp với văn hóa ẩm thực phương tây và chuối sấy là một đặc sản của Việt Nam có tiềm năng xuất khẩu rất lớn

1.12 Năng suất của nhà máy

Nhà máy được thiết kế sản xuất với hai mặt hàng:

- Đồ hộp nước dứa ép: 25 tấn sản phẩm/ngày

- Chuối sấy: 8 tấn sản phẩm/ngày

Kết luận: với những điều kiện thuận lợi như trên thì việc xây dựng nhà máy ở KCN

Long Giang, xã Tân Lập 1, huyện Tân Phước, tỉnh Tiền Giang là hoàn toàn khả thi

của người phương Tây mùi dứa mạnh, hấp dẫn, độ ngọt cao và luôn đi đôi với một độ chua không bao giờ thiếu [7]

2.1.1.2 Phân loại

Dứa có nhiều giống, ta có thể phân loại thành ba nhóm: nhóm dứa hoàng hậu (Queen), nhóm dứa Cayen, nhóm dứa Tây Ban Nha (Spanish) [8]

a) Nhóm dứa hoàng hậu (Queen)

Dứa thuộc nhóm này có khối lượng và độ lớn trung bình từ 500 - 900 gram, bản lá hẹp, cứng, nhiều gai ở mép lá, mặt trong của phiến lá có vân trắng chạy song song theo nhiều lá Hoa có màu xanh hồng, mắt quả lồi, chịu vận chuyển, thịt quả màu vàng đậm, thơm đặc trưng, vị ngọt

Đây là nhóm dứa có phẩm chất cao nhất đang được trồng phổ biến ở nước ta và đại diện là các giống: dứa hoa, dứa tây, dứa Victoria, khóm

Hình 2.1 Dứa (thơm) Queen [9]

b) Nhóm dứa Cayen (hay Smooth Cayenne)

Dứa này thuộc nhóm có khối lượng trung bình 1,5 - 2,0 kg/quả Lá màu xanh đậm, dài, dày, không có gai hoặc rất ít gai ở gốc hay chóp lá Hoa tự có màu hồng, hơi đỏ, quả hình trụ (hình quả trứng), mắt quả to, hố mắt nông Chín dần, khi chín màu vàng chuyển dần từ cuống tới chóp quả

Hình 2.2 Dứa (thơm) Cayen [9]

Đại diện là các giống: Chân Mộng, Đức Trọng, Trung Quốc, Thái Lan, Cayen có gai, Mexico

Loại này tuy chất lượng không cao lắm nhưng được trồng nhiều để chế biến do quả

to dễ cơ giới hoá, cho hiệu quả kinh tế Dựa vào đặc điểm của từng nhóm dứa ta thấy nhóm dứa Cayen thích hợp nhất cho việc sản xuất công nghiệp mặt hàng dứa như đồ hộp, nước dứa, siro dứa

Giống Cayen nhạy cảm với nhiều loài côn trùng gây hại (sâu đục quả, nhện đỏ )

và bệnh (tuyến trùng, thối trái, thối lõi, thối gốc ) Tuy nhiên, nó được coi là có khả năng

chịu được nấm Phytophthora sp và đề kháng với sự phá hại trái do vi khuẩn Erwinia

chrysanthemi Burkbolder

c) Nhóm dứa Tây Ban Nha (Spanish hay Red Spanish)

Nhóm dứa này có khối lượng trung bình 700 - 1000 gram Lá mềm, mép lá cong ngả nhiều về phía lưng, mật độ gai phân bố không đều trên mép lá Hoa tự có màu đỏ nhạt, Khi chín vỏ quả có màu đỏ sẫm, hố mắt sâu, thịt quả vàng, phớt nắng, vị chua, nhiều xơ

Đại diện là các giống: dứa ta, dứa mật, thơm Dứa này có chất lượng kém nhất

Hình 2.3 Dứa (thơm) ta [9]

2.1.1.3 Đặc tính sinh học

Dứa có các lá gai mọc thành cụm hình hoa thị Các lá dài và có hình dạng giống mũi

mác và có mép lá với răng cưa hay gai Hoa mọc từ phần trung tâm của cụm lá hình hoa thị, mỗi hoa có các đài hoa riêng của nó Chúng mọc thành cụm hình đầu rắn chắc trên

thân cây ngắn và mập Các đài hoa chứa nhiều nước và phát triển thành một dạng phức hợp

được biết đến như là quả dứa (quả giả), mọc ở phía trên cụm lá hình hoa thị

Bảng 2.1 Tỷ lệ thành phần của quả dứa (đơn vị: %) [10]

Xét về điều kiện môi trường, dứa là loại cây phù hợp với nhiệt độ và độ ẩm cao

Nhiệt độ phù hợp trung bình hàng tháng khoảng 22°C, hàm lượng mưa trung bình cao

khoảng 1300 - 1500 mm/năm Bên cạnh đó, dứa là loại không kén đất Chúng có thể phát

triển ở vùng gò, đồi, dốc 20° trở xuống, vùng đất nghèo dinh dưỡng (70% đều là sỏi) [11]

2.1.1.4 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng

Thành phần hóa học của quả dứa phụ thuộc vào giống, độ chín, thời vụ, vùng và

điều kiện trồng trọt (thể hiện trong bảng 2.2) Hàm lượng các axit hữu cơ chứa trong quả

dứa chủ yếu là axit malic và axit citric Độ ngọt hay chua phụ thuộc vào tỷ lệ giữa lượng

đường và hai axit này quyết định Hương thơm của quả dứa phụ thuộc vào hai thành phần

là etyl butyrat và amyl butyrat

Quả dứa có hàm lượng axit hữu cơ cao (axit malic và axit xitric) Dứa là nguồn cung cấp mangan dồi dào cũng như có hàm lượng Vitamin C và Vitamin B1 khá cao Trong 100

g phần ăn chứa 25 kcal; 0,03 mg caroten; 0,08 mg vitamin B1; 0,02 mg vitamin B2; 16 mg vitamin C (dứa tây) Các chất khoáng: 16 mg Ca; 11 mg photpho; 0,3 mg Fe; 0,07 mg Cu; 0,4 g protein; 0,2 g lipit; 13,7 g hydrat cacbon; 85,3 g nước; 0,4 g chất xơ [12]

Bảng 2.2 Thành phần hóa học của quả dứa (%) [13]

Thành phần hóa học Hàm lượng (%) Thành phần hóa học Hàm lượng (%)

2.1.1.5 Yêu cầu nguyên liệu

Nguyên liệu tươi, không sâu bệnh, không bầm dập, đạt độ chín theo yêu cầu Kích thước và hình dạng quả không ảnh hưởng nhiều đến phẩm chất của nước quả Không thu mua các loại dứa không rõ nguồn gốc, bị sâu bệnh, dính tạp chất và dầu nhớt trong quá trình thu hoạch và vận chuyển Đặc biệt không mua dứa chín hoàn toàn vì trong quá trình vận chuyển dứa về công ty sẽ bị dập dẫn đến hao hụt trong sản xuất [7]

Chỉ tiêu cảm quan: quả tương đối nhỏ, khối lượng trung bình mỗi quả 0,8 - 1,6 kg/quả, mắt lồi, dạng trụ tròn khá đều, thịt quả vàng đậm, giòn, vị chua ngọt đậm đà

Chỉ tiêu về độ chín: độ chín của dứa đánh giá theo màu sắc vỏ quả có 5 mức độ sau: [7]

- Độ chín 4: 100% quả có màu vàng sẫm, trên 5 hàng mắt mở

- Độ chín 3: 75 - 100% vỏ quả có màu vàng tươi, khoảng 4 hàng mắt mở

- Độ chín 2: 25 - 75% vỏ quả có màu vàng tươi, 3 hàng mắt mở

- Độ chín 1: quả vẫn còn xanh bóng, 1 hàng mắt mở

- Độ chín 0: quả vẫn còn xanh sẫm, mắt vẫn chưa mở

Dứa được dùng trong quá trình ép này tốt nhất là có độ chín cấp 4 hoặc 3 để đảm bảo thu được nhiều dịch nhất

- Dứa già bóng (phải nở 2/3 mắt trở lên)

- Ruột dứa phải có màu vàng nhạt trở lên

- Quả dứa phải tươi tốt, không dập quá, không chín quá (mùi lên men)

- Không sâu bệnh, không meo mốc, không bị khuyết tật, không được dính bùn đất, chuột cắn và có mùi lạ khác

2.1.1.6 Bảo quản nguyên liệu

Khi bảo quản dứa để chờ chế biến, sau khi thu hoạch xong phải đưa nhanh dứa vào kho mát nhiệt độ 10 - 20oC đối với dứa còn xanh và 7 - 8oC đối với dứa bắt đầu chín, độ

ẩm trong kho 85 - 90% Thời gian bảo quản dứa xanh 3 - 4 tuần lễ và dứa chín 2 - 3 tuần

lễ

Có thể dùng chất ức chế quá trình chín có nguồn gốc hormon thực vật là dung dịch NAA (Anpha - Napthalen Acetic Acid) nồng độ 150 ppm phun lên mặt trái dứa thu hoạch lúc mới mở mắt Bảo quản ở nhiệt độ thường được khoảng 4 tuần lễ Ta cũng có thể tăng cường hiệu quả bảo quản bằng cách sử dụng các loại bao bì có khả năng thẩm thấu chọn lọc [7]

2.1.2.2 Phân loại [14]

Ở Việt Nam có khoảng 15 loài chia làm 2 chi Ensete và Musa Số loài là thế nhưng

chỉ loài chuối ăn quả thông thường có số lượng giống khá nhiều: chuối già, chuối xiêm,

chuối lá, chuối cau, chuối tiêu, chuối cơm, chuối ngự …

a) Chuối cau

Chuối cau sở dĩ được gọi như vậy là do giống chuối này có quả nhỏ, hướng tròn, mập giống hình quả cau Một cây chuối cau có khả năng cho ra rất nhiều quả, năng suất cao nên bà con nông dân ở miền Trung và miền Nam hoặc khu vực có đồi núi ưa trồng, chuối cau mật độ quả san sát hơn, vỏ mịn hơn, quả tròn hơn và thường không còn râu ở đầu quả

Khi ăn, chuối cau có vị thơm, ngọt dịu không quá gắt như chuối ngự, ngoài ra quả chuối cau cũng nhỏ nên ăn chuối cau cũng không ngán như các loại chuối khác

b) Chuối ngự

Chuối ngự nhìn chung có hình dạng rất giống chuối cau nhưng đặc điểm để nhận dạng là chuối ngự khi chín vẫn còn râu, mật độ quả ít hơn chuối cau Khi thưởng thức, chuối ngự có mùi rất thơm, ngọt sắc cực kỳ ngon nên loại chuối này khi xưa còn được dùng

để dâng cho vua thưởng thức nên mới được gọi là chuối ngự

c) Chuối tiêu

Chuối tiêu rất phổ biến và được nhiều người ưa chuộng lắm Chuối tiêu thường có hai loại là chuối tiêu lùn và chuối tiêu cao Nải chuối tiêu thường có khoảng 12 trái, Quả chuối tiêu có hình dáng cong như lưỡi liềm, chưa chín có màu xanh đậm, chín thì chuyển sang màu vàng, phần thịt vàng nõn, rất thơm và ngọt

d) Chuối sứ (chuối hương)

Chuối sứ hay được gọi là chuối xiêm, chuối hương Chuối sứ có 2 loại chuối sứ trắng và chuối sứ xanh Quả chuối sứ to, không dài thường được ăn chín và ăn sống lúc trái còn xanh Khi ăn chuối sứ có mùi thơm và độ ngọt nhẹ, vừa phải, vị hơi chát một chút

e) Chuối hột

Chuối hột còn được gọi là chuối chát và là loại chuối rất được ưa chuộng tại nước

ta nổi danh với món rượu chuối hột Đúng với tên của nó, chuối hột có ruột trắng, nhiều hột, có vị chát nhiều hơn ngọt nên loại chuối này thường được làm rau ăn kèm với nhiều loại rau khác hay ngâm rượu

2.1.2.3 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng

Chuối là loại trái cây giàu chất dinh dưỡng Trái chuối chín chứa 70 - 80% nước, 20

- 30% chất khô, chủ yếu là đường, trong đó, đường khử chiếm 55% Hàm lượng lipid thấp,

từ 0,1 - 0,2% Hàm lượng protein thấp, từ 1 - 1,8% gồm 17 loại acid amin, chủ yếu là histidin, lipid không đáng kể Acid hữu cơ trong chuối chỉ vào khoảng 0,2%, chủ yếu là

acid malic và acid oxalic, vì thế chuối có độ chua dịu Chuối chứa ít vitamin nhưng hàm lượng cân đối, ngoài ra còn có muối khoáng, pectin và hợp chất polyphenol [7]

Thành phần hóa học cũng như đặc tính của chuối cũng như các loại rau trái khác thay đổi theo giống, độ chín, thời vụ, địa điểm và điều kiện trồng trọt

Bảng 2.3 Thành phần dinh dưỡng của chuối tính trên 100g [15]

Năng lượng 371 KJ (89 kcal) Cacbon hydrat 22,84 g Đường 12,23 g

Chất béo 0,33 g Protein 1,09 g Vitamin B1 0,031 mg Vitamin B2 0,073 mg Vitamin B3 0,665 mg Vitamin B5 0,334 mg Vitamin B6 0,4 mg Vitamin B9 20 μg Vitamin C 8,7 mg Sắt 0,26 mg

Mangan 0,27 mg Phospho 22 mg Kali 358 mg

Chuối là thực phẩm giàu kali rất tốt cho chức năng cơ bắp và tim mạch, đảm bảo nhịp tim và huyết áp bình thường, dự phòng tăng huyết áp và co thắt cơ bắp Ngoài ra nó còn giúp đưa phần muối bài tiết ra ngoài cơ thể, làm cho lượng muối trong cơ thể đảm bảo nồng độ nhất định, theo đó cải thiện triệu chứng của phù thũng Chuối giàu chất xơ nhưng thấp calo, tạo cảm giác no và hạn chế cảm giác thèm ăn, giúp hỗ trợ giảm cân Ngoài ra

chuối cung cấp vitamin C và sắt, bổ sung dinh dưỡng và tăng cường miễn dịch Chuối còn nổi tiếng với công dụng cải thiện dạ dày và cực tốt cho hệ tiêu hóa

2.1.2.4 Bảo quản nguyên liệu

Sau khi thu hái, chuối được để ráo nhựa trong khoảng một ngày rồi mới đưa đi xử

lý Các biện pháp bảo quản chuối: [16]

- Tồn trữ lạnh: từ trạm xử lí, chuối được chở về kho tồn trữ tập trung bằng xe lạnh

11 - 13oC Tồn trữ trong kho làm lạnh ở 12 - 14oC, độ ẩm 85 - 90% Ở nhiệt độ này chuối xanh không bị chín trong vòng 2 tuần Khi chuối vừa chín tới, cần cắt rời từng quả, xếp vào khay rồi đưa vào kho lạnh 11 - 13oC, độ ẩm tương đối của không khí 85 - 90% Phương pháp này có thể bảo quản 3 - 4 ngày mà chất lượng không bị giảm

- Xử lí bằng Topsin-M (C12H24N4O4S2) là chất diệt nấm và vi sinh vật mạnh nhưng

ít độc và không ảnh hưởng đến da người Theo FAO, lượng Topsin-M cho phép là 0,08mg/kg thể trọng, hay 0,02 mg/kg thực phẩm

Chuối sau khi xử lý ban đầu, được nhúng 0,5s vào dung dịch 0,1% Topsin-M rồi vớt ra để ráo, sau đó cho vào bao bì PE, đựng trong sọt tre rồi tồn trữ Nếu nhiệt độ từ 30 -

35oC, thời gian tồn trữ trong 2 tuần Nhiệt độ 15 - 20oC, thời gian tồn trữ trong 5 tuần, còn

ở nhiệt độ 11,1 - 12,8oC thời gian tồn trữ có thể lên đến 2 tháng

2.2.1.2 Chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm [17]

❖ Chỉ tiêu cảm quan: sản phẩm phải có hương vị, màu sắc đặc trưng của nước dứa

Cho phép có sự lắng nhẹ thịt quả ở đáy bao bì nhưng khi lắc nhẹ hoặc khuấy trộn phải phân tán đều

+ Hàm lượng chất khô hòa tan của nước dứa tự nhiên không được nhỏ hơn 10% (đo bằng chiết quang kế ở 20oC), không kể lượng đường cho thêm vào, không chỉnh acid

- Hàm lượng cồn: không được quá 3 g/kg

- Chất chống tạo bọt: nếu sử dụng mức tối đa cho phép 10mg/kg

- Kim loại nặng: hàm lượng kim loại nặng theo quy định của Bộ Y tế

❖ Chỉ tiêu vi sinh vật:

- Tổng số VSVHK : <1000 CFU/ml

- Bào tử nấm men + nấm mốc : <100 CFU/ml

- E coli : không

- Vi sinh vật gây bệnh : không

2.2.1.3 Một số loại sản phẩm trên thị trường

Hình 2.4 Một số loại nước dứa ép trên thị trường hiện nay [18]

2.2.2 Chuối sấy

2.2.2.1 Giới thiệu

Chuối sấy là sản phẩm chế biến bằng nguyên liệu chuối chín tươi sau quá trình tách

ẩm, có thể ở dạng nguyên quả hoặc sấy lát Sản phẩm chuối sấy có màu sắc từ nâu nhạt đến nâu sẫm, có hương vị đặc trưng của chuối sấy, vị ngọt hoặc cho phép chát nhẹ Có hai dạng sản phẩm chuối sấy là chuối sấy nguyên quả và chuối sấy lát

Hình 2.5 Chuối sấy lát [19] Hình 2.6 Chuối sấy nguyên quả [20]

2.2.2.2 Các chỉ tiêu chất lượng sản phẩm [21]

❖ Chỉ tiêu cảm quan:

Màu sắc: từ nâu nhạt đến nâu sẫm

Hương vị: đặc trưng của chuối sấy, ngọt đậm, cho phép chát nhẹ, không có hương

vị lạ

Trạng thái: dẻo, không cứng Cho phép hơi dính ở bề mặt quả

Sản phẩm không được sâu, sứt sẹo, giập nát, xây xước nặng, chai sần, nấm men, nấm mốc [21]

❖ Chỉ tiêu hóa - lý:

Độ ẩm: Từ 17 - 20%

Hàm lượng kim loại nặng:

Bảng 2.4 Chỉ tiêu kim loại nặng trong chuối sấy [21]

Tên kim loại nặng Giới hạn cho phép không quá

trong 1 kg sản phẩm Chì (Pb) 0,4 mg Đồng (Cu) 5,0 mg Kẽm (Zn) 10,0 mg Sắt (Fe) 5,0 mg

❖ Chỉ tiêu vi sinh vật:

Bảng 2.5 Chỉ tiêu vi sinh vật trong chuối sấy [21]

Vi sinh vật Giới hạn cho phép

trong 1 gam sản phẩm Tổng số vi khuẩn hiếu khí 10.000 tế bào

Coliforms 10 tế bào

E.Coli 0 tế bào

Cl Perfringens 10 tế bào

B cereus 100 tế bào Tổng số bào tử nấm men, nấm mốc 100 tế bào

2.3 Chọn phương án thiết kế

2.3.1 Chọn phương án thiết kế cho sản phẩm nước dứa ép đóng hộp

Trong quy trình công nghệ sản xuất nước ép quả, các công đoạn đều quan trọng trong đó quan trọng nhất là công đoạn ép và công đoạn thanh trùng quyết định chất lượng

và mùi vị của sản phẩm, cho nên việc chọn phương pháp và thiết bị cho công đoạn ép và thanh trùng phải phù hợp với yêu cầu quy trình và sản phẩm

+ Ép thủy lực: áp lực ép được tạo ra nhờ thủy lực (áp lực dầu), làm việc gián đoạn Thường dùng trong sản xuất rượu vang Thích hợp cho các loại quả mềm

+ Ép khí: áp lực tác dụng lên nguyên liệu là không khí nén Phương pháp ép này dùng để ép các loại trái cây mềm tránh sự vò nát, được dùng nhiều trong dây chuyền sản xuất nước quả trong cho các nguyên liệu không cứng như cam, quýt

Do đặc điểm của nguyên liệu là dứa và năng suất của nhà máy lớn rất phù hợp với những đặc tính của máy ép trục vít, đặc biệt trong sản xuất ta cần chọn các thiết bị làm việc

liên tục để nâng cao năng suất của nhà máy, vì vậy ta chọn phương pháp ép trục vít cho dây chuyền Ta có thể điều chỉnh áp lực ép, vận tốc ép để quá trình ép đạt hiệu quả cao nhất

❖ Phương pháp thanh trùng

Thanh trùng là quá trình giúp kéo dài thời hạn sử dụng của sản phẩm bằng cách tiêu diệt hay ức chế hoạt động của vi sinh vật và enzyme trong thực phẩm nói chung, đồ hộp nói riêng, nhằm ngăn ngừa sản phẩm hư hỏng, thối rữa do vi sinh vật Đây là công đoạn rất quan trọng trong dây chuyền sản xuất các sản phẩm thực phẩm và rau quả - nhất là sản phẩm thực phẩm đóng hộp Nó quyết định khả năng bảo quản của thành phẩm

Có thể thanh trùng sản phẩm bằng nhiều phương pháp khác nhau: thanh trùng bằng nhiệt, thanh trùng bằng điện, thanh trùng bằng tia bức xạ, thanh trùng bằng hóa chất cho đến nay, phương pháp được dùng rộng rãi nhất và tiện lợi nhất là thanh trùng bằng nhiệt

Thanh trùng ở nhiệt độ cao, thời gian dài thì bảo đảm chắc chắn vi sinh vật không thể phát triển được, enzyme bị vô hoạt hoàn toàn, nhưng chất lượng sản phẩm lại bị ảnh hưởng xấu đáng kể Bởi vậy, cần phải chọn chế độ thanh trùng hợp lý Trong thực tế, ít khi thanh trùng đến mức độ tiêu diệt hoàn toàn vi sinh vật vì phải tránh ảnh hưởng xấu của nhiệt độ cao Trong sản phẩm sau khi thanh trùng cho phép còn lại một lượng nhỏ vi sinh vật nhưng chúng không thể phát triển đến gây hỏng sản phẩm, hoặc chỉ gây hỏng đến một

tỷ lệ cho phép

Ở đây ta chọn phương pháp thanh trùng liên tục dạng tuyến tính Mặc dù chi phí hơi lớn nhưng sản phẩm được làm nguội ngay trong thiết bị, chi phí nước không cao, thao tác vận hành đơn giản và giảm chi phí nhân công

2.3.2 Chọn phương án thiết kế cho sản phẩm chuối sấy

Công đoạn sấy là công đoạn quan trọng trong quy trình chế biến chuối Sấy là quá trình sử dụng nhiệt để loại bỏ phần lớn ẩm ra khỏi sản phẩm một cách có kiểm soát, do đó

vi khuẩn, nấm mốc và nấm men bị ức chế hoặc không phát triển và hoạt động được, giảm hoạt động các enzyme, giảm trọng lượng của sản phẩm

Có các phương pháp sấy phù hợp với sấy trái cây hiện nay như sấy tự nhiên, sấy đối lưu, sấy tiếp xúc, sấy lạnh, …

Vì sản phẩm đầu ra không quá phức tạp như sản xuất các loại bột hay dạng khác mà chỉ sấy nguyên quả hoặc cắt lát và năng suất của dây chuyền sản xuất chuối sấy nhỏ hơn dây chuyền sản xuất chính là dây chuyền sản xuất nước dứa ép đóng hộp của nhà máy nên việc đầu tư những phương pháp thiết bị sấy khác cho nhà máy là khá tốn kém nên em chọn

phương pháp sấy đối lưu với việc sử dụng thiết bị sấy băng tải để sấy chuối, tác nhân sấy

là không khí nóng

CHƯƠNG 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

3.1.1 Quy trình công nghệ

Sơ đồ 3.1 Quy trình công nghệ đồ hộp nước dứa ép [22]

Nguyên liệu dứa

Ngâm và rửa sạch Loại bỏ cuống

Phân loại Quả hư Bảo quản

Tách vỏ và đột lõi Nghiền xé

3.1.2 Thuyết minh quy trình công nghệ

3.1.2.1 Nguyên liệu dứa

Dứa làm nguyên liệu sản xuất phải có độ chín vừa phải (2/3 mở mắt), không dùng dứa quá chín (đã có mùi rượu) hoặc quá non Ngoài ra dứa đưa vào không sâu bệnh, meo mốc, không bị khuyết tật, không bị động vật xâm hại và có mùi lạ khác

Giống dứa phù hợp nhất dứa Hoàng Hậu (Queen) có độ Bx tùy thuộc vào nguyên liệu (12 - 16%, ở độ chín 3 và 4) và độ acid (0,2 - 0,8%)

3.1.2.2 Bảo quản

Dứa nguyên liệu sau khi thu mua được bảo quản tạm thời trong kho trong khi chờ được đưa vào sản xuất Trước khi đem vào kho bảo quản tạm thời, dứa phải được phân loại theo độ chín, kích thước và loại bỏ những quả hư hỏng, sâu bệnh, bầm dập Dứa bảo quản

cả hoa, cuống (để dài 2cm) Sau khi phân loại dứa được xếp vào các sọt khoảng 20 kg, tiến hành bảo quản ngắn ngày trong kho ở nhiệt độ bình thường, yêu cầu kho bảo quản phải thông thoáng

Nếu lượng nguyên liệu tồn đọng không sản xuất kịp thì phải tiến hành bảo quản lạnh

để tránh hư hại Tuỳ theo mức độ chín mà ta có chế độ bảo quản khác nhau

- Đối với dứa xanh: nhiệt độ bảo quản 10 - 110C, độ ẩm 85 - 90% Sau 3 tuần dứa bắt đầu chín

- Đối với dứa chín: nhiệt độ bảo quản 5 - 70C, độ ẩm 85 - 90%, bảo quản: 2 - 3 tuần

3.1.2.3 Phân loại

➢ Mục đích

Nhằm loại bỏ những quả đúng theo yêu cầu của nguyên liệu như: đồng đều về kích thước, hình dạng, độ chín thích hợp cho chế biến để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình chế biến tiếp theo Các trường hợp nguyên liệu phải loại bỏ như: sâu bệnh, meo mốc, dập nát, thối hỏng, …

➢ Cách thực hiện

Phân loại bằng phương pháp cảm quan: nguyên liệu được trải đều trên băng chuyền, công nhân đứng hai bên băng chuyền thực hiện việc phân loại bằng tay, tay có mang bao tay

Để hạn chế tổn hao nguyên liệu, có thể tận dụng những quả bị hư hỏng ít bằng cách cắt bỏ phần bị hỏng, phần không hỏng được đưa vào sản xuất

➢ Biến đổi của nguyên liệu

Dứa sau khi được phân loại sẽ trở nên đồng đều về độ chín và kích thước, không

còn những quả bị hư hại

➢ Cách thực hiện

Trong công đoạn này có 2 quá trình là ngâm và rửa, đầu tiên nguyên liệu phải được ngâm trong dung dịch CaCl2 với nồng độ 5 mg/l Sau khi ngâm xong dứa được chuyển sang vùng rửa xối để loại bỏ hoàn toàn tạp chất và hóa chất trên bề mặt

➢ Biến đổi của nguyên liệu

Sau khi qua công đoạn này thì bề mặt nguyên liệu sạch không còn dính bẩn và vi sinh vật

➢ Yêu cầu của nguyên liệu

Dứa sau khi rửa phải được làm sạch bề mặt, không còn dính bẩn hay bị dập nát Thời gian rửa nhanh, tránh hao tổn chất dinh dưỡng và ít tốn nước

3.1.2.6 Tách vỏ và đột lõi

➢ Mục đích

Đây tiếp tục là một trong các công đoạn sơ chế để loại bỏ những thành phần không

có giá trị sử dụng Công đoạn này nhằm loại bỏ phần vỏ xù xì không có giá trị sử dụng để giảm bớt khối lượng chế biến không cần thiết, tránh làm ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm chính và nâng cao chất lượng sản phẩm

➢ Cách thực hiện

Dứa được đưa và thiết bị gọt vỏ và đột lõi

➢ Biến đổi của nguyên liệu

Dứa sau khi được tách vỏ và đột lõi sẽ thay đổi về kích thước và khối lượng rất

nhiều Diện tích bề mặt tăng lên sẽ dễ dàng bị nhiễm vi sinh vật từ không khí hơn

➢ Yêu cầu của nguyên liệu

Dứa sau khi gọt vỏ, đột lõi sẽ sạch vỏ, không còn mắt và lõi, vết cắt phải sắc nét, không bị dập, ít phần thải bỏ Ngoài ra phải tiến hành trong thời gian ngắn để tránh hư hại cho nguyên liệu

3.1.2.7 Nghiền xé

➢ Mục đích

Đây là công đoạn để chuẩn bị cho quá trình ủ enzyme và ép Công đoạn nghiền xé

sẽ làm nhỏ kích thước nguyên liệu, tăng diện tích tiếp xúc với enzyme Ngoài ra, quá trình nghiền xé còn cắt nhỏ thịt quả, phá vỡ lớp vỏ tế bào, hỗ trợ và làm tăng hiệu suất cho quá trình ép

➢ Cách thực hiện

Sử dụng thiết bị nghiền, xé làm nhỏ nguyên liệu dứa

➢ Biến đổi của nguyên liệu

Sau khi nghiền, xé diện tích bề mặt tăng, cấu tạo tế bào bị phá vỡ làm cho nội bào

và các enzyme thoát ra làm cho các phản ứng hóa sinh diễn ra dễ dàng đây cũng là những điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật phát triển

➢ Yêu cầu của nguyên liệu

Kích thước xé càng nhỏ thì càng thu được nhiều dịch ép Tạo điều kiện cho quá trình truyền nhiệt vào nguyên liệu Tuy nhiên nếu nghiền quá nhỏ khi ép sẽ không tạo thành rãnh thoát nước quả làm giảm hiệu suất ép

3.1.2.8 Ủ

➢ Mục đích

Bổ sung enzyme thủy phân pectin để tạo điều kiện thuận lợi cho dịch bào thoát ra Sau khi ủ, phân tử pectin bị giảm kích thước, dịch bào giảm độ nhớt, giúp cho quá trình ép đạt hiệu quả cao hơn

➢ Biến đổi của nguyên liệu

Giảm kích thước phân tử pectin trong dứa và đồng thời giảm cả độ nhớt trong dịch bào của nguyên liệu

ép áp lực cao trong giai đoạn cuối, vì nếu dùng áp lực cao ngay từ đầu, một số mao dẫn bị

co thắt lại khiến dịch bào khó thoát ra ngoài [23]

➢ Biến đổi của nguyên liệu

Cấu trúc bị phá vỡ, dịch bào thoát ra, thể tích của nguyên liệu giảm

3.1.2.10 Gia nhiệt

➢ Mục đích

- Tiêu diệt hoặc ức chế vi sinh vật

- Tạo kết tủa một số chất lơ lửng, chất keo để chuẩn bị cho quá trình lọc tiếp sau

- Các enzyme ở nhiệt độ cao sẽ bị vô hoạt không gây biến màu và phân hủy một số thành phần hóa học

➢ Cách thực hiện

Sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt bản mỏng Dịch ép được gia nhiệt lên 75 - 800C trong

3 - 5 phút Cuối quá trình gia nhiệt có bổ sung chất trợ lọc Diatomit để tạo điều kiện cho công đoạn lọc phía sau

➢ Biến đổi của nguyên liệu

Sau khi gia nhiệt có thể tổn thất một số hợp chất hóa học mẫn cảm với nhiệt độ trong nguyên liệu như protein, các hợp chất thơm, chất màu, … hay tạo ra một số hợp chất hóa học khác ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Ngoài ra, một số loài vi sinh vật bị ức chế,

hệ enzyme của quả bị vô hoạt và có sự tách pha giữa protein kết tủa và dịch quả

3.1.2.11 Lọc

➢ Mục đích

Loại bỏ các chất cặn, các chất keo kết tủa trong quá trình gia nhiệt giúp cho nước quả trở nên trong hơn, màu sắc sáng đẹp và nâng cao chất lượng sản phẩm

➢ Cách thực hiện

Ở cuối công đoạn gia nhiệt đã được thêm vào 0,5 - 1% bột trợ lọc diatomit trong dịch quả, kèm theo khuấy trộn Sau đó đưa đi lọc trên thiết bị lọc khung bản với áp lực lọc

3 atm [22]

➢ Biến đổi của nguyên liệu

Dịch quả sau lọc loại bỏ được các cặn lơ lửng trở nên trong hơn và sáng hơn

3.1.2.12 Phối chế

Quá trình phối chế có 2 giai đoạn xảy ra:

a) Giai đoạn nấu siro đường

➢ Mục đích

Tăng hàm lượng chất khô, tăng độ ngọt và cải thiện độ trong cho sản phẩm Ức chế

và tiêu diệt vi sinh vật, làm tăng thời gian bảo quản siro

➢ Cách thực hiện

Chuẩn bị siro bằng cách bơm nước vào bên trong thiết bị nấu siro, gia nhiệt nước đến 55 - 600C Cho cánh khuấy quay với tốc độ khoảng 30 - 50 vòng/phút rồi bắt đầu cho đường và acid citric vào Tỷ lệ đường và nước = 1:3, hàm lượng acid citric là 2% so với tổng siro Khi đường đã hòa tan hết trong nước, tiến hành gia nhiệt dung dịch đến 70 - 800C trong 5 phút rồi cho 0,1% kali sorbate khuấy tan rồi ngừng Sử dụng nồi nấu siro hai vỏ

b) Giai đoạn phối trộn

Sản phẩm có nồng độ đường là 15 - 16%, nồng độ chất khô khoảng 20%, độ acid là 0,5 - 0,6%, chỉnh pH về 3,2 - 4 [23]

3.1.2.13 Rót hộp, ghép nắp

➢ Mục đích

- Rót hộp: nhằm đảm bảo khối lượng tịnh và các thành phần của hộp đúng theo tỷ

lệ quy định, đồng thời đảm bảo sản phẩm được phân phối dễ dàng, có hình thức trình bày

đẹp, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình thanh trùng và bảo quản

- Ghép nắp: cách biệt thực phẩm với môi trường không khí bên ngoài để tránh tác dụng của vi sinh vật nhằm kéo dài thời gian sử dụng và bảo quản sản phẩm

➢ Cách thực hiện

Công đoạn này được thực hiện bằng máy rót tự động định lượng thể tích và tự động hút chân không để loại bỏ khí Nắp và hộp được rửa sạch, đúng kích thước, thông qua kiểm tra trước khi đưa vào Nắp hộp phải được kín hoàn toàn nhằm đảm bảo sản phẩm cách ly hoàn toàn với môi trường bên ngoài, tránh vi sinh vật xâm nhập vào Máy ghép mí hộp còn

có nhiệm vụ hút không khí trong hộp ra và tạo độ chân không trong hộp khoảng 400 - 600 mmHg Với độ chân không này không khí được hút hết ra khỏi hộp mà không làm cho sản phẩm trào ra

3.1.2.14 Thanh trùng, làm nguội

➢ Mục đích

Tiêu diệt vi sinh vật có trong nguyên liệu hay xâm nhập vào sản phẩm trong quá trình chế biến đồng thời vô hoạt các hệ enzyme có trong nước quả và kéo dài thời hạn sử dụng và thời gian bảo quản

➢ Cách thực hiện

Do đồ hộp nước dứa nằm trong nhóm các đồ hộp có độ pH < 7 có độ acid cao, các

vi khuẩn chịu nhiệt không phát triển được và tính chịu nhiệt của giảm đi đáng kể trong môi trường acid nên chế độ thanh trùng không cần ở điều kiện nhiệt độ cao và thời gian quá lâu

Sử dụng thiết bị thanh trùng liên tục tuyến tính, nhiệt độ thanh trùng là 900C, trong thời gian 20 phút Sau khi thanh trùng xong, làm nguội qua các vùng nước đến t = 30 -

350C để đảm bảo hương vị, màu sắc sản phẩm

Việc duy trì nhiệt độ cao trong thời gian dài sẽ ảnh hưởng đến hương vị và màu sắc của sản phẩm do đó cần làm nguội càng nhanh càng tốt Tuy nhiên, nếu làm nguội trực tiếp vào nước lạnh sẽ gây ra hiện tượng sốc nhiệt làm bao bì bị bóp méo và bị vỡ do đó sẽ ảnh hưởng đến giá trị cảm quan của sản phẩm