Thiết kế nhà máy chế biến rau quả bao gồm hai loại mặt hàng đồ hộp nước cam ép năng suất 12 tấn sản phẩm ngày và puree chuối năng suất 24 tấn nguyên liệu ca

Thiết kế nhà máy chế biến rau quả bao gồm hai loại mặt hàng đồ hộp nước cam ép năng suất 12 tấn sản phẩm ngày và puree chuối năng suất 24 tấn nguyên liệu ca Thiết kế nhà máy chế biến rau quả bao gồm hai loại mặt hàng đồ hộp nước cam ép năng suất 12 tấn sản phẩm ngày và puree chuối năng suất 24 tấn nguyên liệu ca luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT

Vị trí địa lí

Khu công nghiệp Xuyên Á, Đức Hòa, Long An tọa lạc ngay tại tuyến đường tỉnh 824, xã Mỹ Hạnh Bắc, huyện Đức Hoà, Long An, với diện tích công nghiệp

481 ha và đất dân cư là 32 ha Khu công nghiệp Xuyên Á có vị trí địa lý tương đối thuận lợi như:

− Cách thị trấn Đức Hòa 8 km

− Cách trung tâm TP Hồ Chí Minh 22 km

− Nối liền và cách Quốc lộ Xuyên Á 7 km

− Cách trung tâm TP Long An 50 km

− Cách sân bay Tân Sơn Nhất 18 km, cách Tân Cảng 25 km, cảng Sài Gòn 28 km

Hình 1.1 Khu công nghiệp Xuyên Á và các vùng lân cận

Đặc điểm thiên nhiên

− Hướng gió chủ đạo: Tây Nam vào mùa mưa, Đông Nam vào mưa khô

SVTH: Phạm thị Hoài Như GVHD: Trần Thế Truyền 3

− Nằm ở vùng nhiệt đới gió mùa, cận xích đạo, có hai mùa mưa - nắng rõ ràng

− Nhiệt độ cao đều quanh năm: 27,5 o C

− Độ ẩm không khí trung bình khá cao: 70 ÷ 80%.

Nguồn cung cấp nguyên liệu

Nguồn nguyên liệu cam được thu nhận chủ yếu từ các tỉnh phía Nam như: Vĩnh Long, Tiền Giang, Cần Thơ; các tỉnh Bắc Bộ như: Hà Giang, Tuyên Quang, Yên Bái; các tỉnh Bắc Trung Bộ như: Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình

Nguồn nguyên liệu chuối được thu mua chủ yếu từ các tỉnh Đồng Bằng sông Cửu Long như: Long An, Đồng Tháp, An Giang, Tiền Giang, Bến Tre và các tỉnh Tây Nguyên như: Đắk Lắk, Đắk Nông.

Nguồn cung cấp điện

Hệ thống điện trung thế thuộc mạng lưới điện quốc gia từ nguồn điện trung thế

22 kV nối từ trạm biến thế 110 kV Bến Lức và Đức Hòa, được cung cấp đến hàng rào các nhà máy, xí nghiệp Giá điện: theo giá công bố của Điện lực Đức Hòa Ngoài ra nhà máy cũng dự trữ thêm máy phát điện dự phòng.

Nguồn cung cấp nhiên liệu

Nhà máy sử dụng hơi đốt cung cấp từ lò hơi riêng của nhà máy Lò hơi sử dụng nhiên liệu là dầu FO, dầu DO và gas Các loại này được cung cấp từ các trạm xăng dầu của tỉnh.

Nguồn cung cấp nước

Nguồn nước phục vụ cho sản xuất và sinh hoạt tại khu công nghiệp (KCN) do nhà máy nước trong KCN cung cấp đảm bảo về chất lượng và số lượng đến các nhà đầu tư trong KCN

Công suất: 5.000 m 3 /ngày đêm Giá cấp nước: 8.000 VNĐ/m 3 (chưa VAT).

Nước thải

Nước thải cục bộ trong từng nhà máy, xí nghiệp được xử lý đạt tiêu chuẩn theo quy định trước khi thải ra mạng lưới cống trong KCN và được tiếp tục làm sạch tại trạm xử lý nước thải của KCN có công suất 10.000 m 3 /ngày đêm Nước thải sẽ được xử lý đạt tiêu chuẩn TCVN trước khi cho thải ra rạch và sông Vàm Cỏ Đông

Giá xử lý nước thải: 0,3 USD/m 3 (chưa VAT)

Nguồn nhân lực

Nhà máy tuyển lao động ở tại Long An và các địa phương lân cận Công nhân được tuyển phần lớn có trình độ học vấn lớp 12/12, khi học qua khóa đào tạo vận hành thiết bị và mọi hoạt động khác, chắc chắn sẽ được đội ngũ công nhân lành nghề, đảm bảo cho nhà máy hoạt động tốt Đội ngũ cán bộ khoa học kỹ thuật và quản lý: nhà máy sẽ tiếp nhận các kỹ thuật của các trường đại học trên toàn quốc Đây là lực lượng nòng cốt của nhà máy, được đào tạo cơ bản, dễ dàng nắm bắt được các tiến bộ của các thành tựu khoa học kỹ thuật mới của các nước tiên tiến trên thế giới, góp phần cải tiến kỹ thuật, công nghệ của nhà máy.

Tiêu thụ sản phẩm

Sản phẩm được đưa ra thị trường trong nước và có thể xuất khẩu ra nước ngoài, ngoài ra còn cung ứng cho các công ty thực phẩm tạo ra các sản phẩm đồ hộp khác và nhà máy chế biến bánh kẹo

Qua việc khảo sát tình hình ở trên, em quyết định chọn địa điểm khu công nghiệp Xuyên Á, Long An để xây dựng nhà máy Các điều kiện trên cho phép giảm bớt chi phí đầu tư, đảm bảo sự hoạt động liên tục, giảm được giá thành sản phẩm, mang lại hiệu quả kinh tế cao Việc xây dựng nhà máy sản xuất rau quả với hai sản phẩm chính là đồ hộp nước cam ép với năng suất 12 tấn sản phẩm/ngày và sản phẩm puree chuối với năng suất 24 tấn nguyên liệu/ca là hoàn toàn có tính khả thi

TỔNG QUAN

Nguyên liệu

2.1.1.1 Giới thiệu chung về cam

Cam là loài cây ăn trái thuộc giới Plantae, ngành Magnoliophyta, lớp Magnoliopsida, phân lớp Rosidae, bộ Sapidales [7]

Loài cam có nguồn gốc ở Ấn Độ khoảng 2200 năm trước công nguyên và lan rộng về hướng Đông đến đến cả khu vực Đông Nam Á Thế kỉ thứ 3, cây cam đã theo các thương gia đến châu Âu và cả vùng Địa Trung Hải Nhà hàng hải Christopher Columbus đã mang cây cam về châu Mỹ Sau đó, nó đã lan rộng sang châu Úc và châu Phi

Trong thương mại, cam được chia thành hai loại: cam ngọt và cam chua Ở Việt Nam, cam được chia thành ba nhóm:

− Cam chanh: cam thường, cam rốn, cam đỏ

− Cam sành: có vỏ dày, sần sùi, ruột vàng đỏ, hương vị thơm ngon

− Cam đắng: chứa nhiều chất có vị đắng, hương vị thơm ngon

Bảng 2.1 Giống cam phổ biến ở Việt Nam [2]

Giống cam Vùng chuyên canh Đặc điểm

Xã Đoài, huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An

Trái cam thơm ngon, vỏ mỏng, bóng, vị đậm ngọt, ít xơ

Giống lai giữa cam và bưởi, trái to, màu đỏ tía, nhiều nước, hơi chua, dễ trồng, sức chống chịu tốt

3 Cam đường - Cam giấy: Hà Nội, Hải

- Cam Bù, cam Chua: Hà Tĩnh, Quảng Bình

Khối lượng trung bình 100 g/trái, vỏ mỏng, màu vàng đỏ hay đỏ sẫm, dễ bóc, múi dễ chia, hương vị gần giống quýt

4 Cam sành Đồng bằng sông Cửu Long

Dạng trái hơi dẹt, khối lượng trung bình 200 ÷ 400 g/trái, vỏ sần sùi và mịn, khi chín có màu vàng hay đỏ sẫm, ruột đỏ, vị ngọt, hơi chua

5 Cam soàn Đồng bằng sông Cửu Long

Trái to, xanh ửng vàng khi chín, phần dưới trái có núm lõm vào, tép cam ráo nước, vị ngọt thanh

Trong các giống cam ở Việt Nam, nhà máy lựa chọn cam sành để sản xuất nước cam ép, dựa trên các đặc điểm sau:

− Cam sành phân bố rộng khắp Việt Nam, từ Tuyên Quang, Hà Giang, Yên Bái, Bắc Giang tới Vĩnh Long, Tiền Giang, Cần Thơ Năng suất cam sành chiếm 60% sản lượng cam cả nước (theo số liệu thống kê Tình Hình Canh Tác Cây Ăn Quả năm 2017 của Tổng Cục Thống Kê) Do đó, sản lượng nguồn nguyên liệu đảm bảo cung cấp cho hoạt động sản xuất công nghiệp

− Cam sành có hàm lượng nước nhiều, vị chua ngọt hài hòa, mùi thơm, nước ép quả có màu cam rực rỡ nên cho chất lượng sản phẩm tốt hơn

Bảng 2.2 Thành phần hóa học của cam tươi (tính trên 100g) [7]

Thành phần Hàm lượng Đơn vị

SVTH: Phạm thị Hoài Như GVHD: Trần Thế Truyền 7 chính Glucose

2.1.1.3 Biến đổi của cam trong quá trình bảo quản a Biến đổi vật lí

− Sự bay hơi nước: cam chứa hàm lượng nước cao nên mức độ háo nước của hệ keo trong tế bào tương đối thấp, chiều dày và độ chắc của lớp vỏ thay đổi tùy vào giống cam, quả dễ bị dập nát nên cam có mức độ bay hơi nước tương đối cao

− Sự giảm khối lượng tự nhiên: do quá trình bay hơi nước và một phần nhỏ do sự tổn hao các chất hữu cơ trong quá trình hô hấp

− Sự sinh nhiệt: nhiệt lượng sinh ra trong quá trình hô hấp của quả b Các quá trình sinh hóa

− Cam vẫn tiếp tục hô hấp làm tiêu hao các hợp chất glucides, acid hữu cơ, hợp chất nito v.v để tạo ra sản phẩm cuối cùng là CO2 và nước (hô hấp hiếu khí), CO2 và ethanol (hô hấp yếm khí) Cam là loại quả hô hấp thường Vì vậy, cường độ hô hấp lúc đầu tồn trữ thì cao nhưng giảm dần về cuối c Biến đổi thành phần hóa học

− Protopectine chuyển thành pectine hòa tan làm quả mềm đi Dưới tác dụng của men pectinase, tiếp tục chuyển hóa thành acid pectic và methanol làm quả bị nhũn

− Acid hữu cơ giảm do tiêu hao vào quá trình hô hấp và decarboxyl hóa

− Hợp chất màu chlorophyll giảm dần, carotene tăng lên làm vỏ chuyển màu từ xanh sang vàng

Hiện nay có 3 phương pháp bảo quản cam thông dụng: bảo quản trong cát, bảo quản bằng hóa chất và bảo quản lạnh Để áp dụng cho quy mô công nghiệp thì người ta sử dụng phương pháp bảo quản bằng hóa chất và bảo quản lạnh a Bảo quản bằng hóa chất

Nguyên nhân chính gây hư hỏng cam là do sự xâm nhiễm của các loài nấm: mốc lam, mốc lục, mốc xám, mốc đen Trong bảo quản cam, chất diệt nấm hiệu quả nhất được sử dụng là Topxin-M 0,1%

Hình 2.1 Sơ đồ quy trình bảo quản cam bằng hóa chất b Bảo quản lạnh

Theo FAO, cam được lưu trữ trong phòng ở nhiệt độ -1 ÷ 7 o C, độ ẩm tương đối 85 ÷ 90% thì có thể bảo quản được 1 ÷ 6 tháng [5]

Hình 2.2 Sơ đồ quy trình bảo quản lạnh cam

Cam sau thu hái Lau chùi Ngâm nước vôi bão hòa Để ráo

Ngâm vào Topxin-M 0,1% Để ráo

Bao gói riêng từng quả

Hái Xếp sọt Làm lạnh sơ bộ Rửa Hong khô

Xếp vào bao bì Bảo quản lạnh

Chuối là loài cây ăn trái thuộc giới Plantae, bộ Zingiberales, họ Musaceae, chi Musa [12]

Cây chuối có nguồn gốc từ Đông Nam Á Ngày nay, chuối đã được trồng phổ biến ở Ấn Độ, nam Trung Quốc, Malaysia, Việt Nam, các nước Đông Phi, Tây Phi và Mỹ La Tinh v.v [7] Ở Việt Nam, chuối được trồng khắp các vùng Tuy nhiên, ở miền Nam có điều kiện khí hậu nóng ẩm nên phù hợp cho sự phát triển của cây chuối hơn

Bảng 2.3 Các giống chuối phổ biến ở Việt Nam [7]

Giống chuối Vùng canh tác Đặc điểm

1 Chuối tiêu Đồng bằng sông Hồng Đồng bằng sông Cửu Long

- Bao gồm: chuối tiêu lùn, chuối tiêu nhỡ, chuối tiêu cao

- Khả năng chống chịu tốt, không kén đất

- Chất lượng thơm ngon nhất là vào mùa lạnh

2 Chuối sứ Được trồng ở nhiều nơi, phổ biến ở vùng trung du và miền núi

- Có khả năng chống chịu tốt, không kén đất

- Trái to, ngắn mập, vỏ mỏng, khi chín vàng tươi, vị ngọt, kém thơm, sản lượng thấp

- Khả năng bảo quản, vận chuyển kém

Dọc bờ sông Châu Giang, tỉnh Hà Nam

- Cây chuối ngự mít thấp, trái nhỏ, cuống thanh, vỏ mỏng màu vàng óng, thịt trái mịn, màu vàng đậm dần vào trong ruột, mùi vị thơm ngon, ngọt hơn chuối tiêu lùn

Trồng rải rác khắp nơi

- Trái lớn, có ba cạnh, vỏ dày, hơi khó bóc, thịt màu vàng nhạt, nhão, không thơm, hàm lượng đường thấp, vị ngọt pha chua

- Thân cây nhỏ, trái ngắn, buồng nhỏ không sai, vỏ dày, vị không ngọt lắm, hơi chua

- Thân cây cao lớn, sinh trưởng khỏe, chống chịu tốt

- Trái có cạnh rõ rệt, vỏ dày, khi chín vỏ không vàng như các loại chuối khác, có hạt cứng

Trong các giống chuối ở Việt Nam, chuối tiêu được nhà máy lựa chọn để sản xuất puree chuối, vì:

− Chuối tiêu được trồng phổ biến cả nước, sản lượng cao nên đáp ứng được nguồn nguyên liệu cho sản xuất công nghiệp

− Chất lượng quả thơm ngon

Thành phần hóa học của chuối chín bao gồm:

− Chất khô: 20 ÷ 30% chủ yếu là đường, trong đó đường khử chiếm 55%

− Protein: 1 ÷ 1,8% gồm 17 axit amin chủ yếu là histidine

− Acid hữu cơ: 0,2% chủ yếu là acid malic và acid oxalic có vị chua dịu

− Vitamin: ít vitamin chủ yếu là vitamin C, B1, B5, B8, hàm lượng cân đối

− Ngoài ra còn có muối khoáng, pectine và các hợp chất polyphenol

2.1.2.4 Biến đổi của chuối trong quá trình bảo quản a Biến đổi vật lý

− Sự bay hơi nước: chuối chiếm hàm lượng nước cao, lớp vỏ bao bọc có cấu trúc mềm dễ bầm dập trầy xước nên sự bay nước diễn ra tương đối dễ dàng

− Sự giảm khối lượng tự nhiên: chủ yếu do sự tiêu tốn chất khô cho quá trình hô hấp và do sự bay hơi nước

− Sự sinh nhiệt: quá trình hô hấp sinh ra nhiệt lượng làm nóng khối nguyên liệu khi bảo quản b Biến đổi sinh hóa [10]

− Chuối thuộc loại quả hô hấp đột biến Quả chín trong quá tình rấm, tại thời điểm nhất định, cường độ hô hấp tăng đột ngột đạt mức cực đại, đặc trưng bằng sự tăng nhiệt độ đến mức tối đa Từ lúc chín đến quá chín, cường độ hô hấp giảm nhanh, đồng thời cũng là giai đoạn giảm sức đề kháng, đi đến thối hỏng c Biến đổi thành phần hóa học

Bảng 2.4 Sự thay đổi thành phần hóa học của chuối theo độ chín [7]

Chỉ tiêu Chuối xanh Chuối ương Chuối chín

− Tinh bột chuyển hóa thành đường do sự đường hóa là biến đổi đặc trưng nhất tạo nên vị ngọt cho quả khi chín

− Hàm lượng cellulose thay đổi rất ít

− Protopectine thủy phân thành pectine làm cho quả mềm hơn

− Hàm lượng tannin giảm đi làm giảm vị chát của quả

− Từng loại acid có thể tăng lên nhưng tổng hàm lượng acid hữu cơ giảm đi cùng với hàm lượng đường tăng lên làm thay đổi tỉ lệ đường/axit tạo nên vị ngọt đặc trưng cho quả

− Chất màu carotene không tăng lên nhưng chlorophyll bị phân hủy dần làm cho carotene trở thành chất màu chính và quả có màu vàng khi chín

2.2.1.5 Bảo quản chuối [4] a Bảo quản lạnh

Phương pháp này được dùng để tồn trữ chuối cho các quá trình sản xuất công nghiệp Điều kiện bảo quản lạnh là 12 ÷ 14 o C, độ ẩm 85 ÷ 90% thì chuối tươi xanh không bị chín trong 2 tuần

Hình 2.3 Sơ đồ quy trình bảo quản lạnh chuối b Bảo quản bằng hóa chất

Phương pháp này được áp dụng để bảo quản chuối tươi xuất khẩu

Hình 2.4 Sơ đồ quy trình bảo quản chuối bằng hóa chất c Bảo quản chuối bằng phương pháp chiếu xạ

Phương pháp chiếu xạ sử dụng cho chuối già 80 ÷ 90% để bảo quản và làm chậm quá trình chín Tại Ấn Độ, với liều chiếu 2 kGy cho chuối tiêu để tồn trữ ở 19 o C trong 44 ngày và 4 kGy trong 57 ngày

2.1.2.6 Rấm chuối a Phương pháp rấm nhiệt Đây là phương pháp kích thích độ chín của chuối bằng cách tăng nhiệt độ và độ ẩm của môi trường Quá trình rấm như sau:

− Xếp chuối vào phòng rấm

− Nâng nhiệt độ lên 22 o C, tốc độ 2 o C/h, độ ẩm tương đối 90 ÷ 95% và duy trì trong 24 giờ

MgSO4 0,5% Để ráo Bọc cuộng

Bọc bao polyetylen Xếp vào sọt

− Giảm nhiệt độ xuống 19 ÷ 20 o C, tăng cường thông gió, độ ẩm 85% cho đến khi quả chuyển mã

− Giảm nhiệt độ xuống 13 ÷ 16 o C, độ ẩm 80 ÷ 85% b Phương pháp rấm nhiệt – ethylen

Sản phẩm

2.2.1 Đồ hộp nước cam ép

Theo TCVN 1682:1994, nước cam là sản phẩm được chế biến từ cam tươi, chín, không úng thối, khô sần, dập nát thuộc loại citrus sinensis (L), osbeck; có thể dùng nước quýt (citrus veticulata blanco) pha thêm vào nước cam đến 10% khối lượng

Theo TCVN 1682:1994 chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm đồ hộp nước cam ép được quy định như sau: a Chỉ tiêu cảm quan

− Sản phẩm phải có hương vị, màu sắc đặc trưng của nước cam Cho phép có sự lắng nhẹ của thịt quả ở đáy bao bì, nhưng khi lắc hoặc khuấy trộn thịt quả phải phân tán đều b Chỉ tiêu hóa lý

− Độ đầy của hộp: mức tối thiểu của nước cam không được nhỏ hơn 90% dung lượng của nước cất chứa đầy trong hộp đóng kín ở 20 o C

− Hàm lượng chất khô hòa tan:

Hàm lượng chất khô hòa tan trong nước cam phải bằng hoặc lớn hơn 10% (đo bằng chiết quang kế ở 20 o C), không kể lượng đường cho thêm vào, không chỉnh axit và được đọc là “độ Brix”

Khi nước cam được pha loãng từ nước cam cô đặc, hàm lượng chất khô của sản phẩm phải lớn hơn 11% (đo bằng chiết quang kế ở 20 o C)

− Hàm lượng đường: lượng đường thêm vào không được quá 50 g/kg

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

− Hàm lượng axit: (cho phép tự xác định) chỉ cho phép có một lượng nhỏ, không kể các axit bay hơi

− Hàm lượng tinh dầu: không được quá 0,4 ml/kg

− Hàm lượng kim loại nặng theo quy định của Bộ Y tế c Tiêu chuẩn vệ sinh:

− Sản phẩm cần được chế biến vệ sinh theo quy định hiện hành

− Không chứa các vi sinh vật gây thối hỏng, phát triển trong điều kiện thường

− Không được chứa bất cứ chất nào có nguồn gốc từ vi sinh vật, với liều lượng có thể gây tác hại cho sức khỏe con người

Puree chuối là sản phẩm chế biến từ chuối chín, không dập thối bằng cách nghiền nhão và bảo quản dịch nhão thu được bằng một trong ba cách: đóng hộp vô trùng, xử lí bằng acid sau đó đóng hộp, làm lạnh nhanh [2]

− Độ khô của sản phẩm: 15%

− Màu sắc: màu vàng của chuối, không bị xỉn màu

− Mùi vị: mùi đặc trưng của chuối, vị ngọt dẻo, không lẫn mùi vị lạ

− Trạng thái: không ở dạng sệt của chuối nghiền.

Chọn phương án thiết kế

Chất lượng sản phẩm chịu ảnh hưởng bởi một hoặc vài công đoạn chính Để chọn phương án thiết kế cho phù hợp ta dựa trên các công đoạn chính này

2.3.1 Sản phẩm đồ hộp nước cam ép

Sản phẩm nước cam ép thuộc loại nước quả không có thịt quả (dịch bào được tách ra khỏi mô quả bằng cách ép sau đó đem lắng rồi lọc) Tùy theo độ trong của dịch lọc mà ta có: nước ép quả đục (lọc thô) và nước ép quả trong (lọc kĩ) Đồ án này sẽ trình bày về dây chuyền sản xuất nước ép quả đục

2.3.1.1 Quá trình ép a Nguyên liệu quả cam

Cấu trúc của quả cam bao gồm các tép có màng mỏng chứa đầy nước bên trong nên rất dễ bị phá hủy Vì vậy, không cần có quá trình tiền xử lí (nghiền, xử lí nhiệt) trước khi ép b Thiết bị

❖ Thiết bị ép gián đoạn

Thiết bị ép gián đoạn phổ biến: thiết bị ép khung bản, thiết bị ép dạng hình trụ, thiết bị ép dạng tank [1] Các thiết bị ép gián đoạn có nhược điểm:

− Cần nhiều lao động chuẩn bị cho các mẻ ép, tháo bã, làm sạch

❖ Thiết bị ép liên tục

Các thiết bị ép liên tục phổ biến: thiết bị ép trục, thiết bị ép băng tải, thiết bị ép trục vít [1] Các thiết bị ép này có thể khắc phục những nhược điểm trên Tuy nhiên, cần phải có quá trình loại bỏ vỏ quả trước khi ép để không ảnh hưởng đến chất lượng dịch ép

Vì vậy, nhằm khắc phục các nhược điểm trên, công nghệ thu dịch ép các loại quả citrus hiện nay được áp dụng thiết bị ép liên tục mới mà không cần loại bỏ vỏ quả

2.3.2 Quá trình bảo quản nước quả

Các phương pháp bảo quản nước quả phổ biến: thanh trùng, rót nóng, bảo quản bằng CO2, bảo quản bằng cách lọc thanh trùng, bảo quản bằng hóa chất [6]:

− Để sản xuất nước quả đục có hương vị tự nhiên, các phương pháp bảo quản bằng CO2/hóa chất và lọc thanh trùng là không phù hợp vì ảnh hưởng đến hương vị và độ trong cần thiết của sản phẩm

− Thanh trùng là phương pháp gia nhiệt sản phẩm trong hộp sắt tây hoặc bao bì thủy tinh ở nhiệt độ 80 ÷ 100 o C trong 10 ÷ 40 phút (bao bì dưới 1000ml), 40 ÷ 60 phút (bao bì trên 1000 ml) [6] Phương pháp này tồn tại nhiều nhược điểm đối với nguyên liệu nước cam ép: bao bì sắt tây không thích hợp để bảo quản sản phẩm có độ acid cao (pH < 4,5), bao bì thủy tinh không thuận tiện cho việc sử dụng sản phẩm, nguy cơ O2 xâm nhập vào bao bì làm oxi hóa vitamin C

− Rót nóng (hot fill) là công nghệ mới nhất hiện nay áp dụng cho các sản phẩm có độ acid cao Sản phẩm được nâng nhiệt lên 90 ÷ 100 o C, rót vào bao bì PET ở 80 ÷ 85 o C và được làm lạnh ngay lập tức Sản phẩm được xử lí nhiệt độ cao trong thời gian ngắn nên hạn chế sự thay đổi tính chất của sản phẩm

Vì vậy, nhà máy áp dụng công nghệ rót nóng vào sản xuất nước cam ép

Sản phẩm puree chuối cần có độ nhuyễn mịn, đồng nhất, các hạt của pha phân tán phân bố đều trong qua liên tục nên nguyên liệu cần phải trải qua quá trình nghiền và đồng hóa để đạt cấu trúc như mong muốn

Quá trình nghiền là quá trình làm giảm kích thước của vật liệu, thông thường là vật liệu rời bằng tác động của các lực cơ học Mỗi quá trình nghiền thường có một lực chiếm ưu thế:

− Lực nén: nghiền thô các vật liệu cứng

− Lực ma sát: nghiền tinh các vật liệu mềm

− Lực va đập: nghiền thô, nghiền trung gian, nghiền tinh cho các vật liệu cứng

Nguyên liệu chuối có cấu trúc mềm, do đó có thể áp dụng quá trình nghiền nhờ lực ma sát

2.3.2.2 Quá trình đồng hóa a Định nghĩa

Quá trình đồng hóa là quá trình làm giảm kích thước các hạt pha phân tán và phân bố đều chúng vào trong pha liên tục để hạn chế hiện tượng tách pha dưới tác dụng của trọng lực [1] Đối tượng áp dụng là hệ huyền phù gồm pha liên tục là nước và pha phân tán là các hạt rắn không tan trong nước b Các phương pháp đồng hóa [1]

− Phương pháp khuấy trộn: Đây là phương pháp đồng hóa đơn giản nhất, có thể áp dụng cho hệ nhũ tương và hệ huyền phù Các hạt sẽ va đập vào cánh khuấy làm giảm kích thước và phân bố đều chúng vào pha liên tục Tuy nhiên độ ổn định là không cao và thường áp dụng để xử lí sơ bộ hệ phân tán trước khi chuyển sang đồng hóa bằng phương pháp khác

− Phương pháp sử dụng áp lực cao: Đây là phương pháp thông dụng nhất có thể áp dụng cho hệ nhũ tương và hệ huyền phù Nhờ áp lực lớn nguyên liệu được bơm qua khe hẹp với tốc độ cao Từ đó, quá trình đồng hóa vô cùng hiệu quả nhờ sự kết hợp của hiện tượng chảy rối, hiện tượng xâm thực khí và tác động cơ học Kích thước hạt phõn tỏn sau đồng húa đạt 0,1 ữ 0,2 àm

− Phương pháp cắt thủy lực:

Nguyên liệu được bơm với tốc độ cao để tạo dòng chảy rối trong ống xoắn của thiết bị Quá trình làm xuất hiện ứng suất cắt và xâm thực khí Chỉ áp dụng với hệ nhũ tương

− Phương pháp vi hóa lỏng:

Tương tự như phương pháp cắt thủy lực nhưng dưới áp lực lớn hơn Áp dụng cho hệ nhũ tương

− Phương pháp sóng siêu âm:

CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

Đồ hộp nước cam ép

3.1.1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ

Lựa chọn Ngắt cuống, lá Ép Rửa

Cam tươi Đường Acid citric Nước

Rót nóng Đóng nắp Đồng hóa

Kiểm tra mực chiết và nắp

Hình 3.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất nước cam ép (nước quả đục)

3.1.2 Thuyết minh quy trình công nghệ

Mục đích: bảo quản lạnh cam nhằm tránh suy giảm chất lượng nếu nguyên liệu chưa kịp sản xuất

Thực hiện: Theo FAO, cam được lưu trữ trong phòng ở nhiệt độ -1 ÷ 7 o C, độ ẩm tương đối 85 ÷ 90% thì có thể bảo quản được 1 ÷ 6 tháng [3]

3.1.2.2 Lựa chọn, ngắt cuống, lá

Mục đích: lựa chọn để loại bỏ những quả bị sâu bệnh, thối, hỏng nhằm đảm bảo chất lượng cho sản phẩm Ngắt bỏ cuống, lá nhằm loại bỏ những thành phần không có giá trị, gây ảnh hưởng xấu đến quá trình sản xuất và sản phẩm

Thực hiện: quá trình được thực hiện thủ công nhờ công nhân Cam được trải thành lớp mỏng trên băng tải có bề rộng 60 ÷ 80 cm, tốc độ băng tải khá chậm 0,1 ÷ 0,15 m/s [3] Công nhân bố trí hai bên băng tải để lựa chọn những quả không đạt yêu cầu và ngắt bỏ cuống, lá

Nước cam ép đóng chai

Kiểm tra nhãn Đóng thùng carton

Mục đích: làm sạch đất cát, bụi bẩn, vi sinh vật bám ngoài vỏ

Thực hiện: thiết bị rửa dạng băng tải kết hợp giữa ngâm rửa, xối, tưới

Mục đích: tách dịch quả ra khỏi nguyên liệu để thu hồi dịch ép sử dụng cho quá trình chế biến

Thực hiện: sử dụng máy ép nước cam hiện đại chỉ ép ruột quả bên trong và hạn chế sự tác động đến phần vỏ quả nên tinh dầu và các hợp chất glycoside ít lẫn vào dịch ép

Mục đích: loại bỏ thịt quả, hạt và cặn có kích thước lớn để làm trong dịch quả

(lọc thô) để sản xuất nước quả đục Những cặn lơ lửng mà mắt thường không nhìn thấy vẫn được giữ lại để làm cho sản phẩm nước có hương vị tự nhiên

Thực hiện: thiết bị chế tạo bằng thép không gỉ, lưới lọc dạng ống nằm ngang, bên trong ống lọc là trục vít xoắn giúp đẩy phần bã ra khỏi thiết bị, tạo thuận lợi cho quá trình lọc

3.1.2.6 Phối chế a Chuẩn bị syrup phối trộn

− Hòa tan đường saccharose tạo thuận lợi cho quá trình phối chế

− Nấu syrup giúp tạo ra đường nghịch đảo làm tăng độ ngọt và nồng độ chất khô cho sản phẩm Ngoài ra nhiệt độ cao sẽ tiêu diệt vi sinh vật

− Lọc cặn để đảm bảo độ trong cho sản phẩm

− Làm nguội syrup trước khi phối trộn để đảm bảo dịch ép không bị thay đổi chất lượng do tiếp xúc với nhiệt trong thời gian lâu

− Quá trình nấu syrup được thực hiện bằng thiết bị hình trụ đứng, bên trong có cánh khuấy, bên ngoài là lớp vỏ áo để chứa tác nhân gia nhiệt Hòa tan đường vào nước rồi bổ sung acid citric với hàm lượng 750g/100kg cơ chất Quá trình nấu syrup thực hiện ở 70 ÷ 80 o C trong thời gian không quá 2 giờ

SVTH: Phạm thị Hoài Như GVHD: Trần Thế Truyền 22 để đạt được nồng độ syrup là 30 ÷ 40% Quá trình tẩy màu syrup diễn ra đồng thời với quá trình nghịch đảo đường bằng cách bổ sung than hoạt tính với hàm lượng 0,1 ÷ 0,2% Khi kết thúc quá trình nấu, bột trợ lọc diatomite được bổ sung vào và khuấy đều

− Quá trình lọc được thực hiện bằng thiết bị lọc khung bản

− Quá trình làm nguội được thực hiện bằng thiết bị trao đổi nhiệt bản mỏng với tác nhân nước lạnh 4 o C để đưa syrup về 20 ÷ 25 o C b Phối chế

Mục đích: tạo ra vị hài hòa và tăng giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm, phối trộn các thành phần để tạo ra sản phẩm phù hợp với tiêu chuẩn chất lượng

Thực hiện: đối với chất lỏng độ nhớt thấp và hòa tan chất rắn vào chất lỏng, sử dụng thùng phối trộn hình trụ có cánh khuấy dạng mái chèo Syrup đường và các phụ gia khác sẽ được bơm định lượng vào thùng phối trộn

− Tốc độ cánh khuấy: 20 ÷ 150 rpm

Mục đích: làm giảm kích thước các cặn lơ lửng được giữ lại trong dịch sau quá trình lọc và phân bố đều chúng trong dịch quả, hạn chế hiện tượng tách pha dưới tác dụng của trọng lực

Thực hiện: sử dụng thiết bị đồng hóa áp lực cao, dịch ép được bơm qua khe hẹp với tốc độ 50 ữ 200 m/s Kớch thước hạt phõn tỏn sau đồng húa 0,1 ữ 0,2 àm

Mục đích: tiêu diệt hoặc ức chế vi sinh vật để tăng thời gian bảo quản sản phẩm

Thực hiện: sử dụng thiết bị gia nhiệt dạng bản mỏng với tác nhân là hơi nước nóng Đun nóng nước cam ép lên nhiệt độ 90 ÷ 95 o C trong 30 ÷ 40s [5]

Mục đích: hoàn thiện sản phẩm, cách li sản phẩm với môi trường bên ngoài, tạo thuận lợi cho quá trình bảo quản, phân phối, sử dụng Ngoài ra, quá trình rót nóng có tác dụng bài khí ra khỏi chai

Thực hiện: áp dụng công nghệ mới hiện nay là hotfill, rót nóng sản phẩm lỏng trong điều kiện vô trùng ngay sau khi được sản phẩm lỏng được gia nhiệt Chai PET và nắp sẽ được vệ sinh bằng chlorine và nước sạch trước khi vào máy chiết rót và đóng nắp Nhiệt độ rót sản phẩm: 85 o C

3.1.2.10 Kiểm tra mực chiết và nắp

Mục đích: kiểm tra mực chiết trong chai và tình trạng nắp (nắp hở, nắp vênh, dây đai) để đảm bảo chai đạt yêu cầu tránh ảnh hưởng đến các công đoạn sau và hiệu quả kinh tế

Puree chuối

3.2.1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ

Rấm chín (bảo quản tạm) Ngâm rửa Chuối tươi

Lựa chọn Phân loại Bóc vỏ, tước xơ

Hình 3.2 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất puree chuối

Hộp sắt tây Rót hộp, ghép nắp

100 o C, 35 phút Dán nhãn, in code

Kiểm tra mực chiết, độ kín

Kiểm tra nhãn Bài khí Đóng thùng carton Đường Nước Acid

3.2.2 Thuyết minh quy trình công nghệ

3.2.2.1 Rấm chín (bảo quản tạm)

Mục đích: tạo điều kiện cho quả đạt độ chín kỹ thuật sau khi thu hoạch để đưa vào chế biến Ngoài ra, rấm chín là phương pháp bảo quản tạm thời để đảm bảo cân bằng nguyên liệu cho quá trình sản xuất

Thực hiện: sử dụng phòng rấm chuối kín điều chỉnh nhiệt độ và ethylen Sau khi xếp chuối vào phòng, đóng cửa, bật quạt trộn khí ở giữa phòng, mở van cho khí ethylen vào phòng (áp suất khí không vượt quá 0,5atm, 1m 3 trong phòng cần 1lít khí) Khi đủ khí thì đóng van, duy trì nhiệt độ 22 o C, độ ẩm 95% Mỗi ngày nạp ethylen và thông gió 2 ÷ 3 lần [7]

Mục đích: loại bỏ tạp chất, đất cát, vi sinh vật và dư lượng hóa chất ngoài vỏ

Thực hiện: Giai đoạn 1 sử dụng bồn ngâm có bổ sung chất sát trùng CaOCl2

0,03 ÷ 0,05%, tỉ lệ quả : nước là 1 : 2, ngâm trong 5 ÷ 20 phút Giai đoạn 2 sử dụng máy rửa sục khí và dùng nước sạch để ngâm rửa lần cuối

− Lựa chọn những quả hư hỏng toàn bộ thì loại bỏ còn nhưng quả bị thối một phần thì cắt bỏ phần thối

− Phân loại là phân chia nguyên liệu thành từng nhóm có cùng độ chín thông qua độ màu của vỏ quả để sản phẩm có chất lượng đồng nhất

Thực hiện: Công nhân làm việc ở hai bên băng tải Vận tốc băng tải từ 0,12 ÷

0,16 m/s, chiều rộng băng tải khoảng 60 ÷ 80 cm [1] Công nhân cắt rời nải chuối thành từng quả, loại bỏ những quả không phù hợp sản xuất, cắt bỏ các phần hư hỏng, những quả có màu sắc không đạt yêu cầu thì được quay về phòng rấm chín

Mục đích: loại bỏ các phần không ăn được, có giá trị dinh dưỡng thấp không phù hợp cho việc sản xuất ví dụ như vỏ, xơ, cuống

Thực hiện: công nhân thực hiện thủ công bằng tay Bóc vỏ: dùng dao nhỏ cắt cuống rồi bóc sạch vỏ quả theo chiều dọc quả, không làm ruột quả bị bầm dập

Tước xơ: dùng mũi dao nhỏ nhọn đầu để tước các xơ nằm ở rãnh quả (xơ thường bị xám đen hoặc rơi vào nước đường làm xấu sản phẩm)

Mục đích: vô hiệu hóa men peroxydase và polyphenoloxydase trong nguyên liệu, vì chúng làm oxi hóa các chất chát, tạo thành flobafen có màu đen Tiêu diệt hoặc ức chế vi sinh vật trên bề mặt quả

Thực hiện: sunfit hóa bằng cách ngâm ruột chuối vào dung dịch có hàm lượng

SO2 tự do là 0,5%, thời gian 5 ÷ 20 phút

Mục đích: làm nhỏ nguyên liệu, phân chia nguyên liệu thành hai phần: phần bột chà (puree) là phần lọt qua rây được dùng sản xuất, bã chà còn lại trên rây chứa những phần không sử dụng được thì loại bỏ

Thực hiện: sử dụng thiết bị máy chà cánh đập có lỗ rây 1,0 ÷ 1,5 mm

3.2.2.7 Phối chế a Chuẩn bị syrup phối trộn

− Hòa tan đường saccharose tạo thuận lợi cho quá trình phối chế

− Nấu syrup giúp tạo ra đường nghịch đảo làm tăng độ ngọt và nồng độ chất khô cho sản phẩm Ngoài ra nhiệt độ cao sẽ tiêu diệt vi sinh vật

− Lọc cặn để đảm bảo độ trong cho sản phẩm

− Quá trình nấu syrup được thực hiện bằng nồi nấu 2 vỏ, tác nhân gia nhiệt phân bố giữa 2 lớp vỏ, bên trong có cánh khuấy Hòa tan đường vào nước rồi bổ sung acid citric với hàm lượng 750g/100kg cơ chất Quá trình nấu syrup thực hiện ở 70 ÷ 80 o C trong 40 phút để đạt được nồng độ syrup là 50% Quá trình tẩy màu syrup diễn ra đồng thời với quá trình nghịch đảo đường bằng cách bổ sung than hoạt tính với hàm lượng 0,1 ÷ 0,2% Kết thúc quá trình nấu, bổ sung bột trợ lọc diatomite và khuấy đều

− Quá trình lọc được thực hiện bằng thiết bị lọc khung bản

SVTH: Phạm thị Hoài Như GVHD: Trần Thế Truyền 28 b Phối chế

Mục đích: tạo ra vị hài hòa và tăng giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm, phối trộn các thành phần để tạo ra sản phẩm phù hợp với tiêu chuẩn chất lượng

Thực hiện: đối với nguyên liệu dạng paste, sử dụng thiết bị phối trộn dạng chậu (pan mixer), bên trong chậu có nhiều cánh khuấy dạng khung quay sát thành chậu và đáy chậu Puree lọt qua rây được phối trộn với syrup đường nồng độ 50% và 0,05 ÷ 0,1% acid ascobic

− Tốc độ cánh khuấy: 10 ÷ 100 rpm

Mục đích: làm giảm kích thước thịt quả, tạo dạng đồng nhất cho sản phẩm

Thực hiện: sử dụng thiết bị đồng hóa áp lực cao, dịch ép được bơm qua khe hẹp với tốc độ 50 ữ 200m/s Kớch thước hạt phõn tỏn sau đồng húa 0,1 ữ 0,2 àm

Mục đích: đuổi chất khí trong hộp trước khi ghép nắp, làm giảm áp suất trong hộp khi thanh trùng, hạn chế quá trình oxi hóa và sự phát triển của vi sinh vật, hạn chế hiện tượng ăn mòn hộp sắt, tạo độ chân không trong hộp để tránh phồng hộp

Thực hiện: thiết bị bài khí chân không dạng màng rơi Thời gian bài khí 20 giây, độ chân không trong thiết bị 740 mmHg

Mục đích: hoàn thiện sản phẩm, cách li sản phẩm với môi trường bên ngoài, tạo thuận lợi cho quá trình bảo quản, phân phối, sử dụng

Thực hiện: rót hộp số hiệu N o -8 sơn vecni trong điều kiện vô trùng, ghép nắp với độ chân không 300 mmHg Hộp được vệ sinh bằng nước sạch trước khi vào máy chiết rót và đóng nắp Tỉ lệ puree chiếm 80% hộp để tránh bị nổ hộp sau này

Mục đích: tiêu diệt hoặc ức chế vi sinh vật, các bào tử xâm nhập trong quá trình chế biến và vô hoạt các enzyme có trong nguyên liệu nhằm kéo dài thời gian bảo quản của sản phẩm

Thực hiện: Sử dụng thiết bị thanh trùng làm nguội băng tải tự động dùng hơi nước Nhiệt độ của sản phẩm ra là 30 o C Chế độ thanh trùng:

− Thời gian nâng nhiệt: 10 phút

− Thời gian giữ nhiệt: 25 phút

− Thời gian hạ nhiệt: 10 phút

3.2.2.11 Kiểm tra mực chiết, độ kín

Mục đích: kiểm tra mực chiết trong lon và tình trạng độ kín của lon và nắp để đảm bảo hộp sản phẩm đạt yêu cầu tránh ảnh hưởng đến các công đoạn sau

TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT

Thời vụ của nguyên liệu, biểu đồ sản xuất của nhà máy

Bảng 4.1 Sơ đồ thu hoạch nguyên liệu Tháng

Bảng 4.2 Sơ đồ nhập nguyên liệu Tháng

* Chú thích: Tháng có nguyên liệu Tháng không có nguyên liệu

Bảng 4.3 Số ngày làm việc/ số ca trong tháng Tháng

− Hai tháng xuất kho một lần

− Ngày sản xuất hai ca, mỗi ca làm việc 8h

− Số ngày nghỉ trong năm:

• Nghỉ 10 ngày lễ trong năm

• Tháng 8 đến tháng 1 năm tiếp theo nghỉ vì nguyên liệu ít, đồng thời để tu sửa máy móc thiết bị

− Tổng số ngày làm việc trong 1 năm: 158 ngày

− Tổng số ca làm việc trong 1 năm: 474 ca.

Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất nước cam ép

Năng suất dây chuyền sản xuất đồ hộp nước cam ép là 12 tấn sản phẩm/ngày

− Lượng nguyên liệu cần thiết sử dụng:

• Mnv: lượng nguyên liệu vào của công đoạn thứ n

• Mnr: lượng bán thành phẩm tạo thành của công đoạn thứ n

• x n : Hao hụt của công đoạn thứ n

Bảng 4.4 Bảng % tiêu hao nguyên liệu trong sản xuất nước cam ép

STT Công đoạn Tiêu hao

% STT Công đoạn Tiêu hao

1 Bảo quản tạm thời 0,5 7 Đồng hóa 1

2 Lựa chọn, ngắt cuống lá 2 8 Thanh trùng 1

4 Ép 35 10 Kiểm tra mực chiết, nắp 0,5

4.2.1 Công đoạn kiểm tra nhãn

− Lượng bán thành phẩm ra : M11r = M = 750 kg/h

4.2.2 Công đoạn kiểm tra mực chiết, nắp

− Lượng bán thành phẩm ra : M10r = M11v = 753,77 (kg/h)

4.2.3 Công đoạn rót nóng, đóng nắp

4.2.6.1 Lượng nguyên liệu cam và đường dùng trong phối chế

− Hàm lượng chất khô trong sản phẩm cuối cùng : 12%

− Hàm lượng chất khô trong dịch ép nước cam sau lọc : 0,8%

• Msr: khối lượng syrup đem đi phối trộn

• Mc: khối lượng nước cam đem đi phối trộn

4.2.6.2 Lượng acid citric dùng trong phối chế

− Độ acid của nước cam ép: 0,4%

− Hàm lượng acid của sản phẩm cuối cùng: 0,6%

• Mc là khối lượng nước cam đem đi phối trộn Mc = 642,00 (kg/h)

• Mxr là khối lượng syrup dùng để phối trộn Msr = 142,67 (kg/h)

• Mt là khối lượng sản phẩm sau khi phối trộn

=> Hàm lượng acid citric trong syrup là: 1,50%

Khối lượng acid citric cần sử dụng: Max 100

4.2.6.3 Lượng nước dùng trong nấu syrup

− Lượng syrup đem đi phối trộn: Msr = 642,00 (kg/h)

=> Mđ + Mn = Msr – Max = 142,67 – 2,14 = 140,53 (kg/h)

− Lượng đường để nấu syrup:

− Lượng nước sử dụng: Mn = 140,53 – 28,11 = 112,42 (kg/h)

Do trong quá trình nấu lượng nước hao hụt là 5%, do đó lượng nước cần dùng trên thực tế là: Mntt = Mn + 5% × Mntt

4.2.10 Công đoạn lựa chọn, ngắt cuống, lá

4.2.11 Công đoạn bảo quản tạm thời

Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất puree chuối

− Năng suất dây chuyền sản xuất puree chuối là 24 tấn nguyên liệu/ca

− Lượng nguyên liệu cần thiết sử dụng ở công đoạn thứ n:

• Nnr: lượng bán thành phẩm tạo thành của công đoạn thứ n

• Nnv: lượng nguyên liệu ban đầu của công đoạn thứ n

• t n : Hao hụt của công đoạn thứ n

Bảng 4.5 Bảng % tiêu hao nguyên liệu trong sản xuất puree chuối

% STT Công đoạn Tiêu hao

(bảo quản tạm) 5 8 Đồng hóa 1

3 Lựa chọn, phân loại 5 10 Rót hộp, ghép nắp 1

4 Bóc vỏ, tước xơ 35 11 Kiểm tra mực chiết, độ kín 0,5

5 Chà 1 12 Thanh trùng, làm nguội 1

6 Xử lí hóa chất Tăng 2% 13 Kiểm tra nhãn 0,5

4.3.1 Công đoạn rấm chín (bảo quản tạm)

− Lượng nguyên liệu vào : N1v = N = 3000 (kg/h)

− Lượng bán thành phẩm ra : N1r 100

− Lượng nguyên liệu vào : N2v = N1r = 2850 (kg/h)

4.3.3 Công đoạn lựa chọn, phân loại

− Lượng nguyên liệu vào : N3v = N2r = 2793 (kg/h)

4.3.4 Công đoạn bóc vỏ, tước xơ

− Lượng nguyên liệu vào : N4v = N3r = 2653,35 (kg/h)

4.3.5 Công đoạn xử lí hóa chất

− Lượng SO2 cần dùng: : Ns = 34,49

4.3.7.1 Lượng nguyên liệu chuối và đường dùng trong phối chế

− Hàm lượng chất khô trong sản phẩm cuối cùng :22%

− Hàm lượng chất khô trong puree sau chà : 20%

• Nsr: khối lượng syrup đem đi phối trộn

• Nch: khối lượng puree chuối cần phối trộn Nch =N7v = 1741,58 (kg/h)

4.3.7.2 Lượng acid citric dùng trong phối chế

− Tỉ lệ acid citric 750g/100kg cơ chất

=> Khối lượng acid citric sử dụng: Na.c = =

4.3.7.3 Lượng acid ascorbic dùng trong phối chế

− Tỉ lệ acid ascorbic là 0,1% syrup phối trộn

=> Khối lượng acid citric sử dụng: Na.a =  =

4.3.7.4 Lượng nước dùng trong nấu syrup

− Lượng syrup đem đi phối trộn: Nsr = 124,40 (kg/h)

=> Nđ + Nn = Nsr – Nax = 142,67 – 0,93 = 141,74 (kg/h)

− Lượng đường để nấu syrup:

− Lượng nước sử dụng: Nn = 141,74 – 70,87 = 70,87 (kg/h)

Do trong quá trình nấu lượng nước hao hụt là 5%, do đó lượng nước cần dùng trên thực tế là: Mntt = Mn + 5% × Mntt

− Lượng nguyên liệu vào : S8v = S7r = 1724,16 (kg/h)

− Lượng bán thành phẩm ra : S8r 100

4.3.10 Công đoạn rót hộp, ghép nắp

4.3.11 Công đoạn kiểm tra mực chiết và độ kín

4.3.13 Công đoạn kiểm tra nhãn

Tổng kết cân bằng vật chất cho hai dây chuyền của nhà máy

4.4.1 Tổng kết cân bằng vật chất của dây chuyền sản xuất đồ hộp nước cam ép

Bảng 4.6 Bảng tổng kết cân bằng vật chất dây chuyền sản xuất đồ hộp nước cam ép

3 Lựa chọn, ngắt cuống lá 2 1303,17 10425,36

11 Kiểm tra mực chiết, nắp 0,5 757,56 6060,48

4.4.2 Tổng kết cân bằng vật chất của dây chuyền sản xuất puree chuối

Bảng 4.7 Bảng tổng kết cân bằng vật chất của dây chuyền sản xuất puree chuối

6 Xử lí hóa chất Tăng 2% 1724,68 13797,44

12 Kiểm tra mực chiết, độ kín 0,5 1672,95 13383.60

TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ

Tính và chọn thiết bị cho dây chuyền sản xuất đồ hộp nước cam ép

− Cân bàn điện tử CAS CI 201A (CAS - KOREA)

− Chức năng màn hình: trừ bì, tự động về không, tự động ngắt nguồn khi không sử dụng, cân số lượng, tích lũy, đếm số lượng, cân trọng lượng, cân phần trăm, đóng ngắt chương trình cân, hỗ trợ USB, RS232 (kết nối với máy tính), kết nối với máy in

Bảng 5.1 Thông số kỹ thuật cân bàn điện tử CAS CI 201A [13]

Hình 5.1 Cân bàn điện tử CAS

- Nguồn điện: nguồn điện DC 12V, pin dung lượng 33 giờ sử dụng liên tục

- Tải trọng tối đa: 200 kg

- Đơn vị cân: kilogram (kg), pound (Ib)

- Kích thước bàn cân: 450 × 600 mm

5.1.2 Băng tải lựa chọn, ngắt cuống, lá

Các loại quả có dạng hình cầu thường sử dụng băng tải trục lăn Các trục lăn tự quay quanh trục của nó và chuyển động nhờ xích truyền động Công nhân đứng hai bên băng tải tiến hành lựa chọn những quả bị sâu bệnh, thối, hỏng và ngắt bỏ cuống, lá còn xót lại Sau đó, những quả cam đạt yêu cầu sẽ theo băng tải đi vào mấy rửa

5.1.2.1 Năng suất băng tải Áp dụng công thức : Q2= 3600 × B × y × v × ŋ × h (kg/h) [7, tr.79] Trong đó:

• y: dung trọng của cam (kg/m 3 )

• ŋ: hệ số sử dụng của băng tải, ŋ = 0,7

• h: chiều cao trung bình của lớp cam trên băng tải, h = 0,08 m

− Tính dung trọng của cam:

• Khối lượng trung bình quả cam: m = 0,26 kg

• Đường kính trung bình của quả: 0,08 m

• Khối lượng cam chứa trong 1m 3 : mt = 1

=> Dung trọng của nguyên liệu cam: y = 121,16 (kg/m 3 )

5.1.2.2 Số băng tải cần chọn

− Năng suất công đoạn lựa chọn, ngắt bỏ cuống, lá:

= Q n Q lc Vậy chọn 1 băng tải

− Một công nhân làm được: 4 (kg/phút) = 240 (kg/h)

− Ta sử dụng 1 băng tải, mỗi bên băng tải phân bố 2 công nhân

− Chiều dài của băng tải là: L = ×L 1 L 2

• L1: chiều rộng chỗ làm việc của 1 công nhân, L1 = 0,8 m

• L2: chiều dài bộ phận dẫn động và tang quay, L2 = 1 m

• N: số công nhân làm việc, N = 6 công nhân

Vậy chọn chiều dài băng tải: L = 3,4 (m), chiều cao: H = 1 m

5.1.2.5 Thông số kỹ thuật băng tải

Bảng 5.2 Thông số kỹ thuật băng tải lựa chọn, ngắt cuống, lá

Hình 5.2 Băng tải lựa chọn, ngắt cuống, lá

Thiết bị rửa thổi khí của nhà cung cấp Foods Equipment tại Trung Quốc [14]

Nguyên liệu di chuyển trong thiết bị rửa nhờ băng tải Máy sử dụng động cơ bên trong để thổi không khí vào nước trong bồn nước làm cho nguyên liệu bị đảo trộn, có tác dụng cọ rửa Bộ phận xối rửa lần cuối là hệ thống vòi hoa sen

Bảng 5.3 Thông số kỹ thuật máy rửa thổi khí cho cam [14]

Hình 5.3 Máy rửa thổi khí cho cam

5.1.3.3 Số thiết bị rửa cam

• Qr = 1277,11 (kg/h), năng suất của công đoạn rửa

• Q3 = 2000 (kg/h), năng suất của máy Vậy chọn 1 máy rửa cam

5.1.4 Thiết bị ép nước cam

Thiết bị ép nước trái cây họ citrus của hãng Flourish [15]

Bộ phận ép của thiết bị là các cơ cấu bao gồm lỗ cố định quả ở phía dưới và đầu ép ở phía trên Quả cam được đẩy vào các lỗ cố định, sau đó đầu ép giúp ép riêng biệt dịch quả bên trong và vỏ bên ngoài

− Hiệu suất thu hồi nước ép cao (lớn hơn 95%)

− Hiệu suất thu hồi tinh dầu vỏ quả cao (lớn hơn 70%), lượng tinh dầu lẫn vào nước ép quả được kiểm soát trong khoảng 0,02 ÷ 0,04%

Bảng 5.4 Thông số kỹ thuật thiết bị ép nước cam [15]

(a) Thiết bị ép (b) Cơ cấu ép Hình 5.4 Thiết bị ép nước cam

- Đường kính quả ép: 50 ÷ 100 mm

5.1.4.3 Số lượng thiết bị ép

• Qe = 1270,72 (kg/h), năng suất của công đoạn ép

• Q4 = 2000 (kg/h), năng suất của máy ép Vậy chọn 1 máy ép cam

Máy lọc khung bản của hãng Shuliy [16]

Nước ép được lọc ở áp suất không đổi và thấp (2,7 ÷ 4,9 × 10 4 N/m 2 ) Để tạo áp lực, nước quả được bơm vào máy lọc, phần nước quả trong sẽ đi qua được tấm vải lọc và theo kênh dẫn ra ngoài Phần bã sẽ được giữ lại ở phía trong

Bảng 5.5 Thông số kỹ thuật thiết bị lọc khung bản [16]

Hình 5.5 Thiết bị lọc khung bản Shuliy

• Ql = 825,97 (kg/h), năng suất của công đoạn lọc

• Q5 = 1000 (kg/h), năng suất của máy Vậy chọn 1 máy lọc khung bản

Nồi nấu hai vỏ có cánh khuấy của hãng điện máy Big Star [17]

Bảng 5.6 Thông số kỹ thuật nồi nấu syrup [17]

− Lượng nước cần dùng: 118,34 kg/h [ Mục 4.2.6.3]

− Lượng đường cần sử dụng: 28,11 kg/h [ Mục 4.2.6.3]

− Lượng axit cần dùng: 2,14 kg/h [ Mục 4.2.6.2]

− Khối lượng syrup cần nấu: 148,59 kg/h

− Lượng than hoạt tính bổ sung: 0,30kg/h

148  − Tổng khối lượng khối nấu: 148,59 + 0,30 = 148,89 kg/h

− Năng suất công đoạn nấu syrup (bỏ qua lượng than hoạt tính):

Với 1,129 kg/l là khối lượng riêng của dung dịch đường 30 % [8; tr59]

=Q n Q s Vậy ta chọn 1 nồi nấu syrup

Máy lọc khung bản bằng thép không gỉ dành cho syrup của nhà cung cấp Wenzhou Accurate Machinery Manufacturing [18] 5.1.7.1 Thông số kỹ thuật

Bảng 5.7 Thông số kỹ thuật thiết bị lọc syrup [18]

Hình 5.7 Thiết bị lọc syrup

• Qls = 131,61 lít/h, năng suất công đoạn lọc syrup

• Q7 = 500 lít/h, năng suất máy lọc

Vậy chọn 1 thiết bị lọc khung bản cho syrup

5.1.8 Thiết bị làm nguội syrup

Thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng với tác nhân lạnh là nước 4 o C [19]

Bảng 5.8 Thông số kỹ thuật thiết bị làm lạnh syrup [19]

Hình 5.8 Thiết bị làm lạnh syrup

- Khoảng cách các tấm: 2,5mm

- Tổng diện tích bề mặt truyền nhiệt: 53m 2

- Lượng nước tiêu tốn: 255kg/h

- Áp suất làm việc lớn nhất: 25at

- Đường kính ống sản phẩm: 36mm

- Đường kính ống dẫn nước: 15mm

• Qlls = 131,36 lít/h, năng suất công đoạn làm lạnh syrup

• Q8 = 200 kg/h, năng suất thiết bị làm lạnh syrup

Vậy chọn 1 thiết bị làm nguội dạng bản mỏng cho syrup

Thùng phối hình trụ, đáy nón làm bằng thép không rỉ, có cánh khuấy [20]

Bảng 5.9 Thông số kỹ thuật thiết bị phối chế cho nước cam [20]

Hình 5.9 Thiết bị phối chế cho nước cam

- Dung tích hữu ích: 1000 lít

- Đường kính cửa vào và ra: 38 mm

- Tốc độ phối trộn: 36 ÷ 43 rpm

− Tổng lượng nguyên liệu đem phối trộn: mc + msr = 784,67 + 142,67 = 927,34 kg/h = 893,39

927 = lít/h với khối lượng riêng của nước cam ép là 1,038 kg/lít [9]

Vậy chọn 1 thiết bị phối trộn

Thiết bị đồng hóa GJB của nhà cung cấp JIMEI Việt Nam [21]

Dùng áp lực lớn ép sản phẩm qua một khe hẹp rất nhỏ Áp suất trước khe hở là

9,8 ÷ 19,6×10 6 N/m 2 Áp suất sau khe hở là 1,9 ÷ 2,9×10 5 N/m2 Sự giảm áp suất đột ngột làm cho sản phẩm có tốc độ di chuyển lớn, pha phân tán bị nghiền nhỏ và phân tán đều trong pha liên tục

Bảng 5.10 Thông số kỹ thuật thiết bị đồng hóa [21]

Hình 5.10 Thiết bị đồng hóa

− Năng suất công đoạn đồng hóa:

− Năng suất thiết bị đồng hóa: Q10 = 1m 3 /h

Vậy, chọn 1 thiết bị đồng hóa GJB-1-25

Thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng HTST của JIMEI Việt Nam [22]

Thiết bị bao gồm các tấm bản mỏng được gia công 4 lỗ tròn ở 4 góc Các tấm được ghép xen kẽ với các gioăng cao su tạo thành 4 đường ống dẫn dịch và chất tải nhiệt vào và ra ở 4 góc Nước quả đi vào thiết bị sẽ đi qua 3 vùng:

− Nâng nhiệt sơ bộ bằng nhiệt tỏa ra từ nước quả đã thanh trùng

− Nâng lên nhiệt độ thanh trùng và duy trì ở nhiệt độ thanh trùng trong thời gian nhất định

− Làm nguội sơ bộ bằng cách truyền nhiệt cho nước quả mới

Bảng 5.11 Thông số kỹ thuật thiết bị thanh trùng JR-1J [22]

Hình 5.11 Thiết bị thanh trùng

− Năng suất công đoạn thanh trùng:

− Năng suất thiết bị thanh trùng: Q11 = 740,90 lít/h

Vậy, chọn 1 thiết bị thanh trùng JR-1J

5.1.12 Thiết bị rót nóng, đóng nắp

Máy chiết rót nóng 3IN1 của nhà cung cấp JIMEI Việt Nam [23]

Thiết bị chiết rót nóng 3IN1 tích hợp rửa – chiết nóng – xoắn nắp Đầu tiên, chai PET sẽ được rửa bằng nước nhờ hệ thống vòi phun ngược vào bên trong và bên ngoài chai Sau đó, chai sẽ được gắn vào van chiết để tiến hành rót nước quả ở 80 ÷

90 o C Sau khi kết thúc quá trình chiết, chai được hạ xuống, tháo khỏi van chiết và chuyển bộ phận xoắn nắp

Bảng 5.12 Thông số kỹ thuật máy chiết rót nóng 3IN1 [23]

Hình 5.12 Thiết bị chiết rót nóng

- Năng suất (chai 600 ml): 2000 chai/h

- Độ chính xác chiết rót: > ± 5 mm

- Lượng nước rửa chai: 800 kg/h

- Áp lực nước rửa chai: 0,18 Mpa

- Loại nắp phù hợp: nắp nhụa xoắn vít

− Năng suất công đoạn rót nóng, đóng nắp:

− Năng suất của máy rót nóng, đóng nắp:

Vậy, chọn 1 thiết bị rót nóng, đóng nắp 3IN1

− Số chai PET cần dùng: 1222,48

5.1.13 Thiết bị kiểm tra mực chiết và nắp

Thiết bị Full PET Container Inspector của hãng Filtec [24]

Thiết bị gồm 3 bộ phận chính:

− Bộ phát và nhận tia X xuyên qua chai để kiểm tra mực chiết

− Camera chụp nắp chai, thân chai và đáy chai để so sánh với hình mẫu chuẩn nhằm kiểm tra nắp và lỗi ở chai

− Hệ thống xử lí dữ liệu để gửi dữ liệu cho các cơ cấu đá bỏ chai bị lỗi ra khỏi dây chuyền

Các tiêu chí kiểm tra của thiết bị bao gồm:

− Mực chiết thấp hoặc cao

− Sai loại nắp, mất nắp

Bảng 5.13 Thông số kỹ thuật thiết bị kiểm tra mực chiết và nắp [24]

Hình 5.13 Thiết bị kiểm tra mực chiết & nắp

- Ngôn ngữ hiển thị: tùy chỉnh

- Vật liệu: thép không gỉ

− Năng suất công đoạn kiểm tra mực chiết và nắp:

− Năng suất của máy kiểm tra mực chiết, nắp:

Vậy, chọn 1 thiết bị kiểm tra mực chiết, nắp

5.1.14 Thiết bị thanh trùng nắp

Thiết bị đảo chai thanh trùng nắp của hãng Modern Pack Trung Quốc [25]

Thiết bị băng tải đỡ chai và xoay chai một góc 90 o về vị trí nằm ngang Sản phẩm lỏng đang duy trì ở nhiệt độ cao bên trong chai có thể chảy lên phía trên để thanh trùng phần miệng và nắp chai

Bảng 5.14 Thông số kỹ thuật thiết bị thanh trùng nắp [25]

Hình 5.14 Thiết bị thanh trùng nắp

- Thời gian thanh trùng: 30 ÷ 45 giây

− Năng suất công đoạn thanh trùng nắp:

− Năng suất của thiết bị thanh trùng nắp:

729 n Vậy, chọn 1 thiết bị thanh trùng nắp

Thiết bị làm nguội dạng hầm cho chai PET của nhà cung cấp Indiamart [26]

Thiết bị gồm các khoan có hệ thống vòi phun nước từ trên xuống để trao đổi nhiệt gián tiếp với sản phẩm Các chai sản phẩm theo băng tải lần lượt đi qua các khoan Nhiệt độ khoan đầu tiên khá cao để thanh trùng bên ngoài chai, các khoan sau nhiệt độ giảm dần để đưa sản phẩm về 20 ÷ 25 o C và đi ra ngoài

Bảng 5.15 Thông số kỹ thuật thiết bị làm nguội [26]

Hình 5.15 Thiết bị làm nguội

− Năng suất công đoạn làm nguội:

− Năng suất của thiết bị làm nguội:

729 n Vậy, chọn 1 thiết bị làm nguội

Thiết bị dán nhãn tự động cho chai PET của nhà cung cấp JIMEI Việt Nam.[7]

Từ dải nhãn dán dài, thiết bị sẽ tạo thành các nhãn riêng lẻ và thả vào đúng vị trí của chai chạy qua Sau đó, hệ thống cân bằng hơi nước nóng sẽ làm co dãn nhãn để nhãn dính vào thành chai

Bảng 5.16 Thông số kỹ thuật máy dán nhãn [27]

Hình 5.16 Thiết bị dãn nhãn

− Năng suất công đoạn dán nhãn:

− Năng suất của thiết bị dán nhãn:

= n Vậy, chọn 1 thiết bị dán nhãn, in code

Thiết bị in code tự động của JIMEI Việt Nam [28]

Bảng 5.17 Thông số kỹ thuật thiết bị in code [28]

Hình 5.17 Thiết bị in code

- Số kí tự in: 60 kí tự (2 ÷ 3 dòng)

- Tốc độ in: 20÷80 lần/phút = 1200÷4800 lần/h

− Năng suất công đoạn in code:

− Năng suất của thiết bị in code:

Vậy, chọn 1 thiết bị in code

5.1.18 Thiết bị kiểm tra nhãn

Tương tự sử dụng thiết bị Full PET Container Inspector của hãng Filtec [24]

− Năng suất công đoạn kiểm tra nhãn:

− Năng suất của thiết bị kiểm tra nhãn:

726 n Vậy, chọn 1 thiết bị kiểm tra nhãn

5.1.19 Thiết bị đóng thùng carton

Thiết bị đóng thùng carton tự động của JIMEI Việt Nam [29]

Tấm giấy carton được hệ thống đưa vào vị trí, sản phẩm chạy trên dây chuyền sẽ được đẩy vào vị trí thùng Sau đó, thùng tiếp tục di chuyển để gấp các mép bìa còn lại và dán keo cố định

Bảng 5.19 Thông số kỹ thuật thiết bị đóng thùng carton Thông số kỹ thuật

Hình 5.19 Thiết bị đóng thùng carton

- Năng suất: 2÷8 thùng/phút 0÷480 thùng/h

- Ngôn ngữ hiển thị: tùy chỉnh

− Năng suất công đoạn đóng thùng:

− Năng suất của thiết bị đóng thùng:

722 n Vậy, chọn 1 thiết bị đóng thùng carton

5.1.20 Thùng chứa nước cam sau ép

− Lượng nước cam sau ép:

− Chọn hệ số chứa đầy của thùng là 0,85 Chọn 1 thùng chứa

− Chọn thời gian lưu của thùng là 8h

− Thể tích thùng cần chứa: Vt = 0,85×8

− Gọi D là đường kính đáy, H là chiều cao của thùng chứa Chọn H = 1,2×D

− Thể tích thùng chứa là V = πD

Bảng 5.20 Thùng chứa nước cam sau ép Thông số kỹ thuật

Hình 5.20 Thùng chứa nước cam sau ép

5.1.21 Thùng chứa nước cam sau lọc

− Lượng nước cam sau lọc:

Bảng 5.21 Thùng chứa nước cam sau lọc Thông số kỹ thuật

Hình 5.21 Thùng chứa nước cam sau lọc

5.1.22 Thùng chứa nước cam sau phối chế

− Lượng nước cam sau phối trộn:

Bảng 5.22 Thùng chứa nước cam sau phối chế Thông số kỹ thuật

Hình 5.22 Thùng chứa nước cam sau phối chế

− Lượng nước cam sau thanh trùng:

Bảng 5.23 Thùng chờ rót Thông số kỹ thuật

− Lượng syrup đem đi phối trộn:

Với khối lượng riêng của syrup đường 30 % là 1128,98 (kg/m 3 )

Bảng 5.24 Thùng chứa syrup Thông số kỹ thuật

Lượng đường dùng trong 1 giờ: Mđ = 28,11 (kg/h) [ Bảng 4.6]

− Tỷ trọng của đường: ρd = 1,5878 × 10 3 (kg/m 3 ) [2, tr13]

Chọn thiết bị dạng hình trụ, đáy côn có thông số kỹ thuật như sau:

Bảng 5.25 Bảng thông số kỹ thuật bunke chứa đường Thông số kỹ thuật

5.1.26 Thiết bị rửa chai PET

Thiết bị rửa chai PET tự động của nhà sản xuất Công Nghệ Thành Phát [36]

Bảng 5.26 Bảng thông số kỹ thuật máy rửa chai PET [36]

Hình 5.26 Thiết bị rửa chai PET

- Cỡ chai: chai PET, chai thủy tinh 0,25÷1,5 lít

Dựa vào năng suất lớn nhất của thùng chứa bán thành phẩm dạng lỏng (thùng chứa nước cam sau phối chế 0,75 m 3 /h) để chọn bơm li tâm cho cả dây chuyền Chọn bơm li tâm tự mồi JETINOX 102M có thông số kỹ thuật như sau:

Bảng 5.27 Thông số kỹ thuật bơm li tâm [35]

Tính và chọn thiết bị cho dây chuyền sản xuất puree chuối

− Cân bàn điện tử CAS CI 201A (CAS - KOREA)

− Chức năng màn hình: tương tự mục 5.1.1

− Thông số kỹ thuật: [bảng 5.1]

− Từ kích thước và khối lượng trung bình của quả chuối, ta có khối lượng riêng của quả chuối là: 944,89 kg/m 3

− Lượng nguyên liệu cần ngâm: M1= 3000 kg/h = 3,18

− Ngâm nguyên liệu với tỷ lệ nước : nguyên liệu = 2 : 1

− Lượng nước sử dụng M1 ’ = 6000 kg/h = 6

− Tổng thể tích cần chứa: 6 + 3,18 = 9,18 m 3

− Chọn hệ số chứa đầy của bể: 0,8

− Chọn bể ngâm có kích thước L × W × H: 4000 × 2900 × 1000 mm

Thiết bị rửa thổi khí của nhà cung cấp Foods Equipment tại Trung Quốc [14] a Thông số kỹ thuật

Bảng 5.28 Thông số kỹ thuật thiết bị rửa chuối [14]

Hình 5.28 Thiết bị rửa thổi khí cho chuối

SVTH: Phạm thị Hoài Như GVHD: Trần Thế Truyền 61 b Số thiết bị rửa chuối

• Mr = 2850 (kg/h), năng suất của công đoạn rửa

• M2 = 3000 (kg/h), năng suất của máy rửa thổi khí

Vậy chọn 1 thiết bị rửa thổi khí cho nguyên liệu chuối

5.2.3 Băng tải lựa chọn, phân loại

Sử dụng băng tải PVC Công nhân cắt rời nải chuối thành từng quả, loại bỏ những quả không phù hợp sản xuất, cắt bỏ các phần hư hỏng, những quả có màu sắc không đạt yêu cầu thì được quay về phòng rấm chín

− Áp dụng công thức : Q3= 3600 × B × y × v × ŋ × h (kg/h) [7, tr.79] Trong đó:

• y: dung trọng của chuối, y = 944,88 kg/m 3

• h: chiều cao trung bình của lớp chuối trên băng tải, h = 0,05 m

5.2.3.2 Số băng tải cần chọn

− Năng suất công đoạn lựa chọn, phân loại:

= M n M lc Vậy, chọn 1 băng tải

− Ta sử dụng 1 băng tải, mỗi bên băng tải phân bố 5 công nhân

− Chiều dài của băng tải là: L’ = ×L ' L '

• L1’: chiều rộng chỗ làm việc của 1 công nhân, L1’ = 0,8 m

• L2’: chiều dài bộ phận dẫn động và tang quay, L2’ = 1 m

• N’: số công nhân làm việc, N’ = 10 công nhân

Vậy, chọn chiều dài băng tải: L = 5 (m), chiều cao: H = 1 m

− Kích thước băng tải L × W × H: 5000 × 800 × 1000 mm

5.2.4 Băng tải bóc vỏ, tước xơ

Sử dụng băng tải PVC 2 tầng Tầng dưới rộng để vận chuyển chuối còn vỏ, tầng trên nhỏ hơn nhưng tốc độ nhanh hơn để vận chuyển chuối đã bóc vỏ đi đến bồn xử lí hóa chất Công nhân đứng 2 bên băng tải thực hiện đồng thời 2 công việc là bóc vỏ và tước xơ

5.2.4.1 Băng tải vận chuyển chuối chưa bóc vỏ a Năng suất băng tải

− Năng suất công đoạn bóc vỏ, tước xơ đầu vào:

= M n M v Vậy, chọn 1 băng tải bóc vỏ, tước xơ

5.2.4.2 Băng tải vận chuyển chuối đã bóc vỏ a Năng suất băng tải:

− Năng suất công đoạn bóc vỏ, tước xơ đầu ra:

Vậy, chọn 1 băng tải vận chuyển chuối đã được bóc vỏ

− Ta sử dụng 1 băng tải 2 tầng, mỗi bên băng tải phân bố 6 công nhân

− Chiều dài của băng tải là: L’’ = ×L '' L ''

• L1’’: chiều rộng chỗ làm việc của 1 công nhân, L1’’ = 0,8 m

• L2’’: chiều dài bộ phận dẫn động và tang quay, L2’’ = 1 m

• N’’: số công nhân làm việc, N’’ = 12 công nhân

Vậy, chọn chiều dài băng tải: L = 5,8 (m), chiều cao: H = 1 m

− Kích thước băng tải L × W × H: 5800 × 800 × 1000 mm

5.2.5 Bể xử lí hóa chất

Sử dụng bể hình hộp chữ nhật, hở miệng Chuối đã được bóc vỏ sẽ theo băng tải rơi xuống bể đã có sẵn hóa chất Chuối sau khi xử lí hóa chất sẽ được vận chuyển nhờ băng tải nghiêng có gờ và đổ vào máy chà Thời gian ngâm là 20 phút, như vậy trong 1 giờ có 3 mẻ ngâm

− Năng suất công đoạn xử lí hóa chất: M5= 1724,68 kg/h = 1,83

− Lượng SO2 sử dụng Ms = 34,49 kg/h

(Khối lượng riêng của dung dịch SO2 0,5% là 1383 kg/m 3 [9])

− Tổng thể tích cần chứa trong một mẻ ngâm: 2 , 27

− Chọn hệ số chứa đầy của bể: 0,8

− Chọn bể ngâm có kích thước L × W × H: 2000 × 1500 × 1000 mm

Thiết bị chà cánh đập của nhà cung cấp JIMEI Việt Nam [28]

Thiết bị chà sử dụng lực ma sát và lực li tâm Bộ phận chính là một trục vít xoắn và các cánh đập trong buồng chà nằm ngang Bao quanh trục vít là rây Khi trục vít quay sẽ tạo ra lực li tâm làm cho trái cây văng ra ngoài va chạm với cánh đập Trục vít vừa đẩy, vừa chà giúp phần thịt quả dễ lọt qua lỗ rây Phần lọt qua rây là puree được dẫn vào thùng chứa rồi đi đến các công đoạn sau

Bảng 5.29 Thông số kỹ thuật máy chà [28]

Hình 5.29 Thiết bị chà cánh đập

- Vật liệu: toàn bộ bằng thép không gỉ

- Tốc độ vòng quay: 960 ÷ 1350 rpm

− Năng suất công đoạn chà:

− Năng suất của thiết bị chà:

= n Vậy, chọn 1 thiết bị chà DD-J-2

Nồi nấu hai vỏ có cánh khuấy của hãng điện máy Big Star [17]

5.2.7.2 Số thiết bị nấu syrup

− Lượng nước cần dùng: 70,87 kg/h [ Mục 4.2.6.3]

− Lượng đường cần sử dụng: 70,87 kg/h [ Mục 4.2.6.3]

− Lượng axit cần dùng: 0,93 kg/h [ Mục 4.2.6.2]

− Khối lượng nguyên liệu đem đi nấu: 142,67 kg/h

− Lượng than hoạt tính bổ sung: 0 , 29

− Tổng khối lượng khối nấu: 142,67 + 0,29 = 142,96 kg/h

− Năng suất công đoạn nấu syrup (bỏ qua lượng than hoạt tính):

Với 1,23 kg/l là khối lượng riêng của dung dịch đường 50% [8; tr59]

=M n M s Vậy ta chọn 1 nồi nấu syrup

Thiết bị lọc khung bản bằng thép không gỉ dành cho syrup của nhà cung cấp

• Mls = 116,23 lít/h, năng suất công đoạn lọc syrup

• M7 = 500 lít/h, năng suất thiết bị lọc

Vậy, chọn 1 thiết bị lọc khung bản cho syrup

Thùng phối hình trụ, đáy nón làm bằng thép không rỉ, có cánh khuấy [20]

Bảng 5.30 Thông số kỹ thuật thiết bị phối chế [L9]

Hình 5.30 Thiết bị phối chế cho puree chuối

- Dung tích hữu ích: 2000 lít

- Đường kính cửa vào và ra: 38 mm

- Tốc độ phối trộn: 36 ÷ 43 rpm

− Tổng lượng nguyên liệu đem phối trộn: mchuối + msr = 1741,58 + 124,40 = 1865,98 kg/h = 1716,63

Với khối lượng riêng của puree chuối là 1,087 kg/lít [11]

− Năng suất máy chà: 2000 lít/h

Vậy chọn 1 thiết bị phối trộn

Thiết bị đồng hóa GJB của nhà cung cấp JIMEI Việt Nam [21]

Bảng 5.31 Thông số kỹ thuật thiết bị đồng hóa [21]

Hình 5.31 Thiết bị đồng hóa

5.2.10.2 Số thiết bị đồng hóa

− Năng suất công đoạn đồng hóa:

− Năng suất thiết bị đồng hóa: Q10 = 1m 3 /h

= n Vậy, chọn 1 thiết bị đồng hóa GJB-2-25

Thiết bị bài khí chân không của JIMEI VIệt Nam [29]

Thiết bị sử dụng bơm chân không để hút không khí ra khỏi khối sản phẩm trong một buồng kín

Bảng 5.32 Thông số kỹ thuật thiết bị bài khí chân không [29]

Hình 5.32 Thiết bị bài khí chân không

- Áp suất chân không: 0,064 ÷ 0,087 Mpa

− Năng suất công đoạn bài khí:

− Năng suất của máy bài khí:

= n Vậy, chọn 1 thiết bị bài khí

5.2.12 Thiết bị rót hộp, ghép nắp

Thiết bị rót hộp, ghép nắp tự động của JIMEI Việt Nam [30]

Sau khi lon rỗng được đưa vào vị trí rót, tay quay điều khiển van chiết sẽ xoay và van được mở ra, puree tự chảy vào lon Khi lon xoay đến vị trí đã được thiết kế thì tay quay chạm vào gờ cố định và quay ngược lại vị trí cũ, van chiết đóng Lon sau khi chiết sẽ chuyển qua bộ phận đóng nắp, ghép mí Sử dụng lon sắt có tráng thiếc số hiệu 8, thể tích 353 ml

Bảng 5.33 Thông số kỹ thuật thiết bị rót hộp, ghép nắp [30]

Hình 5.33 Thiết bị rót hộp, ghép nắp

− Năng suất công đoạn rót hộp, ghép nắp:

− Năng suất của thiết bị rót hộp, ghép nắp:

1554 n Vậy, chọn 1 thiết bị rót hộp, ghép nắp

− Số hộp sắt tây cần dùng: 4403,97

5.2.13 Thiết bị kiểm tra mực chiết, độ kín

Thiết bị Full Can Inspector của hãng Filtec [31]

Máy gồm 4 bộ phận chính:

− Bộ phát và nhận tia X xuyên qua chai để kiểm tra mực chiết

− Camera chụp nắp chai, thân chai và đáy chai để so sánh với hình mẫu chuẩn nhằm kiểm tra nắp và lỗi ở chai

− Bộ phát và nhận sóng âm để kiểm tra lon có bị xì, hở nắp

− Hệ thống xử lý dữ liệu để gửi dữ liệu cho các cơ cấu đá bỏ chai bị lỗi ra khỏi dây chuyền

Các tiêu chí kiểm tra của máy bao gồm:

− Mực chiết thấp hoặc cao

Bảng 5.34 Thông số kỹ thuật thiết bị kiểm tra mực chiết, độ kín [31]

Hình 5.34 Máy kiểm tra mực chiết, độ kín

− Năng suất công đoạn kiểm tra mực chiết, độ kín:

− Năng suất của thiết bị mực chiết, độ kín:

= n Vậy, chọn 1 thiết bị kiểm tra

5.2.14 Thiết bị thanh trùng, làm nguội

Thiết bị thanh trùng dạng hầm của JIMEI Việt Nam [32]

Thiết bị gồm các khoan có hệ thống vòi phun nước từ trên xuống để trao đổi nhiệt với gián tiếp với sản phẩm Các chai sản phẩm theo băng tải lần lượt đi qua các khoan Nhiệt độ khoan đầu tiên còn khá cao để thanh trùng bên ngoài của chai, các khoan sau nhiệt độ giảm dần để đưa sản phẩm về 20 ÷ 25 o C và đi ra ngoài

Bảng 5.35 Thông số kỹ thuật thiết bị thanh trùng dạng hầm [32]

Hình 5.35 Thiết bị thanh trùng dạng hầm

- Nhiệt độ thanh trùng cao nhất: 100 o C

- Tốc độ băng tải: 110 ÷ 553 mm/phút

- Áp suất hơi nóng: 0,4 Mpa

- Chiều dài khoang thanh trùng: 5000 mm

- Chiều dài khoang làm nguội sơ bộ: 2000 mm

- Chiều dài khoang làm lạnh: 1000 mm

− Năng suất công đoạn thanh trùng, làm nguội:

− Năng suất của thiết bị thanh trùng dạng hầm:

1531 n Vậy, chọn 1 thiết bị thanh trùng dạng hầm

Thiết bị dán nhãn tự động cho lon sắt tây của nhà cung cấp Alibaba.[33]

Bảng 5.36 Thông số kỹ thuật thiết bị dán nhãn [33]

Hình 5.36 Thiết bị dán nhãn

− Năng suất công đoạn dán nhãn, in code:

− Năng suất của thiết bị dán nhãn:

= n Vậy, chọn 1 thiết bị dán nhãn cho lon sắt tây

Thiết bị in code tự động của JIMEI Việt Nam

Bảng 5.37 Thông số kỹ thuật máy in code Thông số kỹ thuật

Hình 5.37 Thiết bị in code

- Số kí tự in: 60 kí tự (2 ÷ 3 dòng)

- Tốc độ in: 20÷80 lần/phút = 1200÷4800 lần/h

− Năng suất công đoạn in code:

− Năng suất của thiết bị in code:

1516 n Vậy, chọn 1 thiết bị in code

5.2.17 Thiết bị kiểm tra nhãn

Thiết bị Full Can Inspector của hãng Filtec, tương tự mục 5.2.13 [31]

− Năng suất công đoạn kiểm tra nhãn:

− Năng suất của thiết bị kiểm tra nhãn:

= n Vậy, chọn 1 thiết bị kiểm tra nhãn

5.2.18 Thiết bị đóng thùng carton

Thiết bị đóng thùng carton tự động của JIMEI Việt Nam tương tự mục 5.1

− Năng suất công đoạn đóng thùng:

− Năng suất của thiết bị đóng thùng:

1508 n Vậy, chọn 1 thiết bị đóng thùng carton

5.2.19 Thùng chứa puree chuối sau chà

− Thể tích thùng chứa là V =2× πD

Bảng 5.38 Thùng chứa puree chuối sau chà

Hình 5.38 Thùng chứa puree chuối sau chà

5.2.20 Thùng chứa puree chuối sau phối chế

− Lượng puree sau phối chế:

Vì vậy, tương tự thùng chứa puree sau chà, chọn thùng chứa puree chuối sau phối chế với kích thước D × H = 2000 × 2400 (mm)

− Lượng puree sau bài khí:

Bảng 5.39 Thùng chờ rót Thông số kỹ thuật

− Lượng syrup cần phối chế:

Bảng 5.40 Thùng chứa syrup Thông số kỹ thuật

Lượng đường dùng trong 1 giờ: Mđ = 70,87 (kg/h) [ Bảng 4.7]

− Tỷ trọng của đường: ρd = 1,5878 × 10 3 (kg/m 3 ) [2, tr13]

Bảng 5.41 Bảng thông số kỹ thuật bunke chứa đường cho puree chuối

5.1.24 Thiết bị rửa hộp sắt tây

Máy rửa hộp sắt tây của nhà cung cấp Alibaba [37]

Bảng 5.33 Bảng thông số kỹ thuật máy rửa hộp sắt tây [37]

Hình 5.33 Thiết bị rửa hộp sắt tây

Dựa vào năng suất lớn nhất của thùng chứa bán thành phẩm (thùng chứa puree chuối sau chà 1,6 m 3 /h) để chọn bơm li tâm cho cả dây chuyền Chọn bơm li tâm tự mồi JETINOX 102M có thông số kỹ thuật như [bảng 5.27].

Tổng kết thiết bị trong nhà máy

5.3.1 Thiết bị dây chuyền sản xuất đồ hộp nước cam ép

Bảng 5.1 Bảng tổng kết thiết bị dây chuyền sản xuất đồ hộp nước cam ép năng suất 12 tấn sản phẩm/ngày

STT Thiết bị Số lượng

2 Băng tải lựa chọn, ngắt cuống, lá 01 3400 × 800 × 1000

3 Thiết bị rửa thổi khí 01 4130 × 1010 × 1550

4 Thiết bị ép nước cam 01 1900 × 1250 × 2550

5 Thiết bị lọc khung bản 01 1170 × 500 × 600

9 Thiết bị rót nóng, đóng nắp 01 2300 × 1550 × 2500

10 Thiết bị kiểm tra mực chiết, nắp 01 749 × 450 × 989

11 Thiết bị thanh trùng nắp 01 7350 × 731 × 1120

15 Thiết bị kiểm tra nhãn 01 749 × 450 × 989

16 Thiết bị đóng thùng carton 01 4850×1680×1800

19 Thiết bị làm lạnh syrup 01 450 × 280 × 810

20 Thùng chứa nước cam sau ép 01 D = 2040, H = 2450

21 Thùng chứa nước cam sau lọc 01 D = 1960, H = 2350

22 Thùng chứa nước cam sau phối chế 01 D = 1960, H = 2350

26 Thiết bị rửa chai PET 01 1500×600×1500

5.3.2 Thiết bị dây chuyền sản xuất puree chuối

Bảng 5.2 Bảng tổng kết thiết bị dây chuyền sản xuất puree chuối năng suất 24 tấn nguyên liệu/ca

STT Tên thiết bị Số lượng

3 Thiết bị rửa thổi khí 01 5200 × 1010 × 1550

4 Băng tải lựa chọn, phân loại 01 5000 × 800 × 1000

5 Băng tải bóc vỏ, tước xơ 01

6 Bể xử lí hóa học 01 2000 × 1500 × 1000

7 Thiết bị chà cánh đập 01 1170 × 600 × 1250

11 Thiết bị rót hộp, ghép nắp 01 2700 × 1700 × 2000

12 Thiết bị kiểm tra mực chiết, nắp 01 780 × 150 × 550

13 Thiết bị thanh trùng, làm nguội 01 8880 × 2250 × 1750

15 Thiết bị kiểm tra nhãn 01 780 × 150 × 550

18 Thiết bị đóng thùng carton 01 4850×1680×1800

19 Thùng chứa puree chuối sau chà 01 D = 2000, H = 2400

20 Thùng chứa puree sau phối chế 01 D = 2000, H = 2400

24 Máy rửa hộp sắt tây 01 2200×950×1100

TÍNH NHIỆT

TÍNH XÂY DỰNG VÀ QUY HOẠCH TỔNG MẶT BẰNG

KIỂM TRA SẢN XUẤT – KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG

AN TOÀN LAO ĐỘNG – VỆ SINH XÍ NGHIỆP

Tiêu đề	Thiết kế nhà máy chế biến rau quả bao gồm hai mặt hàng: đồ hộp nước cam ép năng suất 12 tấn sản phẩm/ngày và puree chuối năng suất 24 tấn nguyên liệu/ca
Tác giả	Phạm Thị Hoài Như
Người hướng dẫn	Th.S. Trần Thế Truyền
Trường học	Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng
Chuyên ngành	Công Nghệ Thực Phẩm
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2018
Thành phố	Đà Nẵng

Định dạng
Số trang	143
Dung lượng	2,65 MB