Thiết kế nhà máy chế biến rau quả với 2 dạng sản phẩm là nước dứa cô đặc với năng suất 48 tấn nguyên liệu ca và bột chuối hòa tan với năng suất 9,6 tấn sản phẩm ngày

Với các tác dụng tích cực mà hai loại quả này mang lại cho con người thực sự to lớn nên các sản phẩm được tạo ra ngày càng đa dạng như nước dứa ép, nước dứa cô đặc, dứa khoanh, mứt dứa,

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

LỜI MỞ ĐẦU

Việt Nam là một một nước có nền nông nghiệp làm chủ đạo, sản lượng do ngành nông nghiệp tạo ra lớn, tuy nhiên chủ yếu được xuất khẩu dưới dạng tươi, đôi lúc gây nên ứ đọng, hoặc sản xuất tạo ra sản phẩm dư thừa, nhưng chưa đủ tiêu chuẩn để đem

đi xuất khẩu Để rau quả Việt Nam có khả năng xuất khẩu vào những thị trường lớn, nhiều tiềm năng nhưng ở xa, cách duy nhất là giảm tỷ trọng xuất khẩu tươi, tăng tỷ trọng xuất khẩu hàng qua chế biến sâu Rau quả chế biến sâu không chỉ tăng giá trị mà còn đem lại lợi thế cạnh tranh, giúp sản phẩm dễ dàng hơn trong việc vượt qua những rào cản kỹ thuật của các thị trường nhập khẩu do không bị kiểm tra chặt về vệ sinh thực phẩm như sản phẩm ở dạng tươi Mặt khác, việc phát triển công nghệ chế biến sâu sẽ tạo kênh tiêu thụ ổn định cho người nông dân, giải quyết được tình trạng “được mùa - mất giá” nan giải mà các sản phẩm nông nghiệp Việt Nam thường gặp phải Ngày nay, các nhà máy chế biến rau quả tập trung vào các nguồn nguyên liệu dồi dào, sẵn có ở nước ta như chuối, cam, thanh long, cà chua, dứa, khoai,… các nguyên liệu có nhiều giá trị về mặt dinh dưỡng tuy nhiên lại dễ hư hỏng Vì vậy, ứng dụng các công nghệ chế biến để kéo dài thời hạn sử dụng, tăng giá trị dinh dưỡng và ngày càng

đa dạng hóa sản phẩm, đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng

Dứa và chuối là hai nguyên liệu nằm trong số đó Vì đây là hai loại quả được trồng đại trà nên nguồn cung cấp nguyên liệu ổn định, chất lượng đồng đều nên các nhà máy chế biến có thể hoạt động hết công suất trong các dịp thu hoạch Với các tác dụng tích cực mà hai loại quả này mang lại cho con người thực sự to lớn nên các sản phẩm được tạo ra ngày càng đa dạng như nước dứa ép, nước dứa cô đặc, dứa khoanh, mứt dứa, chuối sấy, chuối sấy dẻo, bột chuối,… đồng thời nó còn giúp đa dạng hóa sản phẩm và hương vị cho các ngành chế biến khác như ngành công nghiệp chế biến sữa, bánh kẹo, nước giải khát,…

Qua cách nhìn nhận đó, với đề tài thiết kế nhà máy chế biến rau quả với 2 dạng sản phẩm là nước dứa cô đặc với năng suất 48 tấn nguyên liệu/ca và bột chuối hòa tan với năng suất 9,6 tấn sản phẩm/ngày sẽ đưa ra cách nhìn tổng quát và đi sâu vào

công nghệ chế biến hai mặt hàng này

CAM ĐOAN

Em xin cam đoan đây là phần nghiên cứu và thể hiện đồ án tốt nghiệp của riêng em, không sao chép các đồ án khác Nếu sai sự thật em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm và chịu mọi kỷ luật của khoa và nhà trường đề ra

Sinh viên thực hiện

Trần Thị Thùy Trang

MỤC LỤC

Nhiệm vụ đồ án

Lời mở đầu i

Lời cam đoan liêm chính học thuật ii

Mục lục iii

Danh sách các bảng biểu và hình vẽ viii

Trang CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT 1

1.1 Vị trí địa lí và đặc điểm tự nhiên 1

1.2 Vùng nguyên liệu 1

1.3 Hợp tác hóa 2

1.4 Nguồn cung cấp điện 2

1.5 Nguồn cung cấp hơi 2

1.6 Nhiên liệu 2

1.7 Nguồn cung cấp nước và vấn đề xử lí nước 3

1.8 Giao thông vận tải 3

1.9 Nguồn nhân lực 3

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 4

2.1 Nguyên liệu 4

2.1.1 Dứa 4

2.1.2 Chuối 8

2.2 Sản phẩm 14

2.2.1 Nước dứa cô đặc 14

2.2.2 Bột chuối hòa tan 15

2.3 Chọn phương án thiết kế 16

2.3.1 Chọn phương án thiết kế cho sản phẩm nước dứa cô đặc 16

2.3.2 Sản phẩm bột chuối hòa tan 17

CHƯƠNG 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 20

3.1 Sản phẩm nước dứa cô đặc 20

3.1.1 Quy trình công nghệ 20

3.1.2 Thuyết minh quy trình công nghệ 21

3.2 Sản phẩm bột chuối hòa tan 24

3.2.1 Quy trình công nghệ 24

3.2.2 Thuyết minh quy trình công nghệ 25

CHƯƠNG 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 31

4.1 Kế hoạch sản xuất của nhà máy 31

4.4.1 Kế hoạch nhập nguyên liệu của nhà máy 31

4.4.2 Kế hoạch sản xuất của nhà máy trong năm 31

4.2 Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền chế biến nước dứa cô đặc 32

4.2.1 Công đoạn nhập nguyên liệu 33

4.2.1 Công đoạn lựa chọn 33

4.2.3 Công đoạn loại bỏ hoa, cuống 33

4.2.4 Công đoạn ngâm sát trùng 33

4.2.5 Công đoạn rửa, để ráo nước 33

4.2.6 Công đoạn nghiền tách vỏ 33

4.2.7 Công đoạn ép 33

4.2.8 Công đoạn xử lí nhiệt 33

4.2.9 Công đoạn lọc 34

4.2.10 Công đoạn cô đặc chân không 34

4.2.11 Công đoạn thanh trùng, làm nguội 34

4.2.12 Công đoạn rót vô trùng 34

4.2.13 Công đoạn đóng thùng 34

4.3 Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền chế biến bột chuối hòa tan 35

4.3.1 Công đoạn đóng gói 36

4.3.2 Công đoạn rây 36

4.3.3 Công đoạn sấy phun 36

4.3.4 Công đoạn phối trộn 37

4.3.5 Công đoạn cô đặc 37

4.3.6 Công đoạn đồng hóa 37

4.3.7 Công đoạn chà, ép 37

4.3.8 Công đoạn xử lí hóa chất 38

4.3.9 Công đoạn chần 38

4.3.10 Công đoạn bóc vỏ, làm sạch 38

4.3.11 Công đoạn lựa chọn, phân loại 38

4.3.12 Công đoạn rửa sơ bộ 38

4.3.13 Công đoạn bảo quản tạm thời 38

4.3.14 Công đoạn nhập nguyên liệu 38

CHƯƠNG 5: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 40

5.1 Tính cho dây chuyền chế biến nước dứa cô đặc 40

5.1.1 Băng tải vận chuyển và lựa chọn, loại bỏ hoa và cuống 40

5.1.2 Máy ngâm xối rửa 41

5.1.3 Thiết bị rửa bàn chải con lăn 41

5.1.4 Thiết bị nghiền tách vỏ 42

5.1.5 Thiết bị ép trục vít 42

5.1.6 Thiết bị gia nhiệt dạng bản mỏng 43

5.1.7 Thiết bị lọc tấm bản 44

5.1.8 Thiết bị cô đặc chân không 44

5.1.9 Thiết bị thanh trùng dạng ống chùm 45

5.1.10 Thiết bị rót vô trùng 45

5.2.11 Bơm nguyên liệu 45

5.2 Tính cho dây chuyền chế biến bột chuối hòa tan 47

5.2.1 Bể rửa chuối 47

5.2.2 Lựa chọn, phân loại 48

5.2.3 Máy bóc vỏ chuối chín 49

5.2.4 Thiết bị chần hấp 49

5.2.5 Thiết bị xử lí hóa chất 50

5.2.6 Thiết bị chà ép 51

5.2.7 Thiết bị đồng hóa 51

5.2.8 Thiết bị cô đặc 52

5.2.9 Thiết bị phối trộn 53

5.2.10 Thiết bị sấy phun 54

5.2.11 Máy rây bột 55

5.2.12 Thiết bị đóng gói sản phẩm 55

CHƯƠNG 6: TÍNH NHIỆT 58

6.1 Tính hơi 58

6.2 Tính nước 61

6.2.1 Dây chuyền chế biến nước ép dứa cô đặc 61

6.2.2 Dây chuyền chế biến bột chuối hòa tan 61

6.2.3 Nước cho lò hơi 61

6.2.4 Nước cho sinh hoạt 62

CHƯƠNG 7: TÍNH XÂY DỰNG VÀ QUY HOẠCH TỔNG MẶT BẰNG 63

7.1 Cơ cấu tổ chức 63

7.1.1 Nhân lực làm việc trong phân xưởng sản xuất chính 63

7.1.2 Nhân lực làm việc trong phòng hành chính 64

7.1.3 Nhân lực làm việc trong các phân xưởng 65

7.2 Tính kích thước các công trình 65

7.2.1 Phân xưởng sản xuất chính 65

7.2.2 Kho nguyên liệu 66

7.2.3 Kho thành phẩm 67

7.2.4 Kho nguyên vật liệu 68

7.2.5 Phòng kiểm nghiệm 68

7.2.6 Nhà hành chính và phục vụ 69

7.2.7 Nhà xe 69

7.2.8 Phân xưởng cơ khí 70

7.2.9 Phân xưởng lò hơi 70

7.2.10 Trạm biến áp 70

7.2.11 Nhà đặt máy phát điện dự phòng 70

7.2.12 Nhà sinh hoạt vệ sinh 70

7.2.13 Nhà ăn 71

7.2.14 Đài nước 71

7.2.15 Khu xử lý nước 71

7.2.16 Phòng thường trực 71

7.2.17 Kho phế liệu 71

7.2.18 Kho chứa dụng cụ cứu hỏa 71

7.2.19 Khu xử lý nước thải 71

7.2.20 Giao thông trong nhà máy 71

7.2.21 Nhà cân 71

7.3 Tính khu đất xây dựng nhà máy 72

7.3.1 Khu đất mở rộng 72

7.3.2 Diện tích khu đất 73

7.3.3 Tính hệ số sử dụng 73

CHƯƠNG 8: KIỂM TRA SẢN XUẤT- KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG 74

8.1 Mục đích kiểm tra sản xuất 74

8.2 Kiểm tra nguyên vật liệu 74

8.3 Kiểm tra sản xuất 75

8.3.1 Dây chuyền chế biến nước dứa cô đặc 75

8.3.2 Dây chuyền sản xuất bột chuối hòa tan 76

Công đoạn cô đặc chân không 77

8.4 Kiểm tra chất lượng sản phẩm 77

8.4.1 Kiểm tra các chỉ tiêu của sản phẩm nước dứa cô đặc 77

8.4.2 Sản phẩm bột chuối hòa tan 79

CHƯƠNG 9: AN TOÀN LAO ĐỘNG – VỆ SINH XÍ NGHIỆP 81

9.1 An toàn lao động 81

9.1.1 Các nguyên nhân gây ra tai nạn 81

9.1.2 Những biện pháp hạn chế tai nạn lao động 81

9.1.3 Những yêu cầu về an toàn lao động 81

9.2 Vệ sinh công nghiệp 83

9.2.1 Vệ sinh công nhân 83

9.2.2 Vệ sinh máy móc, thiết bị 83

9.2.3 Vệ sinh xí nghiệp 83

9.2.4 Vấn đề xử lí nước thải 84

TỔNG KẾT 85

TÀI LIỆU THAM KHẢO 86

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ

Bảng 2.1 Tỷ lệ thành phần của quả dứa 6

Bảng 2.2 Thành phần hóa học của quả dứa 6

Bảng 2.3 Giá trị dinh dưỡng trên 100g tương đương khoảng 1 quả chuối 9

Bảng 2.4 Thành phần hóa học của quả chuối ở các độ chín khác nhau 10

Bảng 2.5 Một số chỉ tiêu cảm quan và hóa lí của sản phẩm nước dứa cô đặc của công ty cổ phần Nafoods Group 14

Bảng 2.6 Chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm 16

Bảng 4.1 Bảng nhập nguyên liệu của nhà máy 31

Bảng 4.2 Số ngày sản xuất trong năm 31

Bảng 4.3 Kế hoạch sản xuất 31

Bảng 4.4 Số ca làm việc trong các tháng và cả năm 32

Bảng 4.5 Tỷ lệ hao hụt của nguyên liệu qua các công đoạn trong dây chuyền chế biến nước dứa cô đặc 32

Bảng 4.6 Bảng tổng kết nguyên liệu và bán thành phẩm qua các công đoạn chế biến 35 Bảng 4.7 Tỷ lệ hao hụt của nguyên liệu qua các công đoạn chế biến bột chuối hòa tan 35

Bảng 4.8 Bảng tổng kết nguyên liệu và bán thành phẩm qua các công đoạn chế biến bột chuối hòa tan 39

Bảng 5.1 Bảng thông số kỹ thuật của băng tải 40

Bảng 5.2 Thông số kỹ thuật máy ngâm xối rửa 41

Bảng 5.3 Thông số thiết bị rửa bàn chải con lăn 41

Bảng 5.4 Thông số thiết bị nghiền ép tách vỏ 42

Bảng 5.5 Thông số thiết bị nghiền ép trục vít 42

Bảng 5.6 Thông số thiết bị gia nhiệt bản mỏng 43

Bảng 5.7 Thông số thiết bị lọc tấm bản 44

Bảng 5.8 Thông số thiết bị cô đặc chân không 2 nồi liên tục 44

Bảng 5.9 Thông số thiết bị thanh trùng dạng ống chùm 45

Bảng 5.10 Thông số thiết bị chiết rót vô trùng 45

Bảng 5.11 Thông số kỹ thuật bơm 46

Bảng 5.12 Tính chọn bơm cho dây chuyền sản xuất bột chuối hòa tan 46

Bảng 5.13 Bảng tổng kết thiết bị cho dây chuyền chế biến nước dứa cô đặc 46

Bảng 5.14 Bảng thông số kỹ thuật của băng tải 48

Bảng 5.15 Bảng thông số kỹ thuật máy bóc vỏ chuối chín 49

Bảng 5.16 Thông số kỹ thuật thiết bị chần băng tải 50

Bảng 5.17 Thông số kỹ thuật thiết bị ngâm rửa xối 50

Bảng 5.18 Thông số kỹ thuật thiết bị chà ép 51

Bảng 5.19 Thông số kỹ thuật thiết bị chà ép 52

Bảng 5.20 Thông số thiết bị cô đặc chân không 2 nồi liên tục 52

Bảng 5.21 Thông số thiết bị khuấy trộn trục khuỷu 53

Bảng 5.22 Thông số thiết bị sấy phun 54

Bảng 5.24 Thông số thiết bị đóng gói 55

Bảng 5.25 Thông số kỹ thuật bơm 56

Bảng 5.26 Tính chọn bơm cho dây chuyền sản xuất bột chuối hòa tan 56

Bảng 5.27 Bảng tổng kết thiết bị cho dây chuyền chế biến bột chuối hòa tan 56

Bảng 6.1 Thống kê năng suất sử dụng hơi 60

Bảng 6.2 Thông số kỷ thuật của nồi hơi 61

Bảng 7.1 Số lượng công nhân trong dây chuyền chế biến nước dứa cô đặc 63

Bảng 7.2 Số lượng công nhân trong dây chuyền chế biến bột chuối hòa tan 63

Bảng 7.3 Số người làm việc trong phòng hành chính 64

Bảng 7.4 Số công nhân làm việc trong các phân xưởng 65

Bảng 7.5 Tính xây dựng cho phòng kiểm nghiệm 68

Bảng 7.6 Tính xây dựng cho khu hành chính 69

Bảng 7.7 Tổng kết các công trình trong nhà máy 72

Bảng 8.1 Bảng kiểm tra đánh giá chất lượng nguyên vật liệu đưa vào sản xuất 74

Bảng 8.2 Phụ gia thực phẩm 78

Bảng 8.3 Chất gây nhiễm độc 78

Hình 2.1 Quả dứa 4

Hình 2.2 Chuối Cavendish (chuối tiêu) 8

Hình 2.3 Độ chín của chuối theo màu 11

Hình 2.4 Sơ đồ phòng rấm 12

Hình 2.5 Công thức cấu tạo của maltodextrin 13

Hình 2.6 Sản phẩm nước dứa cô đặc 15

Hình 2.7 Bột chuối hòa tan 15

Hình 3.1 Sơ đồ công nghệ sản xuất nước dứa cô đặc 20

Hình 3.2 Sơ đồ công nghệ chế biến bột chuối hòa tan 24

Hình 5.1 Băng tải 40

Hình 5.2 Máy ngâm rửa xối 41

Hình 5.3 Máy ngâm rửa bàn chải con lăn 41

Hình 5.4 Máy nghiền tách vỏ 42

Hình 5.5 Thiết bị nghiền ép trục vít 42

Hình 5.6 Thiết bị gia nhiệt bản mỏng 43

Hình 5.7 Thiết bị lọc tấm bản 44

Hình 5.8 Thiết bị cô đặc chân không 2 nồi liên tục 44

Hình 5.9 Thiết bị thanh trùng dạng ống chùm 45

Hình 5.10 Thiết bị chiết rót vô trùng 45

Hình 5.11 Bơm nguyên liệu 46

Hình 5.11 Bể rửa chuối 47

Hình 5.12 Băng tải 49

Hình 5.13 Máy bóc vỏ chuối chín 49

Hình 5.14 Thiết bị chần băng tải 50

Hình 5.15 Thiết bị ngâm rửa xối 50

Hình 5.16 Thiết bị chà ép 51

Hình 5.17 Thiết bị đồng hóa 52

Hình 5.18 Thiết bị cô đặc chân không 2 nồi liên tục 53

Hình 5.19 Thiết bị phối trộn trục khuỷu 53

Hình 5.20 Thiết bị sấy phun 54

Hình 5.21 Máy rây bột 55

Hình 5.22 Thiết bị đóng gói 55

Hình 5.23 Bơm nguyên liệu 55

Hình 6.1 Nồi hơi đốt dầu 61

CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT

Địa điểm xây dựng: khu công nghiệp Tân Hương thuộc xã Tân Hương, huyện Châu Thành, tỉnh Tiền Giang

1.1 Vị trí địa lí và đặc điểm tự nhiên

Khu công nghiệp có tổng diện tích là 197 ha, thuộc huyện Châu Thành cách thành phố 12 km Phía Bắc giáp tỉnh Long An, phía Tây giáp tỉnh Đồng Tháp, phía Nam giáp tỉnh Bến Tre và tỉnh Vĩnh Long, phía Đông Bắc giáp Thành phố Hồ Chí Minh, phía Đông Nam giáp Biển Đông Được chính phủ quy hoạch là một trong Vùng kinh

tế trọng điểm phía Nam Tiền Giang có vị trí hết sức thuận lợi của Đông Bằng Sông Cửu Long và là địa bàn trung chuyển quan trọng của cả miền Tây Nam Bộ

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 26oC - 27,9 oC Với 2 mùa rõ rệch là mùa mưa và mùa khô Lượng mưa trung bình 1210 - 1424 mm/năm Tốc độ gió trung bình 2,8m/s, lớn nhất 3,8m/s, hướng gió chính Tây Nam

1.2 Vùng nguyên liệu

Tiền Giang là tỉnh đứng đầu vùng Đồng bằng sông Cửu Long về cây ăn quả Tại đây, cây ăn quả chiếm gần 40% tổng diện tích đất sản xuất nông nghiệp, hàng năm đạt giá trị sản xuất trên 1.3131 tỷ đồng, chiếm đến 53,47% giá trị trồng trọt và gần 32% giá trị toàn ngành nông nghiệp (năm 2017) Bên cạnh đó, thực hiện chủ trương sản xuất theo hướng GAP (quy trình thực hành sản xuất nông nghiệp tốt) nhằm nâng chất lượng nông sản, đảm bảo nguồn nông sản hàng hóa an toàn và truy xuất được nguồn gốc tham gia thị trường, Tiền Giang đã tích cực chuyển giao kỹ thuật thâm canh và có

610 ha vườn chuyên canh được cấp chứng nhận Global GAP hoặc Viet GAP cho các loại trái cây chủ lực của tỉnh như: xoài, thanh long, sầu riêng, dứa, mãng cầu xiêm,

[30]

Tiền Giang là tỉnh có sản lượng dứa hàng năm lớn nhất ở Việt Nam với diện tích chuyên canh trên 16.000 ha cho năng suất 18 - 20 tấn/ha/năm Đồng thời nằm trong khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long là vùng trồng chuối lớn Nhờ vậy nên đáp ứng được nguồn cung cấp kịp thời và thường xuyên, hơn nữa nó còn giúp giảm chi phí vận chuyển nguyên liệu trong khu vực và các tỉnh lân cận, nâng cao được chất lượng nguyên liệu đầu vào

1.3 Hợp tác hóa

Việc hợp tác hóa giữa nhà máy với các nhà máy khác về mặt kinh tế, kỹ thuật và liên hợp hóa sẽ tăng cường sử dụng những công trình cung cấp điện, nước, hơi, công trình giao thông vận tải, công trình phúc lợi tập thể và phục vụ cộng động, giúp cho quá trình sản xuất và tiêu thụ sản phẩm được thuận lợi, góp phần nâng cao hiệu quả hoạt động và giảm chi phí vận chuyển

Nhà máy phải hợp tác chặt chẽ với ngành nông nghiệp để thu hoạch đúng thời gian, đúng độ chín, phù hợp với từng loại giống cây trồng, từng vùng chuyên canh của địa phương Bên cạnh đó nhà máy phải có cán bộ kỹ thuật hỗ trợ cho người nông dân hướng dẫn kỹ thuật gieo trồng, chăm sóc và thu hoạch nông sản nhằm nâng cao chất lượng nguyên liệu đầu vào

Để tiếp tục phát triển vùng nguyên liệu, tạo thế đứng vững chắc, nhà máy cần có hoạt động ký kết, liên doanh Theo đó, sẽ cung cấp vốn trực tiếp đến các hộ nông dân

để đảm bảo vùng nguyên liệu ổn định, trồng đúng kế hoạch và tránh tình trạng dư thừa cục bộ

1.4 Nguồn cung cấp điện

Nhà máy cần tiêu thụ điện năng chủ yếu cho các thiết bị trong phân xưởng, điện chiếu sáng, sinh hoạt,… Nguồn điện cung cấp cho khu công nghiệp Tân Hương được lấy từ đường dây 110kV tới trạm biến áp tổng với công suất 110/35 kV Nhà máy sử dụng máy biến áp riêng Để đảm bảo cho quá trình sản xuất diễn ra thuận lợi, liên tục

và an toàn thì nhà máy cần có máy phát điện dự phòng

1.5 Nguồn cung cấp hơi

Trong nhà máy, hơi được sử dụng cho nhiều mục đích như: gia nhiệt, chần, cô đặc, 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 diện dự phòng khi có sự cố Nhiên liệu dầu FO được cung cấp từ các trạm xăng dầu địa phương Ngoài ra, nhà máy còn trang bị kho chứa nhiên liệu dự trữ để đảm bảo cho quá trình sản xuất

1.7 Nguồn cung cấp nước và vấn đề xử lí nước

Nguồn nước cấp cho nhà máy được lấy từ trạm cấp nước của khu công nghiệp và thường xuyên có đội ngũ kiểm tra chất lượng của nước để tránh tình trạng nước bị xâm nhập mặn và nước kém chất lượng để đảm bảo an toàn cho quá trình sản xuất và an toàn của người lao động

Xử lý nước thải và chất thải rắn: toàn bộ nước thải sản xuất và nước thải sinh hoạt được doanh nghiệp xử lý đạt tiêu chuẩn tối thiểu mức nước C trước khi xả ra hệ thống đường nước thải chung Chất thải rắn từ các nhà máy trong khu công nghiệp sẽ được phân loại, thu gom và chuyển về bãi thải tập trung của thành phố

1.8 Giao thông vận tải

Hệ thống giao thông nội bộ trong khu công nghiệp được thiết kế hợp lý nhằm đảm bảo việc giao thông trong toàn khu công nghiệp được thông suốt

Huyện Châu Thành có giao thông đường thủy và đường bộ đều rất thuận lợi Đường tỉnh 827 và đường tắt Quốc lộ 50 là trục giao thông đối ngoại chính của huyện nối liền các vùng kinh tế lại với nhau, tạo điều kiện thuận lợi và nhanh chóng trong việc vận chuyển nguyên liệu và phân phối sản phẩm

1.9 Nguồn nhân lực

Địa phương với nguồn lực lao động dồi dào, đảm bảo cung cấp đủ cho nhà máy, tiết kiệm được chi phí trợ cấp đi lại, nhà ở cho công nhân Đội ngũ cán bộ tiếp nhận từ các trường có qua đào tạo hoặc người có kinh nghiệm, có năng lực

Hơn nữa, Miền Nam là nơi có khả năng thu hút được nguồn nhân lực rất lớn vì khả năng phát triển và tính ổn định của nó, nên giải pháp về nguồn nhân lực không phải là vấn đề khó khăn Tuy nhiên nhà máy cần đề ra các chính sách cho người lao động để thu hút được nguồn nhân lực có giá trị cao

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN

2.1 Nguyên liệu

2.1.1 Dứa

2.1.1.1 Giới thiệu

Dứa hay còn gọi là thơm hay khóm, có tên khoa học là Ananas comosus, là loài

duy nhất trong họ Bromeliaceae được trồng đại trà vì nó được đánh giá cao về mặt dinh dưỡng Dứa là một loại quả được trồng ở cả vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới Sau chuối và cam quýt, dứa đứng thứ ba trong danh sách các loại trái cây quan trọng trong sản xuất, chế biến trên thế giới Châu Á, Nam Trung Mỹ và Châu Phi là những nơi

trồng nhiều nhất [9]

Khác với chuối, dứa là một loại quả không có khả năng hô hấp đột biến nên chúng được thu hoạch khi đạt đến độ chín thích hợp tùy thuộc vào mục sử dụng Màu sắc của vỏ dứa thay đổi từ xanh (đầu) đến vàng (gốc quả)

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 trở nên mập và chứa nhiều nước, phát triển thành một dạng phức hợp được biết đến như là quả dứa (quả giả), mọc phía trên cụm lá hình hoa thị

Hình 2.1 Quả dứa

Dứa có rất nhiều loại với các tên gọi khác nhau, và được phân vào 3 nhóm chính là: Cayenne, Spanish, Queen

- Nhóm dứa Queen (dứa hoàng hậu): dứa thuộc nhóm này có khối lượng và độ lớn trung bình từ 500 - 900gram, bản lá hẹp, cứng, nhiều gai ở mép lá, mặt trong của phiến lá có vân trắng chạy song song theo chiều lá Hoa có màu xanh hồng, mắt quả lồi, 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 Vitoria, khóm

- Nhóm dứa Cayen: dứa này thuộc nhóm có khối lượng trung bình 1,5 - 2,0kg/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 Khi chín màu vàng chuyển dần từ cuống tới chóp quả

- Nhóm dứa Spanish (dứa Tây Ban Nha): Nhóm dứa này có khối lượng trung bình 700 - 1000gram Lá mềm, mép lá cong ngả nhiều về phía lưng, mật độ gai phân

bố không đều trên mép lá Hoa có màu đỏ nhạt, khi chín vỏ quả có màu đỏ xẫm, hố mắt sâu, thịt quả vàng, phớt nắng, vị chua, nhiều xơ Đại diện là các giống: dứa ta, dứa mật Dứa này có chất lượng kém nhất

Dứa được trồng phổ biến và đại trà ở Việt Nam điển hình là giống dứa mật, dứa ta, dứa nhập nội và dứa không gai Phân bố từ Phú Thọ đến Kiên Giang Tiền Giang là tỉnh có sản lượng đứng đầu cả nước

2.1.1.2 Đặc tính và thành phần vật lí

Cũng như nhiều loại cây nhiệt đới, dứa dễ bị tổn thương bởi lạnh Dứa dễ bị rối loạn sinh lý nếu nhiệt độ dưới 12oC, tùy vào tình trạng và thời gian lưu trữ Đối với dứa chưa chín hoặc chín một phần thì nên bảo quản ở nhiệt độ 10 – 13oC, còn dứa chín thì có thể bảo quản ở nhiệt độ 7 – 10oC trong thời gian không quá 3 – 4 tuần Triệu chứng tổn thương bởi lạnh như héo lá, xỉn màu, thịt quả đục hoặc ngấm nước, cồi dứa

bị sẫm màu,

Trong quá trình chín, ruột dứa chuyển từ màu trắng sang màu vàng, có vị ngọt

và mùi thơm đặc trưng Màu sắc của thịt quả phụ thuộc vào điều kiện sinh thái, giống

và điều kiện chăm sóc Các sắc tố vàng cam carotenoit quyết định màu vàng của thịt quả, mức độ phụ thuộc điều kiện nhiệt độ và ánh sáng Nhiệt độ thấp và trong mát thì màu của thịt sẽ vàng hơn so với nhiệt độ cao và ngoài nắng

Ở cây dứa, có nhiều thành phần không có giá trị sử dụng làm thực phẩm, tuy nhiên lại có giá trị sử dụng để làm phân bón, nguồn cung cấp cellulose dồi dào trong ngành công nghiệp giấy Quả dứa cũng vậy, các thành phần của quả dứa được thể hiện trong bảng 2.1 dưới dây, dựa vào tỷ lệ các thành phần để tính được hiệu suất thu hồi của sản phẩm được chế biến từ quả dứa

Bảng 2.1 Tỷ lệ thành phần của quả dứa (đơn vị: %) [9]

Thành phần Tỷ lệ phần trăm theo khối lượng

2.1.1.3 Thành phần hóa học và lợi ích sức khỏe

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

và điều kiện trong 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

Bảng 2.2 Thành phần hóa học của quả dứa (%) [29]

Thành phần hóa học Hàm lượng % Thành phần hóa học Hàm lượng %

0,25-0,5 0,25

15 - 55 mg 0,06 mg 0,09 mg 0,04 mg

Hàm lượng chất rắn hòa tan tối thiểu của quả dứa là 12% và độ axit tối đa 1%

để đảm bảo hương vị cơ bản được người tiêu dùng chấp nhận Dứa được sử dụng dưới dạng tươi hay sản phẩm được chế biến từ quả dứa như dứa khoanh, mứt dứa, nước ép dứa, nước ép cô đặc,…với đầy đủ các thành phần dinh dưỡng như chất xơ, bromelain, mangan, đồng, vitamin C, B, canxi, kẽm và β carotene Dứa có chứa hàm lượng calo thấp (2% giá trị hàng ngày) Trong quả dứa chứa một lượng lớn enzyme bromelain đóng vai trò như là một loại men tiêu hóa có lợi đối với sức khỏe con người, hỗ trợ

tiêu hóa, chữa bệnh rối loạn tiêu hóa, tăng cường hệ miễn dịch, tiêu viêm, giảm sưng

phù, nhanh lành sẹo [9, tr 10]

Dứa là một loại trái cây tốt cho sức khỏe, vị chua ngọt, có tác dụng giải khát, đồng thời nó cũng được sử dụng với mục đích kiểm soát cân nặng vì giảm cảm giác

thèm ăn

2.1.1.4 Thu hoạch và bảo quản sau thu hoạch

Dứa là một loại quả không có hô hấp đột biến do đó chỉ nên thu hoạch khi đã chín hoặc đạt đến độ chín theo yêu cầu, mục đích sử dụng Dứa xuất khẩu quả tươi khi thu hoạch vỏ quả đã chuyển từ màu xanh thẫm sang xanh nhạt, 2 hàng mắt phía cuống

đã có kẽ vàng Dứa cho chế biến công nghiệp có 1-3 hàng mắt phía cuống có màu vàng Quả chín hoàn toàn thường không thích hợp cho việc vận chuyển xa, va chạm cơ học nhiều Tuy nhiên, nếu không đạt đến độ chín yêu cầu thì nguyên liệu có phẩm chất không tốt, hương vị kém, chất rắn hòa tan thấp, độ axit cao và dễ bị tổn thương bởi

lạnh do nhiệt độ bảo quản [9, tr 8]

Dứa được thu hoạch bằng tay, sau đó được vận chuyển lên xe Nên thu hoạch

và buổi sáng hoặc buổi tối để giảm sự chênh lệch nhiệt độ từ môi trường bên ngoài với môi trường bảo quản Cắt quả kèm theo đoạn cuống dài 2 - 3 cm, vết cắt phẳng không làm quả bị dập, gãy cuống, gãy ngọn Không thu hoạch vào ngày có mưa hoặc nắng gắt Khi cần lấy chồi ngọn để trồng hoặc bỏ đi đều phải dùng dao cắt, không được bẻ

vì vết lõm vào quả sẽ gây mau thối quả Khi vận chuyển, phải dựng đứng quả dậy, ko

để quả nằm ngang, dễ gây dập nát, hư hỏng

Nguyên liệu phải tươi, không sâu bệnh, không hư hỏng, đạt độ chín yêu cầu Không nhập những lô dứa chín hoàn toàn để trách dập nát trong quá trình vận chuyển,

ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm

2.1.1.5 Xử lí phế liệu

Thân và lá của cây dứa là một nguồn cung cấp cellulose để sản xuất giấy và vải với chất lượng vượt trội về độ mỏng, mịn và tính dễ chịu Các bộ phận của cây dứa được ủ chua cùng với cỏ khô để làm thức ăn cho gia súc

Phế liệu dứa thải ra trong quá trình chế biến chiếm khoảng 45 – 65% Từ nguồn phế liệu này, người ta đã nghiên cứu để sản xuất một số loại sản phẩm như: rượu, dấm, axit citric, chế phẩm enzyme bromelin, làm thức ăn gia súc, phân bón vi sinh…

Enzym bromelin chứa nhiều trong phế liệu dứa Nếu hoạt độ của enzym bromelin trong vỏ quả là 100% thì trong chồi là 37,6%; lõi 39,5%; thịt quả 73,4% Chế

phẩm enzym này được thu nhận theo quy trình sau [7, tr 343]:

Phế liệu → Nghiền → Ép → Kết tủa bằng sulphatanol hay aceton → Rửa kết tủa bằng nước → Sấy nhẹ ở 50 – 600C → Chế phẩm

2.1.2 Chuối

2.1.2.1 Giới thiệu

Chuối là tên gọi của của các loài cây thuộc chi Musa, có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới ở Đông Nam Á và Úc Ngày nay được trồng ở khắp vùng nhiệt đới Chuối là một loại quả dài, vỏ nhẵn, được trồng chủ yếu để lấy quả

Chuối cũng có nhiều màu sắc và kích cỡ khác nhau Khi chín, quả chuối có thể

có màu vàng, màu đỏ sẫm, hoặc màu tía (hay màu trứng cuốc) Đặc điểm chung về hình dạng quả chuối là quả chuối được gắn kết với nhau thành buồng, mỗi buồng được chia thành nhiều nải, và trên mỗi nải có khoảng 10 đến 20 quả Chuối là một trong những quả rất tốt và có nhiều công dụng Khi chín, tinh bột có trong chuối sẽ được chuyển hóa thành đường tự nhiên, và vì thế chuối chín thường có vị ngọt dịu

Hình 2.2 Chuối Cavendish (chuối tiêu)

Có tất cả hơn 50 loại chuối khác nhau trên thế giới Ở Việt Nam cây chuối được trồng khắp các miền, tuy nhiên chất lượng và sản lượng chuối ở miền Nam cao hơn miền Bắc và miền Trung vì điều kiện khí hậu ở miền Nam nóng và ấm phù hợp với sự phát triển của cây chuối Một vài loại chuối điển hình như:

- Chuối tiêu: năng suất quả trung bình đến rất cao, phẩm chất tốt, thơm ngon, sinh trưởng khỏe, thích hợp với các vùng có mùa đông lạnh, phù hợp để sản xuất quả tươi

- Chuối tây (chuối sứ, chuối xiêm): được trông phổ biến ở nhiều nơi, cây cao, sinh trưởng khỏe, không kén đất, quả to, mập, ngọt đậm

- Chuối boom: trọng lượng buồng thấp, chỉ đạt 6 - 8 kg/buồng Nhưng thời gian sinh trưởng ngắn cho nên hệ số sản xuất cao (5 buồng trong 20 tháng/gốc)

- Chuối ngự: cây cho quả nhỏ, màu vỏ sáng, đẹp, vị thơm đặc biệt nhưng năng suất thấp

- Chuối mật: được trồng rải rác khắp nơi cao từ 3,5 ÷ 4m Trái lớn có 3 cạnh,

vỏ dày và hơi khó bóc Thịt trái chín màu vàng nhạt, nhão không thơm, hàm lượng đường thấp, vị ngọt pha chua

Ngoài ra còn có các giống chuối mắn, chuối lá, chuối hột,… nhưng ít được trồng vì cho giá trị kinh tế thấp

2.1.2.2 Thành phần hóa học và lợi ích sức khỏe

Chuối là loại quả giàu chất dinh dưỡng cả chuối chín lẫn chuối xanh Chuối chín chứa 70 - 80% là nước, 20 - 30% là chất khô chủ yếu là đường, trong đó đường khử chiếm 55% Trong chuối, lượng acid chiếm 0,2% chủ yếu là acid malic và acid oxalic vì thế chuối có độ chua dịu

Bảng 2.3 Giá trị dinh dưỡng trên 100g tương đương khoảng 1 quả chuối [32]

Chuối là một nguồn cung cấp kali tuyệt vời có tác dụng hỗ trợ cho những người mắc bệnh về tim mạch Đồng thời nó hỗ trợ cho hệ tiêu hóa cho con người, vì chứa hàm lượng chất xơ khá cao (đặc biệt ở chuối xanh)

Đặc biệt trong chuối xanh chứa có chứa hàm lượng tinh bột kháng rất lớn (> 60%), hàm lượng này giảm dần khi chuối chín hoặc bị tác động bởi các quá trình sấy khô hoặc khi gia nhiệt do tinh bột bị chuyển hóa thành đường (glucose, fructose và saccharose) Bột chuối xanh đang sản phẩm gây sự chú ý của nhiều nhà nghiên cứu về dinh dưỡng vì nó là một nguồn tinh bột kháng hữu ích, tốt cho sức khỏe, phù hợp với người ăn kiên và những người bị dị ứng với thành phần gluten trong bột mỳ

Bảng 2.4 Thành phần hóa học của quả chuối ở các độ chín khác nhau (%)

Thành phần hóa học Chuối xanh Chuối ương Chuối chín

Trong chuối có chứa một hàm lượng nhỏ enzyme polyphenoloxydase tuy nhiên

nó xúc tác quá trình oxy hóa gây hiện tượng biến màu trong quá trình chế biến và bảo quản, gây ảnh hưởng tới chất lượng của sản phẩm

Ngoài ra, pectin là thành phần ảnh hưởng đến chất lượng cũng như mặt công nghệ chế biến các sản phẩm từ chuối

2.1.2.3 Xác định độ chín thu hái

Chuối thuộc loại quả hô hấp đột biến, hái già nhưng phải rấm chín Nếu để chuối chín cây, chất lượng mùi vị không tốt, vỏ thường bị nứt, không chín đồng loạt ngay trên một buồng, không chịu được vận chuyển và tồn trữ lâu Độ chín thu hái của chuối là lúc độ già đạt 85 ÷ 90%

Phương pháp đánh giá chất lượng nguyên liệu:

- Phương pháp cảm quan: người ta thu hoạch khi chuối đã phát triển đầy đủ, có màu lục đậm, gờ cạnh tròn hơn, ruột quả màu trắng ngà đến vàng ngà, khi bẻ có màu

lục đậm, gờ cạnh tròn hơn, ruột quả màu trắng ngà đến vàng ngà, khi bẻ thấy có tơ nhựa (nhựa khô, không chảy thành giọt), vị còn chát

- Phương pháp xác định theo tỷ lệ p (khối lượng quả, g), và l (chiều dài quả, cm) của quả ở giữa nải thứ nhất hay nải thứ hai của buồng (tính từ trên xuống) Độ già thu hái của chuối tiêu xuất tươi:

7, 9 8, 3

l

- Phương pháp xác định theo tỷ trọng d của quả chuối: dthu hái = 0,96

Hình 2.3 Độ chín của chuối theo màu

- Phương pháp xác định theo màu vỏ

- Phương pháp xác định theo độ chắc của quả chuối: độ chắc giảm dần trong quá trình chuối chín

- Phương pháp xác định theo hàm lượng đường và hàm lượng tinh bột

2.1.2.4 Bảo quản chuối sau thu hoạch

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 [4]:

- Tồn trữ lạnh:

Từ trạm xử lí, chuối được chở về kho tồn trữ tập trung bằng xe lạnh 11 - 130C Tồn trữ trong kho làm lạnh ở 12 - 140C, 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 - 130C, 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

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 0,02mg/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 - 350C, thời gian tồn trữ trong 2 tuần Nhiệt độ 15-200C, thời gian tồn trữ trong 5 tuần, còn ở nhiệt độ 11,1 - 12,80C thời gian tồn trữ có thể lên đến 2 tháng

2.1.2.5 Phương pháp rấm chuối

Rấm chậm: sau khi đã xếp chuối vào buồng ta đưa nhiệt độ đến 16 ÷ 170C, độ

ẩm 85 ÷ 90% Đảm bảo thông gió bình thường Đến ngày thứ 5 chuối bắt đầu chuyển

mã (vỏ chuyển từ xanh sang vàng) Khi đó quá trình chín được xúc tiến bằng cách tăng nhiệt độ lên 18 ÷ 200C, và sau 2 ÷ 3 ngày nữa chuối sẽ chín hoàn toàn Tổng thời gian rấm chín là khoảng 7 ÷ 8 ngày

Rấm nhanh:

Hình 2.4 Sơ đồ phòng rấm 1- sàn bê tông; 2- trần giả; 3- thiết bị sưởi; 4- thiết bị tạo ẩm; 5- quạt; 6- bình etylen;

7- lỗ khí vào; 8- lỗ khí ra; 9- các palet đựng chuối

- Rấm nhanh bằng nhiệt: sau khi đã xếp chuối xong, ta nâng nhiệt độ lên 220C với tốc độ 20C/giờ, độ ẩm 90 ÷ 95% Duy trì ở điều kiện này trong 24 giờ Sau đó giảm nhiệt độ xuống 19 ÷ 200C và độ ẩm giữ như cũ Thông gió nhẹ Để chuối trong điều kiện này đến lúc chuyển mã Khi chuối đã chuyển mã tiến hành thông gió mạnh hơn một ít so với trước (thông gió vừa phải) Nếu trên bề mặt chuối xuất hiện hạt sương thì

đó là dấu hiệu tốt cho quá trình chín Khi vỏ chuối chuyển sang màu vàng nhạt thì cần thông gió mạnh hơn, đồng thời hạ độ ẩm xuống còn 85% và cho chuối chín hẳn

- Rấm nhanh bằng etylen: chuối được xếp trần trong buồng kín Khí etylen được nạp vào buồng với liều lượng 1 lít/m3 Trong khi nạp khí, quạt phải làm việc liên tục

để đảo trộn không khí Khi kết thúc nạp khí thì cứ 20 phút cho quạt làm việc Ngày thứ

nhất giữ nhiệt độ 220C và độ ẩm 95% Đến khi vỏ chuối đã chuyển mã thì hạ nhiệt độ xuống 19 ÷ 200C và độ ẩm 85% Sau 3 ÷ 4 ngày chuối sẽ chín [5, tr 122]

2.1.2.6 Phụ gia thực phẩm

Sản phẩm bột chuối hòa tan không chỉ yêu cầu hàm lượng chất có giá trị cao mà còn cần có trạng thái đặc trưng như độ mịn, tơi xốp, có khả năng hòa tan tốt trong nước, đồng thời phải có ý nghĩa kinh tế trong thực tiễn sản xuất Để hỗ trợ cho khả năng hòa tan của sản phẩm ta bổ sung thêm maltodextrin dưới dạng tinh bột biến tính của khoai tây 2,3 ÷ 3% với DE < 15%

Maltodextrin gồm các đơn vị kết nối D-glucose trong chuỗi có chiều dài thay đổi Đơn vị glucose được chủ yếu liên kết với α (1 → 4) glycosidic Maltodextrin cấu tạo gồm một hỗn hợp của các chuỗi khác nhau 3 - 17 đơn vị glucose có nguồn gốc từ bột bắp, sắn, khoai, lúa mì, v.v

Hình 2.5 Công thức cấu tạo của maltodextrin Đặc tính của Maltodextrin phụ thuộc vào chỉ số DE nhận được

DE là đương lượng Dextrose (Dextrose Equivalent) - đại lượng chỉ khả năng khử đối với chuẩn là 100% ở đường glucoza (Dextrose), hay là số gam đương lượng D-glucoza trong 100gam chất khô của sản phẩm Tinh bột có DE = 0, các dạng siro, tinh bột có DE từ 20 – 99,4, sản phẩm có DE < 20 nó được gọi là Maltose, sản phẩm

có DE = 100 nó chính là đường glucose tinh khiết [34]

Sản phẩm có DE từ 4-7 được sử dụng để tạo màng mỏng dễ tan và tự hủy được dùng để bọc kẹo, bọc trái cây khi bảo quản, đưa vào kem, làm phụ gia cho các loại nước xốt, làm chất độn tạo viên trong công nghiệp sản xuất đồ uống, đặc biệt là đồ uống cho trẻ em, đồ uống và thức ăn riêng cho vận động viên thể thao, làm kẹo gum mềm, làm chất trợ sấy, chất giữ hương, yếu tố tạo hình

Sản phẩm có DE từ 9- 12 được dùng trong công nghiệp sản xuất đồ uống, đặc biệt là đồ uống cho trẻ em, đồ uống và thức ăn riêng cho vận động viên thể thao, làm kẹo gum mềm, làm kem, làm cà phê hòa tan,

Sản phẩm có DE từ 15-18 được sử dụng làm chất kết dính, chất tăng vị cho đồ uống, đưa vào thành phần bơ, sữa bột, cà phê hòa tan, làm mật vang các thành phần không phải đường

Trong sản xuất, người ta phối trộn maltodextrin vào dung dịch cô đặc 2,3 ÷ 3% Maltodextrin trong trường hợp này đóng vai trò vừa là chất hỗ trợ hòa tan, vừa là chất độn trong quá trình sấy, giúp sản phẩm nhanh khô và có độ ẩm thấp, làm tăng hiệu suất thu hồi của bột sau khi sấy Tuy nhiên nếu hàm lượng maltodextrin bổ sung càng lớn thì độ nhớt của dịch sấy tăng, gây khó khăn cho quá trình sấy phun, ảnh hưởng đến chất lượng và hiệu suất thu hồi

2.2 Sản phẩm

2.2.1 Nước dứa cô đặc

Nước dứa cô đặc là sản phẩm không lên men nhưng có khả năng lên men sau khi pha loãng trở lại thông qua quá trình cô đặc để tăng hàm lượng chất khô của sản phẩm

Tùy theo từng nhà máy mà có những chỉ tiêu khác nhau

Bảng 2.5 Một số chỉ tiêu cảm quan và hóa lí của sản phẩm nước dứa cô đặc của

công ty cổ phần Nafoods Group [31]

Hình 2.6 Sản phẩm nước dứa cô đặc Mục đích sử dụng: sản phẩm có thể được xem như là một nguyên liệu chính để sản xuất ra nước dứa ở các nhà máy, hay được pha với các nguyên liệu khác để làm thức uống giải khát, hay được phối trộn để tạo hương vị cho các sản phẩm như bánh kẹo, sữa chua uống…

2.2.2 Bột chuối hòa tan

Bột chuối hòa tan gồm có có các loại phổ biến như bột chuối chín, bột chuối ương, bột chuối xanh Bột chuối chín dùng làm đồ uống, hoặc làm một loại hương vị chế biến cùng với các nguyên liệu khác Bột chuối xanh được dùng như một loại bột lương thực có chứa hàm lượng tinh bột kháng cao nên nó có tác dụng tốt đối với hệ tiêu hóa con người, phù hợp với người ăn kiêng và chế độ ăn không có gluten

Hình 2.7 Bột chuối hòa tan

Bảng 2.6 Chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm [13]

Khả năng hòa tan Hòa tan trong nước tốt

Tổng số vi sinh vật hiếu khí ≤1000 cfu/g

2.3 Chọn phương án thiết kế

2.3.1 Chọn phương án thiết kế cho sản phẩm nước dứa cô đặc

Quá trình cô đặc này giúp nâng cao nồng độ chất khô trong dung dịch bằng cách làm bay hơi nước trong nguyên liệu nhằm tạo trạng thái đặc trưng cho sản phẩm, giảm khối lượng nguyên liệu, tăng thời gian bảo quản

Chọn áp suất làm việc:

- Cô đặc ở áp suất chân không: nhiệt độ sôi thấp, giảm tổn thất nhiệt vào môi trường, tăng hiệu số truyền nhiệt hữu ích giữa hơi đốt và dung dịch, các chất có trong

dung dịch ít bị biến đổi dưới tác dụng của nhiệt độ cao, tuy nhiên giá thành cao

- Cô đặc dưới áp suất thường: nhiệt độ sôi cao, các chất có trong dung dịch dễ

bị biến đổi dưới tác dụng của nhiệt độ cao, nhưng ưu điểm là giá thành thấp

Vì nguyên liệu có chứa hàm lượng đường cao, nhiều vitamin và các thành phần

bị biến đổi bởi nhiệt độ cao nên yêu cầu phải tiến hành cô đặc ở nhiệt độ thấp Nên chọn phương pháp cô đặc ở điều kiện chân không

Chọn phương thức nạp liệu và thu hồi sản phẩm:

- Cô đặc gián đoạn: các thông số kỹ thuật trong suốt quá trình cô đặc thay đổi liên tục Thiết bị cô đặc gián đoạn thường dùng cho loại có công suất nhỏ hoặc dung dịch có độ nhớt cao mà không thể dùng bơm để lấy dung dịch ra hoặc trong trường hợp khi cần bốc hơi toàn bộ dung môi Nhược điểm: tổn thất nhiệt lớn

- Cô đặc liên tục: các thông số kỹ thuật duy trì ổn định trong suốt quá trình cô đặc Thiết bị làm việc liên tục thường gồm nhiều cấp, công suất lớn, tổn thất nhiệt nhỏ

Phương pháp cô đặc liên tục tốt hơn so với cô đặc gián đoạn, các thông số kỹ thuật của hệ thống được điều chỉnh tự động Thông thường sử dụng áp kế vi sai để đo chênh lệch mức chất lỏng phụ thuộc vào khối lượng riêng của sản phẩm, khi khối

lượng riêng tăng thì mức chênh lệch mức chất lỏng tăng Vì vậy chọn thiết bị cô đặc làm việc liên tục

Để nâng cao hiệu quả làm việc, giảm tổn thất thì chọn phương pháp cô đặc liên tục trong môi trường chân không với tác nhân cấp nhiệt là hơi nước

Để đảm bảo cho nồng độ chất khô của dung dịch ra khỏi hệ thống đạt yêu cầu đồng thời tổn thất là nhỏ nhất Để thỏa mãn những yêu cầu đặt ra thì sử dụng thiết bị

cô đặc chân không nhiều nồi là thích hợp

2.3.2 Sản phẩm bột chuối hòa tan

2.3.3.1 Quá trình cô đặc

Quá trình cô đặc này giúp nâng cao nồng độ chất khô trong dung dịch bằng cách làm bay hơi nước trong nguyên liệu nhằm mục đích chuẩn bị cho công đoạn sấy sau này

Chọn áp suất làm việc:

- Cô đặc ở áp suất chân không: nhiệt độ sôi thấp, giảm tổn thất nhiệt vào môi trường, tăng hiệu số truyền nhiệt hữu ích giữa hơi đốt và dung dịch, các chất có trong dung dịch ít bị biến đổi dưới tác dụng của nhiệt độ cao, tuy nhiên giá thành cao

- Cô đặc dưới áp suất thường: nhiệt độ sôi cao, các chất có trong dung dịch dễ

bị biến đổi dưới tác dụng của nhiệt độ cao, nhưng ưu điểm là giá thành thấp

Chuối là loại rau quả có nhiều giá trị dinh dưỡng, dễ bị phân hủy làm thay đổi chất lượng sản phẩm nếu nhiệt độ sôi cao Vì vậy chọn thiết bị cô đặc làm việc ở điều kiện chân không để đảm bảo chất lượng sản phẩm tốt

Chọn phương thức nạp liệu và thu hồi sản phẩm:

- Cô đặc gián đoạn: các thông số kỹ thuật trong suốt quá trình cô đặc thay đổi liên tục Thiết bị cô đặc gián đoạn thường dùng cho loại có công suất nhỏ hoặc dung dịch có độ nhớt cao mà không thể dùng bơm để lấy dung dịch ra hoặc trong trường hợp khi cần bốc hơi toàn bộ dung môi Nhược điểm: tổn thất nhiệt lớn

- Cô đặc liên tục: các thông số kỹ thuật duy trì ổn định trong suốt quá trình cô đặc Thiết bị làm việc liên tục thường gồm nhiều cấp, công suất lớn, tổn thất nhiệt nhỏ

Phương pháp cô đặc liên tục tốt hơn so với cô đặc gián đoạn, các thông số kỹ thuật của hệ thống được điều chỉnh tự động Thông thường sử dụng áp kế vi sai để đo chênh lệch mức chất lỏng phụ thuộc vào khối lượng riêng của sản phẩm, khi khối lượng riêng tăng thì mức chênh lệch mức chất lỏng tăng Vì vậy chọn thiết bị cô đặc làm việc liên tục

Để nâng cao hiệu quả làm việc, giảm tổn thất thì chọn phương pháp cô đặc liên tục trong môi trường chân không với tác nhân cấp nhiệt là hơi nước

- Sấy bằng thiết bị sấy phun: pure chuối được trộn với tinh bột khoai tây biến tính với tỷ lệ 2,5 ÷ 3% Không khí nóng với nhiệt độ 150 ÷ 3000C được thổi vào với tốc độ 120 ÷ 150 m/s làm khô các hạt pure chuối Không khí ra khỏi thiết bị sấy có nhiệt độ 70 ÷ 750C, ra khỏi xiclon còn 30 ÷ 350C

- Sấy bằng thiết bị sấy màng bọt: pure được trộn với chất ổn định là lòng trắng trứng với tỷ lệ 1%, để ở nhiệt độ lạnh một thời gian rồi đánh thành bọt Phết bọt chuối lên khay, sấy ở 70 ÷ 750C trong 30 ÷ 35 phút Sau khi làm nguội, tán nhỏ sản phẩm sấy được bột chuối

Bột chuối hòa tan sấy theo phương pháp sấy phun và sấy màng bọt có hương

vị, màu sắc đẹp hơn so với sấy trục rỗng Tuy nhiên sấy màng bọt sẽ cho sản phẩm có

độ hòa tan thấp hơn sấy phun Vì vậy chọn thiết bị sấy phun, với nhiều ưu điểm là:

- Quá trình sấy nhanh (1 ÷ 10s), sản xuất liên tục ở quy mô lớn

- Chi phí công nhân thấp

- Vận hành và bảo dưỡng tương đối đơn giản

- Có nhiều kiểu thiết kế khác nhau về vòi phun, buồng sấy, hệ thống đốt nóng không khí, hệ thống thu hồi bột nên có thể đáp ứng sấy được rất nhiều loại nguyên liệu khác nhau

- Thiết bị được thiết kế đa dạng khác nhau về kích cỡ từ các thiết kế ở mức độ thí nghiệm để sấy những sản phẩm có khối lượng nhỏ, giá trị cao như enzyme, gia vị cho đến các thiết kế để sản xuất quy mô lớn dùng trong thương mại với năng suất đến 10.000 kg sữa sấy/giờ

Có 3 loại vòi phun: vòi phun ly tâm, vòi phun áp suất và vòi phun khí động Trong đó vòi phun ly tâm thích hợp cho nhiều loại nguyên liệu, vòi phun áp suất thì không sử dụng cho các loại huyền phù, còn vòi phun khí động thì năng suất không cao

và độ đồng đều cũng không bằng loại vòi phun ly tâm Vậy chọn thiết bị sử dụng vòi phun ly tâm

Vì vậy chọn thiết bị sấy phun sử dụng vòi phun ly tâm với tác nhân sấy là không khí nóng

CHƯƠNG 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

3.1 Sản phẩm nước dứa cô đặc

3.1.1 Quy trình công nghệ

Hình 3.1 Sơ đồ công nghệ sản xuất nước dứa cô đặc [11]

3.1.2 Thuyết minh quy trình công nghệ nước dứa cô đặc

3.1.2.1 Nhập nguyên liệu

Nguyên liệu chính để sản xuất nước dứa cô đặc chủ yếu là dứa Queen và dứa Cayen, có độ Bx từ 12 ÷ 16% và độ acid từ 0,2 ÷ 0,8% Nguyên liệu được đưa vào sản xuất phải đạt độ chín kỷ thuật, không hư hỏng, dập nát, không bị sâu, thối,…

Nếu nguyên liệu chưa được đem đi sản xuất ngay thì được bảo quản trong kho bảo quản tạm thời với nhiệt độ từ 10 - 130C Trước khi đem đi bảo quản dứa phải được lựa chọn, phân loại theo độ chín Dứa bảo quản cả cuống để dài 2cm

3.1.2.2 Lựa chọn

Mục đích: loại bỏ những quả không đạt yêu cầu như: còn quá non, sâu bệnh, lên

men, dập, thối nát,… để nâng cao chất lượng của nguyên liệu

Thực hiện: công đoạn này sẽ được tiến hành thủ công, công nhân sẽ đứng hai

bên băng chuyền để loại bỏ những quả hư hỏng, dập nát, không đạt độ chín kỹ thuật

3.1.2.3 Chặt cuống, bỏ đầu

Mục đích:

- Loại bỏ những thành phần không có giá trị dinh dưỡng ra khỏi nguyên liệu

- Chuẩn bị cho công đoạn gọt vỏ sau này

Thực hiện: công đoạn này sẽ được tiến hành thủ công, công nhân sẽ đứng hai

bên băng chuyền dùng dao để chặt bỏ đầu và cuống

3.1.2.4 Ngâm sát trùng

Mục đích:

Loại trừ các tạp chất, bụi, đất cát, đồng thời giảm một lượng lớn các chất hóa học, thuốc bảo vệ thực vật, thuốc trừ sâu, và một lượng vi sinh vật bám trên bề mặt của nguyên liệu

- Sau khi rửa xong, dứa sẽ được băng tải có lỗ lưới vận chuyển đến máy nghiền

ép tách vỏ, trên đường vận chuyển nguyên liệu thì dứa sẽ được làm ráo

3.1.2.7 Xử lí nhiệt

Mục đích:

- Kết tủa protein và các chất keo khác

- Tiêu diệt vi sinh vật, vô hoạt enzyme

- Giảm độ nhớt của dịch quả, tăng hiệu suất cho công đoạn lọc tiếp theo

Thực hiện:

Sau khi ép, dịch quả sẽ được bơm vào thiết bị gia nhiệt dạng tấm, nhiệt độ đạt đến 95oC, thời gian lưu sản phẩm là 15 giây Các bộ phận tiếp xúc với sản phẩm được chế tạo bằng thép không rỉ

- Cô đặc dịch quả đến nồng độ yêu cầu, làm tăng độ sinh năng lượng của sản phẩm, đưa về trạng thái đặc trưng cho sản phẩm cô đặc

- Kéo dài thời gian bảo quản

- Giảm được khối lượng vận chuyển

3.1.2.9 Thanh trùng, làm nguội

a Thanh trùng

Mục đích:

- Tiêu diệt vi sinh vật gây hư hỏng, kéo dài thời gian bảo quản cho sản phẩm

- Tiếp tục vô hoạt các enzyme có trong dịch quả

Thực hiện:

- Sử dụng thiết bị thanh trùng dạng ống Gia nhiệt dịch quả tới 95 - 1030C trong vòng 40 - 90 giây

b Làm nguội

Mục đích: giảm nhiệt độ của dịch quả trước khi đóng gói

Thực hiện: được tiến hành trong thiết bị trao đổi nhiệt

3.1.2.10 Rót vô trùng

Mục đích:

- Cách ly sản phẩm với môi trường bên ngoài

- Chia thành các đơn vị để dễ dàng vận chuyển, phân phối và bảo quản

3.2 Sản phẩm bột chuối hòa tan

3.2.1 Quy trình công nghệ

Hình 3.2 Sơ đồ công nghệ chế biến bột chuối hòa tan [6, tr 232]

3.2.2 Thuyết minh quy trình công nghệ

3.2.2.1 Nhập nguyên liệu

Nguyên liệu được chế biến chủ yếu là chuối bom và chuối tiêu Nhà máy chỉ sản xuất bột chuối chín hòa tan, được chế biến từ nguyên liệu chuối chín hay chuối ương Nguyên liệu nhập vào phải đạt độ chín kỷ thuật, tươi tốt, không bị dập nát, lên men Ruột chuối mềm nhưng chưa nhũn, không có vị chát Ở độ chín này, hàm lượng tinh bột và polyphenol thấp, tạo cho sản phẩm có màu sắc và hương vị tốt hơn so với

nguyên liệu có độ chín kém hơn [5, tr 240]

3.2.2.2 Bảo quản tạm thời

- Rấm chuối: sử dụng phương pháp rấm chuối bằng etylen Khí etylen giúp cho quá trình rấm chín diễn ra mạnh mẽ Phòng rấm chín phải kín, có đặt quạt trộn khí ở giữa Trên tường có lỗ để đút ống cao su dẫn etylen từ bình bên ngoài vào phòng, có cửa quan sát nhiệt độ, độ ẩm qua các dụng cụ đo Sau khi đưa chuối vào phòng thì đóng kín cửa, cho quạt chạy, mở van etylen từ bình vào Nhìn đồng hồ, khi thấy đủ khí

1 lít etylen/1 m3 buồng thì đóng van Nâng nhiệt độ lên 220C và giữ ấm 95% đến khi chuyển mã thì hạ nhiệt độ xuống 19 ÷ 200C và độ ẩm còn 85% Sau 2 ÷ 3 ngày thì chuối chín khá đồng đều Ngoài ra còn dùng axetilen, propilen,…

- Rửa chuối trong bể nước có tỷ lệ quả : nước là 1 : 2, ngâm trong 5÷20 phút

- Bể rửa chuối có hệ thống cấp thoát nước liên tục

3.2.2.4 Lựa chọn, phân loại

Mục đích:

- Loại bỏ những nguyên liệu bị hư thối không đáp ứng được cho chế biến

- Phân loại là phân chia nguyên liệu thành từng nhóm có tính chất đồng nhất về phẩm chất và kích thước, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình chế biến tiếp theo

- Đối với nguyên liệu bị thối một phần: cắt bỏ phần thối và phân loại vào một nhóm riêng

Thực hiện:

- Cắt rời nải chuối thành từng quả, loại bỏ những quả không phù hợp sản xuất, chọn các quả không bầm dập, sâu thối, chín đúng mức độ

- Không cần phân loại theo kích cỡ, có thể sử dụng cả những khúc chuối thừa

- Lựa chọn và phân loại nguyên liệu do công nhân tiến hành bằng cách quan sát trên băng chuyền trong khi vận chuyển cắt gọt Công nhân làm việc ở hai bên băng chuyền, vận tốc băng chuyền từ 0,12 ÷ 0,15 m/s Chiều rộng băng chuyền khoảng

- Vô hiệu hoá enzyme để tránh các quá trình chuyển hoá không mong muốn xảy

ra, nâng cao chất lượng sản phẩm

- Tăng tính thấm nhằm nâng cao hiệu suất cho quá trình chà, ép

- Tiêu diệt một phần vi sinh vật trên bề mặt nguyên liệu

Thực hiện:

- Dưới tác dụng của enzyme peroxydase, polyphenoloxidase trong nguyên liệu

sẽ xảy ra quá trình oxi hóa các chất chát, tạo thành flobafen có màu đen Khi gia nhiệt các enzyme này bị phá hủy nên giảm bớt các biến đổi không mong muốn

- Tác dụng vô hoạt men được thực hiện tốt hơn khi có môi trường acid

- Quá trình chần sẽ đuổi bớt các mùi vị không mong muốn như mùi rượu lên men của chuối quá chín

- Môi trường tế bào là một hệ keo phức tạp Khi chần dưới tác dụng của nhiệt, trạng thái keo biến đổi, mô mềm ra, tế bào trương nở, không khí thoát ra, chất nguyên sinh đông tụ tách ra khỏi màng tế bào làm độ thấm hút của màng tế bào tăng lên Do vậy khi sấy nước dễ dàng thoát ra

- Chần tẩy sạch tạp chất và tiêu diệt phần lớn vi sinh vật nhiễm vào trong quá trình chế biến Việc chần trong nước nóng có tác dụng khử trùng tốt hơn so với hấp bằng hơi

- Nhiệt độ chần: 100oC, thời gian 10 phút

- Sử dụng thiết bị chần hấp kiểu băng tải

- Ngăn ngừa sự tạo thành melanoidin, chất gây hiện tượng sẫm màu

- Làm nhỏ nguyên liệu do tác dụng của lực ép nguyên liệu vào thành máy ép

Từ đó, tạo nên cấu trúc đặc trưng của puree chuối và thuận lợi cho các quá trình tiếp theo

- Sau khi chà ép, nguyên liệu chia thành hai phần: phần bột chà là phần lọt qua rây được dùng sản xuất, phần bã còn lại trên rây loại bỏ

- Làm giảm thiểu tối đa phân tầng, phân lớp do các phần tử thịt quả lắng xuống Đồng thời giảm kích thước thịt quả xuống 3 ÷ 4 lần

- Tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình sấy diễn ra

Thực hiện:

- Sử dụng thiết bị đồng hóa áp lực cao

- Dùng áp lực cao, đẩy sản phẩm đi qua các khe hở rất nhỏ (áp suất của sản phẩm vào khoảng 150 kg/cm2 và khi ra khỏi khe nhỏ chỉ còn khoảng 2 ÷ 3 kg/cm2) Khi thay đổi áp suất một cách đột ngột và tốc độ tăng lên nhiều, làm cho sản phẩm bị tơi nhỏ ra Kích thước của khe hở có thể điều chỉnh được từ 0,1 ÷ 0,15 (mm) Tốc độ chuyển động của sản phẩm qua khe hở: 150 ÷ 200 (m/s)

3.2.2.10 Cô đặc

Mục đích:

- Làm bay hơi một lượng nước đáng kể trong nguyên liệu sau này

Thực hiện:

- Dùng thiết bị cô đặc chân không liên tục 2 yếu tố

- Cho pure chuối (độ ẩm 80%) vào thiết bị cô đặc ở nhiệt độ 60 ÷ 800C, với độ chân không 450 ÷ 550 mmHg Cô đặc đến độ ẩm còn 60% thì cho sản phẩm ra khỏi nồi

3.2.2.11 Phối trộn

Mục đích:

- Tạo màu sắc và hương vị cho sản phẩm

- Hỗ trợ cho quá trình sấy

- Tăng độ hòa tan cho sản phẩm

- Hoàn thiện: tạo ra sản phẩm cuối cùng

- Kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm