TÓM TẮT Nhiệm vụ của đồ án này là thiết kế nhà máy sản xuất kẹo với năng suất 10650 tấn sản phẩm/năm, gồm 2 mặt hàng là: bánh cracker tảo biển năng suất 4450 tấn sản phẩm/ năm và kẹo cứn
Lập luận kinh tế kỹ thuật
Đặc điểm thiên nhiên của vị trí xây dựng
Việc chọn địa điểm phải phù hợp với quy hoạch chung đảm bảo sự phát triển chung về kinh tế địa phương, phải gần nguồn nguyên liệu để giảm giá thành vận chuyển, giảm thất thoát hao hụt nguyên liệu Khu công nghiệp Gia Lách được xây dựng tại huyện Nghi Xuân nằm ở vị trí ranh giới giữa đô thị Xuân An và xã Xuân Viên, phía Bắc giáp đường điện 3.5 kV đi Xuân Viên, phía Nam giáp đường đi vào thôn 9 xã Xuân Viên, phía Đông giáp xóm 1 và nghĩa trang Xuân Viên, phía Tây giáp đường quốc lộ 8B [3]
Hà Tĩnh nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa nóng ẩm, mưa nhiều Ngoài ra Hà Tĩnh còn chịu ảnh hưởng của khí hậu chuyển tiếp giữa miền Bắc và miền Nam, với đặc trưng khí hậu nhiệt đới điển hình của miền Nam và có một mùa đông giá lạnh của miền Bắc Mùa hè nắng gắt, khô hạn kéo dài kèm theo nhiều đợt gió phơn Tây Nam khô nóng, nhiệt độ có thể lên tới hơn 40°C Mùa đông chủ yếu có gió mùa Đông Bắc kéo theo gió lạnh và mưa phùn, nhiệt độ có thể xuống tới 7°C [4].
Nguồn cung cấp nguyên liệu
Nguyên liệu chủ yếu để sản xuất bánh cracker tảo biển và kẹo cứng có nhân hương trái cây là bột mì, đường, mật tinh bột, chất béo, tảo biển sấy khô,
- Đường được cung cấp bởi nhà máy đường Sông Lam tại Nghệ An
- Bột mỳ lấy từ nhà máy bột mỳ Giấy Vàng tại Đà Nẵng
- Bột tảo biển Nori được cung cấp bởi công ty TNHH Thương mại chế biến thực phẩm Hòa Phát địa chỉ ở Hóc Môn, Thành phố Hồ Chí Minh
- Các nguyên liệu phụ khác được lấy từ các nhà máy trong nước hoặc nhập khẩu.
Hợp tác hóa
Việc hợp tác hoá giữa nhà máy với các nhà máy khác về mặt kinh tế kỹ thuật và việc liên hợp hoá sẽ tăng cường sử dụng chung những công trình cung cấp điện, nước, hơi, công trình giao thông vận tải, công trình phúc lợi tập thể và phục vụ công cộng, vấn đề tiêu thụ sản phẩm và phế phẩm nhanh,… sẽ có tác dụng làm giảm thời gian xây dựng, giảm vốn đầu tư và hạ giá thành sản phẩm
Nhà máy sẽ hợp tác hóa với các nhà máy cung cấp nguồn nguyên liệu chính: nhà máy bột mỳ Giấy Vàng, nhà máy sữa Vinamilk, nhà máy đường Sông Lam Tiến hành hợp tác hóa với khu xử lý nước thải tập trung, trạm bơm, trạm cứu hỏa và bãi đậu xe chung của khu công nghiệp.
Nguồn cung cấp điện
Điện dùng trong nhà máy với nhiều mục đích khác nhau: các thiết bị hoạt động chiếu sáng trong sản xuất, dùng cho hoạt động sản xuất và dùng trong sinh hoạt
Nguồn điện sử dụng là hệ thống điện quốc gia (110KV, 220KV, …) đi qua phía Bắc của khu công nghiệp đấu nối qua trạm phân phối trung tâm Mạng lưới đèn chiếu sáng được cấp điện từ trạm biến áp Đường dây 22 KV từ trạm biến áp 110 KV đến ngoài hàng rào khu công nghiệp.
Nguồn cung cấp nước
Nước là một trong những nguyên liệu cần thiết của nhà máy Nước dùng cho nhiều mục đích khác nhau như: chế biến, vệ sinh thiết bị và dùng cho sinh hoạt Nước sử dụng phải đạt các chỉ tiêu về chỉ số coli, độ cứng, nhiệt độ, hỗn hợp vô cơ, hữu cơ trong nước Nhà máy sử dụng nước từ nhà máy nước của khu công nghiệp Hệ thống đường ống cấp nước được lắp đặt dọc theo các tuyến đường giao thông trong khu công nghiệp với loại ống nhựa cao cấp HDPE Hệ thống cấp nước cho các doanh nghiệp được lắp đặt đến tận đồng hồ nước cho từng nhà máy, xí nghiệp đảm bảo về chất lượng và số lượng phục vụ cho mục đích sản xuất và sinh hoạt
Nước thải từ các nhà máy được tập trung về và xử lý tại hệ thống xử lí nước thải của khu công nghiệp.
Xử lý nước thải
Nước thải được xử lí, đảm bảo yêu cầu sau đó đưa ra hệ thống nước thải chung của khu công nghiệp Nước thải của nhà máy thường chứa nhiều hợp chất hữu cơ, tạo điều kiện cho vi sinh vật sinh sản, phát triển, vì vậy cần được xử lí triệt để, tránh nhiễm vào sản phẩm, gây bệnh cho công nhân.
Giao thông vận tải
Khu công nghiệp Gia Lách thuộc thị trấn Xuân An, huyện Nghi Xuân, tỉnh Hà Tĩnh, nằm cạnh quốc lộ 8B, gần quốc lộ 1A, cách trung tâm thành phố Vinh 5km và thành phố Hà Tĩnh 45 km, cách cửa khẩu quốc tế Cầu Treo 103 km, cách cảng Xuân Hải 6 km, cách cảng Cửa Lò 20 km Đây là điều kiện rất dễ để vận chuyển nguyên liệu, nhiên liệu, sản phẩm, máy móc, thiết bị Vì vậy vấn đề giao thông không chỉ đảm bảo xây dựng nhà máy nhanh mà còn là sự tồn tại và phát triển nhà máy trong tương lai [5].
Nguồn nhân lực
Lực lượng trẻ, có tay nghề cao và dân số đông là một lợi thế Họ được đào tạo từ các trường đại học, cao đẳng, trung cấp nghề trên địa bàn thành phố Hà Tĩnh và thu hút nguồn lao động đang trong độ tuổi lao động trên địa bàn tỉnh Hà Tĩnh Ngoài ra, còn thu hút nguồn nhân lực từ các tỉnh lân cận như: Nghệ An, Thanh Hóa, Quảng Bình, đáp ứng các yêu cầu về nguồn nhân lực của nhà đầu tư.
Tiêu thụ sản phẩm
Nhà máy sản xuất bánh kẹo với nhiều loại sản phẩm chất lượng tốt, mẫu mã đa dạng sẽ có khả năng tiêu thụ tốt ở thị trường trong nước và xuất khẩu Lượng bánh kẹo sản xuất ra sẽ được tiêu thụ ở Hà Tĩnh và các địa bàn lân cận của khu vực phía Bắc như: Nghệ An, Thanh Hóa, thông qua các chi nhánh phân phối của nhà máy
Kết luận: Qua những phân tích trên và điều kiện thực tế thì việc xây dựng nhà máy sản xuất bánh kẹo tại khu công nghiệp Gia Lách – Hà Tĩnh là hoàn toàn khả thi Sự ra đời của nhà máy không chỉ góp phần giải quyết công ăn việc làm cho người dân lao động trên địa bàn huyện Nghi Xuân và các huyện lân cận mà còn góp phần giúp tăng trưởng kinh tế của khu vực.
Tổng quan
Tình hình sản xuất và tiêu thụ sản phẩm bánh kẹo ở Việt Nam
Theo kết quả nghiên cứu của Công ty Khảo sát thị trường quốc tế Business Monitor International (BMI), doanh thu của ngành bánh kẹo Việt Nam trong năm 2018 đạt 40000 tỷ đồng Con số trên được cho là khá ấn tượng so với doanh thu 26000 tỷ đồng trong năm 2013 và hơn 27000 tỷ đồng trong năm 2014 Những năm gần đây, công nghệ và các trang thiết bị sản xuất bánh kẹo của các doanh nghiệp Việt Nam đã có bước cải tiến đáng kể, hệ thống phân phối được đầu tư, giúp sản phẩm nội chiếm ưu thế Bên cạnh đó, bánh kẹo Việt Nam còn chiếm được sự tin yêu của người tiêu dùng nhờ am hiểu khẩu vị, văn hóa, tập quán tiêu dùng ở thị trường nội địa Một số doanh nghiệp trong nước đã nhanh chóng tận dụng lợi thế này, đầu tư công nghệ để làm ra những sản phẩm đáp ứng được nhu cầu của người tiêu dùng về chất lượng, an toàn vệ sinh, mẫu mã, Tiêu biểu là Công ty Cổ phần Bibica, Công ty Cổ phần Kinh Đô, [6].
Giới thiệu chung về bánh cracker và bánh cracker tảo biển
Bánh cracker là một loại bánh nướng thường được làm từ bột mì, ngũ cốc và thường được thực hiện với nhiều hình dạng và kích thước khác nhau Hương liệu và gia vị như muối, thảo dược, hạt và pho mát có thể được thêm vào bột hoặc rắc lên trên trước khi nướng Bánh cracker là thực phẩm dinh dưỡng rất tốt cho sức khỏe, sẵn sàng để ăn ngay, thuận lợi cho việc lưu trữ và du lịch
Bánh cracker tảo biển với hương vị thơm ngon, phù hợp với mọi lứa tuổi, chứa nhiều dưỡng chất, đặc biệt tảo biển Nori có nhiều khoáng chất tốt cho sức khỏe, có tác dụng trong việc phòng chống chữa bệnh và tác dụng làm đẹp da cực kì hiệu quả, hàm lượng dinh dưỡng cao trong tảo biển Nori Tảo biển Nori chứa nhiều chất protein và các vitamin A, B1, Kẽm, sắt và canxi Chỉ cần bạn sử dụng một miếng nhỏ rong biển Nori thì cũng đủ một lượng i-ốt cho một ngày và một số hàm lượng dinh dưỡng khác như axit folic, vitamin B12 cần thiết Tảo biển Nori là thực phẩm có hàm lượng dinh dưỡng cao, nhưng lượng calories lại thấp nên nori được dùng trong nhiều món ăn, từ những món đơn giản như cơm nắm onigiri đến những món chế biến phức tạp Giống như đậu nành, Nori là một loại thực phẩm chứa rất nhiều chất đạm: lượng vitamin A chứa trong Nori cao hơn 10 lần so với trong bơ, lượng vitamin B2 gấp 7 lần so với trứng, nhiều canxi hơn so với sữa, lượng vitamin C và E cao hơn nhiều lần so với rau và hoa quả Đặc biệt, theo kết quả của nhiều cuộc nghiên cứu cho thấy, rong biển còn có chất chống ung thư
Hình 2.1 Bánh cracker tảo biển
2.2.1 Cơ sở lý thuyết sản xuất bánh cracker
2.2.1.1 Sự tạo thành bột nhào
Vai trò chính trong việc tạo ra bột nhào là gluten của bột mỳ, là hợp chất cao phân tử gồm có gliadin và glutenin, có khả năng trương nở trong nước lạnh và giữ được lượng nước khá lớn Khi nhào bột mỳ nếu đủ lượng nước thì gliadin và glutenin sẽ tạo ra những sợi chỉ mỏng đính các hạt tinh bột thấm nước lại với nhau Cốt gluten này làm cho bột nhào từ bột mì có tính dẻo và đàn hồi mà bột nhào từ các dạng ngũ cốc trong không có được
Bánh cracker được làm từ bột nhào dẻo và đàn hồi Để có được bột nhào này phải làm cho gluten trương nở hoàn toàn, tức là dùng đường và chất béo ít hơn, độ ẩm cao và thời gian nhào lâu hơn, nhiệt độ nhào lâu hơn bột nhào xốp [8]
2.2.1.2 Những biến đổi trong quá trình nướng a) Sự thay đổi nhiệt độ
Khi nướng nhiệt độ của lớp bề mặt bột nhào tăng nhanh nhất Nếu nhiệt độ buồng nướng không thay đổi thì sau một phút bề mặt lớp bánh có thể lên tới 100°C trong lúc lớp bên trong chỉ đạt 70°C Cuối giai đoạn nướng, nhiệt độ lớp bề mặt 170-180°C còn nhiệt độ lớp bên trong đạt 106-180°C [8] b) Sự thay đổi độ ẩm
Khi nướng độ ẩm của bánh sẽ giảm vì có sự bốc hơi từ các lớp trên bề mặt Nếu giảm độ ẩm các lớp trên khá nhiều thì nhiệt độ ở đó sẽ tăng nhanh và tăng khá cao, kết quả là bánh bị cháy [8] c) Sự thay đổi lý hóa
- Thay đổi protein và tinh bột: Protein và tinh bột của lúa mì đóng vai trò chính trong việc tạo ra cơ cấu xốp mao quản Đốt nóng bánh 50-70°C thì protein của bột mì biến tính một phần Lượng nước do nó hút vào khi trương nở Lúc ấy cũng xảy ra sự hồ hóa tinh bột nhưng không hoàn toàn
Các protein mất nước cùng với tinh bột hồ hóa tạo ra cốt xốp, trên bề mặt cốt này chất béo được hấp thụ ở dạng màng mỏng
- Sự tạo vỏ: Vỏ bánh không được xuất hiện quá sớm vì nó sẽ ngăn cản sự bốc hơi nước và tăng thể tích của bánh Do đó ta nướng bánh ban đầu không được quá cao Làm ẩm buồng nướng sẽ tạo điều kiện cho vỏ tạo ra mỏng và ở giai đoạn muộn nhất
- Sự thay đổi thể tích: là do tác dụng của các khí tạo ra khi phân hủy thuốc nở Nhiệt độ phân hủy của NH4HCO3 gần 60°C
Nhiệt độ phân hủy của NaHCO3 80-90°C
Bột nhào có độ ẩm càng cao thì bánh càng xốp nhờ khả năng tạo hơi lớn
-Sự thay đổi màu sắc: Trong quá trình nướng, trên bề mặt xuất hiện một lớp vỏ vàng nâu và tạo ra những hương vị thơm ngon Sự tạo màu là do tác dụng của đường khử và acid amin tạo ra melanoidin là nguyên nhân chính tạo màu vàng trên mặt bánh Ngoài ra đường bị caramen hóa trong quá trình nướng và thuốc nở NaHCO 3 cũng làm cho bánh có màu vàng tươi Sự phân hủy của đường khử tạo ra fucfurol và các aldehyt khác làm cho bánh có hương thơm và mùi vị dễ chịu đặc biệt Nhiệt độ nướng càng cao thì việc tạo ra melanoidin làm sản phẩm có màu vàng nâu càng mạnh [8] d) Sự thay đổi hóa học
- Tinh bột: Hàm lượng tinh bột không hòa tan vì một phần bị thủy phân trong quá trình nướng tạo tinh bột hòa tan và dextrin Hàm lượng dextrin có khi tăng đến 50% so với lượng ban đầu của nó
- Đường: Lượng đường trong bánh giảm là do khi nướng một phần đường bị caramen hóa
- Protein: Hàm lượng protein chung hầu như không thay đổi nhưng từng dạng riêng biệt thì có sự thay đổi lớn
- Chất béo: Giảm đi rất nhiều và chỉ còn lại lòng bích quy từ 2.7-9.2% so với trọng lượng ban đầu
- Chỉ số iốt của chất béo: Sau khi nướng chỉ số iốt của chất béo giảm đi rất nhiều Chỉ số acid của chất béo có thay đổi song không theo quy luật nhất định
- Độ kiềm: Giảm nhiều do tác dụng của thuốc nở kiềm với các chất có tính acid trong bột nhào, đồng thời còn do một phần NH3 bay ra khi phân hủy [8].
Giới thiệu chung về kẹo cứng
Kẹo cứng còn gọi là caramen là sản phẩm kẹo do nấu dung dịch đường với mật tinh bột hoặc với đường chuyển hóa đến độ ẩm 1-3%
Tính chất đặc trưng của kẹo cứng là cứng, giòn, trong suốt, tính chất này chủ yếu do hàm lượng nước và khối chất rắn vô định hình của kẹo cứng quyết định
Nguyên lý sản xuất: Phá vỡ trạng thái tinh thể của đường saccaroza, kết tinh trở lại dưới trạng thái vô định hình
Dựa vào cấu tạo có thể chia kẹo cứng ra làm 2 nhóm:
- Kẹo cứng hoa quả: Cam, dứa, táo, nho,
- Kẹo cứng tinh dầu: Bạc hà, hoa hồng, quế,
- Kẹo cứng bơ: Bơ sữa, bơ dừa, bơ cacao,
- Kẹo thuốc: Kẹo kháng sinh (penicilin, biomixin, )
- Kẹo dinh dưỡng (sinh tố A, B, C, ) [8]
Hình 2.2 Kẹo cứng có nhân hương sầu riêng
Các nguyên liệu trong sản xuất bánh cracker tảo biển vào kẹo cứng có nhân hương sầu riêng
2.4.1.1 Đường Đường là nguyên liệu chính trong sản xuất bánh kẹo
Trong sản xuất kẹo, đường có tác dụng tạo cấu trúc, tạo mùi vị
Trong sản xuất bánh, đường có tác dụng tạo cấu trúc, màu sắc, mùi vị, gia tăng tốc độ hình thành bọt khí (quá trình lên men trong bột nhào) Đối với sản xuất bánh: Đường ảnh hưởng đến tính chất lý học của bột nhào, đường làm cho bột nhào trở nên mềm nhớt, nhiều đường bột nhào sẽ nhão, dễ dính vào trục cán, vào khuôn dập hình, đồng thời cũng làm bánh dính vào khay nướng Đường làm giảm sự trương nở của gluten, tùy theo nồng độ của đường mà tốc độ trương nở của gluten khác nhau Nếu dùng lượng đường khá lớn mà không có chất béo bánh sẽ cứng
Các chỉ tiêu của đường trắng (TCVN 6959 : 2001):
Bảng 2.1 Chỉ tiêu cảm quan [9]
Ngoại hình Tinh thể màu trắng, kích thước tương đối đồng đều, tơi, khô, không vón cục
Mùi, vị Tinh thể đường hoặc dung dịch đường trong nước có vị ngọt, không có mùi vị lạ
Màu sắc Tinh thể màu trắng Khi pha vào nước cất cho dung dịch trong
Tinh thể màu trắng ngà đến trắng Khi pha vào nước cất cho dụng dịch tương đối trong
Bảng 2.2 Các chỉ tiêu hóa lý của đường trắng [9]
Hạng A Hạng B Độ Pol, (0Z), không nhỏ hơn 99,7 99,5
Hàm lượng đường khử, % khối lượng (m/m), không lớn hơn 0,1 0,15 Tro dẫn điện, % khối lượng (m/m), không lớn hơn 0,07 0,1
Sự giảm khối lượng khi sấy ở 1050C trong 3h, % khối lượng
0,06 0,07 Độ màu, đơn vị ICUMSA, không lớn hơn 160 200
Bột mỳ là nguyên liệu chính rất quan trọng trong sản xuất bánh Bột mỳ góp phần trong việc tạo số lượng và cấu trúc cũng như kết cấu bề mặt và hương vị của bánh nướng
Các chức năng chính của bột mỳ thể hiện bằng chức năng của protein bột mỳ:
- Khả năng hấp thụ nước của bột nhào
- Khả năng tạo thành gluten trong bột trộn bánh
- Khả năng co giãn và đàn hồi của bột
Tiêu chuẩn bột mỳ sử dụng phải đáp ứng các yêu cầu sau:
- An toàn và phù hợp cho người sử dụng
- Không có mùi vị khác thường và côn trùng gây hại
- Hàm lượng acid HCN nhỏ hơn hoặc bằng 10 mg/kg
- Không có kim loại nặng
- Hàm lượng xơ nhỏ hơn hoặc bằng 2%
- Vi sinh vật gây bệnh: không có
- Côn trùng gây hại: không có
- Bột màu trắng khô và mịn
- Không có mùi vị khác thường
Mật tinh bột là một sản phẩm do thủy phân tinh bột chưa triệt để bằng acid hoặc enzym Là một trong những nguyên liệu chính dùng trong sản xuất kẹo Thành phần chính của mật tinh bột là dextrin, maltoza và glucoza Trong sản xuất kẹo thường dùng mật tinh bột có hàm lượng chất khô 78 – 80%, trong đó gần 38 – 42% đường khử (tính theo glucoza) Tỷ lệ glucoza, maltoza và dextrin trong mật tinh bột lả 1:1:3, thành phần của nó phụ thuộc vào mức độ thủy phân của tinh bột
Vai trò của mật tinh bột trong sản xuất kẹo:
-Mật tinh bột trong công nghệ sản xuất kẹo đóng vai trò chất chống sự kết tinh đường saccaroza Tính chất chống kết tinh đường của mật tinh bột là do nó làm tăng độ nhớt của dung dịch đường mật so với dung dịch đường saccaroza tinh khiết ở cùng một nồng độ, đồng thời làm tăng độ hòa tan chung của đường có trong hợp chất
- Giảm bớt yêu cầu về đường saccaroza làm nguyên liệu
- Tăng thêm được mùi vị thơm ngon của kẹo, giữ lâu được mùi thơm hương liệu
- Tăng giá trị cảm quan của sản phẩm kẹo
Vai trò của mật tinh bột trong sản xuất bánh:
- Làm cho màu sắc của vỏ bánh khi nướng được vàng nâu đẹp, mùi thơm ngon hơn
- Mật tinh bột có tác dụng tăng khả năng giữ khí CO2 khi lên men bột mỳ
- Làm cho ruột bánh nở đều, đàn hồi tốt, bánh xốp nhẹ, lâu bị khô cứng
Chỉ tiêu chất lượng của mật tinh bột:
- Màu sắc: không màu hoặc vàng nhạt
- Mùi vị: không có mùi vị lạ
- Tạp chất: không có tạp chất cơ học [8]
Bột bắp làm cho bánh có hương vị thơm ngon hơn, giòn hơn Công dụng chính của bột bắp trong công nghệ sản xuất bánh là tính làm đặc, tạo độ kết dính cho bánh [11] Độ ẩm của bột bắp ≤ 14%
Trứng có giá trị dinh dưỡng rất cao, làm cho bánh có mùi thơm ngon, bánh xốp còn có màu đẹp Đối với trứng tươi nên đánh lòng trắng trứng thật nổi rồi hãy cho lòng đỏ vào lòng trứng nổi sẽ tạo một khối bọt khí chưa không khí lớn bánh sẽ xốp hơn nên có thể giảm một phần lượng chất nở cho vào bánh Nếu đánh cùng một lúc với lòng đỏ sẽ làm tăng chức năng nhũ hóa của chất béo, hạn chế quá trình tạo bọt của bánh Đối với bột trứng khô cần hòa tan trong nước ấm 50°C thành dung dịch có W= 25 – 30%, không cho nước lã và không cho nước ở nhiệt độ cao sẽ làm protein kết tủa hoặc đóng cục Nếu dùng bột trứng thì phải tăng lượng thuốc nở [12]
Trong sản xuất bánh kẹo, có thể dùng dầu thực vật, bơ, macgarin Ở nhà máy này chúng ta sử dụng bơ để sản xuất bánh và kẹo
- Bơ là sản phẩm thu được từ váng sữa bằng phương pháp li tâm
- Bơ ở dạng nhũ tương gồm 2 pha là pha béo và pha protit nước
- Cần bảo quản trong kho lạnh ở nhiệt độ không quá 12 0 C [8]
Vai trò trong sản xuất bánh:
- Tạo hương thơm cho bánh
- Tạo cấu trúc xốp cho bán vì khi nướng bơ sẽ chảy ra trong khối bột nhào, tạo điều kiện cho khí CO2 thoát ra dễ dàng hơn
Vai trò trong sản xuất kẹo:
- Tạo độ bóng cho kẹo
- Chống dính giữa các viên kẹo với nhau hay giữa viên kẹo với mặt bàn trước khi bao gói
Tiêu chuẩn kĩ thuật của bơ: (TCVN 7400:2004)
- Màu sắc: vàng đặc trưng
- Mùi vị : mùi vị đặc trưng
- Tạp chất: không có tạp chất
- Trạng thái: mềm đồng nhất
Chỉ tiêu hóa lý: Độ ẩm, % : > 80
-Số vi khuẩn hiếu khí, cfu/g: < 10 4
Tác nhân chính làm nở bánh, thường dùng 2 loại: natri cacbonat và cacbonat amon NaHCO3 khi nướng bánh bị phân huỷ theo phương trình: 2NaHCO3 → Na2CO3 +
Loại thuốc nở này làm cho sản phẩm có màu vàng đẹp và vị ngon đặc biệt, nhưng dùng nhiều thì có vị nồng
(NH4)2CO3 khi nướng bánh phân huỷ theo phương trình: (NH4)2CO3 → 2NH3 +
Loại thuốc nở này (còn gọi là bột khai) làm cho bánh nở tốt nhưng nếu NH3 thoát ra không hết làm cho bánh có mùi khai khó chịu Để giảm độ kiềm của bánh và mùi amoniac, trong sản xuất dùng hỗn hợp 2 loại trên
Tiêu chuẩn kỹ thuật: Bột khai phải thật khô, nếu bột khai không được khô thì khó khử mùi vì nó không hoà tan tốt trong bột và làm cho bánh ít nở [14]
2.4.2.6 Bột tảo biển Nori sấy khô
Tảo biển rất giàu thành phần khoáng chất iốt, nếu không có thứ khoáng chất này thì tuyến giáp không thể sản sinh đủ lượng nội tiết tố tuyến giáp, đóng vai trò rất quan trọng trong sự điều hào trao đổi chất và duy trì cuộc sống Với những người bị bệnh bướu cổ việc ăn muối i ốt không thôi chưa đủ, do đó phải tăng cường ăn thêm các loại tảo biển để cung cấp lượng iốt ngăn ngừa bướu cổ
Một thành phần của tảo biển được gọi là “Alginate” có hiệu quả trong việc điều trị phơi nhiễm kim loại và phóng xạ, “Alginate” có khả năng hàn gắn và tống khứ các kim loại độc ra khỏi cơ thể cũng như các chất phóng xạ, làm giảm khả năng gây ảnh hưởng thiệt hại cho ADN và các bệnh tật khác Ăn các loại tảo biển có thể làm giảm nguy cơ gây bệnh ung thư vú ở phụ nữa thời kì hậu mãn kinh Tảo biển có chứa nhiều thành phần kali đóng vai trò rất quan trọng trong việc duy trì huyết áp bình thường [15]
Bột tảo biển Nori được cung cấp bởi Công ty TNHH Thương mại chế biến thực phẩm Hòa Phát
Có tác dụng làm cho sản phẩm có mùi thơm ngon dễ chịu, hấp dẫn người tiêu dùng, mang đặc trưng riêng cho từng loại sản phẩm
Chất thơm tự nhiên: Gồm các loại tinh dầu lấy từ thực vật chưa tinh dầu, bằng phương pháp triết: tinh dầu cam, tinh dầu cam, …
Chất thơm nhân tạo: Gồm các chất thơm thu được bằng phương pháp hóa học phức tạp
Este thơm: là dung dịch của hỗn hợp chất thơm trong rượu: sirô mơ, nước cà phê Este nhân tạo: được chế biến bằng axit béo hoặc axit thơm và rượu
Vanilin: là dạng tinh thể màu trắng nhiệt độ nóng chảy 81,20C có mùi thơm mát dễ chịu
Vanilan có mùi giống vanilin nhưng mùi thơm mạnh gấp 3-4 lần vanilin [16]
2.4.2.8 Chất màu Để làm tăng vẻ đẹp của sản phẩm, gây sự hấp dẫn cho người tiêu dùng, ta thường dùng các chất màu thực phẩm để nhuộm màu cho bánh kẹo
Gồm các màu cơ bản: đỏ, vàng, xanh, …
Màu thực phẩm tự nhiên: Clorofin (chất diệp lục) là sắc tố màu xanh lá cây Màu nhân tạo:
- Indigocacmin C16H8O8N2S2Na2 dung dịch có màu xanh khi hòa tan trong nước
- Riboplavin: (vitamin B2) là dạng bột không mùi, màu da cam
Trong sản xuất kẹo, việc tạo màu phần lớn là theo phương pháp nhân tạo, tức là nhuộm màu Do đó khi chọn màu, trước hết phải đảm bảo chất màu không có hại đối với cơ thể con người, sau đó mới chú ý tới màu sắc, độ tan, độ bền và các phản ứng biến màu khác Muốn chất màu hòa đều trong kẹo, trước khi dùng phải hòa chất màu thành dung dịch với lượng nước ít nhất, thường theo tỷ lệ nước: màu = 9: 1
Phần lớn kẹo đều dùng chất màu tan trong nước, những kẹo có hàm lượng chất béo cao phải cần dùng chất màu hòa tan trong dầu Theo quy định, lượng màu đưa vào kẹo không nhiều nhất không vượt quá 0,01% khối lượng kẹo [16]
Mùi hương của kẹo được tạo thành từ mùi thơm của bản thân nguyên liệu và mùi thơm của hương liệu đưa vào Hương liệu là những hợp chất dạng lỏng, dạng bột, dạng tinh thể, chúng tỏa ra các mùi thơm khác nhau được con người ưa thích Hương liệu dùng cho kẹo là những hợp chất như este, andehyt, acid, rượu, …
Chọn và thuyết minh quy trình công nghệ
Quy trình công nghệ sản xuất bánh cracker tảo biển và thuyết minh
3.1.1 Quy trình công nghệ sản xuất bánh cracker tảo biển
Sơ đồ 3.1 Quy trình công nghệ sản xuất bánh cracker tảo biển [20]
Chuẩn bị nhũ tương 5-10 phút, 35-38°C Muối
Trứng tươi Đánh trộn Đường Bơ
Bột tảo Rây biển sấy khô Đun nóng, 30-35°C
Cán xếp lớp Cán tạo hình Tạo hình
3.1.2 Thuyết minh quy trình sản xuất bánh cracker tảo biển
Trước khi đi vào quá trình nhào bột và chuẩn bị nhũ tương thì phải trải qua quá trình chuẩn bị như sau:
Mục đích: Nguyên liệu trước khi đưa vào sử dụng phải được xử lý để đạt được những tiêu chuẩn nhất định và độ đồng nhất, nhằm tạo điều kiện cho các quá trình sau và nâng cao chất lượng của sản phẩm Tùy vào mỗi nguyên liệu mà có cách xử lý nguyên liệu khác nhau
• Bột mỳ, bột bắp, bột tảo biển sấy khô:
Bột mỳ, bột bắp, bột tảo biển sấy khô được rây để làm tơi bột, làm cho bột rời ra trước khi đem vào sử dụng Sau đó được định lượng theo yêu cầu
Thông số kỹ thuật: Chọn rây có đường kính 2mm
Nguyên tắc hoạt động: sử dụng động cơ rung động như là nguồn cung cấp năng lượng như nguồn cung cấp năng lượng làm cho vật liệu trên bề mặt sàng dao động và thực hiện mục đích sàng lọc, tùy vào kích thước của hạt mà được giữ lại hay đi qua bề mặt sàng Bằng cách điều chỉnh các góc lệch tâm của động cơ, có thể dễ dàng thay đổi các đường vận chuyển của nguyên liệu [21]
Trứng gà qua sau khi qua đập trứng thủ công (bao gồm rửa => phân loại => đập trứng) thì sẽ được đánh bông nhờ máy đánh trứng Trứng có vai trò công nghệ là giúp tạo độ xốp và độ nở cho bánh
Thuốc nở ở dạng tinh thể gồm: NaHCO3, (NH4)2CO3 Thuốc nở được trộn chung với bột mỳ và bột bắp đem đi nhào bột
Hình 3.1 Thiết bị rây bột [21]
Bơ được nấu chảy trong nồi hai vỏ trước khi đưa vào thiết bị nhũ tương, nhưng không được nấu chảy hoàn toàn vì trong quá trình bảo quản chúng sẽ phân thành hai pha nước và béo dẫn đến giảm giá trị cảm quan của sản phẩm
Thông số kỹ thuật: nhiệt độ nóng chảy của bơ 30-35°C [23].
Mục đích: Làm giảm sức căng bề mặt phân chia pha để hòa tan các dạng nguyên liệu như chất béo, sữa và nước, vào nhau để nâng cao giá trị cảm quan của sản phẩm Thông số kỹ thuật:
-Thời gian chuẩn bị nhũ tương: 10-20 phút
-Nhiệt độ chuẩn bị nhũ tương trong thời gian chế biến cần đảm bảo từ 35-38°C
-Mục đích: phối trộn các nguyên liệu vào với nhau để được hỗn hợp đồng nhất, tạo điều kiện cho các quá trình chế biến tiếp theo Bột nhào bánh cracker dẻo và đàn hồi vì vậy gluten trong bột nhào phải trương nở hoàn toàn
Hình 3.3 Thiết bị chuẩn bị nhũ tương [24]
3.1.2.4 Cán xếp lớp và cán tạo hình
Mục đích: Để khối bột nhào biến dạng dài và biến dạng ngang dưới tác dụng lực cơ học làm tấm bột nhào dài, rộng và khi tạo hình bánh sẽ không bị biến dạng
Tác dụng của cán bột nhào:
- Phân bố đều liều lượng không khí thu được trong thời gian nhào Không khí thừa và khí CO2 tách ra Khi cán nên bánh có cấu trúc xốp, mịn, có nghĩa là tạo ra các lỗ hổng
- Khi cán độ nhớt giảm và độ dẻo tăng, sự cân bằng nội lực khi cán làm gluten bị yếu và do đó bột nhào có độ dẻo tối đa
- Cán bột nhào có ảnh hưởng tốt đến chất lượng sản phẩm Độ dòn và độ nở của bánh tăng lên, tỉ trọng giảm, bề mặt bánh bóng đẹp
Thông số kỹ thuật: thời gian cán 5-10 phút
Hình 3.5 Máy cán xếp lớp [26] Hình 3.6 Máy cán tạo hình [26]
Hình 3.4 Máy trộn khối bột nhào [25]
Mục đích: Tạo cho bánh có hình dạng và kích thước theo yêu cầu
Bánh sau khi cán tạo hình thì qua băng tải tới máy tạo hình Tại đây bánh được tạo hình thông qua hai trục cắt Tốc độ của máy có thể điều chỉnh được theo ý muốn Khuôn cắt có thể tháo lắp dễ dàng thuận tiện cho việc vệ sinh
Nguyên tắc hoạt động: Máy gồm hai trục cắt, trục thứ nhất là trục in có khả năng in hình lên khối bột bằng kim gắn trên trục đâm thủng bề mặt bánh, lỗ thủng trên bề mặt giúp thoát khí và hơi nước khi nướng bánh để tránh bề mặt bánh bị rạn nứt hay phồng khi nước Trục thứ hai là trục cắt gồm khuôn với các mép mài sắc Kết hợp chuyển động tương đối giữa tấm bột với trục cắt tấm bột thành những chiếc bánh riêng biệt Tốc độ chuyển động của tấm bột 17m/phút, áp lực cắt được điều chỉnh bằng tay [8]
Mục đích: Làm cho bánh chín và tạo màu, tạo mùi, tạo cấu trúc thích hợp cho bánh, đồng thời làm bốc một lượng hơi nước để giảm độ ẩm của bánh xuống thấp hơn hoặc bằng 5% để bánh có độ dòn, xốp để bảo quản được lâu
Thiết bị lò nướng kiểu băng tải Hệ thống lò nướng gồm ba phần với ba chế độ nướng khác nhau, thời gian nướng được điều chỉnh bởi tốc độ băng tải
Nguyên lý hoạt động: nướng bánh được tiến hành trong lò nướng, nhiệt truyền từ bề mặt đốt nóng và từ hỗn hợp hơi không khí của buồng nướng đến bánh Sử dụng lò nướng bằng điện [8]
Nướng bánh chia làm ba giai đoạn:
Hình 3.7 Máy tạo hình lô cắt [27]
-Giai đoạn 1: nướng ở nhiệt độ thấp không quá160°C
-Giai đoạn 2: đặc tính của môi trường này là nhiệt độ của môi trường buồng nướng không ổn định, tăng từ từ lên tới 350-400°C
-Giai đoạn 3: nhiệt độ hạ xuống còn 250°C [8]
Mục đích: Tạo điều kiện thuận lợi cho bao gói và bảo quản
Quy trình công nghệ sản xuất kẹo cứng nhân hương sầu riêng và thuyết minh
3.2.1 Quy trình công nghệ sản xuất kẹo cứng có nhân hương sầu riêng
Sơ đồ 3.2 Quy trình công nghệ sản xuất kẹo cứng có nhân hương sầu riêng [20]
Nấu hòa tan Đường Nước Mật tinh bột
Lọc Nấu kẹo Làm nguội, 105-110°C
Phối trộn Lăn Vuốt Tạo hình
Nấu kẹo Lọc Nấu hòa tan Đường Nước Mật tinh bột
3.2.2 Thuyết minh quy trình sản xuất kẹo cứng nhân hương sầu riêng
3.2.2.1 Hòa tan đường saccaroza, mật tinh bột
Mục đích: Tạo thành hỗn hợp dạng lỏng, đồng nhất của chất tạo vị ngọt, có mùi thơm (đường, mật tinh bột)
Phương pháp thực hiện: bỏ đường saccaroza, mật tinh bột vào thiết bị hòa tan cùng với nước Sau đó hòa tan dung dịch trên đến Bx = 84 -86%
-Khai thác: Tăng nồng độ chất khô
-Hoàn thiện: Một phần đường sẽ caramen hóa để tạo hương caramen cho thành phẩm
-Bảo quản: Nấu kẹo góp phần làm tăng thời gian bảo quản sản phẩm do nấu ở nhiệt độ cao sẽ tiêu diệt vi sinh vật và độ ẩm sẽ hạn chế các phản ứng thủy phân của đường
Sử dụng chế độ nấu kẹo chân không vì nhiệt độ sôi của dung dịch đường thấp, quá trình sản xuất ổn định, tiết kiệm nhiệt, sản phẩm có chất lượng tốt về thành phần hóa học tính chất vật lý và chỉ tiêu cảm quan, sản xuất đảm bảo an toàn vệ sinh [8]
Nấu kẹo bằng nồi cô đặc chân không gồm hai phần: phần đốt nóng và phần bốc hơi Phần đốt nóng gồm vỏ hình trụ, bên trong có hai ống xoắn đặt lồng nhau, bên ngoài ống
5 Dung dịch đường sau khi hòa tan và phố trộn
Hình 3.10 Thiết bị hòa tan [31]
Hình 3.11 Nồi nấu kẹo chân không [32] dẫn hơi bão hòa áp suất 5-6 atm Phần bốc hơi là một hình trụ thẳng đứng được chia làm hai phần, giữa hai phần có cửa van liên hệ với nhau và đầu cuối của phần bốc hơi có van xả khối kẹo
Nhiệt độ của siro từ buồng đốt là 135-140°C và buồng bốc hạ xuống còn 110-120°C nhờ chân không ở buồng bốc nước tiếp tục bốc hơi và còn lại từ 1-3% của 2 phút, khối kẹo được xả ra ngoài và đi làm lạnh ngay
-Ngăn cản sự kết tinh của đường saccaroza
-Tạo cho khối kẹo có tính dẻo cần thiết để gia công các công đoạn tiếp theo [8] Phương pháp thực hiện:
Khối kẹo sau khi nấu có nhiệt độ cao, sẽ được đổ ra trên bề mặt bàn làm nguội Khi làm nguội phải đảm bảo nguyên tắc là phần tiếp xúc với bề mặt làm nguội bao giờ cũng phải lật gập vào giữa lòng khối kẹo
Lật gập nhiều lần cho đến khi toàn bộ khối kẹo giảm nhiệt độ nhanh chóng và đều đặn Lật gập không đúng sẽ dẫn đến hiện tượng bề mặt khối kẹo giảm nhiệt độ quá trình mức sinh nứt nẻ mà nhiệt độ trong khối kẹo còn cao hơn
Bộ phận làm nguội gồm:
-Một bàn được làm bằng thép không gỉ
-Một hệ thống ống dẫn nước
Khối kẹo được làm nguội bằng cách cho tiếp xúc với bàn làm nguội Bàn làm nguội được làm mát bằng nước ở dưới mặt bàn Nhiệt độ của nước cần được theo dõi và điều chỉnh để đảm bảo quá trình làm nguội khối kẹo
Nhiệt độ của nước làm nguội: 25 – 30 0 C Nếu dùng nước có nhiệt độ quá thấp sẽ dễ đọng thành giọt ở gần bề mặt làm nguội, khối kẹo khi đó sẽ lập tức dính chặt vào mặt
Hình 3.12 Bàn làm nguội [33] bàn Nếu nhiệt độ nước làm nguội quá cao hay hiệu suất làm lạnh quá thấp, khối kẹo sẽ bị dính vào mặt bàn, khó lật mặt kẹo và ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm Thời gian: 10 – 12 phút
Nhiệt độ của khối kẹo: 105 – 110 0 C
Mục đích: Quá trình này sử dụng lực cơ học để trộn đều các phụ liệu, phụ gia vào siro kẹo, tạo thành một khối đồng nhất có độ ẩm và nhiệt độ thích hợp
Khối siro kẹo cuối quá trình nấu có nhiệt độ rất cao và hàm ẩm thấp Để quá trình phối trộn không làm biến đổi các chất màu, chất mùi và tránh hiện tượng kết tinh đường cần lưu ý đến thời điểm bổ sung từng phụ liệu sao cho phù hợp
Các acid hòa tan hoàn toàn trong siro kẹo, dung dịch màu mới được bổ sung vào khối kẹo, chất mùi được cho vào cuối cùng trước khi kết thúc quá trình phối trộn
Có thể phối trộn ngay trên bàn làm nguội
Mục đích: lăn là lăn đi lăn lại để khối kẹo tạo thành hình chóp Tạo hình ống dài có kích thước nhỏ để tạo hình viên kẹo
Thiết bị lăn: gồm 2 trục hình côn quay tạo cho khối kẹo thành hình chóp, phần định hình chóp của khối kẹo được đưa sang thiết bị vuốt
3.2.2.6 Làm nhân hương sầu riêng
3.2.2.6.1 Hòa tan đường saccaroza vào mật tinh bột
Mục đích: tạo thành hỗn hợp dạng lỏng, đồng nhất của chất tạo vị ngọt, có mùi thơm (đường, mật tinh bột)
Phương pháp thực hiện: Bỏ đường sacaroza và mật tinh bột vào thiết bị hòa tan với một lượng nước nhất định Sau đó hòa tan dung dịch tới Bx= 84 – 86%
Thiết bị: thiết bị hòa tan (hình 3.10)
Hình 3.13 Thiết bị lăn kẹo [34]
- Khai thác: tăng nồng độ chất khô
- Hoàn thiện: một phần đường sẽ caramen hóa để tạo hương caramen cho thành phẩm
- Bảo quản: nấu kẹo góp phần làm tăng thời gian bảo quản sản phẩm do nấu ở nhiệt độ cao sẽ tiêu diệt vi sinh vật và độ ẩm sẽ hạn chế các phản ứng thủy phân của đường Thiết bị: thiết bị nấu chân không (hình 3.11)
Tính cân bằng vật chất
Lập biểu đồ sản xuất
Nhà máy sản xuất hai mặt hàng với năng suất là 10650 tấn sản phẩm/năm
-Bánh cracker tảo biển: 4450 tấn sản phẩm/ năm
-Kẹo cứng có nhân hương sầu riêng: 6200 tấn sản phẩm/năm
Bảng 4.1 Biểu đồ thời gian sản xuất của nhà máy (tính theo năm 2020)
Số ca 30 50 54 48 52 50 54 54 50 20 54 52 568 Nhà máy làm việc liên tục một năm 12 tháng, nghỉ các ngày lễ và chủ nhật, các ngày còn lại làm việc bình thường Một ngày làm việc 2 ca, mỗi ca 8 giờ
Trong đó tháng 10 nhà máy chỉ sản cuất 10 ngày, còn 17 ngày còn lại sẽ bảo trì máy móc để chuẩn bị cho việc sản xuất khối lượng lớn bánh kẹo để phục vụ cho dịp Tết Nguyên Đán
Năng suất của nhà máy trong một ngày:
284 ,67 (tấn sản phẩm/ngày) = 979,38 (Kg sản phẩm/h) -Kẹo cứng có nhân hương sầu riêng:
284 = 21,83 (tấn sản phẩm/ngày) = 1364,38 (Kg sản phẩm/h)
Tính cân bằng vật chất cho bánh craker tảo biển
Khối lượng của 1 quả trứng gà tươi loại 1 là 55 gam
Sau khi trừ khối lượng của vỏ thì khối lượng của dịch trứng là 49,5 gam
Vậy khối lượng của 60 quả trứng gà loại 1 là: 49,5 x 60 = 2970 (g) = 2,97 (kg)
Bảng 4.2 Thực đơn cho một mẻ bột nhào bánh cracker tảo biển
STT Nguyên liệu Khối lượng (kg) Chất khô (%)
4.2.1 Tính cân bằng theo một mẻ thực đơn
4.2.1.1 Tính lượng chất khô của mỗi nguyên liệu theo thực đơn
Lượng chất khô của mỗi nguyên liệu được tính theo công thức: mi=g i x a i
100 (kg) Trong đó: mi: khối lượng chất khô của nguyên liệu thứ i có trong thực đơn, kg gi: khối lượng của nguyên liệu thứ i theo thực đơn, kg ai: hàm lượng chất khô của nguyên liệu thứ i, %
Thay số liệu từ bảng 4.2 vào công thức trên ta có kết quả tính toán ở bảng 4.3
Bảng 4.3 Tính lượng nguyên liệu chất khô theo một mẻ
STT Nguyên liệu gi, kg ai, % mi, kg
Tổng lượng chất khô cho một mẻ thực đơn m = 210.62(kg)
4.2.1.2 Tính lượng bán thành phẩm và các bán thành phẩm thu được từ một mẻ thực đơn theo chất khô (kể cả tiêu hao)
Lượng chất khô của bán thành phẩm qua các công đoạn được xác định theo công thức sau: bi = b i 1 (100 T ) i
Trong đó: bi: Lượng chất khô của bán thành phẩm thu được của công đoạn thứ i, kg bi-1: Lượng chất khô của bán thành phẩm thu được của công đoạn thứ i-1, kg
Ti: Tỷ lệ tiêu hao của công đoạn thứ i, %
Giả sử tỉ lệ hao hụt qua các công đoạn theo bảng 4.4
Bảng 4.4 Tỉ lệ hao hụt qua từng công đoạn
STT Công đoạn Hao hụt % so với khối lượng nguyên liệu của công đoạn trước (Ti)
Tính bán thành phẩm theo từng công đoạn theo chất khô:
- Chuẩn bị nhũ tương: b nhu tuong =b nl x (100-T nhu tuong )
Trong công đoạn chuẩn bị nhũ tương sử dụng nguyên liệu gồm: đường, trứng, muối, bơ nên ta có lượng chất khô của công đoạn này là: b = m đường + mtrứng + mmuối + m bơ + mmật tinh bột = 45,77 +0,83 + 0,69 +37,22 + 10,2 = 94,8 (kg b nhu tuong = b nl x (100-T nhu tuong )
100 = 94,33(kg) -Nhào bột: bnhaobot = (b' nl +b nhu tuong ) x (100-T nhao bot )
100 Trong đó b’nl = mbột mì + mbột bắp + mthuốc nở + m tảo biển sấy khô + mhương liệu
- Cán xếp lớp: bcán xếp lớp = b nhaobot x (100-Tcán xếp lớp)
100 = 208,47 (kg) -Cán tạo hình bcán tạo hình =bcán xếp lớp x (100-Tcán tạo hình)
- Tạo hình: b tạo hình =bcán tạo hình x (100-T tạo hình )
- Nướng: b nuong =b tạo hình x (100-T nương )
- Làm nguội b lam nguoi =b nuong x (100-T lam nguoi )
- Phân loại: bphan loai =b lamnguoi x (100-T phân loại )
- Sắp xếp bánh: b sap xep =b phan loai x (100-T sap xep )
- Bao gói: baogoi =b phân loại x (100-T baogoi )
100 = 201,68 (kg) Vậy lượng bánh thành phẩm theo chất khô thu được từ 1 mẻ thực đơn là: bthành phẩm = bbaogoi = 201,68 (kg)
Kết quả tính toán chất khô qua các công đoạn theo 1 mẻ được thể hiện qua bảng 4.5
Bảng 4.5 Kết quả tính toán chất khô qua các công đoạn theo 1 mẻ
STT Công đoạn Ti, % bi, kg
4.2.1.3 Tính lượng bánh thành phẩm theo độ ẩm thu được từ một mẻ thực đơn
Bánh sau khi nướng, làm nguội ngoài tổn thất chất khô thì một lượng nước cũng thoát ra trong quá trình nướng
Theo lý thuyết, độ ẩm cuối của bánh cracker tảo biển là khoảng 4-5% Chọn độ ẩm của bánh là 4% thì lượng bánh thành phẩm theo độ ẩm được tính theo công thức: mb =b tp x 100
100 - w b , kg Trong đó: mb: lượng bánh thành phẩm theo độ ẩm thu được từ 1 mẻ thực đơn, kg btp: lượng bánh thành phẩm theo chất khô thu được từ 1 mẻ thực đơn, kg wb: độ ẩm của thành phẩm, %
4.2.1.4 Tính lượng nước bổ sung cho công đoạn nhào bột theo một mẻ thực đơn
Theo phần thuyết minh qui trình công nghệ, độ ẩm của khối bột nhào là 22-26 % do đó lượng nước cần dùng là:
Nm: lượng nước dùng để hòa trộn bột nhào, kg wbn: độ ẩm của bột nhào, chọn wbn = 25 % m: khối lượng nguyên liệu theo chất khô nhào bột trong một mẻ thực đơn, kg Theo bảng 4.3 ta có: m = 210,62 (kg)
M: khối lượng nguyên liệu tạo bột nhào, M = 237,2 (kg)
➢ Lượng nước dùng bổ sung:
4.2.2 Tính cân bằng vật chất cho một tấn sản phẩm
4.2.2.1 Tính lượng nguyên liệu theo độ ẩm cho một tấn nguyên liệu
Ta có lượng nguyên liệu theo độ ẩm cần để sản xuất cho một tấn sản phẩm được xác định theo công thức:
Gi =g i x 1000 m b , kg Trong đó: gi : lựợng nguyên liệu thứ i theo một mẻ thực đơn, kg
Gi: lượng nguyên liệu thứ i theo độ ẩm để sản xuất ra một tấn sản phẩm, kg mb: lượng bánh thành phẩm theo độ ẩm thu được từ 1 mẻ thực đơn, kg mb = 210,08 (kg)
Thay số vào công thức trên ta được kết quả ở bảng 4.6
Bảng 4.6 Tính lượng nguyên liệu theo độ ẩm cho một tấn sản phẩm
STT Nguyên liệu gi, kg Gi, kg
4.2.2.2 Tính lượng bán thành phẩm theo chất khô qua các công đoạn cho một tấn sản phẩm
Lượng bán thành phẩm theo chất khô qua từng công đoạn được xác định theo công thức: di =b i x 1000 m b (kg) Trong đó: di : lượng bán thành phẩm theo chất khô qua công đoạn i tính cho 1 tấn sản phẩm, kg bi : lượng chất khô của bán thành phẩm thu được của công đoạn thứ i tính cho 1 mẻ, kg mb : khối lượng bánh thành phẩm tính theo độ ẩm thu được từ 1 mẻ mb = 210,08 kg
Thay kết quả bi của bảng vào công thức trên Ta có kết quả thể hiện qua bảng 4.7
Bảng 4.7 Bảng tính toán khối lượng bán thành phẩm theo chất khô qua từng công đoạn cho 1 tấn sản phẩm
STT Công đoạn bi, kg di, kg
4.2.2.3 Tính lượng bán thành phẩm theo độ ẩm qua các công đoạn cho một tấn sản phẩm
Lượng bán thành phẩm theo độ ẩm qua từng công đoạn được xác định theo công thức:
Di: lượng bán thành phẩm i theo độ ẩm tính theo 1 tấn sản phẩm, kg di: lượng chất khô qua công đoạn i tính theo 1 tấn sản phẩm, kg wi: độ ẩm của bán thành phẩm, %
Tính độ ẩm nhũ tương:
Vì khi chuẩn bị nhũ tương thì bao gồm nhiều nguyên liệu có độ ẩm khác nhau trộn lại với nhau, nên ta cần tính lại độ ẩm của nhũ tương
Tổng lượng nguyên liệu theo chất khô trong nhũ tương: bnl = mđường + mmật tinh bột + mtrứng + m muối +m bơ = 45,77 + 10,2 + 0,83 + 0,69 + 37,22 = 94,8 (kg)
Tổng lượng nguyên liệu kể cả ẩm trong nhũ tương: b’nl = m’đường + m’mật tinh bột + m’trứng + m’muối +m’bơ + m nước bổ sung
= 46 +12 + 2,97 + 0.7 + 44 + 43,63 = 149,63 (kg) Độ ẩm của nhũ tương là: b' nl - b nl b' nl x 100%= 149,63 -94,8
Ta có độ ẩm của nhũ tương là 36,64 %, độ ẩm của thành phẩm là 4% và độ ẩm của khối bột nhào là 25% Giả sử trong cả quá trình sản xuất có sự bay hơi nước nên độ ẩm của bán thành phẩm qua các công đoạn ở bảng 4.8
Bảng 4.8 Độ ẩm của bán thành phẩm qua từng công đoạn
STT Công đoạn Độ ẩm của bán thành phẩm Wi, %
Giai đoạn nhào bột đến làm nguội độ ẩm thay đổi là do qua các công đoạn lượng nước bay hơi, dẫn đến có sự thay đổi độ ẩm Các công đoạn còn lại độ ẩm thay đổi không đáng kể
Thay số vào công thức trên ta được kết quả ở bảng 4.9
Bảng 4 9 Khối lượng của bán thành phẩm theo độ ẩm cho 1 tấn sản phẩm
STT Công đoạn di, kg Wi, kg Di, kg
Từ các kết quả tính tiêu hao nguyên liệu cho 1 tấn sản phẩm bánh thu được, cũng như đã tính được khối lượng bán thành phẩm qua từng công đoạn để sản xuất 1 tấn bánh, chúng ta có thể tính được chi phí nguyên liệu, chọn thiết bị và bán thành phẩm qua từng công đoạn trong 1 giờ, 1 ca, 1 ngày
Vì nhà máy sản xuất bánh cracker thảo mộc làm việc 284 ngày/năm, 2 ca/ngày và mỗi ca 8h
Năng suất của nhà máy sản xuất: 4450 tấn sản phẩm/ năm = 15,67 tấn sản phẩm/ ngày = 15670 kg sản phẩm/ ngày
Vậy trong 1h nhà máy sản xuất được:
❖ Lượng nguyên liệu để tạo ra 1 tấn sản phẩm:
Với mtp/cracker : khối lượng thành phẩm từ một mẻ (kg) mngl/cracker: khối lượng nguyên liệu làm một mẻ (kg)
❖ Lượng nguyên liệu để tạo ra sản phẩm trong 1h:
Mh/cracker = Xcracker x Mt/cracker
Với Xcracker : số bánh thành phẩm trong 1 giờ
Mt/cracker : lượng nguyên liệu để tạo ra 1 tấn sản phẩm
❖ Lượng nguyên liệu để tạo ra sản phẩm trong 1 ca:
Mca/cracker = 8 x Mh/cracker (kg)
❖ Lượng nguyên liệu để tạo ra sản phẩm trong 1 ngày
Mng/cracker = 2 x Mca/cracker (kg)
Dựa vào công thức và các số liệu tính toán ở phía trên ta được bảng tổng kết nguyên liệu cho 1 tấn sản phẩm cracker thảo mộc, 1 ca, 1 h, 1 ngày ở bảng 4.10
Bảng 4.10 Bảng tổng kết nguyên liệu cho 1 tấn sản phẩm cracker tảo biển, 1 ca, 1 h, 1 ngày
STT Nguyên liệu Kg/tấn Kg/h Kg/ngày
Tính lượng bán thành phẩm:
❖ Lượng bán thành phẩm theo độ ẩm để tạo ra 1 tấn sản phẩm:
❖ Lượng bán thành phẩm trong 1h:
Xcracker : số bánh thành phẩm sản xuất trong 1 giờ
Di : lượng bán thành phẩm để tạo ra 1 tấn sản phẩm
❖ Lượng bán thành phẩm trong 1 ca:
❖ Lượng bán thành phẩm trong 1 ngày:
Mbtp/ngay = 3 x Mbtp/ca (kg)
Bảng tổng kết bán thành phẩm cho 1 tấn sản phẩm được thể hiện qua bảng 4.11
Bảng 4.11 Bảng tổng kết bán thành phẩm cho 1 tấn sản phẩm bánh cracker tảo biển, 1 ca, 1 h, 1 ngày
STT Công đoạn Di, kg Kg/h Kg/ngày
Tính cân bằng vật chất cho kẹo cứng có nhân hương sầu riêng
4.3.1 Tính cân bằng vật chất cho vỏ kẹo
4.3.1.1 Thực đơn cho một mẻ kẹo cứng
Bảng 4.12 Thực đơn cho một mẻ nguyên liệu làm vỏ kẹo
STT Nguyên liệu Khối lượng
4.3.1.2 Tính lượng chất khô của mỗi nguyên liệu theo thực đơn
Lượng chất khô của mỗi nguyên liệu được tính theo công thức: mi =g i x a i
100 , kg Trong đó: mi: khối lượng chất khô của nguyên liệu thứ i có trong thực đơn, kg gi: khối lượng của nguyên liệu thứ i theo thực đơn, kg ai: hàm lượng chất khô của nguyên liệu thứ i, %
Thay số liệu vào công thức có kết quả tính toán theo bảng 4.13
Bảng 4.13 Tính lượng nguyên liệu làm kẹo theo chất khô trong một mẻ
STT Nguyên liệu gi, kg ai, % mi, kg
4.3.1.3 Tính lượng tiêu hao bán thành phẩm theo chất khô sau mỗi công đoạn theo một mẻ thực đơn kể cả tiêu hao
Chất khô của bán thành phẩm qua các công đoạn được xác định theo công thức: bi =b i-1 x (100- T i )
Trong đó: bi: lượng chất khô của bán thành phẩm thu được của công đoạn thứ i, kg bi-1: lượng chất khô của bán thành phẩm thu được của công đoạn thứ i-1, kg
Ti: tỷ lệ tiêu hao của công đoạn thứ i, %
Giả sử tỉ lệ hao hụt qua các công đoạn theo bảng 4.14
Bảng 4.14 Tỉ lệ hao hụt qua từng công đoạn STT Công đoạn Tiêu hao của công đoạn thứ i (Ti), %
Tính bán thành phẩm qua từng công đoạn:
Trong công đoạn nấu hòa tan sirô của vỏ, sử dụng nguyên liệu gồm: đường, mật tinh bột nên ta có lượng chất khô của công đoạn này là: b0 = mđường + mmật tinh bột = 99,7 + 102 1,7 (kg)
100 (kg) Ở công đoạn phối trộn ta bổ sung một số chất: chất màu nên: b'4 = mchất màu = 0.64 (kg)
100 = 191,88 kg Bảng 4.15 Lượng chất khô của bán thành phẩm thu được qua các công đoạn
STT Công đoạn bi, kg
4.3.1.4 Tính lượng vỏ kẹo theo độ ẩm thu được từ một mẻ thực đơn
Lượng vỏ kẹo theo độ ẩm được tính theo công thức: mb =b x 100 100- w b , kg Trong đó: mb: lượng kẹo thành phẩm theo độ ẩm thu được từ 1 mẻ thực đơn, kg b: lượng kẹo thành phẩm theo chất khô thu được từ 1 mẻ thực đơn, kg wb: độ ẩm của thành phẩm, % Theo TCVN độ ẩm của vỏ kẹo cứng có nhân là 3% nên ta có: mb 1,88 x 100
4.3.1.5 Tính lượng nước bổ sung cho một mẻ thực đơn vỏ kẹo
Theo lý thuyết và ở phần thuyết minh quy trình công nghệ, độ ẩm của khối sirô là
14 – 16% do đó lượng nước cần dùng là:
Nv = b x 100 100- w bv - M, kg Trong đó:
Nv: lượng nước dùng để hòa sirô, kg wbv: độ ẩm của dịch sirô, %, chọn độ ẩm là 16% m: khối lượng nguyên liệu theo chất khô để nấu sirô trong một mẻ thực đơn, kg Theo bảng 4.11 ta có: m = mđường + mmật tinh bột = 99,7+ 102 = 201,7 (kg) M: khối lượng nguyên liệu đường, mật tinh bột dùng cho một mẻ thực đơn, kg Theo bảng 4.10 ta có:
M = Mđường + Mmật tinh bột = 100 + 120 = 220 (kg)
Do đó lượng nước dùng bổ sung là:
4.3.1.6 Tính cân bằng vật chất cho phần vỏ kẹo cho một tấn sản phẩm
Giả sử thành phần khối lượng của kẹo như sau:
* Lượng nguyên liệu sản xuất 600 kg vỏ kẹo để sản xuất 1 tấn kẹo có nhân
Chọn khối lượng của phần vỏ kẹo (chưa tính nhân) chiếm 60% khối lượng của kẹo nên để sản xuất ra 1 tấn thành phẩm thì vỏ kẹo chiếm 600kg Suy ra lượng nguyên liệu của phần vỏ kẹo theo độ ẩm cần để sản xuất cho một tấn sản phẩm được xác định theo công thức:
Gi 00 x g i x 60 m b x 100 , kg Trong đó: g i : Khối lựợng nguyên liệu thứ i cho một mẻ thực đơn, kg
Gi : Lượng nguyên liệu để sản xuất ra một tấn thành phẩm, kg mb : Khối lượng kẹo trong một mẻ thực đơn, kg
Theo mục 4.3.1.4 ta có mb = 197,81 (kg)
Thay số vào ta công thức trên ta được kết quả ở bảng 4.16
Bảng 4.16 Lượng nguyên liệu để sản xuất ra 600 kg vỏ kẹo
STT Nguyên liệu Lượng nguyên liệu thứ i theo độ ẩm cho một mẻ thực đơn (gi), kg
Lượng nguyên liệu theo độ ẩm để sản xuất ra một tấn thành phẩm (Gi), kg
* Lượng bán thành phẩm thu được theo chất khô qua các công đoạn cho một tấn sản phẩm kể cả tiêu hao: Được xác định theo công thức: d i =600 x b i m b , kg Trong đó: d i : Khối lựợng bán thành phẩm theo chất khô qua công đoạn i tính cho một tấn sản phẩm, kg bi : Khối lượng bán thành phẩm theo chất khô qua công đoạn i tính cho một mẻ thực đơn, kg mb: Khối lượng kẹo thu được tính theo ẩm trong 1 mẻ thực đơn, kg Theo mục 4.3.1.4 ta có : mb = 197,81 (kg)
Kết quả tính toán được tổng hợp ở bảng 4.17
Bảng 4.17 Khối lượng bán thành phẩm tính theo chất khô qua các công đoạn
STT Công đoạn bi, kg di, kg
*Lượng bán thành phẩm vỏ kẹo tính theo độ ẩm sau từng công đoạn để sản xuất
Giả sử độ ẩm của kẹo ở các công đoạn sau khi nấu thay đổi không nhiều trong quá trình gia công, chọn số liệu độ ẩm của tất cả công đoạn này như bảng sau:
Bảng 4.18 Độ ẩm của bán thành phẩm qua các công đoạn
STT Công đoạn Độ ẩm, wi
11 Thành phẩm 3 Độ ẩm của bán thành phẩm wi được chọn ở bảng 4.18 Khối lượng bán thành phẩm được tính theo công thức:
Di: Khối lượng bán thành phẩm thu được theo độ ẩm qua công đoạn i tính cho một tấn sản phẩm, (kg) di: Khối lựợng bán thành phẩm thu được theo chất khô qua công đoạn i tính cho một tấn sản phẩm, (kg) wi: Độ ẩm của bán thành phẩm qua các công đoạn, % Theo lí thuyết, độ ẩm của bán thành phẩm qua các công đoạn như bảng 4.18
Vậy kết quả tính toán được tổng hợp như bảng 4.19
Bảng 4.19 Khối lượng của bán thành phẩm theo độ ẩm qua các công đoạn để sản xuất 600 kg vỏ kẹo
STT Công đoạn Độ ẩm, wi di, kg Di, kg
4.3.2 Tính cân bằng vật chất cho phần nhân kẹo
4.3.2.1 Thực đơn cho một mẻ nguyên liệu nấu nhân
Bảng 4.20 Thực đơn cho một mẻ nguyên liệu nấu nhân STT Nguyên liệu Khối lượng (gi), kg Chất khô, %
4.3.2.2 Tính lượng chất khô của mỗi nguyên liệu theo thực đơn
Lượng chất khô của mỗi nguyên liệu được tính theo công thức: mi =g i x a i
100 , kg Trong đó: mi: khối lượng chất khô của nguyên liệu thứ i có trong thực đơn, kg gi: khối lượng của nguyên liệu thứ i theo thực đơn, kg ai: hàm lượng chất khô của nguyên liệu thứ i, %
Thay số liệu vào công thức có kết quả tính toán theo bảng 4.21
Bảng 4.21 Tính lượng nguyên liệu làm kẹo theo chất khô trong một mẻ STT Nguyên liệu gi, kg ai, % mi, kg
4.3.2.3 Tính lượng tiêu hao bán thành phẩm theo chất khô sau mỗi công đoạn theo một mẻ thực đơn kể cả tiêu hao
Chất khô của bán thành phẩm qua các công đoạn được xác định theo công thức: bi =b i-1 x (100- T i )
Trong đó: bi: lượng chất khô của bán thành phẩm thu được của công đoạn thứ i, kg bi-1: lượng chất khô của bán thành phẩm thu được của công đoạn thứ i-1, kg
Ti: tỷ lệ tiêu hao của công đoạn thứ i, %
Giả sử tỉ lệ hao hụt qua các công đoạn theo bảng 4.21
Bảng 4 22 Tỉ lệ hao hụt qua từng công đoạn
STT Công đoạn Tiêu hao của công đoạn thứ i( Ti), %
Tính bán thành phẩm qua từng công đoạn:
Trong công đoạn nấu hòa tan sirô của vỏ, sử dụng nguyên liệu gồm: đường, mật tinh bột nên ta có lượng chất khô của công đoạn này là: b0 = mđường + mmật tinh bột = 43,65 + 34.85 = 78,5 (kg)
100 Ở công đoạn phối trộn ta bổ sung một số chất: bột sẩu riêng, hương sầu riêng nên: b3’ = mbột sầu riêng + mhương sầu riêng = 2,79 + 0,3 = 3.09 (kg) b4 =(b 3 + b ' 3 )(100-T 4 )
100 = 79,08 (kg) Bảng 4 23 Lượng chất khô của bán thành phẩm thu được qua các công đoạn
STT Công đoạn bi, kg
4.3.2.4 Tính lượng nhân kẹo theo độ ẩm từ một mẻ thực đơn
Lượng nhân kẹo theo độ ẩm được tính theo công thức: mb =b x 100 100- w b , kg Trong đó: mb: lượng kẹo thành phẩm theo độ ẩm thu được từ 1 mẻ thực đơn, kg b: lượng kẹo thành phẩm theo chất khô thu được từ 1 mẻ thực đơn, kg wb: độ ẩm của thành phẩm, % Độ ẩm của nhân kẹo cứng có nhân là 12 - 15%, ta chọn wb= 12% mb y,08x 100
4.3.2.5 Tính lượng nước bổ sung cho một mẻ thực đơn nhân kẹo
Theo lý thuyết và ở phần thuyết minh quy trình công nghệ, nồng độ chất khô của siro hòa tan là 82-84% nên độ ẩm của siro hòa tan là 16-18% Ở đây chọn 16%, do đó lượng nước cần bổ sung để hòa tan siro là:
Nv = b x 100 100- w bv - M, kg Nv: lượng nước dùng để hòa sirô, kg w bv : độ ẩm của dịch sirô, %, chọn độ ẩm là 16% m: khối lượng nguyên liệu theo chất khô để nấu sirô trong một mẻ nhân theo thực đơn, kg Theo bảng 4.20 ta có: m= mđường + mmật tinh bột = 43,65 + 34,85 = 78,5 (kg) M: khối lượng nguyên liệu đường, mật tinh bột dùng cho một mẻ thực đơn, kg Theo bảng 4.15 ta có:
M = M đường + Mmật tinh bột = 45 + 41 = 86 (kg)
Do đó lượng nước dùng bổ sung là:
4.3.2.6 Tính cân bằng vật chất cho phần nhân kẹo cho một tấn sản phẩm
Tính lượng nguyên liệu theo độ ẩm cho một tấn sản phẩm: