(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế nhà máy chế biến rau quả với hai mặt hàng đồ hộp nước cam ép – năng suất 0,8 tấn sản phẩm 1 giờ và xoài sấy khô – năng suất 20 tấn nguyên liệu1ca

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HÓA THIẾT KẾ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN RAU QUẢ VỚI HAI MẶT HÀNG: ĐỒ HỘP NƯỚC CAM ÉP – NĂNG SUẤT 0,8 TẤN SẢN PHẨM/GIỜ VÀ XOÀI SẤY KHÔ – NĂNG SUẤT 20

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA HÓA

THIẾT KẾ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN RAU QUẢ VỚI HAI MẶT HÀNG: ĐỒ HỘP NƯỚC CAM ÉP – NĂNG SUẤT 0,8 TẤN SẢN PHẨM/GIỜ VÀ XOÀI SẤY KHÔ – NĂNG

SUẤT 20 TẤN NGUYÊN LIỆU/CA

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Hiệp

Số thẻ sinh viên: 107140065

Lớp: 14H2A

Đà Nẵng – Năm 2019

TÓM TẮT

Đồ hộp nước cam ép và xoài sấy khô là hai sản phẩm quen thuộc và ưa chuộng của mỗi gia đình Xuất phát từ nhu cầu tiêu dùng trong nước và xuất khẩu ngày càng cao, công nghệ chế biến sau thu hoạch giúp đa dạng hóa và tăng thời gian bảo quản sản phẩm Do đó, xây dựng nhà máy chế biến hai mặt hàng trên là cần thiết và phù hợp với tình hình thực tế hiện nay

Chính vì lí do đó em được giao đề tài: “Thiết kế nhà máy chế biến rau quả” với hai

mặt hàng: đồ hộp nước cam ép – năng suất 0,8 tấn sản phẩm/giờ và xoài sấy khô – năng suất 20 tấn nguyên liệu/ca

Nội dung đồ án tốt nghiệp gồm 9 chương:

- Chương 1: Lập luận kinh tế kỹ thuật

Qua khảo sát vị trí địa lí, đặc điểm thiên nhiên, nguồn cung cấp nguyên vật liệu,

em chọn địa điểm xây dựng nhà máy tại Khu công nghiệp Tân Hương tỉnh Tiền Giang

- Chương 2: Tổng quan

Em đã nêu khái quát về nguyên liệu cam và xoài cũng như sản phẩm đồ hộp nước cam ép và xoài sấy khô, một số công đoạn quan trọng và chọn phương án sản xuất

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

Chọn và thuyết minh từng quy trình công nghệ cho hai mặt hàng đồ hộp nước cam

ép và xoài sấy khô Nêu ra mục đích và các thực hiện trong từng công đoạn

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

Em đã tính tổ chức phù hợp với điều kiện sản xuất, tính xây dựng và bố trí các công trình, diện tích đất sử dụng và hệ số sử dụng của nhà máy

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

Thiết lập các yêu cầu về kiểm tra nguyên liệu, kiểm tra chất lượng sản phẩm

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

Nêu ra các yêu cầu, quy định nội quy an toàn lao động, vệ sinh xí nghiệp

THIẾT KẾ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN RAU QUẢ

2 Đề tài thuộc diện:☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện

3 Các số liệu và dữ liệu ban đầu:

Mặt hàng: đồ hộp nước cam ép – năng suất 0,8 tấn sản phẩm/ giờ

Mặt hàng: xoài sấy khô – năng suất 20 tấn nguyên liệu/ca

4 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:

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

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

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

- Kết luận

- Tài liệu tham khảo

- Các bản vẽ khổ A3 đính kèm

5 Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ):

Bản vẽ số 1: Sơ đồ kỹ thuật quy trình công nghệ (bản vẽ A0)

Bản vẽ số 2: Mặt bằng phân xưởng sản xuất chính (bản vẽ A0)

Bản vẽ số 3: Mặt cắt phân xưởng sản xuất chính (bản vẽ A0)

Bản vẽ số 4: Đường ống (bản vẽ A0)

Bản vẽ số 5: Tổng mặt bằng nhà máy (bản vẽ A0)

6 Họ tên người hướng dẫn: ThS Trần Thế Truyền

7 Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 12/02/2019

Đà Nẵng, ngày … tháng … năm 2019

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

ThS Trần Thế Truyền

Sinh viên đã hoàn thành và nộp báo

cáo cho bộ môn Ngày … Tháng … Năm 2019 (Ký, ghi rõ họ tên)

LỜI NÓI ĐẦU

Trong suốt quá trình học tập tại Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng, với sự truyền đạt và dạy bảo của thầy cô đã giúp em tích lũy nhiều kiến thức, đặc biệt

là kiến thức chuyên ngành Khoảng thời gian hoàn thành đồ án tốt nghiệp, em nhận được nhiều sự giúp đỡ, hướng dẫn nhiệt tình của thầy cô và bạn bè

Đầu tiên em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc đến thầy Trần Thế Truyền

đã tận tình hướng dẫn, đóng góp ý kiến giúp em hiệu chỉnh và hoàn thành trong suốt quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp

Em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến các thầy cô trong Khoa Hóa, Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, những người đã truyền đạt kiến thức chuyên ngành trong

5 năm đại học

Cuối cùng em xin cảm ơn các thầy cô giáo trong Hội đồng bảo vệ đồ án tốt nghiệp đã dành thời gian quý báu của mình để đọc và nhận xét cho đồ án của em Tuy nhiên, do kiến thức còn hạn chế, thiếu kinh nghiệm thực tế, nên dù đã có nhiều cố gắng, đồ án của em vẫn không thể tránh khỏi những thiếu sót Em kính mong nhận được sự góp ý, nhận xét của quý thầy cô và các bạn để đồ án của em được hoàn thiện hơn Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn

Đà Nẵng, ngày 27 tháng 5 năm 2019

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Hiệp

CAM ĐOAN

Em xin cam đoan đồ án tốt nghiệp này là của em dựa trên sự nghiên cứu, tìm hiểu từ các số liệu thực tế và được thực hiện theo đúng sự chỉ dẫn của giáo viên hướng dẫn Mọi sự tham khảo sử dụng trong đồ án đều được trích dẫn từ các nguồn tài liệu nằm trong danh mục tài liệu tham khảo

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Hiệp

MỤC LỤC

Tóm tắt

Nhiệm vụ đồ án

Trang

MỞ ĐẦU 1

Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KĨ THUẬT 2

1.1.Vị trí địa lí 2

1.2 Đặc điểm thiên nhiên 2

1.3 Nguồn cung cấp nguyên liệu 2

1.4 Nguồn cung cấp điện 3

1.5 Nguồn cung cấp nhiên liệu 3

1.6 Nguồn cung cấp nước và thoát nước 3

1.7 Giao thông 3

1.8 Nguồn nhân lực 4

1.9 Thị trường tiêu thụ 4

1.10 Hợp tác hóa 4

1.11 Xử lý chất thải 4

Chương 2: TỔNG QUAN 5

2.1 Nguyên liệu 5

2.1.1 Cam 5

2.1.1.1 Nguồn gốc 5

2.1.1.2 Phân loại 5

2.1.1.3 Thành phần hóa học của quả cam 7

2.1.1.4 Công dụng của cam 8

2.1.1.5 Thu hoạch và bảo quản cam 8

2.1.2 Xoài 9

2.1.2.1 Nguồn gốc và đặc điểm thực vật 9

2.1.2.2 Phân loại 10

2.1.2.3 Thành phần hóa học của quả xoài 11

2.1.2.4 Công dụng của xoài 12

2.1.2.5 Thu hoạch và bảo quản xoài 12

2.1.3 Các nguyên liệu phụ 13

2.1.3.1 Nước 13

2.1.3.2 Đường 13

2.1.3.3 Axit citric, acid ascorbic 13

2.1.3.4 Kali thiosunfat 13

2.2 Sản phẩm 14

2.2.1 Đồ hộp nước cam ép 14

2.2.1.1 Một số sản phẩm đồ hộp nước cam ép 14

2.2.1.2 Chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm 14

2.2.1.3 Giá trị dinh dưỡng của sản phẩm 14

2.2.2 Xoài sấy khô 15

2.2.2.1 Sản phẩm xoài sấy khô 15

2.2.2.2 Chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm 15

2.2.2.3 Giá trị dinh dưỡng của sản phẩm 16

2.3 Chọn phương án thiết kế 16

2.3.1 Chọn phương án thiết kế cho sản phẩm đồ hộp nước cam ép 16

2.3.2 Chọn phương án thiết kế cho sản phẩm xoài sấy khô 18

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

3.1 Quy trình công nghệ 20

3.1.1 Quy trình công nghệ chế biến đồ hộp nước cam ép 20

3.1.2 Quy trình công nghệ chế biến xoài sấy khô 21

3.2 Thuyết minh quy trình công nghệ 22

3.2.1 Qui trình công nghệ chế biến đồ hộp nước cam ép 22

3.2.1.1 Nguyên liệu và bảo quản tạm 22

3.2.1.2 Lựa chọn, phân loại, ngắt cuống, lá 22

3.2.1.3 Rửa 22

3.2.1.4 Lựa chọn 22

3.2.1.5 Chần 23

3.2.1.6 Bóc vỏ 23

3.2.1.7 Ép 23

3.2.1.8 Lọc 23

3.2.1.9 Chuẩn bị dung siro 23

3.2.1.10 Phối trộn 24

3.2.1.11 Thanh trùng 24

3.2.1.12 Rót hộp, ghép mí 25

3.2.1.13 Hoàn thiện sản phẩm 25

3.2.2 Qui trình công nghệ chế biến xoài sấy khô 25

3.2.2.1 Nguyên liệu 25

3.2.2.2 Dấm chín 26

3.2.2.3 Phân loại và lựa chọn 26

3.2.2.4 Rửa 26

3.2.2.5 Gọt vỏ, bỏ hạt, cắt lát 27

3.2.2.6 Chần 27

3.2.2.7 Ngâm dịch đường 27

3.2.2.8 Rửa lại và để ráo 28

3.2.2.9 Sấy 28

3.2.2.10 Làm nguội 29

3.2.2.11 Đóng gói và bảo quản 29

Chương 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 30

4.1 Kế hoạch sản xuất của nhà máy 30

4.2 Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất đồ hộp nước cam ép 31

4.3 Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất xoài sấy khô 35

Chương 5: TÍNH NHIỆT 39

5.1 Một số lưu ý về sử dụng nhiệt trong nhà máy 39

5.2 Tính nhiệt cho dây chuyền sản xuất đồ hộp nước cam ép 39

5.3 Tính nhiệt cho dây chuyền sản xuất xoài sấy khô 40

5.4 Tính nồi hơi 45

5.5 Tính nước 46

Chương 6: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 48

6.1.Tính và chọn thiết bị cho dây chuyền sản xuất nước cam ép 48

6.1.1 Cân nguyên liệu 48

6.1.2 Băng tải lựa chọn, phân loại, ngắt cuống, lá 48

6.1.3 Thiết bị rửa 49

6.1.4 Băng tải chọn lựa, phân loại 50

6.1.5 Thiết bị chần 51

6.1.6 Băng tải bóc vỏ 51

6.1.7 Thiết bị ép cam 52

6.1.8 Thiết bị lọc dịch ép 53

6.1.9 Chuẩn bị siro 53

6.1.10 Thiết bị phối trộn 56

6.1.11 Thiết bị thanh trùng 57

6.1.12 Thiết bị chiết rót vô trùng 58

6.1.13 Máy gắn ống hút 59

6.1.14 Máy đóng thùng 60

6.1.15 Thùng chứa nước cam sau ép 61

6.1.16 Thùng chứa nước cam sau lọc 61

6.1.17 Thùng chứa nước cam sau phối trộn 62

6.1.18 Tính chọn bơm 62

6.1.19 Băng chuyền cổ ngỗng 63

6.2.Tính và chọn thiết bị cho dây chuyền sản xuất xoài sấy khô 64

6.2.1 Cân nguyên liệu 64

6.2.2 Băng tải lựa chọn, phân loại 64

6.2.3 Thiết bị rửa 65

6.2.4 Băng tải bóc vỏ, cắt lát, bỏ hạt 65

6.2.5 Thiết bị chần 66

6.2.6 Bồn ngâm dịch 67

6.2.7 Thiết bị rửa lại và để ráo 67

6.2.8 Thiết bị sấy băng tải 68

6.2.9 Băng tải làm nguội 68

6.2.10 Thiết bị bao gói 69

6.2.11.Chuẩn bị siro 69

6.2.12 Tính chọn bơm 71

Chương 7: TÍNH XÂY DỰNG VÀ QUY HOẠCH TỔNG MẶT BẰNG 73

7.1 Tính tổ chức 73

7.1.1 Sơ đồ tổ chức 73

7.1.2 Chế độ làm việc 73

7.1.3 Cơ cấu tổ chức 73

7.2 Tính xây dựng 76

7.2.1 Đặc điểm của khu đất xây dựng nhà máy 76

7.2.2 Các công trình xây dựng 76

7.2.3 Kho nguyên liệu 79

7.2.4 Kho thành phẩm 80

7.2.5 Kho chứa nguyên liệu phụ 81

7.2.6 Kho chứa bao bì 84

7.2.7 Trạm biến áp 84

7.2.8 Phân xưởng cơ điện 84

7.2.9 Nhà đặt máy phát điện 84

7.2.10 Nhà nồi hơi 84

7.2.11 Kho hóa chất, nhiên liệu, kho nhớt 84

7.2.12 Kho phế liệu khô và ướt 85

7.2.13 Khu cung cấp nước và xử lí nước cho sản xuất 85

7.2.14 Khu xử lí nước thải 85

7.2.15 Tháp nước 85

7.2.16 Phòng chứa dụng cụ cứu hỏa 85

7.2.17 Khu đất mở rộng 86

7.2.18 Nhà để xe 86

7.2.19 Gara ôtô 86

7.2.20 Nhà cân 86

7.3 Tính khu đất xây dựng nhà máy 87

Chương 8: KIỂM TRA SẢN XUẤT – KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG 89

8.1.1 Kiểm tra nguyên liệu cam 89

8.1.2 Kiểm tra nguyên liệu xoài 89

8.1.3 Kiểm tra nguyên liệu phụ 89

8.2 Kiểm tra các công đoạn trong quá trình sản xuất 90

8.2.1 Kiểm tra các công đoạn cho dây chuyền đồ hộp nước cam ép 90

8.2.2 Dây chuyền sản xuất xoài sấy khô 91

Chương 9: AN TOÀN LAO ĐỘNG - VỆ SINH XÍ NGHIỆP - PHÒNG CHỐNG CHÁY NỔ 93

9.1 Vệ sinh xí nghiệp 93

9.2 An toàn lao động 94

9.3 Phòng chống cháy nổ 95

KẾT LUẬN 96

TÀI LIỆU THAM KHẢO 97

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ

Bảng 2 1 Thành phần hóa học của cam 8

Bảng 2 2 Thành phần hóa học của xoài tính trong 100g ăn được 12

Bảng 2 3 Chỉ tiêu cảm quan 13

Bảng 2 4 Chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm xoài sấy khô 16

Bảng 2 5 Giá trị dinh dưỡng trong 100g sản phẩm 16

Bảng 4 1 Biểu đồ thu hoạch nguyên liệu 30

Bảng 4 2 Biểu đồ thu nhập nguyên liệu 30

Bảng 4 3 Số ngày làm việc/ số ca trong các tháng và cả năm 30

Bảng 4 4 Bảng tiêu hao nguyên liệu qua từng công đoạn 31

Bảng 4 5 Tổng kết lượng nguyên liệu và bán thành phẩm qua từng công đoạn 34

Bảng 4 6 Tổng kết lượng nước và phụ gia sử dụng trong dây chuyền sản xuất đồ hộp nước cam ép 35

Bảng 4 7 Tỷ lệ hao hụt xoài qua từng công đoạn 35

Bảng 4 8 Tổng kết lượng nguyên liệu và bán thành phẩm qua từng công đoạn 38

Bảng 4 9 Tổng kết lượng nước và phụ gia cần dùng trong dây chuyền sản xuất xoài sấy khô 38

Bảng 5 1 Tổng kết trạng thái của không khí 42

Bảng 5 2 Thông số kĩ thuật của nồi hơi 46

Bảng 6 1 Thông số kỹ thuật của cân ZEMIC 48

Bảng 6 2 Thông số kỹ thuật thiết bị rửa 50

Bảng 6 3 Thông số kĩ thuật thiết bị chần 51

Bảng 6 4 Thông số kĩ thuật thiết bị ép trục vít 53

Bảng 6 5 Thông số kĩ thuật thiết bị lọc khung bản 53

Bảng 6 6 Thông số kĩ thuật nồi nấu siro 54

Bảng 6 7 Thông số kỹ thuật thiết bị lọc sirô 54

Bảng 6 8 Thông số kĩ thuật của thiết bị trao đổi nhiệt tấm 55

Bảng 6 9 Thông số kỹ thuật của thiết bị phối trộn 57

Bảng 6 10 Thông số kĩ thuật thiết bị thanh trùng 58

Bảng 6 11 Thông số kĩ thuật thiết bị chiết rót vô trùng Tetrapak 59

Bảng 6 12 Thông số kĩ thuật máy gắn ống hút 60

Bảng 6 13 Thông số kĩ thuật máy tự động đóng thùng 61

Bảng 6 14 Thông số kĩ thuật của bơm 62

Bảng 6 15 Tổng kết thiết bị cho dây chuyền sản xuất nước cam ép 63

Bảng 6 16 Thông số kỹ thuật của cân ZEMIC 64

Bảng 6 17 Thông số kĩ thuật của thiết bị rửa 65

Bảng 6 18 Thông số kĩ thuật thiết bị chần 67

Bảng 6 19 Thông số kĩ thuật thiết bị rửa 67

Bảng 6 20 Thông số kĩ thuật máy sấy 68

Bảng 6 21 Thông số kĩ thuật thiết bị bao gói 69

Bảng 6 22 Thông số kĩ thuật của nồi nấu 69

Bảng 6 23 Tổng kết thiết bị cho quy trình sản xuất xoài sấy khô 72

Bảng 7 1 Nhân lực trực tiếp tham gia sản xuất trong phân xưởng 74

Bảng 7 2 Nhân lực phụ trong phân xưởng 75

Bảng 7 3 Tổng kết các công trình xây dựng toàn nhà máy 87

Hình 2 1 Quả cam 5

Hình 2 2 Cam Navel 6

Hình 2 3 Cam Blood 6

Hình 2 5 Cam sành 7

Hình 2 4 Cam soàn 7

Hình 2 6 Cam Xã Đoài 7

Hình 2 7 Cam đường 7

Hình 2 8 Quả xoài 9

Hình 2 9 Hình ảnh một số loại xoài 11

Hình 2 10 Một số sản phẩm đồ hộp nước cam ép 14

Hình 2 11 Hình ảnh xoài sấy khô 15

Sơ đồ 3 1 Quy trình công nghệ chế biến đồ hộp nước cam ép 20

Sơ đồ 3 2 Quy trình công nghệ chế biến xoài sấy khô 21

Hình 6 1 Cân nguyên liệu ZEMIC 48

Hình 6 2 Máy rửa rau quả đa chức năng FENXIANG WA-2000 49

Hình 6 3 Thiết bị chần 51

Hình 6 4 Máy ép trục vít 53

Hình 6 5 Thiết bị lọc khung bản 53

Hình 6 6 Nồi nấu hai vỏ 54

Hình 6 7 Bunke chứa đường 55

Hình 6 8 Thiết bị phối trộn 56

Hình 6 9 Thiết bị thanh trùng 57

Hình 6 10 Nguyên tắc hoạt động của thiết bị chiết rót hộp giấy vô trùng Tetrapak 58

Hình 6 11 Thiết bị chiết rót vô trùng 59

Hình 6 12 Máy gắn ống hút 60

Hình 6 13 Nguyên tắc hoạt động của máy tự động đóng thùng carton 60

Hình 6 14 Máy tự động đóng thùng 61

Hình 6 15 Bơm li tâm 62

Hình 6 16 Cân nguyên liệu ZEMIC 64

Hình 6 17 Băng tải phân loại 64

Hình 6 18 Thiết bị rửa xoài 65

Hình 6 19 Thiết bị chần 67

Hình 6 20 Thiết bị sấy băng tải nhiều tầng 68

Hình 6 21 Thiết bị bao gói 69

Hình 6 22 Nồi nấu 2 vỏ 70

MỞ ĐẦU

Trong thời đại ngày nay, xu thế toàn cầu hóa, hội nhập kinh tế thế giới diễn ra mạnh mẽ trên quy mô lớn Toàn cầu hóa kinh tế tạo ra cơ hội phát triển nhưng cũng chứa đựng một thách thức lớn cho các quốc gia và Việt Nam cũng chịu sự tác động từ quá trình này Quá trình hội nhập kinh tế yêu cầu một định hướng kinh tế phù hợp, nền kinh kế thị trường gắn liền với sự phát triển của sản xuất hàng hóa và đi kèm một điều quan trọng trong đó có sự xuất khẩu hàng hóa

Việt Nam là một nước có ưu thế về điều kiện sinh thái và lao động, có tiềm năng lớn về sản xuất các loại rau quả mà thị trường thế giới có nhu cầu Tuy nhiên từ khi đất nước chuyển đổi cơ cấu quản lí kinh tế, thị trường truyền thống bị thu hẹp, thị trường mới còn trong giai đoạn thử nghiệm Việt Nam chịu sự cạnh tranh mạnh trong xuất khẩu rau quả từ các nước trong khu vực và trên thế giới bởi các lý do: giá thành cao, chất lượng chưa cao, thiếu thương hiệu… Do đó, kim ngạch xuất khẩu còn rất thấp Xoài và cam là hai quả có giá trị kinh tế cao, được trồng nhiều ở miền Nam Mỗi năm lượng xoài chín đồng loạt dẫn đến quá tải, ứ đọng trong thị trường Với đặc điểm thu hoạch và tiêu thụ đó, ta cần quan tâm đến công nghệ bảo quản và chế biến 2 mặt hàng này, tạo ra những mặt hàng mới đa dạng và thời hạn sử dụng dài hơn Từ nguyên liệu là xoài có thể chế biến thành những sản phẩm thông dụng như nước ép xoài, mứt xoài, nectar xoài, Với cam có thể chế biến thành nước ép, mứt cam, bột cam, Trong

đó sản phẩm xoài sấy khô có chi phí thấp, thời gian bảo quản lâu, nước ép cam là một nguồn dinh dưỡng cân đối và là sự lựa chọn ưu tiên của nhiều hộ gia đình

Nhận thấy tầm quan trọng và tiềm năng to lớn của ngành rau quả, với mục đích sản xuất ra sản phẩm đáp ứng nhu cầu tiêu dùng trong nước và xuất khẩu, em thiết kế

“Nhà máy chế biến rau quả” với hai mặt hàng chính:

- Mặt hàng: đồ hộp nước cam ép – năng suất 0,8 tấn sản phẩm/giờ

- Mặt hàng: xoài sấy khô – năng suất 20 tấn nguyên liệu/ca

Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KĨ THUẬT

Trái cây là nguyên liệu có thời gian bảo quản ngắn và dễ dàng hư hỏng trong quá trình vận chuyển Do đó việc chọn địa điểm để xây dựng phân xưởng đóng vai trò quan trọng Vị trí của nhà máy phải đảm bảo được chất lượng và số lượng nguyên liệu cho sản xuất, cũng như hoạt động tiêu thụ của nhà máy

Qua tìm hiểu vị trí địa lí, đặc điểm thiên nhiên, nguồn cung cấp nguyên liệu, điều kiện điện, nước, nhiên liệu, nguồn lao động, thị trường tiêu thụ sản phẩm… Em quyết định xây dựng: “Nhà máy chế biến rau quả” với hai mặt hàng đồ hộp nước cam ép và xoài sấy khô tại khu công nghiệp Tân Hương, huyện Châu Thành, tỉnh Tiền Giang

1.1 Vị trí địa lí

Tiền Giang là tỉnh vừa thuộc vùng đồng bằng sông Cửu Long, vừa nằm trong vùng kinh tế trọng điểm phía Nam, nằm cách thành phố Hồ Chí Minh 70 km về hướng Nam và cách thành phố Cần Thơ 90 km về hướng Bắc Phía Bắc và Đông Bắc giáp Long An và TP Hồ Chí Minh, phía Tây giáp Đồng Tháp, phía Nam giáp Bến Tre và Vĩnh Long, phía Đông giáp biển Đông

Khu công nghiệp Tân Hương, huyện Châu Thành, tỉnh Tiền Giang cách thành phố Mỹ Tho 12 km, cách thành phố Hồ Chí Minh 50 km, nằm cạnh Quốc lộ 1A và tuyến đường cao tốc thành phố Hồ Chí Minh – Trung Lương

Diện tích: 197 ha [16]

1.2 Đặc điểm thiên nhiên

- Khí hậu nhiệt đới gió mùa, chia làm 2 mùa rõ rệt là mùa mưa và mùa khô

- Hướng gió chủ đạo: Tây Nam – Đông Bắc

- Lượng mưa trung bình hằng năm: 1467mm

- Nhiệt độ trung bình trong năm là 28oC, nhiệt độ thấp nhất trong năm là 26oC, chênh lệch nhiệt độ giữa các tháng không lớn, khoảng 4oC

- Độ ẩm không khí trung bình hằng năm: 79,8% [17]

1.3 Nguồn cung cấp nguyên liệu

Nằm bên bờ sông Tiền với nhiều phù sa, vùng đất tỉnh Tiền Giang rất thích hợp trồng cây ăn quả Đến nay, diện tích cây ăn quả của tỉnh Tiền Giang chiếm 10% diện tích cây ăn quả cả nước, cho sản lượng gần 900 nghìn tấn quả/năm, đạt giá trị hơn 2.500 tỷ đồng, chiếm 24% giá trị sản xuất của ngành nông nghiệp, trung bình mỗi ha đất trồng cây ăn quả có thu nhập từ 80–100 triệu đồng/năm

Tiền Giang hiện có khoảng 6.000 ha trồng cam sành, tập trung chủ yếu ở huyện Cái Bè [18] Nguồn nguyên liệu cam được thu nhận chủ yếu từ các tỉnh phía Nam như:

Vĩnh Long, Tiền Giang, Cần Thơ, các tỉnh Bắc Bộ như: Hà Giang, Tuyên Quang, Yên Bái,… các tỉnh Bắc Trung Bộ như: Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình,… Nguồn nguyên liệu xoài được thu mua chủ yếu từ các tỉnh Đồng Bằng sông Cửu Long như: Long An, Bến Tre, Đồng Tháp, Hiện Tiền Giang trồng hơn 4.700 hecta xoài, chủ yếu

là xoài cát Hòa Lộc, xoài Cát Chu và xoài ghép tập trung nhiều nhất ở huyện Cái Bè với hơn 3.500 hecta [19]

1.4 Nguồn cung cấp điện

Nhà máy sử dụng nguồn điện trên mạng lưới quốc gia, đường dây 500 KVqua 02 trạm biến áp 220kV Cai Lậy (gồm 02 máy biến áp 220/110kV–2x125MVA) và 220kV

Mỹ Tho 2 (có 01 máy biến áp 220/110/22kV–125MVA) đã được hạ thế xuống 220/380 V Ngoài ra, nhà máy còn có nhà máy phát điện dự phòng [17]

1.5 Nguồn cung cấp nhiên liệu

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

1.6 Nguồn cung cấp nước và thoát nước

- Cấp nước

Hiện tỉnh có 13 nhà máy khai thác nước mặt và nhiều trạm giếng khoan khai thác nước ngầm, cung cấp cho các đô thị với tổng công suất 160,600m3/ngày-đêm, trong đó

nguồn nước mặt chiếm 73,35%, nước ngầm chiếm 26,65%

Nhà máy sử dụng nguồn nước được lấy từ nhà máy cấp nước của tỉnh Tiền Giang Nhu cầu sử dụng nước của nhà máy là rất lớn đồng thời mục đích sử dụng cũng khác nhau Do vậy, cần phải có chế độ xử lý nước thích hợp để không ảnh hưởng đến

chất lượng của thành phẩm và sức khỏe của công nhân

- Thoát nước

Nước thải của nhà máy chủ yếu chứa các chất hữu cơ là môi trường vi sinh vật dễ phát triển, dễ làm lây nhiễm dụng cụ thiết bị và nguyên liệu nhập vào nhà máy, sẽ ảnh hưởng lớn đến chất lượng thành phẩm Do vậy, vấn đề thoát nước của nhà máy là rất quan trọng, cần phải có hệ thống thoát nước hoàn chỉnh nhằm hạn chế tối đa lượng nước thải lắng đọng trong khu vực sản xuất Bên cạnh đó, nguồn nước thải của nhà máy trước khi thải ra sông hồ cần phải qua hệ thống xử lý nước thải sơ bộ

1.7 Giao thông

Tính đến năm 2012, mạng lưới giao thông toàn tỉnh đã có 7.025,61 km, với mật

độ bình quân là 2,81 km/km2, tỷ lệ nhựa hóa 10,47%, xi măng 27.19% Trong đó, có

01 đường cao tốc dài 12 km, chiếm 0,16%; có 04 quốc lộ, dài 137,07 km, chiếm 1,95%; 30 đường tỉnh, dài 446,5 km, chiếm 6,01%; đường huyện 890,35 km, chiếm 12,67%, còn lại là đường xã, nội thị, chuyên dùng

1.8 Nguồn nhân lực

Nhà máy tuyển lao động ở tại Tiền Giang và các địa phương lân cận Đội ngũ cán

bộ khoa học kỹ thuật và quản lý nhà máy sẽ tiếp nhận các kỹ thuật của các trường đại học trên toàn quốc Đây là lực lượng nòng cốt của nhà máy, được đào tạo cơ bản, dễ dàng nắm bắt được các tiến bộ của các thành tựu khoa học kỹ thuật mới của các nước tiên tiến trên thế giới, góp phần cải tiến kỹ thuật, công nghệ của nhà máy

1.9 Thị trường tiêu thụ

Sản phẩm đồ hộp nước cam ép và xoài sấy khô là những mặt hàng có giá trị dinh dưỡng cao, lựa chọn ưu tiên của người tiêu dùng trong nước nói chung, các tỉnh phía Nam nói riêng và được xuất khẩu ra nước ngoài

1.10 Hợp tác hóa

Nhà máy đặt trong khu công nghiệp nên có sự liên hợp với các nhà máy khác về

sử dụng điện, hơi, nước, các công trình giao thông vận tải

Bên cạnh đó, việc liên hợp với các nhà vườn về khoa học kỹ thuật chăm sóc cây trồng cũng góp phần đảm bảo được chất lượng cũng như số lượng nguyên liệu cho việc sản xuất thuận lợi của nhà máy

1.11 Xử lý chất thải

Các phế liệu từ nhà máy cần được xử lý để tránh làm ô nhiễm môi trường làm việc cũng như môi trường xung quanh Với hai loại nguyên liệu là cam và xoài thì phế liệu từ chúng đều có thể tận dụng làm phân bón vi sinh hoặc tinh dầu cam Do đó các loại phế liệu này có thể bán cho các nhà máy khác, vừa đảm bảo vệ sinh lại vừa mang tính kinh tế

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

biến rau quả với hai mặt hàng: đồ hộp nước cam ép – năng suất 0,8 tấn sản phẩm/giờ

và xoài sấy khô – năng suất 20 tấn nguyên liệu/ca ở khu công nghiệp Tân Hương tỉnh Tiền Giang là hoàn toàn khả thi

Chương 2: TỔNG QUAN

2.1 Nguyên liệu

2.1.1 Cam

2.1.1.1 Nguồn gốc

Cam là loài cây ăn trái có tên khoa

học là Citrus xinensis, cùng họ với bưởi

Từ xưa, cam đã được con người trồng

khi lai giống giữa loài bưởi và quýt

Khoảng 2200 năm TCN, cây cam đã

được biết đến ở Trung Quốc, tuy nhiên

nguồn gốc cây vẫn chưa xác định rõ Sau

đó, cam được trồng mọi nơi trên thế giới,

từ Ấn Độ đến Đông Nam Á, châu Âu,

vùng Địa Trung Hải, châu Mỹ Những

người làm vườn ở châu Mỹ đã đem giống

đến trồng tại Châu Úc và châu Phi

Cam được trồng ở những nơi khí

hậu ấm áp, cần đủ ánh sáng, nhiệt độ thuận lợi 23–29°C, độ ẩm 70–80%, loại đất thích hợp là đất phù sa ven sông, phì nhiêu màu mỡ [12]

có màu xanh nhạt Quả có kích cỡ nhỏ tới trung bình, vỏ mỏng, hạt màu cam sáng, da nhẵn và đặc biệt mùi vị dịch ép rất thơm kể cả sau khi chế biến Với những ưu điểm mùi vị dịch ép thơm ngọt, sậm và bền, ít tạo vị đắng, tỷ lị dịch trái thu được cao nên loại cam này rất thích hợp cho sản xuất nước ép

Cam Navel

Giống cam Navel có thời gian thu hoạch ngắn hơn và quả to hơn so với giống cam tròn Quả có màu sáng đậm cho tới cam, dễ lột vỏ Mặc dù cho tỷ lệ dịch ép cao

Hình 2 1 Quả cam [20]

và không có hạt nhưng giống cam này không thích hợp cho sản xuất nước ép vì tạo ra

vị đắng

Cam Blood

Giống cam Blood hay còn gọi là giống cam múi đỏ, có múi và tép cam màu đỏ sậm sáng đẹp Đây là giống cam ngon và hấp dẫn nhất trong các giống cây có múi tìm thấy ở Địa Trung Hải Kích thước trái trung bình, cho dịch ép nhiều và ít chua hơn các loại cam khác Thích hợp cho sản xuất nước ép tuy nhiên màu không bền trong quá trình chế biến và bảo quản bởi hàm lượng anthocyanin tạo màu đỏ đậm có khuynh hướng bị nhạt dần

Cam ngọt

Giống cam ngọt trồng ở Đại Trung Hải, không thích hợp cho sản xuất nước cam

ép Dịch nước ép có hàm lượng acid thấp không đủ khả năng ức chế vi sinh vật

Ở Việt Nam cam được chia làm ba nhóm: cam chanh, cam sành, cam đắng Một

số giống cam phổ biến như cam Xã Đoài, Động Đình, cam sành, cam soàn…

 Cam Xã Đoài ( Nghệ An )

Cây tương đối cao, cho quả ngon, vỏ mỏng và bóng, ít xơ Giống nay được trồng

ở tỉnh Nghệ An, thường dùng để sản xuất mứt cam và nước ép

 Cam sành

Giống cam sành phổ biến là giống cam Bố Hạ được trồng ở bãi phù sa Hà Bắc trên đất thoát nước Cam sành cũng được trồng ở vùng chuyên canh đồng bằng sông Cửu Long rất nhiều, thu hoạch từ tháng 7–12 Khi chín có màu vàng hay đỏ sẫm, vỏ sần sùi và mịn, ruột màu đỏ, dễ bóc vỏ, hạt có màu nâu lục, vị ngọt hơi chua Giống cam này cũng thích hợp cho sản xuất đồ hộp nước ép

 Cam Động Đình

Giống cam Động Đình được trồng nhiều ở Hải Hưng, rất dễ trồng và chịu được điều kiện khí hậu khắc nghiệt Cây cho trái to, màu đỏ tía, cho nước nhiều nhưng hơi chua

Hình 2 3 Cam Navel [20] Hình 2 2 Cam Blood [20]

 Cam soàn

Cam soàn có nguồn gốc từ Cần Thơ và nay được trồng nhiều ở đồng bằng sông Cửu Long Quả có kích cỡ to, trái hình cầu, tép cam ráo nước và vị thanh, có những vòng xoáy như đồng tiền, ruột vàng

 Cam đường

Quả có khối lượng nhỏ khoảng 100g, vị gần giống như quả quýt Quả dễ bóc múi

và dễ chia, có màu đỏ sẫm, lá không có gai Có ba loại chính là cam giấy, cam chua và cam voi [12]

2.1.1.3 Thành phần hóa học của quả cam

Cam là loại quả rất giàu vitamin C, khoảng 65% trong múi quả Trong thành phần dinh dưỡng quả cam cũng chứa nhiều vitamin A, canxi và chất xơ Vỏ quả chứa nhiều tinh dầu tạo mùi thơm, khoảng 90% d-limonen, một dung môi dùng trong nhiều hóa chất dùng trong gia đình, cùng với dầu chanh dùng để làm chất tẩy dầu mỡ và tẩy rửa nói chung Ngoài ra còn có các acid butyric, authranilat, methyl, ester caprylic Thành phần hóa học trong 100g cam được thể hiện ở bảng 2.1

Hình 2 4 Cam sành [20]

Hình 2 5 Cam soàn [20]

Hình 2 6 Cam đường [20]

Hình 2 7 Cam Xã Đoài [20]

Bảng 2 1 Thành phần hóa học của cam [12]

2.1.1.4 Công dụng của cam

Cam được xem là một loại quả tuyệt vời, một lựa chọn thông minh và hàng đầu cho sức khỏe Sử dụng cam thường xuyên tốt cho hệ tiêu hóa, tăng cường hệ miễn dịch cho cơ thể, người bệnh nhanh hồi phục sức khỏe, nhanh lành vết thương [23]

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng nước cam có thể giúp cải thiện tuần hoàn máu, giúp

giảm nguy cơ bệnh tim Trong nước cam chứa nhiều vitamin C làm giảm huyết áp, chống mệt mỏi, bảo vệ tế bào cơ thể Đồng thời trong cam nhiều chất xơ hỗ trợ cho quá trình tiêu hóa, ngăn ngừa bệnh về dạ dày Vỏ cam cũng có rất nhiều tác dụng, trị

hôi miệng, chăm sóc da… [24]

2.1.1.5 Thu hoạch và bảo quản cam

Ở Việt Nam, cây cam thường ra hoa vào tháng 1–2, có quả vào tháng 11–12, thời gian thu hoạch khoảng 212–221 ngày sau khi đậu trái

Tùy từng giống cam sẽ có thời gian thu hoạch khác nhau Yêu cầu khi thu hoạch quả đạt độ chín 1/3 vỏ quả chuyển màu vàng, không thu hoạch khi quả còn quá xanh

Thời tiết cũng ảnh hưởng đến thu hoạch, chọn ngày nắng ráo để hái, dùng kéo cắt cuống quả, thao tác nhẹ nhàng tránh hư hỏng cơ học

Sau khi thu hoạch cần các có phương pháp bảo quản thích hợp để đảm bảo phẩm chất của cam Các phương pháp thường gặp như bảo quản cam bằng cát, bảo quản bằng hóa chất, phương pháp điều chỉnh khí quyển…[12]

2.1.2 Xoài

2.1.2.1 Nguồn gốc và đặc điểm thực vật

Xoài là loại trái cây nhiệt đới có tên khoa học là Mangifera indica, thuộc họ

Anacardiaceae Xoài có xuất xứ từ Đông Nam Á khoảng 4000 năm lại đây Từ thế kỷ

16, người Bồ Đào Nha đã giới thiệu xoài đến Nam Phi và Brazil và ngày nay xoài đã

có mặt rộng rãi trên khắp thế giới Ở Việt Nam, xoài được trồng chủ yếu ở vùng ĐBSCL, Khánh Hòa…

Thân cây xoài cao khoảng 10–15m, sống

lâu năm Sau 6–8 năm từ lúc trồng xoài sẽ ra hoa,

thường ra hoa vào tháng 12 đến tháng 3 dương

lịch

Quả xoài có hình dáng tròn đến hơi dài, khi

chín có màu vàng đến đỏ, vị ngọt nhẹ và có mùi

thơm Xoài là cây ưa sáng, chịu úng tốt, thích

hợp với đất nhẹ kém màu mỡ, lượng đạm và kali

ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng quả thu được

Trong trường hợp thiếu kali cho quả nhỏ, thừa

kali quả bị nứt, nhiều đạm cho quả ít

Cấu tạo

Quả xoài có cấu tạo gồm 3 bộ phận chính:

+ Vỏ quả: là lớp vỏ mỏng, có độ dai, ban đầu có màu xanh, khi chín chuyển sang màu vàng, xanh vàng hoặc phớt hồng tùy giống

+ Thịt quả: chứa nhiều nước, có xơ hoặc không có xơ Thịt quả có màu vàng nhạt đến vàng đậm khi chín Thịt quả là phần được thu hồi để chế biến các sản phẩm từ xoài

+ Hạt quả: mỗi quả có một hạt quả được bao bọc bởi lớp thịt quả Đối với quả

xoài khi chín thì hạt quả thường dính với phần thịt quả

+ Kích thước: tùy từng giống xoài mà có kích thước khác nhau, thường rộng 10–15cm và dài 15–20cm

+ Khối lượng: khoảng 0,25–1kg [7]

- Xoài Cát Chu:

Gọi là cát Chu vì đầu trái xoài nơi có cuống chu ra, có xuất xứ từ Đồng Tháp Khi chín vỏ quả và thịt quả có màu vàng ửng đỏ, ngọt, thơm, ít xơ, dạng trái hơi tròn, trọng lượng trái trung bình 250–350g, vỏ trái mỏng, chua Đây là giống xoài ra hoa rất tập trung và dễ đậu trái, năng suất rất cao Thời gian cho trái vào tháng 12 dương lịch hoặc sớm hơn 3–4 tháng trước đó

- Xoài Tượng:

Xoài Tượng thường chỉ ăn khi trái xanh chưa chín, lúc này có thịt dày và giòn, quả rất chắc, ít xơ, có vị chua Xoài tượng có hình dáng dài, thuôn, khối lượng khoảng 600–800g/quả Loại này trồng rất nhiều ở các vùng miền Trung

- Xoài Bưởi:

Xoài Bưởi có xuất xứ từ Tiền Giang, quả nhỏ hơn xoài cát Xoài Bưởi ít được ưa chuộng bởi quả có phẩm chất kém, có mùi hôi và không ngọt

- Xoài Thơm:

Xoài Thơm có 2 giống xoài Thơm trắng và xoài Thơm đen Xoài Thơm đen có

vỏ trái màu xanh sẫm Khối lượng Xoài Thơm tương đương với xoài Bưởi 250–350g, quả có vị ngọt và hương rất thơm

- Xoài Khiêu Sa Vơi:

Giống xoài này cho năng suất cao, thời gian thu hoạch vào tháng 3–4 hoặc sớm hơn Hình dạng quả thuôn dài, khi chín thịt màu vàng nhạt, vị ngọt, không có xơ và hạt nhỏ

- Xoài Thanh Ca: Là giống xoài ăn xanh, cây phát triển mạnh, lá thon dài, đầu hơi nhọn, trái dài hơi cong, nặng trung bình 300g [12]

Xoài cát Hòa Lộc

Xoài cát Hòa Lộc được lựa chọn làm nguyên liệu để sản xuất xoài sấy Đây là một trong những giống xoài nổi tiếng nhất ở đồng bằng Sông Cửu Long- Việt Nam và

là một trong những loại quả được ưa chuộng bởi màu sắc hấp dẫn, mùi vị thơm ngon

và có giá trị dinh dưỡng cao

+ Hình dạng: hình trái xoan, đỉnh nhọn, sắc nét

+ Trọng lượng: 350–500g/quả

+ Màu sắc: khi chín vỏ vàng nhạt, thịt quả màu vàng tươi

+ Vị: ngọt và có mùi thơm đặc trưng

2.1.2.3 Thành phần hóa học của quả xoài

Xoài chứa lượng lớn nước trong cơ thể, ngoài ra thành phần hóa học của xoài còn có đường, acid, carotene, các loại vitamin đặc biệt là vitamin B, vitamin C Vitamin A nhiều vào lúc quả chín và vitamin C có nhiều lúc xanh

Acid hữu cơ chủ yếu trong xoài là acid citric và một số ít acid malic, acid oxalic… Trong xoài có chứa cả acid amin không thay thế như tryptophan 0,008%, lysine 0,041%, leucine 0,031%, histidine 0,012%, valine 0,026%, isoleusine 0,018%, Các hợp chất thuộc 3 nhóm car-3-ene, α-capoene và ethyldodecanoate quyết định mùi hương của xoài, các hợp chất này dễ bay hơi trong quá trình chế biến [12]

Bảng 2 2 Thành phần hóa học của xoài tính trong 100g ăn được [12]

2.1.2.4 Công dụng của xoài

Xoài là một loại trái cây giàu dinh dưỡng, tốt cho sức khỏe Sử dụng xoài thường xuyên giúp ngăn ngừa ung thư, giảm lượng cholesterol, làm sạch da từ bên trong, kiềm hóa cơ thể, tăng cường hệ miễn dịch Lá xoài còn tốt cho những người

mắc bệnh tiểu đường

Các hợp chất chống oxy hóa trong quả xoài là isoquercitrin, quercetin, fisetin, astragalin, methylgallat, axit gallic cũng như các enzim khác Các hợp chất này tác dụng bảo vệ cơ thể, chống lại ung thư ruột, ung thư tuyến tiền liệt và bệnh bạch cầu Hàm lượng cao vitamin C, pectin và chất xơ có tác dụng làm giảm nồng độ

cholesterol trong huyết thanh, cải thiện tình trạng rối loạn mỡ trong máu

Ăn xoài có thể giúp cải thiện làn da, làm sạch lỗ chân lông bị tắc và loại bỏ mụn

Tuy nhiên ăn ít xoài chín thì nhuận trường, ăn nhiều sẽ bị tiêu chảy, người nóng bứt rứt, rôm sảy, mụn nhọt Mỗi ngày không nên ăn nhiều hơn 2 quả xoài Không ăn lúc đói hoặc sau ăn no [25]

2.1.2.5 Thu hoạch và bảo quản xoài

Khi quả xoài đạt kích thước tối đa, vỏ quả chuyển sang màu vàng và xung quanh có lớp phấn mỏng bắt đầu thu hoạch Thời gian thu hoạch tùy loại giống, thường tháng 4 đến tháng 6, miền Nam sớm hơn

Có nhiều phương pháp bảo quản xoài sau khi thu hoạch Bảo quản trong điều kiện lạnh 7–10°C, độ ẩm 85–90% trong 1 tháng Bảo quản bằng cách điều chỉnh khí quyển, bảo quản trong túi PE dày 0,05–0,08mm để bao từng trái xoài và bảo quản ở 10°C trong 3 tuần, sau đó bỏ bao và bảo quản ở 22°C trong 1 tuần Ngoài ra có thể bảo quản xoài bằng dung dịch chistosan rất hiệu quả [26]

- Nước phải thỏa mãn về chỉ tiêu độ cứng, độ kiềm, độ oxy hóa, vi sinh

- Nước sử dụng trong công nghệ chế biến rau quả phải là nước mềm, có độ cứng tạm thời khoảng 0,7mg đương lượng canxi/lít, độ cứng vĩnh cữu vào khoảng 0,4–0,7mg đương lượng canxi/lít [27]

2.1.3.2 Đường

Sử dụng đường saccharose, tinh thể đường màu trắng, kích thước tương đối đồng đều, tơi, khô, không vón cục, không có mùi vị lạ, khi pha trong nước thu được dung dịch trong suốt [27]

2.1.3.3 Axit citric, acid ascorbic

Trong công nghiệp sản xuất nước uống, người ta thường sử dụng các axit hữu

cơ như axit citric, ascorbic,… xúc tác phản ứng thủy phân đường saccharose để tạo dung dịch syrup đường nghịch đảo Tiêu chuẩn của axit citric nguyên liệu dùng trong sản xuất thực phẩm được quy định theo TCVN 5561–1991 theo bảng 2.3

2.1.3.4 Kali thiosunfat

Kali thiosunfat là một hợp chất tinh thể không màu ở dạng ngậm 5 nước, sử dụng

như chất chống oxy hóa, chất bảo quản

Bảng 2 3 Chỉ tiêu cảm quan của axit citric [27]

độ khối lượng 20g/lít phải trong suốt

Mùi Dung dịch acid trong nước cất nồng độ 20g/lít không

có mùi

Tạp chất cơ học Không cho phép

2.2 Sản phẩm

2.2.1 Đồ hộp nước cam ép

Đồ hộp nước cam ép là sản phẩm dạng lỏng, được chế biến từ quả cam ép lấy nước có bổ sung đường và một số chất khác, qua quá trình xử lí nhiệt và được đóng trong hộp Sản phẩm có vị ngọt hơi chua, mùi thơm đặc trưng của cam

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

+ Hàm lượng cồn: hàm lượng cồn không được quá 3g/kg

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

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

+ Hàm lượng kim loại nặng theo quy định của Bộ Y tế [15]

2.2.1.3 Giá trị dinh dưỡng của sản phẩm

Nước cam ép là nguồn cung cấp vitamin C dồi dào (15–20%) giúp thúc đẩy quá trình giải độc và tăng sức đề kháng cho cơ thể Hợp chất citrus limonoid có trong cam

ép giúp phòng chống ung thư vú và ung thư phổi Ngoài ra nước cam ép còn giúp tăng cường độ đàn hồi của thành mạch, giúp ngăn ngừa các trường hợp bị xơ vữa động mạch và tăng huyết áp

Trong cam có những hợp chất khác lại có khả năng chống oxy hóa cao hơn gấp 6 lần so với vitamin C: hesperidin từ flavanoid, có nhiều trong lớp vỏ xơ trắng, màng bao múi cam và một ít trong tép và hạt cam, có khả năng giảm cholesterol xấu (LDL)

và tăng cholesterol tốt (HDL)

Khi uống nước cam đều đặn, chúng ta (đặc biệt là trẻ nhỏ) có thể tận hưởng những dưỡng chất từ loại trái cây chua này (ít calo, giàu vitamin) và có thể giúp ngăn ngừa nguy cơ phát triển các bệnh tim mạch ở tuổi trưởng thành

2.2.2 Xoài sấy khô

2.2.2.1 Sản phẩm xoài sấy khô

Sản phẩm xoài lát sấy khô có dạng lát mỏng, màu vàng nhạt, vị chua ngọt nhẹ, mùi thơm đặc trưng của xoài Độ ẩm của sản phẩm trong khoảng từ 14–18% Xoài lát sấy khô được chế biến nhiều ở Thái Lan và một số nước ở Châu Á Đây là một sản phẩm thơm ngon và cung cấp nhiều dinh dưỡng, đặc biệt nguồn vitamin [28]

• Mùi: mùi thơm đặc trưng của xoài chín

• Vị: chua ngọt hài hòa của xoài chín

Chỉ tiêu vật lí

• Độ ẩm 14–18%

• Kích thước lát xoài sấy (cm): dài 8,3–8,7; rộng 2,6–3,3; dày 0,3–0,6

Chỉ tiêu hóa học

Hàm lượng hóa chất không mong muốn phù hợp theo Quyết định số 46/2007/

QĐ-BYT ngày 19/12/2007 của Bộ Y tế [28]

Chỉ tiêu vi sinh

Hình 2 11 Hình ảnh xoài sấy khô

[28]

Bảng 2 4 Chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm xoài sấy khô [28]

2.2.2.3 Giá trị dinh dưỡng của sản phẩm

Bảng 2 5 Giá trị dinh dưỡng trong 100g sản phẩm [28]

Thành phần Giá trị dinh dưỡng Thành phần Giá trị dinh dưỡng

2.3.1 Chọn phương án thiết kế cho sản phẩm đồ hộp nước cam ép

2.3.1.1 Quá trình tiền xử lí cam trước khi ép

Quá trình xử lí cam nguyên liệu bao gồm công đoạn lựa chọn, rửa, bóc vỏ cam

Vỏ cam chứa nhiều tinh dầu, có tới 90% d-limonen gây vị đắng cho sản phẩm Do đó, việc bóc vỏ cam trước khi ép rất quan trọng Để thuận lợi cho việc bóc vỏ, giảm sự nhiễm tinh dầu nhiều trong sản phẩm cần xử lí nhiệt trước khi bóc vỏ, ở nhiệt độ cao

sẽ phân cắt các mạnh protopectin thành pectin, cấu trúc vỏ mềm hơn và dễ bóc vỏ hơn Chọn phương án chần trước khi bóc vỏ, nhiệt độ 90-100°C, thời gian 55-60s

2.3.1.2 Quá trình ép

Trong sản xuất nước rau quả, quá trình chế biến sản phẩm bằng cơ học do một áp lực bên ngoài tác dụng gọi là ép và thực chất quá trình ép là quá trình tách chất lỏng (dịch bào) ra khỏi bã rắn (nguyên liệu) Trong quá trình ép chú ý đến hiệu suất ép, đó

là chỉ tiêu quan trọng nhất [1]

Ép là công đoạn quan trọng trong quá trình sản xuất nước cam ép, các điều kiện, thông số kỹ thuật, phương pháp ép đều ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm Đối với cam thì cần áp lực ép là 7–10 atm

Một số phương pháp ép như sau:

Ép trục vít: ưu điểm là máy làm việc liên tục, có thể sử dụng cho nhiều loại

nguyên liệu khác nhau, năng suất của máy ép lớn, có thể lên tới 5 tấn nguyên liệu trong 1 phút Nguyên liệu bị xé nát thành từng mảnh, nguyên liệu cứng, nhiều xơ

Ép thủy lực: có thể dùng cho vật liệu cứng và có sợi Áp lực ép có thể tạo ra bằng

phương pháp cơ học (lò xo), thủy lực (áp lực dầu) hoặc không khí nén

Ép khí: thường ép các loại trái cây mềm tránh sự vò nát, dùng nhiều trong dây

chuyền sản xuất nước quả trong cho các nguyên liệu không cứng [8]

Chọn phương pháp ép trục với máy ép trục vít

2.3.1.3 Quá trình lọc

Mục đích quá trình lọc nhằm loại bỏ thịt quả, tinh bột, hợp chất keo, protein, nhằm cải thiện giá trị cảm quan của sản phẩm Có các thiết bị lọc:

Lọc khung bản: bao gồm các tấm khung bản ghép lại với nhau, dịch lọc đi qua

vải lọc ra ngoài còn bã lọc theo các rãnh thoát ra ngoài Ưu điểm của phương pháp là làm việc với năng suất cao, bề mặt lọc trên 1 đơn vị diện tích sản xuất lớn, có thể ngừng không cho một vài bản làm việc, dễ thay vải lọc

Thiết bị lọc tấm: làm việc với năng suất cao nhưng khó thay vải lọc, giá thành

cao, khó kiểm tra bề dày bã

Thiết bị lọc ống: cũng không thích hợp cho việc lọc dịch cam vì lỗ mao quản của

các ống dễ bị bịt kín và không quan sát được quá trình lọc

Chọn thiết bị lọc khung bản

2.3.1.4 Quá trình thanh trùng

Thanh trùng nhằm tiêu diệt các vi sinh vật và nha bào của chúng tồn tại trong sản phẩm để đảm bảo chất lượng của sản phẩm tốt nhất về giá trị cảm quan và dinh dưỡng, đảm bảo sức khỏe, không gây hại cho người sử dụng, kéo dài thời gian bảo quản Chế độ thanh trùng phụ thuộc vào pH của sản phẩm, giá trị pH của nước cam ép nhỏ hơn 4,6 nên chế độ thanh trùng ở nhiệt độ nhỏ hơn 100°C

Thanh trùng bằng nhiệt độ cao dùng nước nóng và hơi nước Nhiệt độ thanh trùng thích hợp với đồ hộp dứa nước đường là 1000 C, thời gian thanh trùng phụ thuộc vào khối lượng của đồ hộp và kích cỡ của miếng dứa khoanh

Việc lựa chọn chế độ thanh trùng trước hay sau chiết rót 1 phần phụ thuộc vào sự lựa chọn bao bì

Bao bì thủy tinh: dễ vỡ, dễ tổn thất các chất dinh dưỡng trong quá trình bảo quản dưới sự tiếp xúc với ánh sáng

Bao bì sắt tây: giá thành cao, sản phẩm có môi trường acid cao không thích hợp, bền nhiệt và bền cơ học

Bao bì tetrapak: thích hợp với các sản phẩm lỏng, cấu tạo bao bì có màng Al bảo

vệ sản phẩm tránh tổn thất dinh dưỡng ngoài ánh sáng, dễ dàng xếp hộp gọn gàng thuận lợi cho lưu kho hay vận chuyển phân phối, rẻ tiền và có thể tái chế Tuy nhiên kém bền nhiệt nên cần thanh trùng rồi mới rót hộp

Vậy lựa chọn chế độ thanh trùng ngoài bao bì sử dụng bao bì tetrapak

2.3.2 Chọn phương án thiết kế cho sản phẩm xoài sấy khô

2.3.2.1 Quá trình tiền xử lí xoài trước khi sấy

➢ Chần

Chần là phương pháp xử lý nhiệt độ cao trong thời gian vài phút nhằm vô hoạt enzyme polyphenoloxydasse, peroxydase để hạn chế tối đa phản ứng sẫm màu nguyên liệu trong khi sấy và đồng thời nhiệt độ cao giúp diệt một phần vi sinh vật Ngoài ra, chần còn làm thay đổi một phần cấu trúc và thể tích khối lượng nguyên liệu có lợi cho công đoạn ngâm dịch đường nhờ tác dụng bài khí trong gian bào và làm cho độ thấm

hút của màng tế bào tăng lên giúp rút ngắn thời gian sấy [26]

➢ Ngâm trong dung dịch đường

Khi ngâm xoài trong dung dịch đường có nồng độ cao (40–50°Bx), do sự chênh lệch nồng độ trong nguyên liệu và ngoài môi trường, quá trình thẩm thấu xảy ra nên nước trong nguyên liệu sẽ đi ra ngoài dung dịch và chất hòa tan sẽ dịch chuyển theo chiều ngược lại từ dung dịch vào trong nguyên liệu Sau quá trình này, sản phẩm sẽ khô hơn do một phần nước rút ra ngoài, rút ngắn thời gian sấy Đồng thời, dịch đường

có nồng độ chất tan cao ngoài tạo vị ra còn giúp tiêu diệt một phần vi sinh vật Sản phẩm sau khi ngâm không ổn định ở điều kiện thông thường phải đem đi sấy

Ngâm trong dung dịch đường là một công đoạn có ý nghĩa quan trọng góp phần tăng hiệu quả của quá trình sấy và tạo ra hương vị đặc trưng của sản phẩm Theo nghiên cứu cho thấy xoài không có xử lí chần thì ngâm dung dịch đường ở 40°Bx trong 18 giờ Xoài có xử lý chần thì ngâm trong dung dich đường có nồng độ 45°Bx

có thời gian ngâm ngắn hơn, trong 2 giờ cho sản phẩm có giá trị cảm quan tốt [26]

2.3.2.1 Quá trình sấy

Sấy là quá trình làm bốc hơi nước trong sản phẩm bằng nhiệt, quá trình khuếch tán ẩm do chênh lệch ẩm ở bề mặt và bên trong vật liệu, ở bề mặt vật liệu và môi trường xung quanh

Để thực hiện quá trình sấy, có thể dùng nhiều hệ thống sấy khác nhau

Phòng sấy: Dùng trong sản xuất nhỏ (1–20 tấn/ngày) hoặc trong thử nghiệm Giá

thành, chi phí bảo dưỡng thấp, sử dụng linh hoạt để sấy các loại nguyên liệu khác nhau Tuy nhiên, điều kiện sấy tương đối khó kiểm soát và chất lượng sản phẩm dao động do sự phân phối nhiệt đến nguyên liệu không đều

Hầm sấy: Khả năng sấy 1 lượng lớn nguyên liệu trong 1 thời gian tương đối

ngắn, chúng được sử dụng rộng rãi Được thay thế bằng phương pháp sấy băng chuyền

và sấy tầng sôi do hiệu suất năng lượng của sấy hầm thấp hơn, chi phí lao động cao hơn và chất lượng sản phẩm không tốt bằng 2 phương pháp này

Sấy băng chuyền: Điều kiện sấy được kiểm soát tốt và năng suất cao nên thường được

dùng để sấy sản phẩm qui mô lớn, sấy liên tục một lượng lớn nguyên liệu trong một thời gian tương đối ngắn và có thể sấy ở nhiệt độ thấp, thiết kiệm diện tích phân xưởng nhà máy, ít tốn nhân công, làm việc tự động

Sấy chân không: Sấy ở nhiệt độ thấp, thích hợp với các nguyên liệu dễ bị biến

đổi do nhiệt Tuy nhiên, chi phí cho thiết bị cao dẫn đến giá thành xoài sấy cao là không cần thiết [2]

Chọn hệ thống sấy băng chuyền

Trong sấy xoài người ta chọn nhiều phương thức sấy khác nhau: Sấy xuôi chiều

và sấy ngược chiều Phương thức sấy ngược chiều thuận lợi hơn vì sử dụng năng lượng hiệu quả hơn, độ ẩm cuối cùng vật liệu thấp hơn Chọn tác nhân sấy là không khí nóng nhằm đảm bảo sản phẩm tinh khiết và chiếm được thị trường

Thời gian sấy ảnh hưởng đến độ ẩm cuối cùng của sản phẩm Nếu thời gian sấy ngắn thì sản phẩm chưa đạt độ ẩm thích hợp cho bảo quản, thời gian sấy dài làm cho sản phẩm có độ ẩm thấp quá thì cấu trúc miếng xoài bị khô cứng, không đạt giá trị cảm quan, tổn thất vitamin [26]

Nhiệt độ càng cao khối lượng xoài giảm càng nhanh, thời gian sấy được rút ngắn nhưng màu sắc sản phẩm càng giảm Thời gian sấy ứng với các mức nhiệt độ 60°C, 65°C, 70°C đều cho sản phẩm đạt giá trị cảm quan tốt Tuy nhiên ở 60°C và 65°C sản phẩm có mùi vị tốt hơn Nếu sấy ở 60°C thì sấy trong thời gian 11 giờ, ở 65°C trong

10 giờ Sản phẩm sấy đến độ ẩm 15%, độ ẩm này thích hợp cho quá trình bảo quản, có cấu trúc mềm dẻo, mùi vị màu sắc tốt [26]

Chương 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

Bã

Rửa Nước

Bóc vỏ

Hạt, thịt quả to, những

phần vỏ Phối trộn

Thanh trùng (92°C, 35s)

Rót hộp Hoàn thiện sản phẩm

3.1.2 Quy trình công nghệ chế biến xoài sấy khô

Dấm chín Xoài

3.2 Thuyết minh quy trình công nghệ

3.2.1 Qui trình công nghệ chế biến đồ hộp nước cam ép

3.2.1.1 Nguyên liệu và bảo quản tạm

Cam sành thường được sử dụng để chế biến nước quả đóng hộp Cam được hái vào ngày tạnh ráo, khi sương đã khô và dịu nắng, độ chín kĩ thuật biểu hiện ở vỏ vàng 1/3 đến 1/2 quả, múi và tép có màu vàng cam tươi Để cam ổn định hô hấp, 12−24h sau khi hái mới đem vào kho để tồn trữ [27]

Cam sau khi thu mua về để cân đối nguồn nguyên liệu được bảo quản tạm trong kho lạnh Với cam đã chín, tồn trữ ở 3−9oC, độ ẩm không khí 85−90%, thành phần không khí trong kho 5−10% O2, 0−5% CO2 [12]

3.2.1.2 Lựa chọn, phân loại, ngắt cuống, lá

Mục đích: lựa chọn những quả héo, bị dập, bị sâu, bị thối trong quá trình bảo quản tạm Sau đó tiến hành ngắt cuống, lá, làm sạch sơ bộ để chuẩn bị cho quá trình rửa

Cách tiến hành: quá trình này được thực hiện bằng phương pháp thủ công Cam được di chuyển trên băng tải, công nhân được bố trí hai bên băng tải để thực hiện quá trình lựa chọn, tiến hành ngắt cuống, lá cho quả cam Vận tốc băng tải từ 0,12–0,15m/s Chiều rộng của băng tải khoảng 60–80cm [27]

− Mục đích: lựa chọn những loại nguyên liệu đạt chất lượng tốt sau khi rửa

Trong quá trình chế biến rau quả muốn sản phẩm đạt chất lượng tốt và ổn định

trước hết chất lượng của nguyên liệu phải ổn định

Đối với nguyên liệu rau quả, được thu hoạch từ các vùng trồng trọt để đưa vào sản xuất thường chất lượng của các thành phần không đồng nhất Do đó trước khi đưa vào sản xuất nguyên liệu cần phải qua quá trình kiểm tra

− Cách tiến hành: quá trình này được thực hiện bằng phương pháp thủ công

Cam được di chuyển trên băng tải, công nhân được bố trí hai bên băng tải để thực hiện quá trình kiểm tra, loại bỏ những quả cam chưa đạt yêu cầu: quả bị dập, quả

hư hỏng,…Vận tốc băng tải từ 0,12–0,15m/s Chiều rộng của băng tải khoảng 60–80cm [27]

3.2.1.5 Chần

− Mục đích: chần quả nhằm mục đích bóc vỏ và tước xơ dính ở múi được dễ dàng

− Cách tiến hành: người ta tiến hành chần cam bằng cách nhúng vào nước sôi

100oC trong thời gian là 56–60s Sau đó để nguội tự nhiên trong không khí trong lúc chờ bóc vỏ Ở đây sử dụng thiết bị chần liên tục dạng băng tải [27]

3.2.1.7 Ép

− Mục đích: tách dịch bào ra khỏi nguyên liệu và thu hồi dịch quả Hiệu suất ép

là chỉ tiêu quan trọng nhất Hiệu suất ép phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố: phẩm chất nguyên liệu, phương pháp sơ chế, chiều dày của lớp nguyên liệu ép và áp suất ép

− Cách tiến hành: thực hiện trên thiết bị ép trục vít [27]

3.2.1.8 Lọc

− Mục đích: loại bỏ thịt quả, tinh bột, hợp chất keo, protein,… nhằm cải thiện giá trị cảm quan của sản phẩm

− Cách tiến hành: sử dụng máy lọc khung bản để lọc

Thiết bị lọc khung bản bao gồm các tấm khung bản ghép lại với nhau, dịch

lọc đi qua vải lọc ra ngoài còn bã lọc theo các rãnh thoát ra ngoài

Nước quả sẽ được lọc ở áp suất không đổi và thấp (2,7–4,9×104N/m2) Nếu áp suất trên 4,9×104N/m2 (0,5at) thì các cặn hữu cơ sẽ bị kết lại làm tắc bản lọc Để tạo ra

áp suất thì chúng ta bơm nước quả vào máy lọc hay đặt thùng chứa nước quả cao hơn máy lọc 3–4m [27]

3.2.1.9 Chuẩn bị dung siro

− Ưu điểm của dung dịch đường nghịch đảo:

+ Tăng hàm lượng chất khô cho siro

+ Tăng độ ngọt cho siro

+ Ổn định chất lượng siro , ngăn hiện tượng tái kết tinh đường,

+ Tăng cường khả năng ức chế hệ vi sinh vật có trong siro

Như vậy ở ngăn 1 và 3 có hai dòng nước nóng và lạnh lưu thông và ta đã lợi dụng nhiệt tỏa ra khi làm nguội dịch quả sau khi thanh trùng để làm nóng dịch quả trước khi đưa vào ngăn thanh trùng Sản phẩm sau khi thanh trùng được bơm cho quá trình chiết rót [27]

Hộp sau khi tiệt trùng được đưa đến cơ cấu rót dịch và được rót theo thể tích quy định Sau cùng, hộp được hàn kín miệng và đưa ra ngoài [27]

3.2.1.13 Hoàn thiện sản phẩm

− Mục đích: quá trình hoàn thiện sản phẩm bao gồm một số công đoạn như: đóng

thùng cactông các hộp lại với nhau, bảo ôn

+ Đóng các hộp vào thùng tạo điều kiện thuận lợi cho vận chuyển và phân phối + Quá trình bảo ôn nhằm theo dõi sản phẩm trước khi tung ra thị trường

− Cách tiến hành:

+ Sử dụng máy đóng thùng tự động

+ Quá trình bảo ôn trong 7−10 ngày, ở điều kiện thường [27]

3.2.2 Qui trình công nghệ chế biến xoài sấy khô

3.2.2.1 Nguyên liệu

Nguyên liệu được sử dụng là giống xoài cát Hòa Lộc, trọng lượng trung bình khoảng 350−500g/trái Giống xoài cát Hòa Lộc thường to, thịt trái vàng, thơm, ngọt, hạt dẹp, được coi là giống xoài có phẩm chất ngon

Độ chín kỹ thuật là một khâu quan trọng trong lựa chọn nguyên liệu

Độ chín của xoài

Xoài là quả hô hấp đột biến nên cần thu hoạch đúng độ chín kĩ thuật

+ Nếu chọn xoài nguyên liệu quá non thì chất lượng sản phẩm không đạt vì khi

đó hàm lượng axit tương đối cao, lượng đường thấp, thành phần các chất bên trong tế bào chưa hình thành đầy đủ Sản phẩm sau khi sấy sẽ có cấu trúc dai cứng, hương vị

kém

+ Nếu xoài nguyên liệu quá chín thì sinh ra nhiều nước, cấu trúc trái xoài rất mềm, gây khó khăn trong công đoạn gọt vỏ, cắt lát, miếng xoài dễ bị nát làm giảm

hiệu suất thu hồi Hơn nữa, gây trở ngại cho quá trình sấy và giá trị cảm quan của sản phẩm giảm

+ Giống xoài cát Hòa Lộc đạt độ chín kỹ thuật khoảng 3−3,5 tháng kể từ lúc trổ bông [26]

3.2.2.2 Dấm chín

Nếu xoài nguyên liệu chưa chín tới mức độ yêu cầu thì một số thành phần hóa học chưa bị biến đổi nhiều như hàm lượng tinh bột, hàm lượng đường thấp, hàm lượng axit còn cao, cấu trúc xoài còn cứng, kéo dài thời gian sấy, đồng thời khi sấy sẽ cho sản phẩm có cấu trúc hơi dai, cứng, hương vị kém

Ở Việt Nam, xoài được dấm khi xếp thành đống cao chừng 0,5m, rộng 1.5−2.0m

và dài ngày tùy ý, trên sàn nhà đã lót bao tải Cứ cách 20−40cm đặt trên một gói đất đèn (20−30g/gói trong giấy báo) Mỗi tấn quả cần 2−4kg đất đèn Trên mặt đống phủ một lớp bao tải hay giấy báo [26]

3.2.2.3 Phân loại và lựa chọn

− Mục đích:

Chọn lựa trái chín đều, không bị sâu hại, tương đối đồng đều về kích cỡ và độ chín Phân loại, lựa chọn nhằm mục đích phân chia nguyên liệu thành các cỡ đồng nhất về kích thước, hình dạng, màu sắc hoặc độ chín Nguyên liệu đồng nhất thì phẩm chất sản phẩm mới tốt, các quá trình chế biến sau dễ thực hiện hơn