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

Đồ hộp nước cam ép năng suất 12 tấn sản phẩm/ngày - Puree chuối năng suất 24 tấn nguyên liệu/ca LỜI MỞ ĐẦU Với sự phát triển của xã hội hiện đại, thói quen tiêu dùng thực phẩm của con n

Trang 1

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA HÓA

*

THIẾT KẾ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN RAU QUẢ GỒM HAI MẶT HÀNG: ĐỒ HỘP NƯỚC CAM ÉP NĂNG SUẤT 12 TẤN SẢN PHẨM/NGÀY VÀ PUREE CHUỐI NĂNG SUẤT 24 TẤN

NGUYÊN LIỆU/CA

Sinh viên thực hiện: PHẠM THỊ HOÀI NHƯ

Đà Nẵng – Năm 2018

Trang 2

TÓM TẮT

Đồ án thiết kế nhà máy chế biến rau quả bao gồm hai loại mặt hàng:

− Đồ hộp nước cam ép – năng suất 12 tấn sản phẩm/ngày

− Puree chuối – năng suất 24 tấn nguyên liệu/ca

Phần thuyết minh đồ án bao gồm các nội dung sau:

− Chương 1: Lập luận kinh tế kỹ thuật

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

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

− Chương 4: Tính cân bằng vật chất

− Chương 5: Tính nhiệt

− Chương 6: Tính và chọn thiết bị

− 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

Phần bản vẽ bao gồm 5 bản:

− Bản số 1: Sơ đồ kỹ thuật quy trình công nghệ

− Bản số 2: Bản vẽ mặt bằng phân xưởng sản xuất chính

− Bản số 3: Bản vẽ mặt cắt phân xưởng sản xuất chính

− Bản số 4: Bản vẽ đường ống

− Bản số 5: Bản vẽ tổng mặt bằng nhà máy

Trang 3

LỜI NÓI ĐẦU

Qua thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp, dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy Trần Thế Truyền, sự giúp đỡ của anh chị, bạn bè và quá trình trao dồi kiến thức thông qua sách vở, quá trình thực tập tại các công ty, đến nay đồ án đã hoàn thành đúng thời gian quy định

Trong quá trình thực hiện đồ án, tôi đã nắm bắt được những kiến thức về công nghệ chế biến rau quả công nghiệp, cách lắp đặt bố trí máy móc, thiết bị trong nhà máy Tối rất mong sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo để nâng cao hơn nữa kiến thức chuyên môn, nhằm phục vụ cho công tác sau này

Tôi xin chân thành cảm ơn trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, các thầy cô trong bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm và đặc biệt là thầy Trần Thế Truyền đã tận tình hướng dẫn tôi hoàn thành đồ án này

Trang 4

CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan:

1 Những nội dung trong đồ án này là do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn trực tiếp của giảng viên Th.S Trần Thế Truyền

2 Mọi tham khảo dùng trong đồ án đều được trích dẫn rõ ràng tên tác giả, tên công trình, thời gian, địa điểm công bố

3 Mọi sao chép không hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo, hay gian trá, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm

Sinh viên thực hiện

Phạm Thị Hoài Như

Trang 5

MỤC LỤC

TÓM TẮT 1

LỜI NÓI ĐẦU i

CAM ĐOAN ii

MỤC LỤC iii

LỜI MỞ ĐẦU 1

Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT 2

1.1 Vị trí địa lí 2

1.2 Đặc điểm thiên nhiên 2

1.3 Nguồn cung cấp nguyên liệu 3

1.4 Nguồn cung cấp điện 3

1.5 Nguồn cung cấp nhiên liệu 3

1.6 Nguồn cung cấp nước 3

1.7 Nước thải 3

1.8 Nguồn nhân lực 4

1.9 Tiêu thụ sản phẩm 4

Chương 2: TỔNG QUAN 5

2.1 Nguyên liệu 5

2.1.1 Cam 5

2.1.2 Chuối 9

2.1.3 Các nguyên liệu phụ 13

2.2 Sản phẩm 14

2.2.1 Đồ hộp nước cam ép 14

2.2.2 Sản phẩm puree chuối 15

2.3 Chọn phương án thiết kế 15

2.3.1 Sản phẩm đồ hộp nước cam ép 15

2.3.2 Sản phẩm puree chuối 16

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

3.1 Đồ hộp nước cam ép 19

3.1.1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ 19

3.1.2 Thuyết minh quy trình công nghệ 20

3.2 Puree chuối 24

3.2.1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ 24

3.2.2 Thuyết minh quy trình công nghệ 26

Chương 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 30

4.1 Thời vụ của nguyên liệu, biểu đồ sản xuất của nhà máy 30

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

4.2.1 Công đoạn kiểm tra nhãn 32

Trang 6

4.2.2 Công đoạn kiểm tra mực chiết, nắp 32

4.2.3 Công đoạn rót nóng, đóng nắp 32

4.2.4 Công đoạn thanh trùng 32

4.2.5 Công đoạn đồng hóa 32

4.2.6 Công đoạn phối chế 32

4.2.6.1 Lượng nguyên liệu cam và đường dùng trong phối chế 32

4.3 Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất puree chuối 34

4.3.1 Công đoạn rấm chín (bảo quản tạm) 35

4.3.2 Công đoạn ngâm rửa 35

4.3.3 Công đoạn lựa chọn, phân loại 36

4.3.4 Công đoạn bóc vỏ, tước xơ 36

4.3.5 Công đoạn xử lí hóa chất 36

4.3.6 Công đoạn chà 36

4.3.7 Công đoạn phối chế 36

4.3.8 Công đoạn đồng hóa 37

4.3.9 Công đoạn bài khí 38

4.3.10 Công đoạn rót hộp, ghép nắp 38

4.3.11 Công đoạn kiểm tra mực chiết và độ kín 38

4.3.12 Công đoạn thanh trùng 38

4.3.13 Công đoạn kiểm tra nhãn 38

4.4 Tổng kết cân bằng vật chất cho hai dây chuyền của nhà máy 38

4.4.1 Tổng kết cân bằng vật chất của dây chuyền sản xuất đồ hộp nước cam ép 38

4.4.2 Tổng kết cân bằng vật chất của dây chuyền sản xuất puree chuối 39

Chương 5: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 41

5.1 Tính và chọn thiết bị cho dây chuyền sản xuất đồ hộp nước cam ép 41

5.1.1 Cân nguyên liệu 41

5.1.2 Băng tải lựa chọn, ngắt cuống, lá 41

5.1.3 Thiết bị rửa cam 43

5.1.4 Thiết bị ép nước cam 44

5.1.5 Thiết bị lọc 44

5.1.6 Thiết bị nấu syrup 45

5.1.7 Thiết bị lọc syrup 46

5.1.8 Thiết bị làm nguội syrup 46

5.1.9 Thiết bị phối chế 47

5.1.10 Thiết bị đồng hóa 48

5.1.11 Thiết bị thanh trùng 48

5.1.12 Thiết bị rót nóng, đóng nắp 49

5.1.13 Thiết bị kiểm tra mực chiết và nắp 50

5.1.14 Thiết bị thanh trùng nắp 51

5.1.15 Thiết bị làm nguội 52

5.1.16 Máy dán nhãn 53

5.1.17 Thiết bị in code 54

5.1.18 Thiết bị kiểm tra nhãn 54

5.1.19 Thiết bị đóng thùng carton 55

5.1.20 Thùng chứa nước cam sau ép 55

5.1.21 Thùng chứa nước cam sau lọc 56

5.1.22 Thùng chứa nước cam sau phối chế 57

5.1.23 Thùng chờ rót 57

5.1.24 Thùng chứa syrup 58

Trang 7

5.1.25 Bunke chứa đường 58

5.1.26 Thiết bị rửa chai PET 59

5.1.27 Bơm li tâm 59

5.2 Tính và chọn thiết bị cho dây chuyền sản xuất puree chuối 60

5.2.1 Cân nguyên liệu 60

5.2.2 Máy ngâm, rửa 60

5.2.3 Băng tải lựa chọn, phân loại 61

5.2.4 Băng tải bóc vỏ, tước xơ 62

5.2.5 Bể xử lí hóa chất 64

5.2.6 Thiết bị chà 64

5.2.7 Thiết bị nấu syrup 65

5.2.8 Thiết bị lọc syrup 66

5.2.9 Thiết bị phối chế 66

5.2.10 Thiết bị đồng hóa 66

5.2.11 Thiết bị bài khí 67

5.2.12 Thiết bị rót hộp, ghép nắp 68

5.2.14 Thiết bị thanh trùng, làm nguội 70

5.2.15 Thiết bị dán nhãn 71

5.2.16 Thiết bị in code 71

5.2.17 Thiết bị kiểm tra nhãn 72

5.2.18 Thiết bị đóng thùng carton 72

5.2.19 Thùng chứa puree chuối sau chà 73

5.2.20 Thùng chứa puree chuối sau phối chế 73

5.2.21 Thùng chờ rót 73

5.2.22 Thùng chứa syrup 74

5.2.23 Bunke chứa đường 75

5.1.24 Thiết bị rửa hộp sắt tây 75

5.2.25 Bơm li tâm 75

5.3 Tổng kết thiết bị trong nhà máy 75

5.3.1 Thiết bị dây chuyền sản xuất đồ hộp nước cam ép 76

5.3.2 Thiết bị dây chuyền sản xuất puree chuối 77

Chương 6: TÍNH NHIỆT 79

6.1 Tính hơi 79

6.2 Tính nước 80

6.2.1 Cấp nước 80

6.2.2 Thoát nước 82

Chương 7: TÍNH XÂY DỰNG VÀ QUY HOẠCH TỔNG MẶT BẰNG 84

7.1 Tính tổ chức 84

7.1.1 Sơ đồ tổ chức 84

7.1.2 Chế độ làm việc 84

7.1.3 Cơ cấu tổ chức 84

7.2 Tính xây dựng 87

7.2.1 Đặc điểm của khu đất xây dựng nhà máy 87

7.2.2 Các công trình xây dựng 87

7.2.3 Kho nguyên liệu 90

7.2.4 Kho thành phẩm 91

7.2.5 Kho chứa nguyên liệu phụ 93

7.2.6 Kho chứa bao bì 95

Trang 8

7.2.7 Trạm biến áp 95

7.2.8 Phân xưởng cơ điện 96

7.2.9 Nhà đặt máy phát điện 96

7.2.10 Nhà nồi hơi 96

7.2.11 Kho hóa chất, nhiên liệu, kho nhớt 96

7.2.12 Kho phế liệu khô và ướt 96

7.2.13 Khu cung cấp nước và xử lí nước cho sản xuất 96

7.2.14 Khu xử lí nước thải 97

7.2.15 Tháp nước 97

7.2.16 Phòng chứa dụng cụ cứu hỏa 97

7.2.17 Khu đất mở rộng 97

7.2.18 Nhà để xe 98

7.2.19 Gara ôtô 98

7.2.20 Nhà cân 98

7.3 Tính khu đất xây dựng nhà máy 100

Chương 8: KIỂM TRA SẢN XUẤT – KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG 101

8.1 Kiểm tra đánh giá chất lượng nguyên liệu 101

8.1.1 Kiểm tra nguyên liệu cam và chuối khi mới nhập về 101

8.1.1.2 Nguyên liệu chuối 101

8.1.2 Kiểm tra đường RE và acid citric 102

8.1.2.1 Đường RE 102

8.1.2.2 Kiểm tra acid citric 102

8.2 Kiểm tra các công đoạn sản xuất 102

8.2.1 Dây chuyền sản xuất đồ hộp nước cam ép 102

8.2.1.1 Kiểm tra công đoạn lựa chọn, ngắt bỏ cuống, lá, rửa 102

8.2.1.2 Kiểm tra công đoạn lọc 102

8.2.2 Dây chuyển sản xuất puree chuối 104

8.3 Kiểm tra chất lượng sản phẩm 105

8.3.1 Các chỉ tiêu hóa lí 105

8.3.2 Các chỉ tiêu vi sinh 105

8.3.3 Các chỉ tiêu cảm quan 105

Chương 9: AN TOÀN LAO ĐỘNG – VỆ SINH XÍ NGHIỆP 106

9.1 Vệ sinh xí nghiệp 106

9.1.1 Vệ sinh cá nhân của công nhân 106

9.1.2 Vệ sinh máy móc, thiết bị, nền nhà 106

9.1.3 Thông gió điều hòa nhiệt độ 107

9.1.4 Xử lý phế liệu của quá trình sản xuất 107

9.2 An toàn lao động 107

9.2.1 An toàn làm việc với thiết bị đun nóng 107

9.2.2 An toàn lao động khi vận hành máy móc 108

9.2.3 An toàn về điện 108

9.3 Phòng chống cháy nổ 108

KẾT LUẬN 109

TÀI LIỆU THAM KHẢO 110

PHỤ LỤC 1 113

PHỤ LỤC 2 122

Trang 9

PHỤ LỤC 3 123

PHỤ LỤC 4 124

PHỤ LỤC 5 127

PHỤ LỤC 6 129

Trang 10

DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU, HÌNH VẼ

Hình 1.1 Khu công nghiệp Xuyên Á và các vùng lân cận 2

Hình 2.1 Sơ đồ quy trình bảo quản cam bằng hóa chất 8

Hình 2.2 Sơ đồ quy trình bảo quản lạnh cam 8

Hình 2.4 Sơ đồ quy trình bảo quản chuối bằng hóa chất 12

Hình 3.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất nước cam ép (nước quả đục) 20 Hình 3.2 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất puree chuối 25

Hình 5.1 Cân bàn điện tử CAS CI 201A 41

Hình 5.2 Băng tải lựa chọn, ngắt cuống, lá 43

Hình 5.3 Máy rửa thổi khí cho cam 43

Hình 5.4 Máy ép nước cam 44

Hình 5.5 Máy lọc khung bản Shuliy 45

Hình 5.6 Nồi nấu syrup 45

Hình 5.12 Máy chiết rót nóng 3IN1 50

Hình 5.13 Máy kiểm tra mực chiết & nắp 51

Hình 5.14 Thiết bị thanh trùng nắp 52

Hình 5.15 Thiết bị làm nguội 52

Trang 11

Hình 5.16 Máy dãn nhãn 53

Hình 5.17 Máy in code 54

Hình 5.19 Máy đóng thùng carton 55

Hình 5.20 Bunke chứa đường 59

Hình 5.21 Máy rửa chai PET 59

Hình 5.22 Bơm li tâm 59

Hình 5.23 Máy rửa thổi khí cho chuối 60

Hình 5.24 Máy chà 65

Hình 5.25 Thiết bị phối chế cho puree chuối 66

Hình 5.26 Thiết bị đồng hóa 67

Hình 5.27 Thiết bị bài khí chân không 67

Hình 5.28 Thiết bị rót hộp, ghép nắp 68

Hình 5.28 Máy kiểm tra mực chiết, độ kín 69

Hình 5.29 Thiết bị thanh trùng dạng hầm 70

Hình 5.30 Máy dán nhãn 71

Hình 5.31 Máy dãn nhãn 71

Hình 5.32 Bunke chứa đường 75

Hình 5.33 Máy rửa hộp sắt tây 75

Hình 6.1 Nồi hơi dạng nằm đốt dầu: F.O, D.O, gas 80

Hình 7.1 Sơ đồ tổ chức nhà máy84

Bảng 2.1 Giống cam phổ biến ở Việt Nam 5

Bảng 2.2 Thành phần hóa học của cam tươi (tính trên 100g) 6

Bảng 2.3 Các giống chuối phổ biến ở Việt Nam 9

Bảng 2.4 Sự thay đổi thành phần hóa học của chuối theo độ chín 11

Trang 12

Bảng 4.1 Sơ đồ thu hoạch nguyên liệu 30

Bảng 4.2 Sơ đồ nhập nguyên liệu 30

Bảng 4.3 Số ngày làm việc/ số ca trong tháng 30

Bảng 4.4 Bảng % tiêu hao nguyên liệu trong sản xuất nước cam ép 31

Bảng 4.5 Bảng % tiêu hao nguyên liệu trong sản xuất puree chuối 35

Bảng 4.6 Bảng tổng kết cân bằng vật chất dây chuyền sản xuất đồ hộp nước cam ép 38

Bảng 4.7 Bảng tổng kết cân bằng vật chất của dây chuyền sản xuất puree chuối 39

Bảng 5.1 Thông số kỹ thuật cân bàn điện tử CAS CI 201A 41

Bảng 5.2 Thông số kỹ thuật băng tải lựa chọn, ngắt cuống, lá 43

Bảng 5.3 Thông số kỹ thuật máy rửa thổi khí cho cam 43

Bảng 5.4 Thông số kỹ thuật máy ép nước cam 44

Bảng 5.5 Thông số kỹ thuật thiết bị lọc khung bản 45

Bảng 5.6 Thông số kỹ thuật nồi nấu syrup 45

Bảng 5.7 Thông số kỹ thuật thiết bị lọc syrup 46

Bảng 5.8 Thông số kỹ thuật thiết bị làm lạnh syrup 47

Bảng 5.9 Thông số kỹ thuật thiết bị phối chế cho nước cam 47

Bảng 5.10 Thông số kỹ thuật thiết bị đồng hóa 48

Bảng 5.11 Thông số kỹ thuật thiết bị thanh trùng JR-1J 49

Bảng 5.12 Thông số kỹ thuật máy chiết rót nóng 3IN1 50

Bảng 5.13 Thông số kỹ thuật máy kiểm tra mực chiết và nắp 51

Bảng 5.14 Thông số kỹ thuật thiết bị thanh trùng nắp 52

Bảng 5.15 Thông số kỹ thuật thiết bị làm nguội 52

Bảng 5.16 Thông số kỹ thuật máy dán nhãn 53

Bảng 5.17 Thông số kỹ thuật máy in code 54

Bảng 5.19 Thông số kỹ thuật máy đóng thùng carton 55

Bảng 5.20 Bảng thông số kỹ thuật bunke chứa đường 59

Bảng 5.21 Bảng thông số kỹ thuật máy rửa chai PET 59

Bảng 5.22 Thông số kỹ thuật bơm li tâm 59

Bảng 5.23 Thông số kỹ thuật máy rửa cam 60

Bảng 5.24 Thông số kỹ thuật máy chà 65

Bảng 5.25 Thông số kỹ thuật thiết bị phối chế 66

Bảng 5.26 Thông số kỹ thuật thiết bị đồng hóa 67

Bảng 5.27 Thông số kỹ thuật thiết bị bài khí chân không 67

Bảng 5.28 Thông số kỹ thuật thiết bị rót hộp, ghép nắp 68

Bảng 5.28 Thông số kỹ thuật máy kiểm tra mực chiết, độ kín 69

Trang 13

Bảng 5.29 Thông số kỹ thuật thiết bị thanh trùng dạng hầm 70

Bảng 5.30 Thông số kỹ thuật máy kiểm tra nhãn 71

Bảng 5.31 Thông số kỹ thuật máy in code 71

Bảng 5.32 Bảng thông số kỹ thuật bunke chứa đường cho puree chuối 75

Bảng 5.33 Bảng thông số kỹ thuật máy rửa hộp sắt tây 75

Bảng 5.1 Bảng tổng kết thiết bị dây chuyền sản xuất đồ hộp nước cam ép năng suất 12 tấn sản phẩm/ngày 76

Bảng 5.2 Bảng tổng kết thiết bị dây chuyền sản xuất puree chuối năng suất 24 tấn nguyên liệu/ca 77

Bảng 6.1 Bảng thống kê năng suất sử dụng hơi 79

Bảng 7.1 Nhân lực trực tiếp tham gia sản xuất trong phân xưởng 85

Bảng 7.2 Nhân lực phụ trong phân xưởng 86

Bảng 7.3 Tổng kết các công trình xây dựng toàn nhà máy 99

Trang 14

Đồ hộp nước cam ép năng suất 12 tấn sản phẩm/ngày - Puree chuối năng suất 24 tấn nguyên liệu/ca

LỜI MỞ ĐẦU

Với sự phát triển của xã hội hiện đại, thói quen tiêu dùng thực phẩm của con người dần thay đổi.Thay vì các sản phẩm thịt cá như trước đây, người dân có xu hướng ưa chuộng các sản phẩm có nguồn gốc từ thực vật Tuy nhiên, rau quả là những loại thực phẩm dễ hư hỏng, chủ yếu do các quá trình biến đổi sau thu hoạch

Vì vậy, ngành công nghiệp chế biến rau quả ra đời để đáp ứng nhu cầu thực tiễn trên

Việt Nam là nước có dân số trẻ nên sức tiêu dùng chủ yếu do bộ phận giới trẻ quyết định Theo BMI (Business Monitor International) - một trong những hãng nghiên cứu thị trường hàng đầu thế giới thì ngành công nghiệp thực phẩm đóng hộp của Việt Nam sẽ tăng 24,2% về lượng và 48,7% về doanh số bán hàng, đặc biệt là các mặt hàng đồ hộp rau quả [38] Ngoài ra, Việt Nam gia nhập WTO vào 1/2007

đã tạo cơ hội cho các sản phẩm đồ hộp rau quả mang tính chất Việt được xuất ra thị trường thế giới

Nước Việt Nam ta trải dài từ 8 đến 23 độ vĩ Bắc, thuộc kiểu khí hậu nhiệt đới cộng với điều kiện thổ nhưỡng rất phù hợp cho các loại cây rau quả phát triển Có thể kể đến như cam, chuối là những loại trái cây nhiệt đới của nước ta nổi tiếng trên thị trường thế giới với chất lượng thơm ngon đặc trưng Tuy nhiên, đây là những loại trái cây theo mùa Vào vụ trái mùa, sản lượng hai loại quả này thường ít, chất lượng kém hơn và giá thành mắc hơn Trong khi đó, vào vụ thuận mùa, hiện tượng nông sản bị ép giá bởi nhà buôn nước ngoài vẫn diễn ra thường xuyên

Nắm bắt được xu hướng và cơ hội trên, tôi được phân công đề tài:

“Thiết kế nhà máy chế biến ra quả gồm hai loại mặt hàng:

− Đồ hộp nước cam ép – Năng suất 12 tấn sản phẩm/ngày

− Puree chuối – Năng suất 24 tấn nguyên liệu/ca”

Trang 15

Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT

Để chọn nhà máy sản xuất bất kỳ một sản phẩm nào cũng phải xem xét nhiều vấn đề, địa điểm được chọn phải đảm bảo được các yêu cầu về:

− Vị trí nhà máy gần vùng nguyên liệu và tiêu thụ

− Cung cấp điện năng dễ dàng

− Cấp thoát nước thuận lợi

− Giao thông vận chuyển thuận lợi

− Có khả năng cung cấp nguồn nhân lực cho nhà máy

− Thuận lợi cho việc liên hiệp hóa

− Cách trung tâm TP Hồ Chí Minh 22 km

− Nối liền và cách Quốc lộ Xuyên Á 7 km

− Cách trung tâm TP Long An 50 km

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

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

1.2 Đặc điểm thiên nhiên

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

Trang 16

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

− Nhiệt độ cao đều quanh năm: 27,5oC

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

1.3 Nguồn cung cấp nguyên liệu

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

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

1.4 Nguồn cung cấp điện

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

22 kV nối từ trạm biến thế 110 kV Bến Lức và Đức Hòa, được cung cấp đến hàng rào các nhà máy, xí nghiệp Giá điện: theo giá công bố của Điện lực Đức Hòa

Ngoài ra nhà máy cũng dự trữ thêm máy phát điện dự phòng

1.5 Nguồn cung cấp nhiên liệu

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

1.6 Nguồn cung cấp nước

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

Công suất: 5.000 m3/ngày đêm Giá cấp nước: 8.000 VNĐ/m3 (chưa VAT)

1.7 Nước thải

Nước thải cục bộ trong từng nhà máy, xí nghiệp được xử lý đạt tiêu chuẩn theo quy định trước khi thải ra mạng lưới cống trong KCN và được tiếp tục làm sạch tại trạm xử lý nước thải của KCN có công suất 10.000 m3/ngày đêm Nước thải sẽ được

xử lý đạt tiêu chuẩn TCVN trước khi cho thải ra rạch và sông Vàm Cỏ Đông

Giá xử lý nước thải: 0,3 USD/m3 (chưa VAT)

Trang 17

1.8 Nguồn nhân lực

Nhà máy tuyển lao động ở tại Long An và các địa phương lân cận Công nhân được tuyển phần lớn có trình độ học vấn lớp 12/12, khi học qua khóa đào tạo vận hành thiết bị và mọi hoạt động khác, chắc chắn sẽ được đội ngũ công nhân lành nghề, đảm bảo cho nhà máy hoạt động tốt

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

1.9 Tiêu thụ sản phẩm

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

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

Trang 18

Chương 2: TỔNG QUAN

2.1 Nguyên liệu

2.1.1 Cam

2.1.1.1 Giới thiệu chung về cam

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

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

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

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

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

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

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

Hải Hưng, Hưng Yên

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

Trang 19

3 Cam đường - Cam giấy: Hà Nội, Hải

Phòng, Nam Hà

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

- Cam Voi: Quảng Bình

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

4 Cam sành

Đồng bằng sông Cửu Long

Dạng trái hơi dẹt, khối lượng trung bình 200 ÷ 400 g/trái,

vỏ sần sùi và mịn, khi chín

có màu vàng hay đỏ sẫm, ruột đỏ, vị ngọt, hơi chua

5 Cam soàn

Đồng bằng sông Cửu Long

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

− Cam sành có hàm lượng nước nhiều, vị chua ngọt hài hòa, mùi thơm, nước

ép quả có màu cam rực rỡ nên cho chất lượng sản phẩm tốt hơn

Trang 20

Fructose

1,25 1,45

3,49 3,24

− Sự bay hơi nước: cam chứa hàm lượng nước cao nên mức độ háo nước của

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

− Sự giảm khối lượng tự nhiên: do quá trình bay hơi nước và một phần nhỏ do

sự tổn hao các chất hữu cơ trong quá trình hô hấp

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

b Các quá trình sinh hóa

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

c Biến đổi thành phần hóa học

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

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

Trang 21

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

2.1.1.4 Bảo quản cam

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

người ta sử dụng phương pháp bảo quản bằng hóa chất và bảo quản lạnh

a Bảo quản bằng hóa chất

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

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

Ngâm vào Topxin-M 0,1%

Để ráo Bao gói riêng

Xếp vào bao bì Bảo quản lạnh

Trang 22

2.1.2 Chuối

2.1.2.1 Giới thiệu chung

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

Cây chuối có nguồn gốc từ Đông Nam Á Ngày nay, chuối đã được trồng phổ biến ở Ấn Độ, nam Trung Quốc, Malaysia, Việt Nam, các nước Đông Phi, Tây Phi

và Mỹ La Tinh v.v [7] Ở Việt Nam, chuối được trồng khắp các vùng Tuy nhiên,

ở miền Nam có điều kiện khí hậu nóng ẩm nên phù hợp cho sự phát triển của cây chuối hơn

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

1 Chuối tiêu

Đồng bằng sông Hồng Đồng bằng sông Cửu Long

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

- Khả năng chống chịu tốt, không kén đất

- Chất lượng thơm ngon nhất

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

- Khả năng bảo quản, vận chuyển kém

Trang 23

4 Chuối mật

Trồng rải rác khắp nơi

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

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

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

− Chất lượng quả thơm ngon

2.1.2.2 Thành phần hóa học [7]

Thành phần hóa học của chuối chín bao gồm:

− Nước: 70 ÷ 80%

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

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

− Lipit: không đáng kể

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

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

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

Trang 24

2.1.2.4 Biến đổi của chuối trong quá trình bảo quản

a Biến đổi vật lý

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

− Sự giảm khối lượng tự nhiên: chủ yếu do sự tiêu tốn chất khô cho quá trình

hô hấp và do sự bay hơi nước

− Sự sinh nhiệt: quá trình hô hấp sinh ra nhiệt lượng làm nóng khối nguyên liệu khi bảo quản

b Biến đổi sinh hóa [10]

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

c Biến đổi thành phần hóa học

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

Chỉ tiêu Chuối xanh Chuối ương Chuối chín

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

− Hàm lượng cellulose thay đổi rất ít

− Protopectine thủy phân thành pectine làm cho quả mềm hơn

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

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

Trang 25

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

2.2.1.5 Bảo quản chuối [4]

a Bảo quản lạnh

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

Hình 2.3 Sơ đồ quy trình bảo quản lạnh chuối

b Bảo quản bằng hóa chất

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

Hình 2.4 Sơ đồ quy trình bảo quản chuối bằng hóa chất

c Bảo quản chuối bằng phương pháp chiếu xạ

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

2.1.2.6 Rấm chuối

a Phương pháp rấm nhiệt

Đây là phương pháp kích thích độ chín của chuối bằng cách tăng nhiệt

độ và độ ẩm của môi trường Quá trình rấm như sau:

Xếp vào thùng

Tồn trữ lạnh

Pha nải Ráo

nhựa

Rửa trong

Ráo nước

Ngâm vào Topxin-M 5%

Hong khô Bọc bao

polyetylen Xếp vào sọt

Tồn trữ

Trang 26

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

− Giảm nhiệt độ xuống 13 ÷ 16oC, độ ẩm 80 ÷ 85%

b Phương pháp rấm nhiệt – ethylen

Phương pháp này có ưu điểm là chuối chín đồng loạt và nhanh hơn, chất lượng tốt hơn Phòng rấm phải đảm bảo thật kín, có quạt trộn khí ở giữa

và bình chứa khí ethylen đặt bên ngoài Quá trình rấm được thực hiện như sau:

− Buồng chuối treo trên móc, nải hoặc quả rời đặt trong thùng

− Bật quạt và mở van cho ethylen đi vào phòng Áp suất khí ethylen không lớn hơn 0,5 atm, 1 lít khí/1m3 không khí phòng, nhiệt độ 22oC,

độ ẩm 95%

− Nạp ethylen đều đặn mỗi ngày 2 ÷ 3 lần và thông gió 2 ÷ 3 lần

− Khi chuối chuyển mã thì hạ nhiệt độ phòng xuống 19 ÷ 20oC, độ ẩm 85%, ngừng cung cấp ethylen

lượng của đường phải đạt tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6958 : 2001 [Phụ Lục 2]

Trang 27

2.2 Sản phẩm

2.2.1 Đồ hộp nước cam ép

2.2.1.1 Khái niệm

Theo TCVN 1682:1994, nước cam là sản phẩm được chế biến từ cam tươi,

chín, không úng thối, khô sần, dập nátthuộc loại citrus sinensis (L), osbeck; có thể dùng nước quýt (citrus veticulata blanco) pha thêm vào nước cam đến 10% khối lượng

2.2.1.2 Tiêu chuẩn chất lượng

Theo TCVN 1682:1994 chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm đồ hộp nước cam ép

được quy định như sau:

a Chỉ tiêu cảm quan

− Sản phẩm phải có hương vị, màu sắc đặc trưng của nước cam Cho phép có

sự lắng nhẹ của thịt quả ở đáy bao bì, nhưng khi lắc hoặc khuấy trộn thịt quả phải phân tán đều

b Chỉ tiêu hóa lý

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

− Hàm lượng chất khô hòa tan:

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

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

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

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

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

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

− Hàm lượng kim loại nặng theo quy định của Bộ Y tế

c Tiêu chuẩn vệ sinh:

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

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

Trang 28

− Không được chứa bất cứ chất nào có nguồn gốc từ vi sinh vật, với liều lượng

có thể gây tác hại cho sức khỏe con người

2.2.2 Sản phẩm puree chuối

2.2.2.1 Khái niệm

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

2.2.2.2 Chỉ tiêu chất lượng

− Độ khô của sản phẩm: 15%

− Độ ẩm: 85%

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

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

− Trạng thái: không ở dạng sệt của chuối nghiền

2.3.1.1 Quá trình ép

a Nguyên liệu quả cam

Cấu trúc của quả cam bao gồm các tép có màng mỏng chứa đầy nước bên trong nên rất dễ bị phá hủy Vì vậy, không cần có quá trình tiền xử lí

(nghiền, xử lí nhiệt) trước khi ép

b Thiết bị

❖ Thiết bị ép gián đoạn

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

− Năng suất thấp

Trang 29

− Thời gian kéo dài

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

❖ Thiết bị ép liên tục

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

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

2.3.2 Quá trình bảo quản nước quả

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

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

− Thanh trùng là phương pháp gia nhiệt sản phẩm trong hộp sắt tây hoặc bao bì thủy tinh ở nhiệt độ 80 ÷ 100oC trong 10 ÷ 40 phút (bao bì dưới 1000ml), 40

÷ 60 phút (bao bì trên 1000 ml) [6] Phương pháp này tồn tại nhiều nhược điểm đối với nguyên liệu nước cam ép: bao bì sắt tây không thích hợp để bảo quản sản phẩm có độ acid cao (pH < 4,5), bao bì thủy tinh không thuận tiện cho việc sử dụng sản phẩm, nguy cơ O2 xâm nhập vào bao bì làm oxi hóa vitamin C

− Rót nóng (hot fill) là công nghệ mới nhất hiện nay áp dụng cho các sản phẩm

có độ acid cao Sản phẩm được nâng nhiệt lên 90 ÷ 100oC, rót vào bao bì PET ở 80 ÷ 85oC và được làm lạnh ngay lập tức Sản phẩm được xử lí nhiệt

độ cao trong thời gian ngắn nên hạn chế sự thay đổi tính chất của sản phẩm

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

2.3.2 Sản phẩm puree chuối

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

Trang 30

2.3.2.1 Quá trình nghiền

Quá trình nghiền là quá trình làm giảm kích thước của vật liệu, thông thường

là vật liệu rời bằng tác động của các lực cơ học Mỗi quá trình nghiền thường có một lực chiếm ưu thế:

− Lực nén: nghiền thô các vật liệu cứng

− Lực ma sát: nghiền tinh các vật liệu mềm

− Lực va đập: nghiền thô, nghiền trung gian, nghiền tinh cho các vật liệu cứng Nguyên liệu chuối có cấu trúc mềm, do đó có thể áp dụng quá trình nghiền nhờ lực ma sát

2.3.2.2 Quá trình đồng hóa

a Định nghĩa

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

b Các phương pháp đồng hóa [1]

− Phương pháp khuấy trộn:

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

− Phương pháp sử dụng áp lực cao:

Đây là phương pháp thông dụng nhất có thể áp dụng cho hệ nhũ tương

và hệ huyền phù Nhờ áp lực lớn nguyên liệu được bơm qua khe hẹp với tốc

độ cao Từ đó, quá trình đồng hóa vô cùng hiệu quả nhờ sự kết hợp của hiện tượng chảy rối, hiện tượng xâm thực khí và tác động cơ học Kích thước hạt phân tán sau đồng hóa đạt 0,1 ÷ 0,2 µm

Trang 31

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

− Phương pháp sóng siêu âm:

Sử dụng sóng siêu âm có tần số 18 ÷ 30 kHz Nhớ đó các hạt phân tán

sẽ bị nén và kéo liên tục và hiện tượng xâm thực khí Kích thước pha phân tán đạt được trong khoảng 1 ÷ 02 µm Áp dụng được đối với hệ nhũ tương và

hệ huyền phù

Từ đó, chọn đồng hóa bằng phương pháp sử dụng áp lực để cho sản phẩm có kích thước nhỏ hơn và đồng nhất hơn

Trang 32

Chương 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

3.1 Đồ hộp nước cam ép

3.1.1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ

Bảo quản tạm thời

Lựa chọn Ngắt cuống, lá

Ép Rửa

Lọc

Cam tươi

citric Nước

Kiểm tra mực chiết và nắp

Trang 33

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

3.1.2 Thuyết minh quy trình công nghệ

3.1.2.1 Bảo quản tạm thời

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

chưa kịp sản xuất

Thực hiện: Theo FAO, cam được lưu trữ trong phòng ở nhiệt độ -1 ÷ 7oC, độ

ẩm tương đối 85 ÷ 90% thì có thể bảo quản được 1 ÷ 6 tháng [3]

3.1.2.2 Lựa chọn, ngắt cuống, lá

Mục đích: lựa chọn để loại bỏ những quả bị sâu bệnh, thối, hỏng nhằm đảm

bảo chất lượng cho sản phẩm Ngắt bỏ cuống, lá nhằm loại bỏ những thành phần không có giá trị, gây ảnh hưởng xấu đến quá trình sản xuất và sản phẩm

Thực hiện: quá trình được thực hiện thủ công nhờ công nhân Cam được trải

thành lớp mỏng trên băng tải có bề rộng 60 ÷ 80 cm, tốc độ băng tải khá chậm 0,1 ÷ 0,15 m/s [3] Công nhân bố trí hai bên băng tải để lựa chọn những quả không đạt yêu cầu và ngắt bỏ cuống, lá

Dán nhãn

In code

Nước cam ép đóng chai

Thanh trùng nắp Làm nguội

Kiểm tra nhãn

Đóng thùng carton

Trang 34

3.1.2.3 Rửa

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

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

3.1.2.4 Ép

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

quá trình chế biến

Thực hiện: sử dụng máy ép nước cam hiện đại chỉ ép ruột quả bên trong và

hạn chế sự tác động đến phần vỏ quả nên tinh dầu và các hợp chất glycoside ít lẫn vào dịch ép

3.1.2.5 Lọc

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

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

Thực hiện: thiết bị chế tạo bằng thép không gỉ, lưới lọc dạng ống nằm ngang,

bên trong ống lọc là trục vít xoắn giúp đẩy phần bã ra khỏi thiết bị, tạo thuận lợi cho quá trình lọc

3.1.2.6 Phối chế

a Chuẩn bị syrup phối trộn

Mục đích:

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

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

− Lọc cặn để đảm bảo độ trong cho sản phẩm

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

Thực hiện: [1]

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

Trang 35

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

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

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

b Phối chế

Mục đích: tạo ra vị hài hòa và tăng giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm, phối trộn

các thành phần để tạo ra sản phẩm phù hợp với tiêu chuẩn chất lượng

Thực hiện: đối với chất lỏng độ nhớt thấp và hòa tan chất rắn vào chất lỏng, sử

dụng thùng phối trộn hình trụ có cánh khuấy dạng mái chèo Syrup đường và các phụ gia khác sẽ được bơm định lượng vào thùng phối trộn

− Nhiệt độ phối trộn: 20 ÷ 25oC

− Tốc độ cánh khuấy: 20 ÷ 150 rpm

3.1.2.7 Đồng hóa

Mục đích: làm giảm kích thước các cặn lơ lửng được giữ lại trong dịch sau quá

trình lọc và phân bố đều chúng trong dịch quả, hạn chế hiện tượng tách pha dưới tác dụng của trọng lực

Thực hiện: sử dụng thiết bị đồng hóa áp lực cao, dịch ép được bơm qua khe

hẹp với tốc độ 50 ÷ 200 m/s Kích thước hạt phân tán sau đồng hóa 0,1 ÷ 0,2 µm

3.1.2.8 Thanh trùng

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

phẩm

Thực hiện: sử dụng thiết bị gia nhiệt dạng bản mỏng với tác nhân là hơi nước

nóng Đun nóng nước cam ép lên nhiệt độ 90 ÷ 95oC trong 30 ÷ 40s [5]

3.1.2.9 Rót nóng, đóng nắp

Mục đích: hoàn thiện sản phẩm, cách li sản phẩm với môi trường bên ngoài,

tạo thuận lợi cho quá trình bảo quản, phân phối, sử dụng Ngoài ra, quá trình rót nóng có tác dụng bài khí ra khỏi chai

Trang 36

Thực hiện: áp dụng công nghệ mới hiện nay là hotfill, rót nóng sản phẩm lỏng

trong điều kiện vô trùng ngay sau khi được sản phẩm lỏng được gia nhiệt Chai PET

và nắp sẽ được vệ sinh bằng chlorine và nước sạch trước khi vào máy chiết rót và đóng nắp Nhiệt độ rót sản phẩm: 85oC

3.1.2.10 Kiểm tra mực chiết và nắp

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

Thực hiện: sử dụng thiết bị kiểm tra tự động đối với bao bì PET, những chai không đạt yêu cầu sẽ được tự động loại ra khỏi dây chuyền

3.1.2.11 Thanh trùng nắp

Mục đích: tiêu diệt hoặc ức chế vi sinh vật, bất hoạt enzym ở phần trống phía

trên của chai và bên trong nắp

Thực hiện: sử dụng chính sản phẩm bên trong chai vẫn còn ở nhiệt độ cao

(trong khoảng trên 80oC) để thanh trùng Chai sau khi được đóng nắp, tiếp tục theo băng tải đi qua cơ cấu đảo chai một góc 90o về trạng thái nằm ngang Nhờ đó, nước cam chảy lên phần nắp, thanh trùng được toàn bộ chai bên trong

3.1.2.12 Làm nguội

Mục đích: đưa sản phẩm về nhiệt độ môi trường chuẩn bị cho các công đoạn

sau, ngăn cản sự tác động của nhiệt độ cao trong thời gian dài làm biến đổi tính chất của sản phẩm

Thực hiện: thiết bị làm nguội kiểu hầm sử dụng nước phun trực tiếp vào bên

ngoài chai Nhiệt độ khoang đầu của hầm tương đối cao để thanh trùng bề mặt nắp

và vỏ chai bên ngoài Nhiệt độ các khoang sau giảm dần để đưa sản phẩm về nhiệt

độ 20 ÷ 25oC

3.1.2.13 Dán nhãn, in code

Mục đích: hoàn thiện sản phẩm, cung cấp thông tin cho người tiêu dùng cũng

như cho nhà sản xuất, nhà phân phối trong quá trình kiểm tra, quản lý và tiêu dùng

Trang 37

Thực hiện: sử dụng máy dán nhãn tự động cho PET Sau đó, máy in code sẽ

phun mực trực tiếp lên nhãn chai, bao gồm các thông tin (ngày, giờ sản xuất, hạn sử dụng, tên dây chuyền và nhà máy sản xuất)

3.1.2.14 Kiểm tra nhãn

Mục đích: kiểm tra lần cuối để loại bỏ các chai chưa dán nhãn hoặc nhãn ngược, nhãn lệch, chai chiết lưng và nắp chai nhằm đảm bảo chất lượng sản phẩm trước khi đến tay người tiêu dùng

Thực hiện: sử dụng thiết bị tương tự thiết bị kiểm tra mực chiết và nắp

3.1.2.15 Đóng thùng carton

Mục đích: hoàn thiện sản phẩm, thuận lợi cho quá trình lưu kho, vận chuyển,

phân phối

Thực hiện: sử dụng máy đóng thùng carton tự động, một thùng gồm 4 lốc, mỗi

lốc 6 chai 600 ml Cuối cùng, các thùng sản phẩm tiếp tục theo băng tải xuất ra khỏi dây chuyền, xếp vào các pallet và xe nâng sẽ vận chuyển vào nhà kho

3.2 Puree chuối

3.2.1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ

Rấm chín (bảo quản tạm)

Ngâm rửa Chuối tươi

Vỏ, xơ

Lựa chọn Phân loại Bóc vỏ, tước xơ

Trang 38

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

Hộp sắt tây Rót hộp, ghép nắp

Thanh trùng

100oC, 35 phút Dán nhãn, in code

Puree chuối

Kiểm tra mực chiết, độ kín

Kiểm tra nhãn Bài khí

Đóng thùng carton

Hòa trộn

Nấu syrup 70÷80oC, Lọc

Chà

Xử lý hóa chất

Phối trộn

Đồng hóa

Trang 39

3.2.2 Thuyết minh quy trình công nghệ

3.2.2.1 Rấm chín (bảo quản tạm)

Mục đích: tạo điều kiện cho quả đạt độ chín kỹ thuật sau khi thu hoạch để đưa

vào chế biến Ngoài ra, rấm chín là phương pháp bảo quản tạm thời để đảm bảo cân bằng nguyên liệu cho quá trình sản xuất

Thực hiện: sử dụng phòng rấm chuối kín điều chỉnh nhiệt độ và ethylen Sau

khi xếp chuối vào phòng, đóng cửa, bật quạt trộn khí ở giữa phòng, mở van cho khí ethylen vào phòng (áp suất khí không vượt quá 0,5atm, 1m3 trong phòng cần 1lít khí) Khi đủ khí thì đóng van, duy trì nhiệt độ 22oC, độ ẩm 95% Mỗi ngày nạp ethylen và thông gió 2 ÷ 3 lần [7]

3.2.2.2 Ngâm rửa 2 giai đoạn

Mục đích: loại bỏ tạp chất, đất cát, vi sinh vật và dư lượng hóa chất ngoài vỏ Thực hiện: Giai đoạn 1 sử dụng bồn ngâm có bổ sung chất sát trùng CaOCl20,03 ÷ 0,05%, tỉ lệ quả : nước là 1 : 2, ngâm trong 5 ÷ 20 phút Giai đoạn 2 sử dụng máy rửa sục khí và dùng nước sạch để ngâm rửa lần cuối

3.2.2.3 Lựa chọn, phân loại

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

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

3.2.2.4 Bóc vỏ, tước xơ

Mục đích: loại bỏ các phần không ăn được, có giá trị dinh dưỡng thấp không

phù hợp cho việc sản xuất ví dụ như vỏ, xơ, cuống

Thực hiện: công nhân thực hiện thủ công bằng tay Bóc vỏ: dùng dao nhỏ cắt

cuống rồi bóc sạch vỏ quả theo chiều dọc quả, không làm ruột quả bị bầm dập

Trang 40

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

3.2.2.5 Xử lý hóa chất

Mục đích: vô hiệu hóa men peroxydase và polyphenoloxydase trong nguyên

liệu, vì chúng làm oxi hóa các chất chát, tạo thành flobafen có màu đen Tiêu diệt hoặc ức chế vi sinh vật trên bề mặt quả

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

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

3.2.2.6 Chà

Mục đích: làm nhỏ nguyên liệu, phân chia nguyên liệu thành hai phần: phần

bột chà (puree) là phần lọt qua rây được dùng sản xuất, bã chà còn lại trên rây chứa những phần không sử dụng được thì loại bỏ

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

3.2.2.7 Phối chế