Luận văn thạc sĩ thiết kế nhà máy chế biến rau quả với hai sản phẩm chính dứa khoanh nước đường năng suất 25 tấn sản phẩm ca và bột cam năng suất 6 8 tấn sản phẩm ngày

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ Danh sách bảng Bảng 2.1 Thành phần dinh dưỡng của dứa tính trên 100g Bảng 2.2 Chỉ tiêu của nước theo tiêu chuẩn Việt Nam Bảng 2.3 Chất lượng đường Saccaroza

i

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA HÓA

*

THIẾT KẾ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN RAU QUẢ VỚI HAI SẢN PHẨM CHÍNH: DỨA KHOANH NƯỚC ĐƯỜNG NĂNG SUẤT 25 TẤN SẢN PHẨM/CA VÀ BỘT CAM NĂNG SUẤT

6,8 TẤN SẢN PHẨM/NGÀY

SVTH: NGUYỄN THỊ HẠNH NHƠN

Đà Nẵng – Năm 2017

LỜI NÓI ĐẦU VÀ CÁM ƠN

Sau hơn ba tháng tôi đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp đúng thời gian quy định

Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này nhờ có sự giúp đỡ rất lớn của thầy giáo hướng dẫn Trần Thế Truyền Qua đây tôi xin gửi lời cám ơn chân thành nhất, sâu sắc nhất đến thầy giáo Trần Thế Truyền đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo tôi trong suốt quá trình làm

đồ án tốt nghiệp vừa qua Kính chúc thầy sức khỏe để tiếp tục sự nghiệp hướng dẫn cho những thế hệ sinh viên tiếp theo

Xin chân thành gửi lời cám ơn đến tập thể thầy cô giáo Khoa Hóa Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, đặc biệt là các thầy cô trong bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm

đã dạy dỗ trong suốt 5 năm ngồi trên ghế giảng đường đại học Những kiến thức mà các thầy, các cô đã truyền đạt trong 5 năm qua chính là nền tảng vững chắc, là hành trang để tôi bước vào đời và thực hiện hóa các kiến thức đã được học

Tôi xin chân thành cám ơn!

CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi và được sự hướng dẫn của Ths Trần Thế Truyền Những số liệu trong các bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá được chính tác giả thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi rõ trong phần tài liệu tham khảo Ngoài ra, trong đồ án còn sử dụng một số nhận xét, đánh giá cũng như số liệu của các tác giả khác, cơ quan tổ chức khác đều có trích dẫn và chú thích nguồn gốc Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung đồ án của mình

Đà Nẵng, ngày 15 tháng 05 năm 2017

MỤC LỤC

Tóm tắt

Nhiệm vụ đồ án

Lời nói đầu và cảm ơn i

Lời cam đoan ii

Mục lục iii Danh sách các bảng, hình vẽ viii Trang MỞ ĐẦU i

Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT 2

1.1 Địa điểm xây dựng 2

1.2 Vùng nguyên liệu 2

1.3 Hợp tác hóa, liên hiệp hóa 2

1.4 Nguồn cung cấp năng lượng 3

1.5 Cấp nước và thoát nước 3

1.6 Giao thông vận tải 3

1.7 Nguồn nhân lực 4

1.8 Xử lý chất thải 4

Chương 2: TỔNG QUAN 5

2.1 Nguyên liệu 5

2.1.1 Nguyên liệu dứa 5

2.1.2 Nguyên liệu cam 6

2.1.3 Nước 8

2.1.4 Đường 8

2.1.5 Phụ gia 9

2.2 Sản phẩm 10

2.2.1 Sản phẩm dứa khoanh nước đường 10

2.2.2 Sản phẩm bột cam 11

2.3 Chọn phương án thiết kế 11

2.3.1 Sản phẩm dứa khoanh nước đường 11

2.3.2 Sản phẩm bột cam 12

Chương 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 14

3.1 Sản phẩm dứa khoanh nước đường 14

3.1.1 Quy trình công nghệ 14

3.1.2 Thuyết minh quy trình 15

3.2 Sản phẩm bột cam 19

3.2.1 Quy trình công nghệ 19

3.2.2 Thuyết minh quy trình 20

Chương 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 27

4.1 Kế hoạch sản xuất của nhà máy 27

4.2 Tính cân bằng vật chất mặt hàng dứa khoanh nước đường 28

4.2.1 Tính chi phí nguyên liệu dứa 28

4.2.2 Tính chi phí nguyên liệu phụ 30

4.3 Tính cân bằng vật chất mặt hàng bột cam 32

Chương 5: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 35

5.1 Tính và chọn thiết bị cho dây chuyền dứa khoanh nước đường 35

5.1.1 Băng tải lựa chọn, bẻ cuống, bẻ hoa 35

5.1.2 Ngâm, rửa nguyên liệu 36

5.1.3 Máy gọt vỏ, cắt đầu, đột lõi 37

5.1.4 Băng tải cắt mắt, sửa mắt 37

5.1.5 Định hình, thái khoanh 38

5.1.6 Bể rửa lại 39

5.1.7 Băng tải xếp hộp 39

5.1.8 Máy rửa lon 39

5.1.9 Máy rót hộp, ghép mí tự động 40

5.1.10 Thùng pha chế 40

5.1.11 Nồi nấu dịch đường 41

5.1.12 Thiết bị thanh trùng 41

5.1.13 Máy dán nhãn 42

5.1.14 Máy in date 43

5.1.15 Bơm 43

5.1.16 Bể làm nguội 43

5.1.17 Máy đóng thùng 44

5.1.18 Pa lăng điện 44

5.2 Tính và chọn thiết bị cho dây chuyền bột cam 45

5.2.1 Băng tải lựa chọn và phân loại 45

5.2.2 Công đoạn rửa 45

5.2.3 Thiết bị chần 46

5.2.4 Băng tải bóc vỏ 46

5.2.5 Máy ép 47

5.2.6 Thiết bị lọc 47

5.2.7 Thiết bị gia nhiệt 48

5.2.8 Thiết bị cô đặc 48

5.2.9 Máy phối trộn 49

5.2.10 Thiết bị sấy phun 49

5.2.11 Máy rây bột 49

5.2.12 Máy đóng gói 50

5.2.13 Bơm 50

5.1.14 Máy đóng thùng 50

5.2.15 Thùng chứa 51

5.2.16 Vít tải 52

5.2.17 Băng tải cổ ngỗng 52

Chương 6: TÍNH NHIỆT 54

6.1 Tính hơi 54

6.1.1 Dây chuyền sản xuất dứa khoanh nước đường 54

6.1.2 Dây chuyền sản xuất bột cam 60

6.1.3 Chi phí hơi cho sinh hoạt 64

6.1.4 Chi phí hơi do mất mát 64

6.1.5 Tính lượng hơi cung cấp 64

6.1.6 Balon hơi 65

6.2 Tính nước 65

6.2.1 Nước dùng cho sản xuất 65

6.2.2 Nước cho sinh hoạt 65

6.2.3 Nước dùng cho cây xanh 65

6.2.4 Nước dùng cho cứu hoả 66

Chương 7: TÍNH XÂY DỰNG VÀ QUY HOẠCH TỔNG MẶT BẰNG 67

7.1 Tính số lao động trong nhà máy 67

7.2 Tính xây dựng 69

7.2.1 Phân xưởng sản xuất chính 69

7.2.2 Kho nguyên liệu 70

7.2.3 Kho thành phẩm 70

7.2.4 Kho chứa vật liệu bao gói 71

7.2.5 Kho chứa nguyên liệu phụ 72

7.2.6 Khu hành chính 74

7.2.7 Phòng thường trực bảo vệ 75

7.2.8 Nhà ăn 75

7.2.9 Nhà sinh hoạt vệ sinh 75

7.2.10 Trạm biến áp 76

7.2.11 Nhà đặt máy phát điện 76

7.2.12 Phân xưởng cơ điện 76

7.2.13 Phân xưởng lò hơi 77

7.2.14 Kho hóa chất, nhiên liệu, kho nhớt 77

7.2.15 Kho phế liệu khô và ướt 77

7.2.16 Khu cung cấp nước và xử lí nước cho sản xuất 77

7.2.17 Khu xử lí nước thải 77

7.2.18 Nhà để xe 77

7.2.19 Gara ôtô 78

7.2.20 Khu đất mở rộng 78

7.2.21 Nhà cân xe 78

7.2.22 Tháp nước 78

7.3 Tính khu đất xây dựng nhà máy 79

7.3.1 Diện tích khu đất 79

7.3.2 Tính hệ số sử dụng Ksd 79

Chương 8: KIỂM TRA SẢN XUẤT – KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG 81

8.1 Kiểm tra, đánh giá chất lượng nguyên liệu 81

8.1.1 Kiểm tra nguyên liệu dứa và cam khi mới nhập về 81

8.1.2 Kiểm tra nguyên liệu trong quá trình bảo quản 81

8.1.3 Kiểm tra nguyên liệu trước khi đưa vào chế biến 81

8.1.4 Kiểm tra nguyên liệu phụ 81

8.2 Kiểm tra các công đoạn trong quá trình sản xuất 81

8.2.1 Dây chuyền sản xuất dứa khoanh nước đường 81

8.2.2 Dây chuyền sản xuất bột cam 83

8.3 Kiểm tra, đánh giá chất lượng sản phẩm 84

8.3.1 Sản phẩm dứa khoanh nước đường 84

8.3.2 Sản phẩm bột cam 84

Chương 9: AN TOÀN LAO ĐỘNG, VỆ SINH XÍ NGHIỆP, PHÒNG CHỐNG CHÁY NỔ 85

9.1 An toàn lao động 85

9.1.1 An toàn làm việc với thiết bị đun nóng 85

9.1.2 An toàn lao động khi vận hành máy móc 85

9.1.3 Đảm bảo ánh sáng khi làm việc 85

9.1.4 An toàn về điện 85

9.1.5 Thông gió 86

9.2 Vệ sinh xí nghiệp 86

9.2.1 Vệ sinh cá nhân của công nhân 86

9.2.2 Vệ sinh máy móc, thiết bị, nền nhà 86

9.2.3 Xử lý phế liệu của quá trình sản xuất 87

9.3 Phòng chống cháy nổ 87

KẾT LUẬN 88

TÀI LIỆU THAM KHẢO 89

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ

Danh sách bảng

Bảng 2.1 Thành phần dinh dưỡng của dứa tính trên 100g

Bảng 2.2 Chỉ tiêu của nước theo tiêu chuẩn Việt Nam

Bảng 2.3 Chất lượng đường Saccaroza theo TCVN 1696-75

Bảng 2.4 Chỉ tiêu cảm quan acid citric TCVN 5516-1991

Bảng 4.1 Bảng nhập nguyên liệu của nhà máy

Bảng 4.2 Bảng sản xuất của nhà máy

Bảng 4.3 Số ngày sản xuất trong năm

Bảng 4.4 Số ngày làm việc/số ca trong tháng

Bảng 4.5 Hao hụt của dứa qua các công đoạn

Bảng 4.6 Bảng chi phí nguyên liệu qua từng công đoạn

Bảng 4.7 Lượng đường sử dụng trong dây chuyền dứa nước đường

Bảng 4.8 Hao hụt của cam qua các công đoạn

Bảng 4.9 Tổng kết lượng nguyên liệu và bán thành phẩm qua các công đoạn Bảng 5.1 Tổng kết thiết bị dây chuyền sản xuất dứa khoanh nước đường Bảng 5.2 Tổng kết thiết bị dây chuyền sản xuất bột cam

Bảng 6.1 Chi phí nước dùng cho sản xuất

Bảng 6.2 Bảng tổng hợp nước dùng cho nhà máy

Bảng 7.1 Nhân lực làm việc trong phòng hành chính

Bảng 7.2 Nhân lực trực tiếp tham gia sản xuất trong phân xưởng

Bảng 7.3 Nhân lực phụ trong phân xưởng

Bảng 7.4 Tổng kết các công trình xây dựng toàn nhà máy

Hình 2.5 Sản phẩm dứa minh họa

Hình 2.6 Sản phẩm bột cam minh họa

Hình 3.1 Máy ngâm, rửa xối

Hình 3.2 Máy gọt vỏ liên hợp

Hình 3.3 Nhíp lấy mắt dứa

Hình 3.4 Máy thái khoanh

Hình 3.5 Bể rửa

Hình 3.6 Máy rót hộp, ghép mí

Hình 3.7 Máy ngâm, rửa xối

Hình 3.8 Thiết bị chần kiểu băng tải

Hình 5.1 Băng tải con lăn

Hình 5.2 Bể ngâm, rửa xối

MỞ ĐẦU

Việt Nam là một nước nhiệt đới ẩm gió mùa, thích hợp cho nhiều loại cây trồng Sản phẩm từ cây trồng, đặc biệt là rau quả chiếm phần lớn trong các sản phẩm nông nghiệp Rau quả không những là thực phẩm tiêu dùng hàng ngày mà còn là nguyên liệu dùng để chế biến các sản phẩm thực phẩm khác Đặc điểm của nguyên liệu rau quả là dễ bị hư hỏng và rộ theo mùa vụ Chính vì vậy, việc chế biến rau quả sẽ giúp bảo toàn giá trị dinh dưỡng, giảm tổn thất và còn tạo ra được những sản phẩm phong phú, đa dạng, đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng và xuất khẩu

Ngoài ra, công nghệ chế biến rau quả ngày nay rất phù hợp với điều kiện của người nông dân với nguồn nguyên liệu tại chỗ, không đòi hỏi thiết bị phức tạp, quy trình công nghệ khá đơn giản và cần ít vốn đầu tư Mặt khác, khi xây dựng nhà máy sẽ giúp giải quyết được vấn đề ứ thừa nguyên liệu khi vụ rộ và việc làm cũng như thu nhập cho người dân

Nhận thấy dứa và cam là những loại có giá trị dinh dưỡng cao, được nhiều người ưa thích và là một trong những sản phẩm được xuất khẩu khá nhiều Cam, dứa được biết đến không chỉ dùng để ăn trái khi còn tươi mà còn có thể chế biến các sản phẩm thực phẩm khác có giá trị dinh dưỡng cao Và trong số các sản phẩm đó có dứa khoanh nước đường và bột cam là những sản phẩm đặc trưng của hai loại quả này Xuất phát từ tình hình đó, em được giao nhiệm vụ : “Thiết kế nhà máy chế biến rau quả ” với hai sản phẩm chính:

- Dứa khoanh nước đường – Năng suất: 25 tấn sản phẩm/ca

- Bột cam – Năng suất: 6,8 tấn sản phẩm/ngày

Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT

1.1 Địa điểm xây dựng

Trái cây là loại 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 về vị trí địa lý, khí hậu, hệ thống giao thông vận tải và các điều kiện khác, tôi quyết định xây dựng nhà máy tại khu công nghiệp Long Giang, huyện Tân Phước, tỉnh Tiền Giang

Nền khí hậu nhiệt đới ẩm, gió mùa cận xích đạo, có hai mùa rõ rệt, mùa mưa tập trung từ tháng 5 đến tháng 10, lượng mưa chiếm tới 99% tổng lượng mưa của cả năm Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, hầu như không có mưa Nhiệt độ trung bình hàng năm 26 – 290C , ít có bão hoặc nhiễu loạn thời tiết Độ ẩm trung bình

từ 87% - 89% Tốc độ gió trung bình 2m/s, hướng gió chính Tây Nam [36]

1.2 Vùng 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 [37]

Tiền Giang là tỉnh có sản lượng dứa đứng đầu cả nước, sản lượng dứa của tỉnh Tiền Giang đạt 161.300 tấn (năm 2007) Đây cũng là một trong những tỉnh có sản lượng cam lớn của nước ta, năm 2005 đạt 42 ngàn tấn

Ngoài ra dứa và cam cũng có thể thu nhập từ các tỉnh khác như Vĩnh Long, Cần Thơ, Long An, Đồng Tháp, Bến Tre…

Chính nhờ nguồn nguyên liệu tại chỗ mà giá nguyên liệu vào sẽ được giảm đáng kể Từ đó lợi nhuận của doanh nghiệp cũng sẽ tăng lên

1.3 Hợp tác hóa, liên hiệp hóa

Vấn đề hợp tác hóa và liên hiệp hóa là không thể thiếu đối với một nhà máy trong nền kinh tế thị trường hiện nay Ngay trước khi tiến hành xây dựng nhà máy, rất cần phải hợp tác với ban điều hành khu công nghiệp về các vấn đề cần thiết như: điện, nước, công trình giao thông, cấp thoát và xử lý nước… giúp cho quá trình sản xuất và

tiêu thụ sản phẩm được thuận lợi, góp phần nâng cao hiệu quả hoạt động, giảm chi phí vận chuyển, giảm vốn đầu tư và hạ giá thành sản phẩm

Với ngành nông nghiệp: phải hợp tác để thu hoạch đúng thời gian, đúng độ già chín phù hợp với từng loại giống cây trồng Bên cạnh đó nhà máy phải có cán bộ kỹ thuật hỗ trợ cho người trồng rau quả về việc hướng dẫn kỹ thuật gieo trồng, chăm sóc

và thu hoạch rau quả nhằm nâng cao chất lượng nguyên liệu Trên tinh thần như vậy, nhà máy cũng đưa ra kế hoạch hợp tác với các ban ngành đóng trên địa bàn tỉnh như: Ngân hàng Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, Sở Nông nghiệp tỉnh, thành phố,…

Ngoài ra, nhà máy có thể liên doanh với các đối tác nước ngoài để giới thiệu sản phẩm, tìm kếm thị trường xuất khẩu như: Mỹ, Châu Âu… thu hút vốn đầu tư và trang thiết bị hiện đại, nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm

1.4 Nguồn cung cấp năng lượng

- Điện: được sử dụng để chạy động cơ, thiết bị và chiếu sáng Nhà máy sử dụng mạng lưới điện công nghiệp của thành phố, đường dây 500 KV đã được hạ thế xuống

220/380V Ngoài ra nhà máy còn có nhà máy phát điện dự phòng

- Nhiên liệu: chủ yếu sử dụng dầu FO, xăng được cung cấp từ các trạm xăng dầu trong tỉnh

1.5 Cấp nước và thoát nước

a) Cấp nước

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

Tiêu chuẩn nước theo TCVN 5502:2003

b) 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, nước thải phải được dẫn theo đường ống ngầm đưa vào bể xử lý nước thải của nhà máy, đảm bảo yêu cầu của thành phố sau đó mới đưa ra hệ thống nước thải thành phố

1.6 Giao thông vận tải

Hằng ngày nhà máy cần vận chuyển một khối lượng lớn nguyên liệu cũng như sản phẩm Vì vậy cần phải có một hệ thống giao thông vận tải hoàn thiện để phục vụ

cho quá trình sản xuất cũng như tiêu thụ sản phẩm của nhà máy Nhà máy đặt tại địa điểm này rất thuận tiện cho đường giao thông:

1.8 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 dứa và cam thì phế liệu từ chúng đều có thể tận dụng làm phân bón vi sinh hoặc thức ăn chăn nuôi 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 Việc này phải hợp đồng chặt chẽ và giải quyết kịp thời tránh ứ đọng gây lây nhiễm vi sinh vật cho sản phẩm

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

phương này là hoàn toàn khả thi

Chương 2: TỔNG QUAN

2.1 Nguyên liệu

2.1.1 Nguyên liệu dứa

2.1.1.1 Giới thiệu chung về dứa

Dứa có tên khoa học là Annas comusmin là loại quả nhiệt đới có nguồn gốc

đông bắc Mĩ La Tinh Ngày nay dứa được trồng rộng khắp ở các nước có khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới

Hình 2.1 Quả dứa

Dứa có nhiều loại được chia thành ba nhóm sau: [3, Tr18]

+ Nhóm hoàng hậu (Queen): quả tương đối nhỏ, mắt lồi, chịu được sự vận chuyển Thịt quả vàng đậm, giòn, hương thơm, vị chua ngọt đậm đà Quả chín có màu vàng tươi Nhóm này có chất lượng cao nhất và được trồng nhiều ở Việt Nam

+ Nhóm Tây Ban Nha (Spanish): trái lớn hơn dứa Queen nhưng nhỏ hơn dứa Cayenne, mắt dứa to và sâu hơn các giống khác, thịt quả vàng nhạt, có chỗ trắng, vị chua, ít thơm nhưng nhiều nước hơn dứa Queen Quả chín có màu vàng hơi đỏ Loại dứa này có chất lượng kém nhất nên chỉ được tiêu thụ trong nước, ăn tươi, dùng để xào, nấu

+ Nhóm Caein (Cayenne): loại dứa này quả lớn nhất, mắt phẳng và nông Thịt quả kém vàng, nhiều nước, ít ngọt, kém thơm hơn dứa Queen Quả chín có màu đỏ đồng, dứa này phù hợp trong sản xuất công nghiệp nên được trồng ở hầu hết các vùng

dứa lớn trên thế giới (Thái Lan, Hawai, Philippin ) trong khi rất ít thấy ở Việt Nam

2.1.1.2 Thành phần hóa hóa học

Trái dứa có 72 – 88% nước, 8 – 18,5% đường, 0,3 – 0,8% acid, 0,25 – 0,5% protein, khoảng 0,25% muối khoáng, 70% đường dứa là saccharose, còn lại là glucose

Acid nhiều nhất trong thành phần acid hữu cơ của dứa là acid citric (65%), còn lại là acid malic (20%), acid taric (10%), acid succinic (3%) Hàm lượng vitamin C khoảng

15 – 55 mg%, vitamin A 0,06 mg%, vitamin B1 0,09 mg%, vitamin B2 0,04 mg%

Magie Glucose Fructose Tổng số đường Vitamin C Vitamin B6

14mg 1,7g 1,9g 8g 15mg 0,09mg

2.1.2 Nguyên liệu cam

2.1.2.1 Giới thiệu chung về cam

Cam (danh pháp khoa học là citrus) là loại cây ăn quả cùng họ với bưởi Nó có quả nhỏ hơn bưởi, vỏ mỏng, khi chín thường có màu da cam, vị ngọt hoặc hơi chua Cam thường lột vỏ và ăn lúc còn tươi, hay vắt nước Vỏ cam dày có vị đắng, có thể bỏ

2.1.2.2 Phân loại cam

Có nhiều cách phân loại cam khác nhau, tùy thuộc vào từng quốc gia và địa phương Trong thương mại, cam được chia thành 2 loại: Cam ngọt (sweet orange) và cam chua (sour orange)

để được lâu; còn bên trong quả cam có tỷ lệ xơ thấp, nhiều nước, ít hạt, mùi thơm ngọt Quả có cỡ nhỏ tới trung bình thích hợp cho sản xuất công nghiệp,dịch quả có màu sậm và bền

Hình 2.3 Cam Navel

- Cam Navel: quả to hơn các loại cam ngọt khác Quả có màu vàng đậm sáng

cho tới cam, không hạt, cho nhiều nước quả Giống cam này ít được dùng trong chế biến nước quả vì trong quá trình chế biến dễ phát sinh vị đắng.

- Cam Blood (cam đỏ): quả cỡ trung bình với vỏ mỏng, có ít hoặc không hạt Có

màu đỏ sậm sáng đẹp Nhược điểm lớn nhất là hàm lượng anthocyanin tạo màu đỏ đậm có khuynh hướng bị nhạt trong quá trình chế biến và bảo quản

❖ Một số giống cam phổ biến ở nước ta như:

- Cam Xã Đoài: quả ngon, thơm có vỏ mỏng và bóng, vị ngọt đậm, ít xơ Dùng chủ

yếu trong sản xuất nước cam và mứt cam

- Cam sành: quả có vỏ dày, sần sùi và thường có màu lục nhạt, tuy dày nhưng dễ

bóc, các múi có màu cam, hạt có màu nâu lục, vị ngọt, hơi chua, hương vị ngon như

Hình 2.2 Cam tròn Valencia

Hình 2.4 Cam đỏ

quýt Ôn Chân (Nhật Bản) Thích hợp làm đồ hộp quả nước đường Cam sành còn có tên là Citrus nobilis Lour

2.1.2.3 Thành phần hóa học của cam

Trong cam tươi có nước 87,5%, protid 0,9%, glucid 8,4%, acid hữu cơ 1,3%, cellulose 1,6%, calcium 34mg%, sắt 23 mg%, caroten 0,4mg%, vitamin C 40 mg% Quả là nguồn vitamin C, có thể tới 150mg trong 100g dịch, hoặc 200 – 300 mg trong 100g vỏ khô.[39]

Vỏ quả chứa tinh dầu mà thành phần chính là d-limonen (90%), decyclicaldehyd tạo nên mùi thơm, các alcol như linalool, dl-terpineol, alcol nonylic, còn có acid butyric, authranilat metyl và este caprylic

2.1.3 Nước

Nước là thành phần quan trọng có mặt hầu hết trong các loại thực phẩm, vì thế chất lượng nước ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng sản phẩm Tuy nhiên, nước trong tự nhiên không ở dạng tinh khiết mà thường có lẫn tạp chất, vi sinh vật… do đó khi sử dụng nguồn nước này phải tiến hành khử trùng, lọc… để không ảnh hưởng đến mùi,

vị, màu sắc và hình thái sản phẩm

Bảng 2.2 Chỉ tiêu của nước theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 5502 : 2003)

70

<20 con/l

<100 con/ml Không có

Hàm lượng MgO Hàm lượng CaO Hàm lượng SO42-

Hàm lượng NH4+

Hàm lượng Pb Hàm lượng As Hàm lượng Cu Hàm lượng F Hàm lượng Zn Chuẩn số Coli

50 (mg/l) 50-100 (mg/l) 0,5 (mg/l) 0,1-0,3 (mg/l) 0,1 (mg/l) 0,05 (mg/l) 2,90 (mg/l) 0,3-0,5 (mg/l) 5,00 (mg/l)

Bảng 2.3 Chất lượng đường Saccaroza theo TCVN 1696-75

Chỉ tiêu Đường kính loại I(%) Đường kính loại II(%)

số loài vi sinh vật, góp phần hạn chế sự oxi hóa, làm tăng thêm mùi vị cho sản phẩm

Bảng 2.4 Chỉ tiêu cảm quan acid citric (TCVN 5516-1991)

Hình dạng Các tinh thể không màu hay bột trắng, không vón

cục có màu ánh vàng hoặc trong suốt

2.1.5.2 Chất bảo quản

Sử dụng chất bảo quản là Kali sorbate

- Kali sorbate là muối của acid sorbic, nó tan tốt trong nước và ít tan trong dầu

- Kali sorbate có tác dụng chống nấm men, vi khuẩn, nấm mốc và đặc biệt chúng

có tác dụng tốt đối với nấm mốc ở pH = 6 và hoạt động kém ở pH = 3

- Cơ chế tác dụng: sự ức chế của kali sorbate đối với nấm mốc do chúng làm enzyme của vi sinh vật mất hoạt tính đặc biệt là enzyme dehydrogenaza Nó ngăn cản

sự phát triển của tế bào sinh dưỡng và ngăn cản sự tạo thành bào tử Kali sorbate ức chế sự phát triển của tế bào theo cơ chế vận chuyển ion, làm giảm lực vận chuyển ion kéo theo ngăn cản sự vận chuyển acid amin làm ức chế trên nhiều hệ thống enzyme của tế bào chất

- Kali sorbate được xem là chất bảo quản kém độc tính ngay cả khi ở mức vượt trội so với mức bình thường sử dụng

2.2 Sản phẩm

2.2.1 Sản phẩm dứa khoanh nước đường

Đây là loại sản phẩm chế biến từ dứa cắt thành khoanh, sau khi qua xử lý thì xếp vào bao bì, rót nước đường, ghép nắp và thanh trùng Đường cho vào sản phẩm dưới dạng xiro, không có tác dụng bảo quản mà mục đích chủ yếu là tăng thêm vị ngon và

có giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm

❖ Yêu cầu đối với sản phẩm theo TCVN 187 – 1994 như sau:

- Chỉ tiêu cảm quan:

+ Màu sắc: sản phẩm phải có màu tự nhiên của giống dứa được sử dụng, cho

phép có một vài vết trắng

+ Hương vị: sản phẩm phải có hương vị tự nhiên của dứa, không có mùi vị lạ

Nếu dứa được đóng hộp cùng với thành phần đặc biệt khác thì phải có hương vị đặc trưng của hỗn hợp

+ Trạng thái: dứa chắc, giòn, không xốp, không nhũn, khối lượng lõi sót lại không được quá 7% khối lượng cái

- Độ đầy của hộp: mức đầy tối thiểu tính theo lượng sản phẩm chứa trong hộp phải

chiếm 90% dung tích nước cất chứa đầy trong hộp đóng kín ở 200C

- Khối lượng cái: khối lượng cái tối thiểu của sản phẩm so với dung lượng nước

cất chứa đầy trong hộp đóng kín ở 200C là 58%

- Chỉ tiêu hóa học:

+ Độ brix đạt yêu cầu của khách hàng, thông thường từ 14-220

+ Độ acid vào khoảng 0,2-0,5 %

- Chỉ tiêu vi sinh: không có vi sinh vật gây bệnh

+ Không được để sản phẩm ở những nơi có ánh nắng chiếu trực tiếp hoặc nơi

ẩm ướt…

2.2.2 Sản phẩm bột cam

Sản phẩm bột cam là dạng bột rau quả phổ biến nhất được dùng để chế biến nước giải khát Sản xuất bột cam bằng cách cô đặc nước cam đến nồng độ 70% sau đó

bổ sung chất độn là xiro ngô trước khi sấy

❖ Chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm:

-Màu sắc: màu vàng hoặc cam

- Mùi vị: mùi đặc trưng của cam

Theo nồng độ của nước đường rót hộp, có thể chia làm 3 loại:

- Xirô loãng: khi nồng độ từ 14-18 Brix

- Xirô đặc: khi nồng độ từ 18-22 Brix

- Xiro đậm đặc: khi nồng độ từ 22-25 Brix

Đối với sản phẩm tại nhà máy thiết kế, chọn nồng độ nước đường để rót của sản phẩm dứa nước đường nước đường là khoảng 20% Với nồng độ này sẽ tạo cho sản phẩm có vị ngọt dễ chịu, phù hợp khẩu vị của nhiều người tiêu dùng

2.3.1.2 Phương án thanh trùng

* Mục đích thanh trùng: nhằm tiêu diệt hoàn toàn tất cả 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

Hình 2.6 Sản phẩm bột cam minh họa

giá trị cảm quan và dinh dưỡng, đảm bảo sức khỏe, không gây hại cho người sử dụng đồng thời kéo dài thời gian bao quản

* Phương pháp thanh trùng: 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 1000C, thời gian thanh trùng phụ thuộc vào khối lượng của đồ hộp và kích cỡ của miếng dứa khoanh

* Chế độ thanh trùng và công thức thanh trùng:

Chế độ thanh trùng được đặc trưng bởi 3 thông số:

- Nhiệt độ thanh trùng: dựa vào chỉ số axit của sản phẩm mà chọn nhiệt độ thanh trùng

- Thời gian thanh trùng: khi thanh trùng đồ hộp bằng nhiệt độ, không phải tất cả mọi điểm trong đồ hộp đều đạt nhiệt độ thanh trùng cùng 1 lúc và ngay khi đạt nhiệt

độ thanh trùng rồi không phải vi sinh vật bị tiêu diệt ngay tức khắc Như vậy thời gian thanh trùng T của đồ hộp bao gồm: thời gian truyền nhiệt T1 từ môi trường đun nóng vào trung tâm hộp và T2 thời gian tiêu diệt vi sinh vật

- Áp suất đối kháng: trong quá trình thanh trùng có sinh ra áp suất dễ làm phồng hộp hay hở nắp hộp Do đó phải có áp suất đối kháng để tránh hiện tượng trên Thường

P = 1at

- Công thức thanh trùng đồ hộp cho sản phẩm dứa:

t

C B A

(

.(P) A: thời gian nâng nhiệt, tính bằng phút

B: Thời gian giữ nhiệt, tính bằng phút

C: Thời gian hạ nhiệt, tính bằng phút

a: thời gian xả khí trong thiết bị thanh trùng kín bằng hơi nước, nếu thanh trùng bằng nước thì a = 0

P: áp suất đối kháng, áp suất tạo ra để tránh đồ hộp bị biến dạng, tính bằng at

- Công thức thanh trùng đồ hộp dứa khoanh :

100

2015

[8, Tr62]

Nghĩa là: thời gian nâng nhiệt của nước trong thiết bị thanh trùng từ khi cho giỏ

đồ hộp vào đến khi đạt được nhiệt độ thanh trùng 1000C là 10 phút, sau đó giữ nhiệt độ

đó trong 15 phút, rồi làm nguội sản phẩm xuống 35 - 400C trong 20 phút

+ Thiết bị cô đặc gián đoạn thường dùng cho loại có công suất nhỏ hoặc với dung dịch đặc có độ nhớt cao mà không thể dùng bơm để lấy dung dịch ra hoặc trong trường hợp khi cần bốc hơi toàn bộ dung môi Tuy nhiên tổn thất nhiệt lớn

+ Thiết bị làm việc liên tục thường gồm nhiều cấp, công suất lớn, ít tổn thất nhiệt

- Chọn theo áp suất của dung dịch bên trong thiết bị: khi cô đặc dung dịch rau quả (cam), nhiệt độ sôi của dung dịch lớn sẽ làm phân hủy, thay đổi chất lượng sản phẩm (màu sắc, mùi vị,…) Nên chọn thiết bị cô đặc làm việc ở điều kiện chân không

- Phương pháp cấp nhiệt: hơi nước

 Vậy chọn thiết bị cô đặc chân không, làm việc liên tục, cấp nhiệt bằng hơi

2.3.2.2 Quá trình sấy

Có 2 phương án là sấy phun hoặc sấy thảm bọt

- Sấy thảm bọt: nguyên liệu dạng lỏng được chuyển thành dạng bọt bền bằng cách

cho thêm tác nhân tạo bọt và được hoà khí nitơ hoặc không khí Nguyên liệu dạng bọt được trải lên băng chuyền có lỗ đến độ dày 2-3 mm và được sấy nhanh trong 2 giai đoạn bằng dòng khí thổi cùng chiều và sau đó ngược chiều

Sấy thảm bọt nhanh khoảng gấp 3 lần so với sấy chất lỏng có độ dày tương tự Lớp thảm xốp mỏng của sản phẩm sấy sau đó được nghiền thành bột dễ chảy, có tính hồi nguyên rất tốt

Quá trình sấy nhanh và nhiệt độ sấy thấp giúp cho chất lượng của sản phẩm tốt, nhưng khi sản xuất với năng suất cao đòi hỏi diện tích bề mặt lớn, đồng thời với phương pháp sấy thảm bọt ta cần trang bị thêm một máy nghiền, nên chi phí cũng cao hơn

- Sấy phun

+ Ưu điểm:

- Quá trình sấy xảy ra nhanh (1÷10 giây) do diện tích bề mặt tiếp xúc của những giọt lỏng rất lớn

- Bột cam có hương vị và màu sắc tốt

- Chi phí nhân công thấp, vận hành và bảo dưỡng tương đối đơn giản

+ Nhược điểm:

Chi phí đầu tư cao, yêu cầu độ ẩm ban đầu cao để bảo đảm nguyên liệu có thể bơm đến thiết bị tạo giọt lỏng Điều này dẫn đến chi phí năng lượng cao hơn để tách

ẩm và thất thoát các chất dễ bay hơi cao hơn

 Chọn phương án sấy phun

Chương 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

3.1 Sản phẩm dứa khoanh nước đường

Định hình, thái khoanh

Rửa lại

Xếp hộp Cân

Gọt vỏ, cắt đầu, đột lõi

Cắt mắt, sửa mắt

Bẻ hoa, cuống

Ngâm, rửa Lựa chọn, phân loại Dứa nguyên liệu

Bảo quản tạm

3.1.2 Thuyết minh quy trình

3.1.2.1 Nguyên liệu

- Dứa quả: không dập nát, không sâu bệnh, đạt độ chín theo yêu cầu Khi thu mua dứa tại nông trường không nên thu nhận dứa quá chín mà chọn dứa còn xanh có 1 đến 2 mắt ngả vàng Có thể dùng dứa Queen hoặc dứa Cayen Chọn dứa Queen có độ chín 30%, khối lượng quả từ 650 – 700 g/quả

❖ Bảo quản dứa: trước khi đem bảo quản cần diệt trừ sâu bệnh cho dứa bằng cách xông hơi metylabromua nồng độ 40-80 g/m3 phòng trong 30 phút, sau đó xếp dứa vào thùng gỗ hoặc thùng carton rồi mới đưa vào bảo quản

- Đường saccaroza phải tinh khiết, khô, không vón cục, thuộc đường loại I theo TCVN

- Acicd citric là acid dùng cho chế biến thực phẩm, màu trắng, khô, không lẫn tạp chất, độ tinh khiết >98%

- Nước phải trong suốt, đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh, nước không có kim loại nặng,

là nước mềm, pH = 7,0 – 7,5

- Bao bì: thường dùng bao bì hộp sắt tráng vecni hoặc lọ thủy tinh Bao bì và nắp

phải đảm bảo vệ sinh, nguyên vẹn, kín khít [8, Tr59]

3.1.2.2 Lựa chọn, phân loại

Nhằm mục đích loại bỏ các quả không đủ tiêu chuẩn như bị sâu bệnh, dập nát, thối hỏng, quá chín, quá xanh, …

Chọn nguyên liệu đồng đều về kích thước, hình dạng, độ chín tạo thuận lợi cho các quá trình sau Để hạn chế tổn hao nguyên liệu, có thể tận dụng những quả hư hỏng

ít bằng cách cắt bỏ phần bị hỏng, phần không hỏng được đưa vào sản xuất

Hình 3.1 Máy ngâm, rửa xối [15]

25 – 27%

- Cắt đầu: cắt hai đầu quả, chiều dày lát cắt 10 ÷ 15mm, nếu vỏ xanh còn sót thì dùng dao gọt lại Hai đầu quả cắt xong bằng phẳng trực giao với lõi và song song với nhau để khi đột lõi không bị lệch tâm Tỉ lệ phế liệu quả của quá trình này là 15 ÷ 30% (so với khối lượng quả đã bẻ hoa cuống)

- Đột lõi: đột đúng tâm quả, tách hết phần lõi, không được lấn sang phần thịt quả, vết đột nhẵn, đúng quy cách Thiết bị đột lõi được làm bằng inox, đường kính dao

đột khoảng 18 – 25mm Tỷ lệ phế liệu 3 – 6% [8, Tr60]

Thiết bị: chọn máy gọt vỏ, cắt đầu, đột lõi liên hợp

Dứa được băng tải nghiêng đưa lên máy

gọt vỏ, đột lõi liên hợp Đầu tiên quả dứa được

gọt vỏ bằng các lưỡi dao sắc, gọt bỏ toàn bộ

phần vỏ Sau đó nó được cắt đầu rồi chảy vào

các ống để cố định quả dứa trước khi vào các

bàn xoay đột lõi Sau khi đột lõi xong dứa được

tháo ra khỏi các ống và được thả vào băng tải

đi đến công đoạn tiếp theo

3.1.2.6 Cắt mắt, sửa mắt

Dùng băng tải vận chuyển nguyên liệu có công nhân phân bố ở hai bên băng tải,

có các bàn để xử lý nguyên liệu Dùng nhíp sắc để cắt mắt, sửa mắt Những vết cắt và

Hình 3.3 Nhíp lấy mắt dứa [13]

Hình 3.4 Máy thái khoanh [14]

Hình 3.5 Bể rửa [15]

sửa phải nhẵn nhụi, không được ấn sâu vào đến gần lõi

* Cách dùng: sau khi gọt bỏ phần vỏ dứa, dùng đầu nhọn của nhíp ấn vào rồi gắp

mắt dứa ra Loại dụng cụ này có ưu điểm là ít tốn thịt dứa

Công đoạn này thường làm thủ công nên cần nhiều công nhân Công nhân phải mang đầy đủ đồ bảo hộ lao động (găng tay cao su) để tránh ăn mòn da tay Vì trong dứa có enzyme bromelin có hoạt tính thủy phân protein, gây ăn mòn da

3.1.2.7 Định hình, thái khoanh

Sau khi xử lý sạch sẽ, dứa được đem thái

khoanh với chiều dày, hình dạng và kích thước tùy

thuộc vào quy cách chế biến sản phẩm, thường là

9-10mm hoặc 14-15mm Miếng khoanh phải nguyên

vẹn, tròn đều

Thiết bị: chọn máy cắt rau củ quả đa năng

Mâm dao được đặt song song với phểu nạp liệu

nên khi nguyên liệu được đưa vào sẽ được thái ngay

3.1.2.8 Rửa lại

Mục đích: trong quá trình xử lý cơ học, dứa bị bẩn, có các mảnh vụn bám trên

bề mặt, do đó cần phải rửa sạch lại một lần nữa trước khi đi vào băng tải xếp hộp

Thiết bị: chọn máy ngâm rửa xối

3.1.2.9 Xếp hộp

Trước khi xếp hộp, các miếng dứa cần được làm ráo nước và kiểm tra lần cuối

* Nấu nước đường:

- Mục đích của nấu nước đường làm tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm

- Nguyên liệu đường được nhà máy sử dụng là đường tinh luyện RE, có chất lượng tốt Đầu tiên cho nước vào nồi hai vỏ và gia nhiệt, rồi cho đường vào khuấy cho đến lúc đường tan hết Dung dịch đường nồng độ 20% Nấu thành dung dịch đường xong thì bổ sung acid citric nồng độ từ 0,2 ÷ 0,5% làm cho sản phẩm có vị chua ngọt hài hòa, tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm

* Rót nước đường: nước đường sau khi nấu đến nhiệt độ và độ Brix theo yêu

cầu thì tiến hành rót ngay vào hộp, thường rót nóng ở 85 ÷ 900C để bài khí, tăng độ chân không trong hộp Nước đường rót cách miệng hộp 5 ÷ 10 mm

ban đầu của đồ hộp

Sản phẩm dứa nước đường được thanh trùng ở nhiệt độ 1000C trong thời gian

15 phút, với thời gian nâng nhiệt là 10 phút, thời gian hạ nhiệt là 20 phút Sau khi

thanh trùng xong làm nguội xuống t = 35 – 400C để có tác dụng giữ cho sản phẩm không bị mềm nhũn và giữ được hương vị, màu sắc tốt

- Công thức thanh trùng đồ hộp dứa khoanh :

100

2015

Mục đích bảo ôn: là phát hiện những hộp hư hỏng để kịp thời loại bỏ, đồng thời bảo ôn còn có tác dụng làm cho phần nước đường thấm đều vào khoanh dứa

Trước khi bảo ôn sản phẩm, hộp cần được lau khô tránh bị gỉ sét; sản phẩm được bảo ôn trong kho thông thoáng

Thời gian bảo ôn là 7 ngày, trong thời gian bảo ôn cần thường xuyên kiểm tra để sớm phát hiện sản phẩm hỏng

3.2 Sản phẩm bột cam

3.2.1 Quy trình công nghệ

Bảo quản tạm Lựa chọn, phân loại

Rửa

Chần ( 85 – 900C, 56 – 60s)

Bóc vỏ, làm sạch

Ép Lọc

Gia nhiệt (55 – 600C)

Vỏ quả

Bã và hạt cam Nguyên liệu

Sơ đồ 3.2 Quy trình sản xuất bột cam [8, Tr111]

3.2.2 Thuyết minh quy trình

3.2.2.1 Bảo quản tạm

- Mục đích

+ Giảm tiêu hao về khối lượng và chất lượng của cam sau khi thu hoạch

+ Thời gian bảo quản càng ngắn thì cam càng ít bị biến đổi về thành phần dinh dưỡng, đồng thời các vi sinh vật càng ít có điều kiện phá hoại

3.2.2.2 Lựa chọn, phân loại

- Tiến hành:

Cô đặc Phối trộn Sấy phun

Xử lý

Sản phẩm bột cam Bao bì

Xiro ngô

Bao gói

Hình 3.7 Máy ngâm, rửa xối [15]

+ Quá trình chọn lựa và phân loại có thể tiến hành trước khi bảo quản nguyên liệu hay trong khi chế biến trong phân xưởng sản xuất Nguyên liệu được lựa chọn bằng tay ngay trên băng chuyền

+ Công nhân làm việc ở hai bên băng tải, vận tốc băng tải từ 0,12 ÷ 0,15 m/s Chiều rộng băng tải khoảng 60 ÷ 80 cm Nguyên liệu phải dàn mỏng hai bên băng tải

và việc lựa chọn không bị bỏ sót

3.2.2.3 Rửa

- Mục đích: sử dụng nước sạch, để loại tạp chất vô cơ và một lượng vi sinh vật trên

bề mặt

- Thiết bị: chọn máy ngâm rửa xối

+ Ngâm làm cho nước thấm ướt nguyên liệu, quá trình này được tăng cường bằng tác dụng cơ học là thổi khí Thời gian ngâm có thể từ vài phút đến vài chục phút tùy thuộc mức độ bám bẩn của nguyên liệu và tác dụng của dung dịch rửa

+ Rửa xối là dùng tia nước xối lên nguyên liệu đã qua ngâm để kéo các chất bẩn còn lại trên bề mặt nguyên liệu ra Các tia nước phun thường có áp suất 2÷3at Để nước rửa ít bị nhiễm bẩn nhưng vẫn tiết kiệm, nước được cấp ngược chiều với đường

đi của nguyên liệu cần rửa Cho nước chảy liên tục vào công đoạn rửa xối để tráng nguyên liệu sau đó tận dụng nước này trong quá trình ngâm, từ đó nước bẩn được xả liên tục ra ngoài

3.2.2.4 Chần

- Mục đích:

+ Chần quả nhằm mục đích bóc vỏ và tước xơ dính ở múi được dễ dàng

+ Làm thay đổi thể tích khối lượng nguyên liệu để quá trình chế biến tiếp theo được thuận lợi

+ Tiêu diệt một phần vi sinh vật, chủ yếu là vi sinh vật bám trên bề mặt nguyên liệu

- Thiết bị: chọn thiết bị chần hấp kiểu băng tải Nhúng cam vào nước nóng 85 –

900C trong thời gian là 56 60s

Hình 3.8 Thiết bị chần kiểu băng tải [25]

Hình 3.9 Máy ép trục vít [26]

- Nguyên tắc hoạt động: nước nóng sẽ được bơm vào thiết bị trước và khi nước đầy

và đạt đến nhiệt độ chần thì mới bắt đầu chạy băng tải Nguyên liệu vào cửa nạp và được vận chuyển trên băng tải trong thùng chần có chứa nước nóng Băng tải được cấu

tạo bằng dây xich truyền động trên có gắn các lá kim loại ghép có gờ ngang để giữ sản phẩm Thùng chần làm bằng kim loại có nắp mở được khi cần thiết Nước chần đước đun nóng nhờ các ống phun hơi đặt ở giữa hai băng tải

dọc của quả cam rồi lấy tay bóc sạch vỏ và lớp cùi màu trắng

3.2.2.6 Ép

- Mục đích: tách dịch bào ra khỏi nguyên liệu và thu hồi dịch quả, loại bỏ những phần không có giá trị sử dụng

- Thiết bị: chọn máy ép với trục ép nằm ngang

- Nguyên tắc hoạt động: sử dụng 1 vít để ép nguyên liệu Vít có hình dạng đặc biệt, lòng ép cũng được thiết kế có hình dạng đặc biệt sao cho thể tích rỗng giữa lòng ép và

Hình 3.10 Lọc khung bản [27]

trục ép càng về sau càng nhỏ Lòng ép là một ống hình trụ ghép lại bằng nhiều thanh rời gọi là thanh căn, ngay giữa 2 thanh căn là khe hở nhỏ để dịch có thể chảy ra được Nguyên liệu cho vào máy ép bị nén dần về phía cuối máy, càng về sau thể tích khoang ép càng nhỏ, áp suất sẽ tăng, dịch sẽ thoát ra khỏi nguyên liệu theo khe hở thanh căn chảy ra ngoài ở phía dưới, bã sẽ thoát ra ở cuối lòng ép Cuối lòng ép có bộ phận hình côn điều chỉnh khe hở ra (côn điều chỉnh) Nếu khe hở lớn, áp suất ép nhỏ

và ngược lại

Trong quá trình ép, hiệu suất ép là chỉ tiêu quan trọng nhất Hiệu suất ép phụ thuộc vào nhiều yếu tố: tính chất nguyên liệu, phương pháp sơ chế, chiều dày lớp nguyên liệu ép, áp lực ép và vận tốc ép Hiệu suất ép thường chỉ đạt 80%

3.2.2.7 Lọc

- Mục đích: để tách các phần tử có kích thước tương đối lớn và bã cam Tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình cô đặc và phối trộn, tăng tính đồng nhất cho sản phẩm, đảm bảo chất lượng sản phẩm

- Thiết bị: chọn thiết bị lọc khung bản để lọc

- Nguyên tắc hoạt động: thiết bị lọc áp lực làm việc gián đoạn nghĩa là nhập liệu vào liên tục, nước lọc tháo ra liên tục nhưng bã được tháo ra chu kì

Nó được cấu tạo chủ yếu là khung và bản Khung giữ vai trò chứa bã lọc và là nơi nhập huyền phù vào Bản tạo ra bề mặt lọc với các rãnh dẫn nước lọc hoặc là các

lỗ lọc Khung và bản thường được chế tạo dạng hình vuông và phải có sự bịt kín tốt khi ghép khung và bản

Khung và bản được xếp liên tiếp nhau trên giá đỡ Giữa khung và bản là vách ngăn lọc Ép chặt khung và bản nhờ cơ cấu đai vít xoắn nhờ tay quay Lỗ dẫn huyền phù nhập liệu của khung và bản được nối liền tạo thành ống dẫn nhô ra để ghép với hệ thống cấp liệu Nước lọc chảy ra từ bản qua hệ thống đường ống và lấy ra ngoài Bã

được giữ lại trên bề mặt vách ngăn lọc và được chứa trong khung Khi bã trong khung đầy thì dừng quá trình lọc để tiến hành rửa và tháo bã

Nước quả sẽ được lọc ở áp suất không đổi và thấp (4,9104 N/m2) Nếu áp suất trên 4,9104 N/m2 (0,5 at) thì các cặn hữu cơ sẽ bị kết lại làm tắc bản lọc Để tạo ra áp suất thì dùng bơm để bơm nước quả vào máy lọc hoặc đặt thùng chứa nước quả cao hơn máy lọc 3 ÷ 4 m

3.2.2.8 Gia nhiệt

- Mục đích:

+ Tiêu diệt vi sinh vật, đình chỉ hoạt động của

các thành phần tự nhiên tồn tại trong nước quả

+ Tăng hiệu suất ở công đoạn tiếp theo

- Tiến hành: dịch quả được đem đi gia nhiệt đến

nhiệt độ 55 – 600C trong 20÷30s

- Thiết bị: chọn thiết bị gia nhiệt kiểu ống chùm

- Nguyên tắc hoạt động: trao đổi nhiệt gián tiếp

Bên trong thiết bị gồm có nhiều ống, dịch quả đi

dích dắc trong các ống, hơi phân bố vào các

khoảng không ngoài ống truyền nhiệt cho các ống

3.2.2.9 Cô đặc

- Mục đích:

+ Tăng nồng độ chất khô trong sản phẩm

+ Làm bay lượng hơi nước đáng kể, tiết kiệm nhiên liệu cho công đoạn sấy

- Tiến hành: quá trình cô đặc được thực hiện trong điều kiện chân không khoảng

600 ÷ 650 mmHg Trong điều kiện chân không này, nhiệt độ sôi của dung dịch rất thấp khoảng 55 ÷ 600C Cô đặc đến nồng độ 70%

- Thiết bị: chọn hệ cô đặc 3 nồi ở áp suất chân không

- Nguyên tắc hoạt động: ở mỗi nồi, dung dịch đi vào phòng đốt ngoài kiểu đứng, tại đây dung dịch được đun sôi tạo thành hỗn hợp lỏng hơi đi qua ống dẫn vào phòng bốc

Hình 3.11 Thiết bị gia nhiệt [29]

Hình 3.12 Thiết bị cô đặc [30]

hơi, dung dịch đi trong ống, hơi đi trong khoảng không giữa các ống, trao đổi nhiệt qua bề mặt truyền nhiệt

Tại phòng bốc hơi, hơi thứ được tách ra đi lên phía trên, dung dịch còn lại đi về phòng đốt theo ống tuần hoàn Dung dịch đi vào nồi thứ nhất, sản phẩm lấy ra ở nồi cuối cùng

3.2.2.10 Phối trộn

Sau khi cô đặc đến độ khô 70% ta tiến hành phối trộn xiro ngô, với tỉ lệ xiro

ngô: dịch cam cô đặc = 2:1

- Mục đích: trộn thêm chất độn vào dịch quả để điều

chỉnh nồng độ chất khô cho dịch quả, làm tăng hàm

lượng chất khô, giảm chi phí năng lượng cho quá trình

sấy

- Thiết bị: sử dụng máy phối trộn Ewj – 500

Trong quá trình này có thể phối trộn thêm chất

bảo quản phụ gia, màu, hương liệu để tăng thêm chất

lượng cho sản phẩm

3.2.2.11 Sấy phun

- Mục đích: làm bay hơi phần lớn ẩm, thu được bột cam có độ ẩm đạt yêu cầu

- Tiến hành: quá trình sấy được thực hiện ở thiết bị sấy phun, vận tốc đĩa phun 130 m/s, nhiệt độ tác nhân sấy 160 – 1800C, nhiệt độ không khí ở khu vực bay hơi 70 –

750C, độ ẩm không khí ra khỏi thiết bị sấy là 20 – 25%

- Thiết bị: chọn thiết bị sấy phun sương LPG-150

- Nguyên tắc hoạt động: không khí đi qua bộ lọc

và bộ gia nhiệt được đưa vào bộ phân phối không

khí ở trên đỉnh thiết bị, khí nóng được đưa vào

buồng sấy đều theo hình xoáy trôn ốc Nguyên liệu

dạng lỏng từ máng nguyên liệu đi qua bộ lọc được

bơm lên bộ phun sương ở trên đỉnh của buồng sấy

làm nguyên liệu trở thành dạng hạt sương cực nhỏ,

khi tiếp xúc với khí nóng, lượng nước có trong

nguyên liệu nhanh chóng bay hơi, nguyên liệu

dạng lỏng được sấy khô thành thành phẩm trong thời gian cực ngắn Thành phẩm được phần đáy của buồng sấy và bộ phân li gió xoáy đùn ra ngoài, phần khí thừa còn lại được quạt gió hút và đẩy ra ngoài

Hình 3.13 Máy phối trộn

Hình 3.14 Thiết bị sấy phun [32]

Bột cam khi ra khỏi thiết bị có nhiệt độ gần bằng nhiệt độ không khí thải, khoảng 600C Để tránh những phản ứng làm giảm chất lượng sản phẩm, bột cam sau khi sấy cần được làm nguội xuống 20 – 300C nhằm tránh hiện tượng hút ẩm trở lại của sản phẩm

3.2.2.12 Xử lý sản phẩm

Bột cam sau khi sấy khô được tách ra khỏi dòng khí nóng, được làm nguội ngay bởi quá trình lốc xoáy gió và hoạt động đồng thời của van quay Sau đó bột được đưa qua rây hạt để bảo đảm tạo thành hạt đồng nhất, không kết dính vón cục, đạt tiêu chuẩn đồng đều về độ mịn

- Thiết bị: chọn máy rây bột được làm bằng vật liệu inox

3.2.2.13 Bao gói và bảo quản

- Mục đích: bao gói sản phẩm để tránh khỏi tác dụng của sản phẩm với độ ẩm, ánh sáng, sự quá nhiệt, mùi vị lạ và sự xâm nhập của các côn trùng

- Thiết bị: chọn máy đóng gói DXD-150F Máy dùng

trục vít quay để định lượng Máy có thể tự động hoàn thành

làm túi, đo lường, cắt và đếm Ngoài ra, máy còn tự in ngày

sản xuất, hạn sử dụng và làm mép túi dễ xé

Để tránh sự biến đổi các chất màu của bột cam

(caroten, licopen), sản phẩm bột cam thường được bao gói

trong các hộp kim loại hoặc trong các bao bì PE nhiều lớp

để tránh sự tiếp xúc với ánh sáng tối đa

Trên bao bì phải ghi rõ tên sản phẩm, thành

phần dinh dưỡng, địa điểm, thời gian sản xuất, khối

lượng tịnh, số đăng ký chất lượng do Bộ Y tế cấp

Hình 3.15 Máy rây bột [33]

Chương 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT

4.1 Kế hoạch sản xuất của nhà máy

Bảng 4.1 Bảng nhập nguyên liệu của nhà máy

66

22 69

23 81

27 72

24 75

25 78

26 78

26 81

27 75

25

0

78

26 81

27 834 278

Cam

66

22 69

23 81

27 72

24 75

25 78

26 78

26 81

27 75

25

0

78

26 81

27 834 278

Kí hiệu: 0: không sản xuất X: có sản xuất

* Tổng số ngày làm việc trong một năm: 278 ngày

* Mỗi ngày làm 3 ca, mỗi ca làm việc 8h

* Tổng số ca: 834 ca

* Năng suất nhà máy:

- Dứa khoanh nước đường: 25 tấn sản phẩm/ca

- Bột cam: 6,8 tấn sản phẩm/ngày

4.2 Tính cân bằng vật chất mặt hàng dứa khoanh nước đường

4.2.1 Tính chi phí nguyên liệu dứa

Bảng 4.5 Hao hụt của dứa qua các công đoạn

STT Công đoạn

Tiêu hao

% STT Công đoạn

Tiêu hao

%

Năng suất: 25 tấn sản phẩm/ca = 3125 kg sản phẩm/h (mỗi ca 8 tiếng)

Chọn tỷ lệ cái/nước = 70/30 [8, Tr45] Gọi S là khối lượng cái, B là khối lượng

dịch rót được sản xuất ra trong 1 giờ

X

S T

Áp dụng công thức trên ta tính được nguyên liệu cho từng công đoạn:

* Tính cân bằng vật chất cho lượng nước:

- Lượng dịch trước hoàn thiện sản phẩm:

20

20 19

100

100

X

B N

−



1 100

100 937,5

100

100

X

B N

−



1 100

100 946,97

100

100

X

B N

−



1 100

100 956,54

−



5 , 0 100

100 961,34

−



= 966,17 (kg/h)

* Tính cân bằng vật chất cho lượng cái:

- Lượng bán thành phẩm trước hoàn thiện sản phẩm:

15

15 14

100 2187,50

100 2290,60

−



= 2231,92 (kg/h) Tính tương tự như vậy đến khi tính ra nguyên liệu dứa ban đầu ta được bảng sau:

Bảng 4.6 Bảng chi phí nguyên liệu qua từng công đoạn