Đề tài: Cơ sở thiết kế nhà máy chế biến cà chua cô đặc. docx

• Hiện nay, để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của thị trường trong nước và sản lượng cà chua cô đặc xuất khẩu thì việc xây dựng thêm các nhà máy sản xuất cà chua cô đặc là điều cần thiết

BỘ CÔNG THƯƠNGTRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ - KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

BÀI THẢO LUẬN

Môn: Cơ sở thiết kế nhà máy thực phẩm

Gv: Trần Thị Thúy Quỳnh

Nhóm 6:

Tạ Thị Loan Phạm Thị Ngần Trần Thị Tuyết Lớp: Thực phẩm 1AND

Đề tài: Cơ sở thiết kế nhà máy chế biến cà chua cô đặc.

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ

• Lý do thiết kế.

• Địa điểm xây dựng.

• Các nguồn cung cấp chủ yếu về nguyên

liệu, nhiên liệu, điện, nước

• Nội dung cần thiết kế:

LỜI MỞ ĐẦU

• Cà chua là một lọai thực vật rất dễ trồng Thông thường thì nó có màu đỏ

Cà chua chứa rất nhiều chất dinh dưỡng như vitamin A, vitamin C, chất

• Cà chua thuộc loại trái cây hay rau quả, có tên khoa học là Lycopesium

• Ở Liên Xô người ta phân loại cà chua cô đặc như sau:

Pure cà chua: có độ khô 12, 15 và 20%

Cà chua cô đặc loại độ khô 30, 35 và 40%

Cà chua cô đặc loại độ khô 50 – 70%

Bột cà chua: độ khô 88 – 95%

Dạng cà chua cô đặc có độ khô 30% được chế biến nhiều hơn cả

• Ở Mỹ, cà chua cô đặc được phân loại như sau:

Pure cà chua: cà chua chà mịn qua rây để loại bỏ vỏ, hạt

Pure cà chua miếng: cà chua xé tơi, qua sàng để loại bỏ vỏ, hạt

Cà chua cô đặc loại có độ khô 25 – 29%

Cà chua cô đặc có độ khô 29 – 33%

Cà chua cô đặc có độ khô trên 33%

• Cà chua miếng cô đặc: cà chua xé tơi, loại bỏ vỏ và hạt, rồi cô đặc

• Hiện nay, để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của thị trường trong nước

và sản lượng cà chua cô đặc xuất khẩu thì việc xây dựng thêm các nhà máy sản xuất cà chua cô đặc là điều cần thiết hiện nay

Sản phẩm đồ hộp cà chua cô đặc trên thị trường

CHƯƠNG I: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT

1 Đặc điểm thiên nhiên của vị trí xây dựng:

- Chọn địa điểm phải phù hợp với quy hoạch chung đảm bảo sự phát triển chung về kinh tế địa phương, gần nguyên liệu để giảm giá thành vận chuyển, giảm thất thoát hao hụt nguyên liệu

- Nhà máy được thiết kế xây dựng tại khu công nghiệp Phú Hội đặt tại xã Phú Hội, huyện Đức Trọng, là địa bàn thuận lợi về cơ sở

hạ tầng, giao thông và khoảng cách cung ứng từ các vùng nguyên liệu Cách Đà Lạt 35 km về hướng Đông Bắc và cách thị xã Bảo Lộc 80 km về hướng Tây – Tây Nam, cách sân bay Liên Khương 03km; nằm sát Quốc lộ 20 giữa Đà Lạt và Dầu Giây đang được đầu tư xây dựng đường cao tốc, thuận tiện giao thông đi Thành phố Hồ Chí Minh và các tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu, các tỉnh duyên hải miền Trung và Tây nguyên, cách cảng biển Bình Thuận

130Km

2 Vùng nguyên liệu:

- Nguyên liệu cà chua cung cấp cho nhà máy thường lấy từ các địa bàn trong tỉnh như Đà Lạt, Đơn Dương, Đức Trọng,… và các tỉnh lân cận như Ninh Thuận, Đồng Nai, Bình Thuận, Đăk Lăk…

- Bằng cách ổn định vùng nguyên liệu mới có thể gia tăng qui mô sản xuất nâng cao chất lượng sản phẩm, tăng sức mạnh cạnh tranh mở rộng thị trường xuất khẩu chắc chắn, bền vững Nghiên cứu tuyển chọn lai ghép và nhập nội giống mới có năng lượng có năng suất chất lượng tốt, thực hiện tốt các chính sách hợp lý về đầu tư đất đai, lao động giá cả thu mua, thuế để khuyến khích nông dân đầu tư phát triển giống cây này

- Ở Việt Nam, cây cà chua được xếp vào các loại rau có giá trị kinh tế cao, diện tích trồng cà chua lên đến chục ngàn ha, tập trung chủ yếu ở đồng bằng và trung du phía Bắc Hiện nay có một số giống chịu nhiệt mới lai tạo chọn lọc có thể trồng tại miền Trung, Tây Nguyên và Nam

Bộ nên diện tích ngày càng được mở rộng Nhiều giống cà chua lai ghép chất lượng tốt được phát triển mạnh ở Đà Lạt, Lâm Đồng Một

số giống cà chua chất lượng đã được xuất khẩu ra thị trường thế giới

- Thời vụ: một năm có thể trồng 4 vụ cà chua:

• Vụ sớm: gieo hạt vào cuối tháng 7 đầu tháng 8

• Vụ chính: gieo cuối tháng 9 đến đầu tháng 10

• Vụ muộn: gieo từ tháng 11 đến giữa tháng 12

• Vụ xuân: gieo từ tháng 1 – 2 năm sau

3 Sự hợp tác hóa:

- Nhà máy có sự hợp tác với các nhà máy trong vùng về mặt kinh tế,

kỹ thuật để tăng cường sử dụng chung các công trình điện, nước, hơi, công trình giao thông vận tải, tiêu thụ sản phẩm phụ của nhà máy góp phần giảm vốn đầu tư, hạ giá thành sản phẩm rút ngắn thời gian hoàn vốn

4 Nguồn cung cấp điện, nước:

- Điện dùng trong nhà máy với nhiều mục đích cho các thiết bị hoạt động chiếu sáng trong sản xuất và dùng trong sinh hoạt

- Nguồn điện từ trạm biến áp 110 KV Đức Trọng Bố trí trong KCN

vệ sinh thiết bị và dùng trong sinh hoạt…

- Nguồn nước: Nguồn nước mặt sông Đa Nhim và nước ngầm

5 Nguồn cung cấp hơi:

- Hơi dùng trong nhà máy với nhiều mục đích khác nhau :

dùng trong các quá trình như cô đặc, nấu, thanh trùng, vệ sinh thiết bị…

Do đó phải đặt lò hơi, nước phải qua hệ thống xử lý nước nhà máy

6 Nguồn cung cấp nhiên liệu:

- Nhà máy dùng nhiên liệu là điện để cô đặc,chà, thanh trùng, dầu

điezel, xăng, nhớt cho máy phát điện và ôtô

7 Thoát nước và xử lý chất thải:

- Việc thoát nước của nhà máy phải được quan tâm, nước thải của nhà máy chứa nhiều chất hữu cơ là môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển gây ô nhiễm cho môi trường sinh thái, ảnh hưởng đến công nhân viên nhà máy và khu dân cư xung quanh nhà máy Nước của nhà máy phải tập trung lại ở xa xưởng sản xuất và xử lý trước khi đổ ra sông

- Trong quá trình sản xuất như rửa, xé tơi, chà… cần phải thu hồi chất thải, chất rửa tránh thất thoát ra ngoài nhằm hạn chế ô nhiễm môi

trường Mỗi loại chất thải cần phải có biện pháp xử lý riêng Hệ thống thoát nước của nhà máy phải đảm bảo thoát nước tốt, tránh ứ đọng làm ảnh hưởng đến kết cấu xây dựng

8 Cung cấp nhân công:

- Công nhân được chọn trong địa bàn huyện để tận dụng nguồn nhân lực địa phương do đó giảm đầu tư nhà ở, sinh hoạt công nhân dẫn đến giá thành sản phẩm

- Đối với đội ngũ lãnh đạo nhà máy, tỉnh Lâm Đồng đáp ứng đầy đủ các kỹ sư, cử nhân tốt nghiệp từ các trường đại học trong cả nước

9 Giao thông vận tải:

- Giao thông vận tải là một vấn đề quan trọng là phương tiện vận

chuyển một khối lượng nguyên vật liệu xây dựng nhà máy, cũng như vận chuyển sản phẩm đi tiêu thụ Để đảm bảo cho sự hoạt động liên tục nhà máy Ngoài ra, nhà máy phải có ôtô tải nhằm đáp ứng nhu cầu xuất và nhập nguyên liệu nhà máy

10 Tiêu thụ sản phẩm.

- Thị trường tiêu thụ rộng lớn trong nội tỉnh Lâm Đồng và cả nước

Đồng thời sản phẩm của nhà máy là nguyên liệu cần thiết cung cấp cho các nhà máy thực phẩm các tỉnh lân cận

CHƯƠNG II: CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG

NGHỆ

1 Nguyên liệu cà chua:

- Cây cà chua có tên khoa học là Lycopesium esculentum, có nguồn gốc

từ Nam Mỹ, là loại rau ăn quả, họ Cà (Solanaceae) Cây cà chua có 2 loại hình sinh trưởng: có hạn và vô hạn Cà chua là cây dài ngày, tự thụ phấn

- Cây cà chua có thể sinh trưởng trên nhiều loại đất khác nhau như đất sét, đất cát, đất pha cát,có độ pH= 6 – 6,5 Đất có độ ẩm cao và ngập

nước kéo dài sẽ làm giảm khả năng sinh trưởng của cây cà chua Nhiệt

độ thích hợp cho cà chua để đạt năng suất cao, chất lượng tốt là khoảng

21 – 240C và thời tiết khô

2 Chọn quy trình công nghệ:

- Sơ đồ sản xuất viết thành dạng các quy trình liên tục trên sơ đồ phải biểu diễn các vị trí tham gia của các nguyên vật liệu phụ, phế liệu thải ra… đặc biệt quan trọng đối với một số mặt hàng trong thành phần có nhiều cấu tử

- Sơ đồ không cần biểu diễn thiết bị, ở một công đoạn không cần biểu diễn các thiết bị trung gian như máng hứng, băng tải…

Quy trình sản xuất

3 Thuyết minh quy trình:

 Nguyên liệu được lựa chọn bằng tay ngay trên băng tải

 Công nhân đứng hai bên băng tải loại ra những quả cà chua không hợp quy cách

 Nguyên liệu phải dàn mỏng hai bên băng tải à việc lựa chọn không

bị bỏ sót

3.2 Rửa:

- Nguyên lý của quá trình rửa:

Quá trình rửa nhằm đảm bảo 2 giai đoạn:

• Ngâm cho bở các cáu bẩn: ngâm là quá trình làm cho nước thấm ướt

cà chua, các chất bẩn hút nước trương lên, làm giảm lực bám của chúng lên quả cà chua

• Xối nước cho sạch hết bẩn: dùng tác dụng của dòng chảy để kéo các chất bẩn còn lại trên mặt cà chua sau khi ngâm

Thời gian rửa phụ thuộc vào giai đoạn đầu tức là phụ thuộc vào tính chất hóa lý của chất bẩn, sức bám chặt của nó vào cà chua rửa và khả năng tác dụng của dung dịch rửa

- Mục đích:

• Loại trừ các tạp chất, bụi, đất cát bám xung quanh cà chua

• Làm giảm một lượng lớn vi sinh vật ở cà chua

• Tẩy sạch một số chất hóa học gây độc hại được dùng trong kỹ thuật nông nghiệp như thuốc trừ sâu, thuốc bảo vệ thực vật còn lưu lại…

- Cách tiến hành:

Cà chua là nguyên liệu rau quả có cấu tạo mềm, dễ bị giập nát Do

đó, ta sử dụng máy rửa thổi khí (ngoài ra có thể sử dụng máy rửa

băng chuyền)

- Yêu cầu:

- Cà chua sau khi rửa:

• Cà chua rửa xong phải sạch, không bị dập nát vì như vậy sẽ tạo

điều kiện cho các vi sinh vật xâm nhập và phát triển sau này

• Cà chua ít bị tổn thất chất dinh dưỡng, hạn chế mất mát vitamin C…

do chúng là thành phần dễ hòa tan trong nước sẽ khuếch tán vào trong nước rửa

- Ngoài ra muốn đạt chất lượng của công đoạn rửa cao thì nước rửa phải có phẩm chất tốt, đạt tiêu chuẩn nước uống

Máy rửa thổi khí

3.3 Xé tơi:

- Mục đích: Xé tơi phần thịt quả, hỗ trợ cho công đoạn đun nóng lúc

sau

- Cách tiến hành: cà chua được xé tơi trên máy xé tơi kiểu lưỡi dao

cong, kiểu trục đinh hoặc kiểu đĩa quay

Kiểu đĩa quay Kiểu lưỡi dao cong

3.4 Đun nóng:

- Mục đích:

Giảm phế liệu từ 12% xuống 3.5 – 4%, vì khi đun nóng protopectin chuyển thành pectin hòa tan nên vỏ quả khi chà không dính thịt quả Hạn chế hiện tượng phân lớp sản phẩm, nhất là với cà chua cô đặc có

độ khô thấp, vì lượng pectin hòa tan tăng

Làm cho cà chua chóng sôi và ngăn ngừa hiện tượng khê cháy trong khi cô đặc

Bài khí trong thịt quả cà chua để vitamin đỡ bị tổn thất và hạn chế

hiện tượng tạo bọt khi cô đặc Nếu cà chua nâng nhiệt lên 80 – 100oC thì lượng caroten bị tổn thất giảm đi nhiều so với cà chua chỉ đun nóng

ở 60oC và chưa bài hết không khí

• Vô hoạt enzyme pectinase để giữ cho sản phẩm không bị tách nước, bên cạnh đó enzyme oxy hóa cũng bị vô hoạt

• Tiêu diệt vi sinh vật Nếu cà chua đã xé tơi và không đun nóng trong

• Làm cho nguyên liệu cà chua đồng nhất về trạng thái và thành phần

để chế biến được thuận lợi và nâng cao chất lượng thành phẩm

• Mức độ mịn của cà chua khi chà ảnh hưởng nhiều đến qúa trình cô đặc: cà chua càng mịn, độ nhớt càng thấp và thời gian cô càng ngắn

- Cách tiến hành:

Cà chua sau khi được đun nóng sẽ được chuyển vào máy chà cánh đập để được chà nhỏ

Máy chà cánh đập

3.6 Cô đặc:

- Mục đích:

• Tăng nồng độ chất khô trong sản phẩm tới nồng độ yêu cầu (làm tăng

độ sệt đặc trưng cho sản phẩm), làm tăng độ sinh năng lượng của thực phẩm

• Kéo dài thời gian bảo quản (vì hạn chế vi sinh vật phát triển do ít

nước, áp suất thẩm thấu cao)

• Giảm được khối lượng vận chuyển

- Cách tiến hành:

• Ta lựa thiết bị cô đặc chân không nhiều nồi vì: tiết kiệm hơi vì dùng được hơi thứ và tổn thất ít hơi, chất lượng sản phẩm tốt vì cô đặc liên

tục, nhiệt độ sôi thấp, thời gian cô nhanh, năng suất cao

• Cà chua sau khi được chà sẽ chuyển qua thiết bị cô đặc chân không hai hoặc ba nồi

Thiết bị cô đặc chân không

Cô đặc chân không nhiều nồi

• 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 – 60oC

Chú ý các biến đổi trong quá trình cô đặc:

• Dung dịch cà chua là một hệ của nhiều chất hòa tan như đường, acid, còn chứa cả các chất không tan như tinh bột, cellulose ở trạng thái huyền phù Khi cô đặc, dung môi bay hơi, nồng độ chất hòa tan tăng dần, nhiệt

độ sôi, độ nhớt, khối lượng riêng tăng, và hệ số truyền nhiệt giảm, hàm lượng không khí còn lại trong gian bào và hòa tan trong sản phẩm cũng giảm

• Phản ứng caramel xảy ra ít do quá trình cô đặc được thực hiện trong nồi chân không với nhiệt độ thấp (50 – 60oC).

• Đồng thời với nhiệt độ thấp này thì cấu trúc pectin không bị phá vỡ nên giữ được độ sệt của tương cà chua Ngoài ra các thành phần khác cũng ít bị biến đổi nhất là vitamin C

• Sắc tố của cà chua chủ yếu thuộc họ carotenoid (licopen) nên ít bị

biến đổi (bền nhiệt)

• Sản phẩm có thể xám đen do phản ứng giữa tannin với kim loại là do phản ứng oxy hóa tannin dưới tác dụng của men peroxydase và

polifenolxydase, điều kiện của phản ứng này là nhiệt độ tăng từ từ và tiếp xúc nhiều với không khí Nhưng do sản phẩm đã được đun nóng à

đã vô hoạt enzyme Và do được cô đặc trong môi trường chân không (p134)

3.7 Xử lý bao bì:

- Kiểm tra chất lượng bao bì:

• Loại trừ các hộp bị lỗi như xước trên mặt thiếc, xước lớp vecni, vecni

bị nổ…

• Chọn hộp theo xác xuất để kiểm tra độ kín Phương pháp đơn giản

nhất là cho vào hộp một lượng nhỏ chất lỏng (khoảng 0.5 – 1.5 ml) có nhiệt độ sôi thấp như ete chẳng hạn, rồi ghép mí kín Khi cho hộp vào nước nóng có nhiệt độ khoảng 85 – 90oC, ete sẽ sôi và chuyển sang

trạng thái hơi, trong hộp sẽ xuất hiện áp suất lớn Nếu hộp không kín thì

ở các mí ghép sẽ có các bóng khí nhỏ sủi ra trong nước

- Xử lý:

• Các hộp đủ tiêu chuẩn được vận chuyển từ nơi gia công hay bảo quản trong kho bao bì Chúng sẽ được ngâm trong nước, rồi xối lại lại bằng tia nước nóng hay phun hơi nóng, cũng có thể rửa lại hai lần bằng nước nóng

• Việc dùng nước nóng hay hơi nóng để vệ sinh hộp vừa dễ dàng, vừa

có tác dụng làm lượng nước còn đọng lại ở bao bì bay hơi nhanh chóng

• Sản phẩm được rót vào hộp bằng máy dùng cho sản phẩm đặc.

• Tiến hành chiết rót trong điều kiện dùng phương pháp chiết nóng (85 – 90oC cho sản phẩm được đóng trong hộp cỡ 1 lít, 90oC cho sẩn

phẩm được đóng trong hộp cỡ 5 hoặc 10 lít)

3.9 Ghép nắp

- Mục đích:

Cách ly thực phẩm với môi trường không khí và vi sinh vật bên ngoài

- Yêu cầu:

• Nắp hộp cần phải ghép thật kín và chắc chắn để khi thanh trùng áp

suất chênh lệch giữa bên trong và bên ngoài hộp không làm bung mí

ghép hay bật nắp ra khỏi thân hộp

- Cách tiến hành: sản phẩm sau khi được rót vào hộp thì được ghép kín

mí ngay Thực hiện bằng máy ghép mí tự động

Máy ghép mí

tự động

3.10 Thanh trùng

- Mục đích:

Tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh, mục tiêu chính là tiêu diệt bào tử yếm khí Clostridium botulinum vì:

• Có thể sản sinh ra độc tố làm chết người dù ở liều lượng rất thấp

• Có khả năng thành lập bào tử, rất bền nhiệt

• Clostridium botulinum có thể tìm thấy bất cứ nơi đâu, vì vậy hầu hết nguyên liệu đều nhiễm vi sinh vật này, nên chúng quan hệ mật thiết tới lĩnh vực an toàn thực phẩm

• Vô hoạt hóa enzyme đảm bảo an toàn thực phẩm

- Cách tiến hành:

• Sản phẩm đồ hộp cà chua cô đặc tuy có pH > 4.2 nhưng được thực

hiện thanh trùng ở nhiệt độ 100oC vì cà chua cô đặc không phải là môi trường thuận lợi cho các botulinum và các loài yếm khí phát triển

• Cà chua có tomatin trong cà chua có tác dụng sát trùng nên ta có thể rút ngắn thời gian thanh trùng (20 – 50 phút)

• Đối với hộp cỡ lớn, sau khi ghép kín mí thì ta không cần thanh trùng làm làm nguội nhanh vì:

* Thực phẩm đựng trong hộp bao gồm các thành phần: chất rắn, chất

lỏng, chất khí Dưới tác dụng của nhiệt độ cao, các áp suất riêng phần và

sự dãn nở của các cấu tử đó tăng lên, làm cho áp suất chung trong bao bì đựng sản phẩm tăng lên Áp suất này (có thể tới 2 atm) có thể làm cho bao bì sắt tây bị biến dạng, bao bì thủy tinh bị nứt, vở

* Vì vậy ta cần tạo ra áp suất trong thiết bị thanh trùng (căn cứ vào tính chất của bao bì, thành phần của sản phẩm đựng trong hộp và nhất là

nhiệt độ thanh trùng) bằng hay gần bằng áp suất dư đã tăng lên trong

hộp, áp suất này gọi là áp suất đối kháng, thường vào khoảng 0.4 – 1.4 atm