ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH CNTP (THIẾT KẾ) ĐỀ TÀI Thiết kế phân xưởng sản xuất bột cá tra với năng suất 15 tấn nguyên liệu/ngày

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CNSH-CNTP ******* ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH CNTP (THIẾT KẾ) ĐỀ TÀI: Thiết kế phân xưởng sản xuất bột cá tra với suất 15 nguyên liệu/ngày Giảng viên hướng dẫn Sinh viên thực Lớp MSSV : TS Đỗ Thị Yến : Ngô Thị Thanh Thủy : KTTP 02-K63 : 20180560 Hà Nội, 7/2022 CNSX BỘT CÁ TRA………………………………………………………………………….GVHD: TS ĐỖ THỊ YẾN LỜI NĨI ĐẦU Hiện Đồng Bằng sơng Cửu Long vùng nuôi chế biến xuất cá tra lớn nước Với nhu cầu cá tra fillet xuất ngày tăng, kéo theo sản lượng nuôi tăng mạnh người dân đứng trước nguy khủng hoảng thừa cá nguyên liệu Với suất hoạt động khoảng 70 nhà máy Đồng Bằng Sông Cửu Long 40.000 cá/ngày lượng đáp ứng cao nhiều Bên cạnh đó, lượng phụ phẩm sinh chiếm 60 - 70 % nguyên liệu vào Vì nhu cầu tận dụng phụ phẩm xu hướng cần thiết Nhằm tăng gía trị cá tra, có nhiều sản phẩm từ cá tra cá fillet như: cá viên, cá tẩm bột, phịng cá, Bên cạnh đó, biodiesel bột cá từ phụ phẩm hướng Với lượng đạm cao đảm bảo chất lượng bột cá từ phụ phẩm chế biến cá da trơn sản xuất với nhu cầu lớn phục vụ cho thức ăn gia súc thủy sản Do việc xây dựng nhà máy chế biến bột cá chăn nuôi nhu cầu cấp thiết Hiểu nhu cầu em định “Thiết kế phân xưởng sản xuất bột cá tra với suất 15 nguyên liệu/ca” Em xin chân thành cảm ơn cô Đỗ Thị Yến, người truyền đạt cho em kiến thức chuyên ngành tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em hồn thành đồ án Trong trình thực em cố gắng thu thập nhiều kiến thức để hoàn thành đồ án cách tốt nhất, hiểu biết kiến thức em có hạn nên khơng thể tránh khỏi sai sót Vì em mong thầy, góp ý để em hồn thiện rút kinh nghiệm cho đồ án sau Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng năm 2022 Sinh viên thực Ngô Thị Thanh Thủy CNSX BỘT CÁ TRA………………………………………………………………………….GVHD: TS ĐỖ THỊ YẾN PHỤ LỤC LỜI NÓI ĐẦU PHỤ LỤC BẢNG NỘI DUNG PHẦN 1: LẬP LUẬN KINH TẾ 1.1 KHÁI QUÁT VỀ BỘT CÁ 1.2 CÁC SẢN PHẨM BỘT CÁ CÓ TRÊN THỊ TRƯỜNG 1.3 NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT BỘT CÁ TRA 11 1.3 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ .12 PHẦN 2: QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT CÁ TRA .19 2.1 SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ: 19 2.2 THUYẾT MINH QUY TRÌNH 20 2.1.1 Nguyên liệu 20 2.1.2 Xay 20 2.1.3 Hấp 20 2.1.4 Loại nước dầu 21 2.1.5 Sấy .23 2.1.6 Làm nguội 25 2.1.7 Sàng phân loại .25 2.1.7 Nghiền 25 2.1.8 Kiểm tra 25 2.1.10 Đóng gói 27 PHẦN 3: TÍNH CÂN BẰNG SẢN PHẨM .28 3.1 LẬP KẾ HOẠCH SẢN XUẤT 28 3.2 TÍNH LƯỢNG SẢN PHẨM TẠO THÀNH TỪ 15 TẤN NGUYÊN LIỆU BAN ĐẦU 29 3.2.1 Cân vật chất trình ép 29 3.2.2 Cân vật chất sấy 29 CNSX BỘT CÁ TRA………………………………………………………………………….GVHD: TS ĐỖ THỊ YẾN 3.3.3 Cân vật chất bao gói .30 PHẦN 4: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ .32 4.1 THIẾT BỊ VẬN CHUYỂN 32 4.2 THIẾT BỊ XAY 33 4.3 THIẾT BỊ HẤP 34 4.4 THIẾT BỊ ÉP TRỤC VÍT 36 4.5 THIẾT BỊ SẤY 37 4.6 THIẾT BỊ LÀM NGUỘI 39 4.7 THIẾT BỊ SÀNG PHÂN LOẠI 41 4.8 THIẾT BỊ NGHIỀN BÚA 42 4.9 THIẾT BỊ DÒ KIM LOẠI 44 4.10 THIẾT BỊ BAO GÓI .44 4.11 MỘT SỐ THIẾT BỊ PHỤ 45 4.11.1 Thiết bị máy ly tâm 45 4.11.2 Thiết bị cô đặc: 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 49 CNSX BỘT CÁ TRA………………………………………………………………………….GVHD: TS ĐỖ THỊ YẾN PHỤ LỤC BẢNG Bảng 1.1 Hàm lượng axit amin số sản phẩm bột chăn nuôi Bảng 1.2 Tiêu chuẩn phân loại bột cá Bảng 1.3 Thành phần hóa học loại bột cá Bảng 1.4 Tiêu chuẩn Việt Nam cho sản phẩm bột cá Tra .9 Bảng 1.5 Thành phần hoá học bột cá sử dụng Việt Nam Bảng 1.6 Tỷ lệ thành phần theo phần trăm khối lượng cá tr - Bộ phận Tỷ lệ (%) 11 Bảng 1.7 Thành phần hóa học phụ phẩm 12 Bảng 1.8 Các công ty xuất cá tra lớn tháng đầu năm 2019 .14 Bảng 1.9 Năng suất nhà máy chế biến cá tra, cá basa (cá nguyên liệu, phụ phẩm) .16 Bảng 2.1 Chỉ tiêu bột cá 26 Bảng 2.2 Các tiêu cảm quan bột cá 26 Bảng 2.3 Các tiêu lý hoá bột cá 26 Bảng 3.1 Biểu đồ sản xuất theo ca theo ngày 29 Bảng 3.2 Tiêu hao nguyên liệu qua công đoạn .29 Bảng 3.3 Bảng cân sản phẩm hao phí qua cơng đoạn sản xuất 31 Bảng 3.4 Lượng nguyên liệu sản xuất tháng năm 31 Bảng 4.1: Thơng số kỹ thuật vít tải .34 Bảng 4.2: Thông số kỹ thuật máy xay 35 Bảng 4.3: Thông số kỹ thuật máy thiết bị hấp .37 Bảng 4.4: Thông số kỹ thuật thiết bị ép 38 Bảng 4.5: Thông số kỹ thuật thiết bị sấy 40 Bảng 4.6: Thông số kỹ thuật thiết bị làm nguội .41 Bảng 4.7: Thông số kỹ thuật thiết bị sàng .43 Bảng 4.8: Thông số kỹ thuật thiết bị nghiền búa 44 Bảng 4.9: Thông số kỹ thuật thiết bị bao gói 46 Bảng 4.10: Thiết bị kích thước thiết bị .49 CNSX BỘT CÁ TRA………………………………………………………………………….GVHD: TS ĐỖ THỊ YẾN NỘI DUNG PHẦN 1: LẬP LUẬN KINH TẾ 1.1 Khái quát bột cá - - Bột cá sản phẩm từ loại cá, bổ sung chất dinh dưỡng cho loại thức ăn gia súc, gia cầm loại thức ăn giàu protein Bột cá có hàm lượng đạm lớn 50%, với tỉ lệ acide amin cân đối, thành phần khác: lysine, methionin, cystin, Ca, P, B12, B1… Thường bột cá dùng cho gia súc chế biến từ loại cá thứ phẩm phần bỏ nhà máy chế biến thủy sản hay loại cá như: cá trích, cá mối, cá cơm Một số đặc điểm giá trị dinh dưỡng bột cá chăn nuôi: Bột cá sản phẩm giàu đạm, chứa từ 47-85% đạm tổng số, đạm dễ tiêu hoá hấp thu 80-95% tuỳ thuộc vào phương pháp chế biến nguyên liệu ban đầu Trong đạm tiêu hoá bột thực vật đạt từ 30-40% đạm tổng số Prôtêin bột cá prôtêin hồn hảo chúng chứa đủ axit amin khơng thay có tỉ lệ cân axit amin khác Hàm lượng số axit amin bột cá chăn nuôi với phế phẩm chăn nuôi khác thể bảng sau: Bảng 1.1 Hàm lượng axit amin số sản phẩm bột chăn nuôi STT Các sản phẩm Bột cá Bột ngô Bột yến mạch Bột hướng dương Bột đại mạch Bột khô dầu đậu tương Hàm lượng axit amin (g/kg) Ly Arg His Meth Va 36 54 20 18 38 5 Iso 59 16 Phe 46 Tre 31 10 14 16 28 13 49 20 1.5 10 28 28 23 52 20 16 CNSX BỘT CÁ TRA………………………………………………………………………….GVHD: TS ĐỖ THỊ YẾN Bột cá chăn ni - Ngồi thành phần protêin, bột cá chứa nhiều vitamin B1, B2, B3, B12, PP, A, D nguyên tố khoáng đa lượng: P, Ca, Mg, Na, K , vi lượng: Fe, Cu, Co, I2  Thành phần hoá học bột cá chăn ni: - Chất có đạm: Bao gồm chủ yếu prơtêin, axit amin, ngồi cịn chứa NH3,TMA chất hữu có đạm khác Nếu nguyên liệu có nhiều prơtêin bột cá chứa hàm lượng prơtêin cao, ngun liệu tươi đạm bị tổn hao nguyên liệu thối rửa Phương pháp chế biến khác cho tỉ lệ thành phần chất có đạm khác Lượng đạm thường bị tổn hao phần q trình nấu chưng, sấy khơ, nghiền sàng, ép - Chất béo: Bột cá sản xuất phương pháp ép, chất béo bị khử chủ yếu q trình ép Chất béo cịn lại bột cá gồm có chất béo tổ chức chưa bị phân ly chất béo tự dính theo q trình ép Hàm lượng thay đổi tính chất có liên quan tới điều kiện chế biến, loại tính chất nguyên liệu Làm cách triệt để chất béo bột cá điều kiện để đảm bảo chất lượng bột cá, bột cá có nhiều dầu bảo quản dễ bị oxy hố khơng giá trị mà cịn có hại vật ni - Chất khống: Hàm lượng chất khống nhiều hay tuỳ thuộc loại nguyên liệu: bột cá sản xuất thịt cá hay cá nguyên vẹn tổng lượng canxi thấp nhiều so với bột cá sản xuất phế liệu đầu, vây, xương cá Tổng hàm lượng khoáng nguyên liệu ướp muối nhiễm bẩn ( bùn cát) có tăng lên nhiều Bột cá sản xuất phương pháp ép bình quân tổn thất khoảng 29,3% chất khống Đó phần chất khoáng bị tan vào nước nấu CNSX BỘT CÁ TRA………………………………………………………………………….GVHD: TS ĐỖ THỊ YẾN - - Trong trình ép, phần tan vào dung dịch ép Chất khống bột cá xác định có: calcium, sắt, kalium, natrium, chlorua iodine, lưu huỳnh, magnesium, silicium, manganium, đồng, cobantum, fluorum, chì, chlomin arsenicum, lithium, alumniu, Bột cá sản xuất nguyên liệu cá nước mặn có hàm lượng NaCl cao bột cá chế biến nguyên liệu cá nước Vitamin: Loại vitamin tan dầu có bột cá chủ yếu vitamin A D Hàm lượng nhiều hay cịn tuỳ thuộc vào nguyên liệu ( loại cá vị trí thể) Hàm lượng vitamin nội tạng cá cao nên bột cá sản xuất nội tạng có hàm lượng vitamin cao so với bột cá sản xuất thân cá Vitamin tan nước chủ yếu vitamin nhóm B (B1, B2, B12) Khi sản xuất phương pháp ép phần lớn vitamin vào nước nấu dịch ép Do vitamin hồ tan nước phương pháp ép có nhược điểm tổn thất nhiều Phân loại bột cá Bảng 1.2 Tiêu chuẩn phân loại bột cá Loại - Thành phần đạm (%) Thành phần đạm (%) Độ ẩm 9-11% Độ ẩm 9-11% (TCVN 1644-75) (Quốc tế) I > 50 > 60 II 45-50 50-60 III 35-45 Bột cá đạt tiêu chuẩn loại I (TCVN 1644 - 75) bao gồm: hàm lượng prơtêin > 50%, lipit < 8%, khống > 20%, muối < 1,2%, ẩm < 11% Với tiêu vậy, việc sản xuất bột cá chất lượng cần có hướng nước ta Một hướng quan trọng sản xuất bột cá từ phụ phẩm chế biến cá tra, cá basa Bảng 1.3 Thành phần hóa học loại bột cá Chỉ tiêu bột cá Độ ẩm Đạm thô Béo thôTro Muối Ca p Cá tra Thụy điển Peru Malaysia 3,06 2,20 - - 9,8 7,22 9,20 60,5 64,2 65,94 62,4 30,3 10 4,92 6,5 41 15 19 22,2 Năng lượng kcal/kg 3035 2900 2774 CNSX BỘT CÁ TRA………………………………………………………………………….GVHD: TS ĐỖ THỊ YẾN - Như vậy, bột cá từ phụ phẩm chế biến cá tra đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng bột cá có tiềm phát triển ngành chế biến cá tra, xuất Bảng 1.4 Tiêu chuẩn Việt Nam cho sản phẩm bột cá Tra Tiêu chuẩn chất lượng Độ đạm (%) Độ ẩm (%) Tro (%) Độ tươi (mg/100g) Chất béo (%) Tiêu chuẩn Việt Nam 58 - 60 10 max 25 max 50 max 12 max 1.2 Các sản phẩm bột cá có thị trường - - - - - Ở Việt Nam khu vực có nguồn nguyên liệu cá cơm dồi Bình Thuận bột cá cơm Việt Nam sản xuất đạt khoảng 45% đạm Trong nước, với nhiều nhà máy sản xuất bột cá phát triển có xu hướng ngày tăng với loại bột cá như: Quảng Bình, Kiên Giang, Cà Mau, Tô Châu, Vũng Tàu, Kisimex, Phan Thiết, Giá trị bột cá xuất đạt 1.100 -1.400 (USD/tấn) Nhằm tận dụng phụ phẩm chế biến cá da trơn nhiều sở chế biến bột cá tìm đến nguồn nguyên liệu chủ yếu với qui mơ nhỏ, thủ cơng khơng tập trung Bên cạnh có sở lớn với dây truyền khép kín đáp ứng chất lượng bột cá suất như: Công ty Nam Việt: 30 tấn/ngày, Agifish: 25 tấn/ngày, Thuận An 3: 10 20 tấn/ngày Ở nước ta ngành công nghiệp chế biến chưa phát triển nên chủ yếu bột cá dùng chăn nuôi gồm hai loại: bôt cá làm khô tự nhiên (bột cá mặn) bột cá sấy (bột cá nhạt) Bột cá mặn làm từ cá nguyên muối mặn 12 - 14giờ sau phơi khô nghiền thành bột, cá khô mặn yêu cầu loại cá dầu, điểu kiện tự nhiên thuận lợi (có nắng) Bột cá sấy thường làm từ cá nguyên phẩn phế thải cá sau lọc hết phần nạc nhà máy chế biến Bột cá không ép tách dầu, tách nước: sấy chín con, cơng nghệ dùng phổ biến Bảng 1.5 Thành phần hoá học bột cá sử dụng Việt Nam CNSX BỘT CÁ TRA………………………………………………………………………….GVHD: TS ĐỖ THỊ YẾN Chất Năng Gluxit khoáng Canxi Photpho lượng hợp (Kcal) TT Loại bột cá Việt Chất Nam sản xuất khô Protein Lipit Xơ thơ thơ thơ Bột cá Ba Hịn 90.80 57.60 1.01 Bột cá Đà Nẵng 45% PT Bột Cá Hạ Long 45% PT Bột cá Hạ Long 50% PT 92.5 45.00 12.00 2.43 3.47 91.20 5.20 2.70 3447 29.60 5.00 2.50 3299 45.00 6.40 2.40 10.38 27.02 5.00 2.20 3004 91.00 50.00 4.29 - 25.07 5.00 2.50 3019 Bột cá Kiên Giang 90.00 30.00 6.90 4.20 10.70 38.20 8.00 3.20 2308 Bột cá Minh Hải 90.50 50.60 2.30 1.12 19.98 16.50 5.63 2.35 3250 Bột cá lợ 30% PT 86.00 30.00 3.90 3.30 - - 7.56 3.20 1807 Bột cá lợ 35% PT 87.28 35.25 5.15 2.40 8.06 36.42 7.52 2.19 2175 Bột cá lợ 45% PT 88.00 43.90 3.90 - 35.40 4.58 1.9r 2368 10 Bột cá lợ 50% PT 89.00 52.80 6.10 1.80 0.10 28.20 5.35 2.79 3223 11 Bột cá măn 20% PT 86.60 20.80 2.70 3.10 - 60.00 9.35 1.01 1289 12 Bột cá mặn 35% PT 84.50 36.30 2.70 3.40 0.10 42.00 4.95 0.51 2059 13 Bột cá nhạt 40% PT 87.50 38.30 4.80 1.50 - 42.90 7.34 1.67 2368 14 Bột cá nhạt 45% PT 89.71 46.19 10.91 1.06 0.52 31.03 5.52 2.53 3207 15 Bột cá nhạt 55% PT 90.26 53.55 10.25 0.89 1.17 24.40 5.09 2.88 3709 16 Bột cá nhạt 60% PT 91.68 59.29 8.24 24.15 5.15 2.81 3824 0.70 15.69 15.80 - - - - 10 ... VỀ BỘT CÁ 1.2 CÁC SẢN PHẨM BỘT CÁ CÓ TRÊN THỊ TRƯỜNG 1.3 NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT BỘT CÁ TRA 11 1.3 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ .12 PHẦN 2: QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT CÁ TRA. .. thủy sản Do việc xây dựng nhà máy chế biến bột cá chăn nuôi nhu cầu cấp thiết Hiểu nhu cầu em định ? ?Thiết kế phân xưởng sản xuất bột cá tra với suất 15 nguyên liệu/ca” Em xin chân thành cảm ơn... liệu: bột cá sản xuất thịt cá hay cá nguyên vẹn tổng lượng canxi thấp nhiều so với bột cá sản xuất phế liệu đầu, vây, xương cá Tổng hàm lượng khoáng nguyên liệu ướp muối nhiễm bẩn ( bùn cát) có