Bài tập lớn - Thiết kế xưởng sản xuất đồ hộp cá - Công nghệ chế tạo máy

MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU Sự phát triển phong phú của các ngành kinh tế quốc dân dẫn đến việc chế tạo máy phục vụ cho các ngành kinh tế đó là điều tất yếu. Vì vậy phải thiết kế mới hoặc cải tạo các nhà máy, xưởng có tính chất cơ khí, máy móc thiết bị để chế tạo các sản phẩm khác nhau theo chủng loại và đặc tính kỹ thuật với hiệu quả kinh tế cao nhằm đáp ứng kịp thời nhu cầu của các ngành kinh tê, kỹ thuật, thực phẩm và an ninh quốc phòng. Thiết kế nhà máy cơ khí là một lĩnh vực chuyên môn quan trọng của ngành cơ khí, mang tính tổng hợp cao bời vì nó thể hiện mối quan hệ chặt chẽ giữa các khâu: thiết kế cơ cấu sản phẩm, thiết kế công nghệ chế tạo, thiết kế trang thiết bị, thiết kế dụng cụ sản xuất và tổ chức sản xuất theo dây chuyền công nghệ. Chất lượng của công việc này còn ảnh hưởng lâu dài đến quá trình sản xuất của nhà máy được cải tạo hoặc xây dựng mới. Tuy nhiên, thiết kế nhà máy cơ khí không có nghĩa là phải thiết kế nhà máy sản xuất ra các sản phẩm là cơ khí, vì ta biết, thiết kế xưởng là môn học mới giúp sinh viên tiếp cận và làm quen với thiết kế một phân xưởng (máy móc, thiết bị, nhà xưởng, công nhân,…sản phẩm). Bởi lẽ thế, em đã chọn đề tài là “Thiết kế xưởng sản xuất đồ hộp cá” làm đề tài môn thiết kế xưởng. CHƯƠNG 1 : LẬP LUẬN VỀ KINH TẾ 1.1. Giới thiệu về cá ngừ - nguồn nguyên liệu chính Cá ngừ thuộc họ cá thu ngừ (Scombridae) có giá trị kinh tế quan trọng ở vùng biển nước ta. Cá ngừ phân bố ở khắp các vùng biển Việt Nam, kích thước cá tương đối lớn (6 loài có kích thước từ 20 – 70 cm, trọng lượng từ 0,5 – 4kg. Riêng hai loài cá ngừ vây vàng và cá ngừ mắt to có kích thước lớn (70 – 200cm, khối lượng 1,6 – 64kg). Căn cứ vào tập tính di cư có thể chia cá ngừ ở vùng biển Việt Nam thành 2 nhóm nhỏ: Nhóm các loài có kích thước nhỏ, di cư trong phạm vi địa lý hẹp. Nhóm các loài di cư đại dương. Mùa vụ khai thác cá ngừ ở vùng biển Việt Nam gồm hai vụ, vụ chính bắt đầu từ tháng 4 đến tháng 8, vụ phụ từ tháng 10 đến tháng 2 năm sau. Cá ngừ thường tập trung thành đàn và di cư, trong đàn thường bao gồm các loài khác nhau. Nghề khai thác chủ yếu là lưới vây, rê câu và đăng. 1.2. Các loại cá ngừ thường gặp ở Việt Nam. 1.2.1.Cá ngừ nhỏ phân bố địa phương. Đây là loại cá ngừ có kích cỡ nhỏ (từ 20 – 70cm, trọng lượng từ 0.5 – 4kg), có giá trị kinh tế thấp. • Cá ngừ ồ • Cá ngừ chù • Cá ngừ chấm • Cá ngừ bò • Cá ngừ sọc dưa 1.2.2.Cá ngừ di cư đại dương. Ngoài cá ngừ vằn, các loài khác trong nhóm này đều có kích thước lớn (từ 700 – 2000 mm, khối lượng từ 1.6 – 64 kg), có giá trị kinh tế cao và có nhu cầu lớn trên thị trường thế giới. • Cá ngừ vằn • Cá ngừ vây vàng • Cá ngừ mắt to 1.3.Tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm : (Dựa theo 28 TCN 117 : 1998) 1.3.1. Tiêu chuẩn cảm quan của sản phẩm phải theo đúng các yêu cầu quy định trong Bảng 1. Bảng 1 : Chỉ Tiêu Cảm Quan Tên chỉ tiêu Yêu cầu 1. Màu sắc - Trắng tự nhiên đặc trưng của sản phẩm, không có màu lạ. 2. Mùi - Thơm đặc trưng của sản phẩm, không có mùi lạ. 3. Vị - Đặc trưng của sản phẩm, không có vị lạ. 4. Tạp chất - Không cho phép. 1.3.2. Tiêu chuẩn hoá học của sản phẩm phải theo đúng mức quy định trong Bảng 2. Bảng 2 : Chỉ Tiêu Hoá Học Tên chỉ tiêu Mức 1. Hàm lượng tổng số Nitơ bazơ bay hơi, tính bằng số mg trong một 100g sản phẩm, không lớn hơn. 25 2. Hàm lượng Borat, tính bằng số mg trong 1kg sản phẩm. Không cho phép 3. Dư lượng kháng sinh, tính bằng số mg trong 1kg sản phẩm. Không cho phép 4. Dư lượng thuốc bảo vệ thực vật, tính bằng số mg trong Không cho phép 1kg sản phẩm. 1.3.4. Chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm phải theo đúng mức quy định trong Bảng 3 Bảng 3 : Chỉ Tiêu Vi Sinh Tên chỉ tiêu Mức 1. Tổng số VSV hiếu khí, tính bằng số khuẩn lạc trong 1 g sản phẩm, không lớn hơn. 10 6 2. Tổng số Coliforms, tính bằng số khuẩn lạc trong 1 g sản phẩm, không lớn hơn. 200 3. Staphylococus Aureus, tính bằng số khuẩn lạc trong 1 g sản phẩm, không lớn hơn. 100 4. E. Coli, tính bằng số khuẩn lạc trong 1 g sản phẩm. Không cho phép 5. Salmonella, tính bằng số khuẩn lạc trong 25 g sản phẩm. Không cho phép 6. Vibrio cholera, tính bằng số khuẩn lạc trong 25 g sản phẩm. Không cho phép CHƯƠNG 2 : LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG NHÀ MÁY 2.1. Điều kiện lựa chọn nhà máy Địa điểm được chọn để xây dựng nhà máy cần đáp ứng các yêu cầu sau : - Phù hợp với quy hoạch chung - Gần nguồn cung cấp nguyên liệu và nơi tiêu thụ - Thuận tiện về giao thông - Đảm bảo các nguồn điện, nước, nhiên liệu - Vấn đề cấp thoát nước dễ dàng - Nguồn nhân lực và lao động. 2.2. Những căn cứ để lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy. Muốn lựa chọn đúng địa điểm xây dựng nhà máy, trước tiên cần hiểu rõ các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xây dựng, hoạt động của nhà máy Các yếu tố ảnh hưởng thường được phân thành 3 nhóm: - Các yếu tố thiên nhiên. - Các yếu tố kinh tế - kỹ thuật. - Các yếu tố chính trị - xã hội 2.2.1. Các yếu tố thiên nhiên ảnh hưởng đến nhà máy. Kinh nghiệm cho thấy: các yếu tố thiên nhiên có ảnh hưởng lớn đến quá trình xây dựng cũng như quá trình hoạt động của nhà máy sau này. - Về đất đai, thổ nhưỡng. - Về khí hậu, địa hình, địa chất như nhiệt độ, độ ẩm, mạch nước ngầm. - Về khả năng cung cấp nguyên liệu, nhiên liệu tại chỗ. . . 2.2.2. Các yếu tố về kinh tế - kỹ thuật ảnh hưởng tới nhà máy. - Hệ thống giao thông gồm đường sắt, đường bộ, đường thuỷ, đường không. - Nguồn cung cấp năng lượng ( điện, khí đốt, nước, khí nén . .) - Nguồn cung cấp nhân lực, vật tư kỹ thuật. - Khả năng phân công hợp tác sản xuất. - Khả năng đầu tư và khả năng tiêu thụ sản phẩm 2.2.3. Các yếu tố về chính trị- xã hội ảnh hưởng tới nhà máy. - Vùng dân cư (thành thị, nông thôn, miền núi ) - Khu vực trường học, bệnh viện, khu nghỉ mát, khu du lịch - Khu vực qui hoạch phát triển của trung ương, địa phương Khi lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy phải nghiên cứu phân tích một cách tổng hợp các yếu tố ảnh hưởng để với địa điểm lựa chọn, nhà máy thuận tiện trong việc xây dựng và phát huy tốt hiệu quả trong quá trình sản xuất sau này. Với các yêu cầu trên thì, ta chọn Khu công nghiệp Nhựt Chánh (tại Ấp 5, xã Nhựt Chánh, huyện Bến Lức, tỉnh Long An) có thể đáp ứng các yêu cầu trên về điều kiện khí hậu, cấp nước, giao thông thuận lợi, nước thải xử lý tốt và khả năng cung cấp nguồn nguyên liệu thuận lợi. CHƯƠNG 3 : QUY TRÌNH VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH 3.1.Quy Trình. Mỗi ngày nhà máy sản xuất được 22200 hộp, ta có quy trình: 3.2. Thuyết minh quy trình. 3.2.1. Chuẩn bị nguyên liệu. Cá nguyên liệu được thu mua ở dạng được cấp đông sẵn nguyên con. Sau đó được dự trữ và bảo quản trong kho lạnh nhằm đảm bảo cho sản xuất liên tục và tránh thiếu hụt nguồn nguyên liệu. Cá từ kho lạnh được đưa vào khâu xử lý, tiến hành rã đông, sau đó phải phân loại cá và rửa sơ bộ. Mục đích của quá trình rửa sơ bộ là rửa bùn cát và tạp chất dính ngoài da và rửa sạch các tạp chất nhớt trên cơ thể cá, đồng thời loại bỏ phần lớn vi sinh vật bám trên cá. Phân loại để loại bỏ cá không đủ chất lượng đồng thời phân theo kích cỡ: - Cá lớn: lớn hơn 16 kg/con - Cá trung: 5 – 12 kg/con - Cá nhỏ: < 5 kg/con - Cá nhỏ nhất: <1 kg/con Nguyên liệu cá tươi (hoặc đông lạnh): mang đỏ mắt trong, thịt đàn hồi, hàm lượng histamin < 50 ppm. • Sơ chế nguyên liệu Cắt mổ để loại bỏ những phần không cần thiết (vây, nội tạng ), tách riêng phần ăn được và không ăn được. Cá rửa sau khi mổ nhằm mục đích: tẩy sạch nội tạng, máu và chất nhớt, làm sạch các tạp chất còn bám trên cá ngoài ra là sạch vi sinh vật còn sót lại hay bị nhiễm trong quá trình cắt đồng thời rửa sạch chất béo chảy ra ngoài để tránh hiện tượng oxy hóa gây ôi thối biến màu. Thời gian rửa dựa vào nhiệt độ và loại nguyên liệu. Bất cứ ở tình huống nào phải thao tác nhanh. Phải rửa cá trong nước có xử lý với chất khử trùng sau khi tách nội tạng vì giai đoạn tách nội tạng là nguồn lây nhiễm sẽ rất nghiêm trọng. 3.2.2. Hấp. Nấu chín là một cách làm ngừng hoạt động của enzyme và vi sinh vật, cá sau sơ chế rửa sạch, được xếp trên khay những con có cùng kích thước và khối lượng thì xếp cùng một khay Chế độ hấp phụ thuộc vào kích cỡ và nhiệt độ của cá đưa vào hấp, thời gian hấp cá được tính từ khi nhiệt độ đạt khoảng 95 - 1000C, nhiệt độ trung tâm sản phẩm khoảng 65 - 700C. Tác dụng của gia nhiệt: Việc tách nước ở giai đoạn xử lý nhiệt sơ bộ được ứng dụng nhằm làm cho thịt cá cứng hơn ít bị vỡ và dễ dàng xếp vào hộp, giúp tách bớt chất lỏng trong thân cá, hình thành trạng thái bên ngoài tốt hơn, giá trị thành phẩm tăng lên, ngoài ra nó còn làm thay đổi khối lượng và thể tích của nguyên liệu, đồng thời tách các chất bay hơi, tạo mùi vị riêng. Hấp còn có tác dụng đuổi bớt khí trong gian bào của nguyên liệu, tiêu diệt một phần vi sinh vật chủ yếu là vi sinh vật bám trên bề mặt nguyên liệu và khử mùi tanh của cá. 3.2.3. Làm nguội. Công đoạn làm nguội giúp thân nhiệt cá hạ xuống một cách nhanh chóng, tránh hiện tượng da cá bám chặt vào cơ thịt khi hấp. Nhiệt độ trung tâm cá sau khi làm nguội đạt yêu cầu công nghệ khoảng 40 - 450C, thời gian làm nguội như sau: - Đối với cá ngừ sọc dưa (lớn): 4 - 5 kg thời gian làm nguội khoảng 1h30’ - Đối với cá ngừ sọc dưa (nhỏ): 1.5 – 2.5 kg thời gian làm nguội khoảng 1h. - Đối với cá ngừ yellowfin: 5 - 6 kg thời gian làm nguội khoảng 2h30’. 3.2.4. Bỏ đầu, cạo da, lấy xương. 3.2.4.1. Bỏ đầu, cạo da. Cá được làm nguội sau đó bỏ đầu rồi chuyển đến khâu cạo da, cá phải được cạo theo chiều của thịt, tránh làm thịt cá gãy hao hụt. Cá được cân sau đó tách xương ra và làm sạch sơ bộ lại một lần nữa. 3.2.4.2. Lấy xương. • Fillet Cá cần phải được fillet vì xương của chúng rất cứng và không ăn được. Thịt cá ở dạng fillet có cấu trúc yếu và có thể vỡ ra khi thanh trùng. Tiến hành fillet: Giữ cá phía trước mặt, lưng cá quay về phía người fillet, dùng dao cắt từ sau phần xương đầu đến xương sống lưng, từ đó cắt song song với phần lưng theo sáttrục sống và kéo dài dến đuôi để phần thịt dính sát ở xương càng ít cáng tốt, cuối cùng cắt rời miếng cá filletbằng mủi dao, mặt thân còn lại tiến hành tương tự. Yêu cầu kỹ thuật: - Vết cắt phải phẳng, sát cạnh, miếng cá fillet phải đẹp. - Không sót thịt, không sót dè, không vở nội tạng, không rách dè. - Dao fillet phải sạch, sắt bén, không dùng đá mài dao. - Nước sử dụng rửa trong lúc fillet phải sạch để loại bỏ hết máu cá . - Công nhân phải vệ sinh cá nhân sạch sẻ. - Phế phẩm để riêng vận chuyển ra ngoài. • Cạo da. Tách da nhằm với mục đích cảm quan, tiến trình tách da bằng hóa chất được sử dụng bằng cách ngâm cá vào dung dịch NaOH ở nhiệt độ 70-800C với pH từ 11 – 14. Sau vài phút vớt cá ra, dùng vòi nước mạnh phun vào cá nhằm để tách bỏ phần da và sau đó ngâm vào dung dịch HCl có pH từ 1 – 4 để trung hòa lượng kiềm dư còn lại trong cá Sau khi lạng da, cá được đưa cân lại và chuyển sang bộ phận sữa cá. 3.2.5. Cắt cá và vô lon. Lon trước khi sử dụng phải kiểm tra một cách cẩn thận, tránh sử dụng những lon không đủ chất lượng. Cắt cá: được thực hiện bằng tay hoặc bằng máy tùy theo kích cỡ lon. Đây là khâu rất quan trọng, các yếu tố trọng lượng thịt cá cho vào lon, kích cỡ miếng cá, tất cả đều ảnh hưởng đến công thức thanh trùng. Cân: sau khi xếp cá vô lon, lon được chuyển tới tổ cân, và tiến hành điều chỉnh lại trong giới hạn quy định. Không để vụn cá vắt trên mép hộp sẽ làm mí hộp bị hở khi ghép, vi sinh vật xâm nhập vào. 3.2.6. Rót dịch. 3.2.6.1. Chuẩn bị dịch rót. Dịch rót: Dầu (Oil), nước Broth, chất điều vị. Hòa tan muối theo tỉ lệ 2% sau đó lọc lại. Dầu ăn được nấu đến 900C. Rót nước muối trước sau đó rót dầu. Duy trì nhiệt độ dầu trong quá trình rót. Dầu và nước muối được rót nóng có tác dụng hỗ trợ cho công đoạn bài khí. Tỷ lệ dịch rót/dầu = 1÷3 Khối lượng dịch rót + dầu = 30 – 40%. Chất điều vị (bột ngọt) : Liều lượng sử dụng trong đồ hộp cá 0.1-0.3% . [...]... diện tích của xưởng sản xuất đồ hộp (xưởng sản xuất chính và các kho): SI = Ssx + S1 +S2 + S3 + S4 + S5 + S6 + S7 = 720 + 120 + 60 + 168 + 60 + 20 + 30 + 20 = 1250 (m2) Ngoài ra, diện tích nhà hành chính là SII = 220m2 và khu xử lý nước thải và phế phẩm là SIII = 190m2 5.2 Xác định phương thức bố trí máy móc Phương thức bố trí máy đối với nhà xưởng sản xuất đồ hộp cá, thì được bố trí các máy móc theo... liệu gì Đối với sản phẩm sản xuất từ cá ngừ thì tên sản phẩm bao gồm: tên loại cá ngừ + hình dạng xếp hộp + dịch rót Hình dạng thịt cá xếp vào hộp gồm 3 dạng: - Flake : vụn - Chunk : khúc ngắn Solid : khúc dài 3.2.8 Tiệt trùng Trong sản xuất đồ hộp, tiệt trùng đóng vai trò quan trọng, có tác dụng quyết định đến khả năng bảo quản và chất lượng của sản phẩm Tiệt trùng để diệt hoàn toàn các vi sinh vật... của sản phẩm theo những qui định của từng loại sản phẩm CHƯƠNG 4 : TÍNH TOÁN LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ Dây chuyền sản xuất đồ hộp cá gồm thiết bị, dụng cụ như sau 4.1 Thiết bị 4.1.1 Thiết bị hấp Thiết bị được sử dụng kết hợp với nồi hơi vì quá trình này cần hơi gia nhiệt để làm chín cá Năng suất: 400 kg/h Kích thước máy: 6 - 1.5 - 1.2 m 4.1.2 Máy chiết dạng sệt Máy này đuợc sử dụng rộng rãi để chiết các... i, A0i = AMi.fi AMi : Là diện tích hình chiếu bằng của một máy, thiết bị fi : Là hệ số về các loại diện tích phụ cần thiết tùy theo cách bố trí mặt bằng sản xuất, bố trí máy theo thứ tự công nghệ: fi = 2,4 – 3,8, chọn fi = 3 - - - - - - - - Thiết bị hấp, ta có: AM1 = 6000x1500 = 9000000 mm2≈9 m2 ⇒ A01= 9 x 3= 18 m2 Chiết gia vị, dầu vào hộp, ta có: AM2 = 1300x1200 = 1560000 mm2≈1,56 m2 ⇒ A02= 1,56x... chắc chắn để xếp các kiện hộp theo từng lô thuận tiệncho việc theo dõi, kiểm tra và xuất hàng Trong kho bảo quản thành phẩm phải có nhiệt kế, ẩm kế để theo dõi nhiệt độ và độ ẩm của kho trong quá trình bảo quản đồ hộp 3.2.10 Kiểm tra thành phẩm Cơ sở sản xuất phải tiến hành lấy mẫu đồ hộp thành phẩm của từng ca sản xuất để kiểm tra mí ghép và các chỉ tiêu chất lượng có liên quan Đồ hộp mẫu phải được... và các khu khác 5.1.4.1 Tính diện tích khu hành chính Nhà hành chính được xây dựng 2 tầng: a Tầng 1 - Phòng y tế: 12 m2 - Phòng sản xuất: gồm 4 phòng ƒ + Phòng trưởng phòng sản xuất: 8 m2 ƒ + Phòng KCS: 8 m2 ƒ + Phòng R & D: 12 m2 ƒ + Phòng kỹ thuật: 12 m2 - Phòng tiếp khách: 24 m2 - Nhà vệ sinh: 6 m2 - Căn tin (nhà ăn) : 150 m2 b Tầng 2 - Phòng nhân sự: 20 m2 - Phòng tài chính, kế toán: 20 m2 - Phòng... máy móc, điện trong xưởng Kích thước: 12 x 5 x 4.5 (m) Diện tích: S4 = 12*5 = 60 (m2) e Kho chứa vỏ hộp Kho chứa vỏ hộp: dự trữ vỏ hộp trong 3 ngày Mỗi ngày nhà máy sản xuất 22200 hộp Vậy 3 ngày nhà máy sản xuất được 3*22200 = 66600 hộp Hộp được chồng lên nhau mỗi chồng là 20 hộp Vậy số chồng: 66600/20 = 3330 (chồng) Diện tích đáy của hộp: Sđáy = 0.006 m2 Diện tích chiếm chỗ của các chồng: 0.006*3330... hành kiểm tra các vi khuẩn chịu nhiệt Lô đồ hộp không được đưa ra thị trường tiêu thụ khi việc kiểm tra mẫu ủ chưa kết thúc Các lô đồ hộp thuỷ sản phải được kiểm tra chất lượng theo quy định, phải có phiếu kết quả kiểm nghiệm các chỉ tiêu về chất lượng và an toàn vệ sinh mới được phép đưa đi tiêu thụ • Yêu cầu đồ hộp thành phẩm Khi đưa ra thị trường để cung cấp cho người tiêu dùng phải đạt các yêu cầu:... tích cho khu đặt máy móc sản xuất Tính theo phương pháp tính chính xác: Theo cách này phải dựa vào sơ đồ quy hoạch mặt bằng phân xưởng để xác định tổng diện tích phân xưởng (A∑ ) gồm: Diện tích sản xuất (Asx), diện tích phụ (Ap) N ASX = ∑ A0i S i Diện tích sản xuất được xác định: i =1 Trong đó: Si: Số máy chọn dùng trong phân xưởng A0i : Là diện tích của một trạm công nghệ (máy, thiết bị,) loại i, A0i... đó đem đóng thùng • Đóng thùng Các đồ hộp nhỏ được đựng trong các thùng giấy carton, các đồ hộp lớn được đựng trong các thùng gỗ Để việc vận chuyển được thuận lợi và dễ dàng Các thùng giấy phải được làm chắc chắn và chỉ dùng giấy dày, phải nhẹ, sạch, không mục nát, khô Xếp hộp vào kiện, xiết đai và in mã hiệu, có thể tiến hành bằng tay hoặc bằng máy • Bảo quản Các thùng sản phẩm được bảo quản trong kho . làm quen với thiết kế một phân xưởng (máy móc, thiết bị, nhà xưởng, công nhân, sản phẩm). Bởi lẽ thế, em đã chọn đề tài là Thiết kế xưởng sản xuất đồ hộp cá làm đề tài môn thiết kế xưởng. CHƯƠNG. hiện mối quan hệ chặt chẽ giữa các khâu: thiết kế cơ cấu sản phẩm, thiết kế công nghệ chế tạo, thiết kế trang thiết bị, thiết kế dụng cụ sản xuất và tổ chức sản xuất theo dây chuyền công nghệ trình sản xuất của nhà máy được cải tạo hoặc xây dựng mới. Tuy nhiên, thiết kế nhà máy cơ khí không có nghĩa là phải thiết kế nhà máy sản xuất ra các sản phẩm là cơ khí, vì ta biết, thiết kế xưởng