Nguyen Hoai Thanh-Stt 7-Hdbv 1.Docx

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC & MÔI TRƯỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH KỸ THUẬT THỰC PHẨM ĐỀ TÀI THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT CHÈ ĐEN, NĂNG SUẤT 12 TẤN NGUYÊN LIỆU/[.]

LUẬN CHỨNG KINH TẾ KỸ THUẬT

Đặt vấn đề

Chè là một giống cây có ích do thành phần đặc biệt của những lá non được sử dụng làm nguyên liệu để sản xuất chè Chè được làm nước uống từ thời cổ đại cách đây 2000 — 3000 năm, đến nay thì chè vẫn là thức uống được mọi người ưa chuộng và việc thưởng thức trà đã trở nên một nghệ thuật Uống nước chè có rất nhiều tác dụng có lợi do trong chè có nhiều thành phần như cafein và một số hợp chất alkaloid khác có trong lá chè là những chất có khả năng kích thích hệ thần kinh trung ương, kích thích vỏ đại não làm cho tinh thần minh mẫn, tăng cường sự hoạt động của các cơ trong cơ thể, nâng cao năng lực làm việc và giảm được mệt nhọc sau những lúc lao động Hỗn hợp tanin trong chè làm cho chè có khả năng giải khát, gây cảm giác hưng phấn cho người uống chè, trợ lực tiêu hóa, làm cho ăn uống ngon miệng.

Hiện nay trên thế giới các sản phẩm chè rất đa dạng về màu nước, mùi vị và hình dạng, trong đó tiêu thụ nhiều nhất vẫn là chè đen và chè đen trở thành mặt hàng xuất khẩu có giá trị kinh tế cao Chè đen được chế biến theo công nghệ OTD và CTC Đặc biệt là chè đen chế biến theo công nghệ CTC đang thu hút nhiều nhà sản xuất vì ưu điểm nổi trội của nó, bên cạnh đó người tiêu dùng cũng đang có xu hướng sử dụng chè đen CTC nhiều hơn vì những tính năng và tiện lợi của nhiều sản phẩm. Ở Việt Nam, trước kia chè xanh là chủ yếu, những năm 80 của thế kỷ 20, chè đen chiếm tỷ lệ 60% và chế biến chè đen OTD là phần nhiều và chiếm sản lượng nhất. Năm 2007 –2010, dây chuyền chế biến chè đen CTC được rất nhiều công ty nhập và xây dựng dây chuyền sản xuất chè đen CTC Sản phẩm chè CTC tại Việt Nam được thị trường Quốc tế chấp nhận, đánh giá cao về hương vị và có giá bán hợp lý

Việc xây dựng một nhà máy sản xuất chè có quy mô lớn, sản phẩm đạt chất lượng cao, đa dạng, góp phần tăng thu nhập, tạo việc làm cho người lao động ở địa phương không phải là việc dễ dàng nhưng cũng rất cấp bách và khả thi.

Đặc điểm thiên nhiên

Thành phố Bảo Lộc ngày nay (tên gọi cũ là B’Lao) là một trong hai trung tâm lớn của tỉnh Lâm Đồng nằm trên cao nguyên Di Linh – Bảo Lộc, ở độ cao 800 – 1000m, phía bắc, đông, nam giáp huyện Bảo Lâm, phía tây và tây nam giáp huyện Đạ Huoai.

Bảo Lộc là trung tâm chính trị, kinh tế, văn hóa, công nghiệp xếp vào vị trí thứ hai của tỉnh Lâm Đồng sau thành phố Đà Lạt.

Thành phố Bảo Lộc Lâm Đồng có 11 đơn vị cấp xã trực thuộc, trong đó có 6 phường là Lộc Tiến, Lộc Sơn, Lộc Phát, B’Lao, 1, 2 và 5 xã là Lộc Thanh, Lộc Nga, Lộc Châu, Dambri, Đại Lào.

Thành phố Bảo Lộc rộng 23,256 ha, chiếm 2,38% diện tích tỉnh Lâm Đồng Dân số của Bảo Lộc là 153,000 người với 33,045 hộ, chủ yếu là người Kinh, có 745 hộ là đồng bào dân tộc thiểu số, chiếm 2,33%.

Thành phố Bảo Lộc Lâm Đồng có 3 dạng địa hình chủ yếu là núi cao, đồi dốc và thung lũng.

Núi cao chủ yếu tập trung ở khu vực phía Tây Nam, gồm các ngọn núi cao 800 –

1000 m so với mực nước biển với độ dốc lớn Diện tích núi chiếm khoảng 2,500 ha, tương đương với 11% diện tích thành phố. Đồi dốc gồm các khối bazan bị chia cắt, hình thành các ngọn đồi và dải đồi dốc với phần đỉnh tương đối bằng phẳng, độ cao từ 800 — 850m Sườn đồi có độ dốc lớn, dễ bị xói mòn Đây cũng là khu vực sản xuất chè, cà phê, dâu…

Thung lũng chủ yếu nằm ở các xã Đại Lào và Lộc Châu, chiếm 9,2% diện tích thành phố Khu vực này tương đối bằng phẳng, thích hợp để trồng chè, cà phê và cây ngắn ngày.

Thành phố Bảo Lộc có khí hậu nhiệt đới gió mùa nhưng do nằm ở độ cao trên 800m, cộng với điều kiện địa hình đến khí hậu Bảo Lộc có nhiều nét độc đáo Nhiệt độ trung bình cả năm ở mức 21 — 22 độ C, cao nhất 27,4 độ C, thấp nhất 16,6 độ C. Trung bình, số giờ nắng mỗi năm là 1,680 giờ, bình quân 4,6 giờ mỗi ngày Mùa mưa ở đây kéo dài từ tháng 4 đến tháng 11, lượng mưa trung bình 2.830mm/năm, số ngày mưa trung bình khoảng 190 ngày mỗi năm, tập trung vào khoảng tháng 6 đến tháng 9. Mùa khô nắng nhiều nhưng nhiệt độ trung bình luôn ở mức thấp Độ ẩm trung bình hàng năm khoảng 80 — 90%. Ở Bảo Lộc có 2 hướng gió chủ đạo: gió Đông Bắc (thịnh hành từ tháng 1 đến tháng 4) và gió Tây Nam (thịnh hành từ tháng 6 đến tháng 9).

Tài nguyên đất đai của Lâm Đồng rất thích hợp để phát triển các loại cây công nghiệp dài ngày như chè, cà phê, dâu tằm … và rau hoa Lâm Đồng đã hình thành nhiều vùng chuyên canh tập trung và là thị trường tiềm năng về nguyên liệu cho công nghiệp chế biến nông sản thực phẩm Lâm Đồng đứng đầu cả nước về sản xuất chè,rau hoa chất lượng cao; đứng thứ 2 cả nước về sản xuất cà phê; chiếm tỷ trọng đáng kể

Lâm Đồng có 617,815 ha rừng với độ che phủ 63% diện tích toàn tỉnh, trong đó có 355,357ha rừng gỗ, 80,446 rừng tre nứa, 27,326 rừng trồng … Do mưa nhiều, khí hậu ẩm ướt và đất đai phù hợp nên các loài tre, nứa, lồ ô có tốc độ tái sinh rất nhanh sau khi khai thác Rừng Lâm Đồng mang nhiều nét điển hình của thảm thực vật Việt Nam, rất đa dạng, có trên 400 loại gỗ khác nhau, trong đó có một số loại gỗ quý như pơmu xanh, cẩm lai, gõ thông 2 lá, 3 lá … và nhiều loại lâm sản khác.

Lâm Đồng là vùng đất có nhiều loại khoáng sản với trữ lượng lớn chưa được khai thác Theo thống kê toàn Tỉnh có 25 loại khoáng sản, trong đó Bauxite, Bentonite,Kaolin, Diatomite và tham bùn có khả năng khai thác ở quy mô công nghiệp Nổi bật nhất là quặng Bauxite với trữ lượng hơn 1 tỷ tấn, chất lượng quặng khá tốt 38 điểm quặng vàng (chủ yếu là vàng sa khoáng), 7 điểm quặng saphia, 32 điểm mỏ thiếc sa khoáng với trữ lượng hàng chục ngàn tấn, 19 mỏ sét gạch ngói, … và các loại khoáng sản khác như caolanh (12 mỏ), Diatomite, Bentonite, đá granite, than bùn Ngoài raLâm Đồng còn có một số mỏ nước khoáng tại các huyện Lạc Dương, Đức Trọng, CátTiên và Đạ Huoai.

Vị trí xây dựng phân xưởng

Khu công nghiệp Lộc Sơn có diện tích khoảng 185 ha, cách TP Đà Lạt khoảng

120 km về hướng Đông Bắc và cách TP Hồ Chí Minh 200 km về hướng Tây Nam, thuận lợi về giao thông, vận chuyển.

Khu công nghiệp Lộc Sơn có hệ thống cơ sở hạ tầng khá hoàn chỉnh, tạo điều kiện thuận lợi cho kinh tế – xã hội phát triển.

Khu công nghiệp Lộc Sơn nằm ở trung tâm của vùng cây công nghiệp, cây lương thực và công nghiệp khai thoáng, thu hút và bố trí dự án đầu tư thuộc các nhóm ngành nghề công nghiệp khai khoáng, thu hút và bố trí dự án đầu tư thuộc các nhóm ngành nghề công nghiệp chế biến khoáng sản, công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng, công nghiệp chế biến nông sản thực phẩm, dệt may, cơ khí chính xác, điện tử, hóa chất….

Hình 1.1 Vị trí xây dựng phân xưởng

Vùng nguyên liệu

Về giống chè: Tuyển chọn, lai tạo các giống chè mới có năng suất, chất lượng cao và tổ chức chuyển giao nhanh đến hộ gia đình Phát triển những giống chè cao sản chè cành có năng suất chất lượng tốt Những dòng chè cao sản bằng cành sẽ cho năng suất rất cao và thu hoạch rất sớm trong vòng 2 năm trồng Mỗi ha chè cành có thể nhân ra trồng mới cho 70 ha Các cây chè cành phát triển đồng đều, dễ thu hái, dễ chăm sóc. Chăm sóc chè: Hình thành vùng chuyên canh tập trung sản xuất chè sạch, không dùng hóa chất độc hại, tăng mức sử dụng phân hữu cơ, phân bón vi sinh, phòng trừ sâu bệnh bằng chế phẩm sinh học Thiết lập các biện pháp chống xói mòn và chống hạn đảm bảo cho cây sinh trưởng tốt, năng suất cao trong nhiều năm Tiến hành theo dõi sinh trưởng cây chè trong chu kỳ một năm góp phần vào việc định ra chế độ đốn hái phù hợp đảm bảo năng suất cao.

Thu hái: Chỉ thu hái chè trên tán chè có trên 30% số búp có đủ tiêu chuẩn hái. Hái quá sớm thường cho búp nhỏ và số lượng búp giảm đi, hái quá muộn sẽ làm giảm sự phát triển của búp mới.

Hợp tác hóa

Chè Việt Nam được xuất khẩu chủ yếu thông qua các nhà nhập khẩu trực tiếp từ thị trường tiêu thụ, thương nhân chè, các nhà môi giới hoặc được xuất khẩu làm nguyên liệu đầu vào cho một số thương hiệu chè hoặc sản phẩm chè Các nhà nhập khẩu chính là Unilever và Orimi Chỉ có một vài công ty xuất khẩu chè trực tiếp dưới tên và thương hiệu riêng của mình Các công ty nhỏ thường xuất khẩu thông qua các công ty lớn của Việt Nam và thường đóng vai trò vừa sản xuất vừa kinh doanh.

Hiệp hội Chè Việt Nam (VITAS) hiện có khoảng 130 thành viên tham gia trong các giai đoạn khác nhau của quá trình sản xuất, từ trồng trọt đến xuất khẩu Hầu hết trong đó là các công ty chè, một số là các công ty mẹ với các công ty thành viên nhỏ hơn hoặc một số là các hợp tác xã chè Ngân sách của hội được duy trì ở các nguồn thu khác nhau và có thể thay đổi giữa các năm.

Nguồn cung cấp điện

Lâm Đồng là tỉnh có nguồn thủy năng dồi dào, hoàn toàn đáp ứng được nhu cầu điện năng của cả Tỉnh Tại Lâm Đồng hiện có nhà máy thủy điện Đa Nhim (công suất 160MW), thủy điện Suối Vàng (công suất 4,1MW), thủy điện Hàm Thuận – Đa Mi (công suất 475MW), thủy điện Đồng Nai 3 – Đồng Nai 4 (công suất 510MW) đang chuẩn bị khởi công vào cuối năm 2004 và thủy điện Đại Ninh đang được thi công (công suất 300MW).

Hệ thống điện của thành phố Bảo Lộc khá hoàn chỉnh, đảm bảo điện cung cấp an

Nguồn cung cấp nhiên liệu

Nhiên liệu cung cấp cho phân xưởng cốt yếu là phân xưởng điện dự phòng, bôi trơn máy móc, nhiên liệu cho máy móc và phương tiện vận tải.

Nhiên liệu dùng trong phân xưởng là xăng, dầu, dầu bôi trơn Tất cả các loại nhiên liệu trên đều được bán rộng rãi trên thị trường.

Nguồn cung cấp nước và vấn đề xử lý nước

Để cấp nước cho khu công nghiệp Lộc Sơn với 02 nguồn nước hiện có nước ngầm và nước mặt sông Đại Bình

 Nguồn nước mặt: tiếp giáp về ba phía (Đông, Tây và Nam) của Khu công nghiệp Lộc Sơn là sông Đại Bình và sông Đam Rông, diện tích lưu vực sông Đại Bình: 134 km2, lưu lượng dòng chảy trung bình (115 – 173 L/s)

 Nguồn nước ngầm: Lưu lượng nước ngầm có thể khai thác trong khu vực đạt

115 l/s Hệ thống nước sạch cung cấp đủ cho nhu cầu sản xuất và sinh hoạt đảm bảo cho hoạt động của khu công nghiệp.

Giao thông vận tải

Thành phố Bảo Lộc có hệ thống giao thông đường bộ hợp lý, trên địa bàn có nhiều trục giao thông quốc gia quan trọng chạy qua Hệ thống đường tỉnh lộ, huyện lộ đã được nâng cấp cải tạo cho việc giao lưu, trao đổi với bên ngoài.

Năng xuất phân xưởng

Qua việc xem xét, đánh giá các vấn đề kinh tế, kỹ thuật và địa điểm đặt phân xưởng Việc xây dựng phân xưởng sản xuất chè đen OTD và CTC có năng suất 12 tấn nguyên liệu/ngày tại KCN Lộc Sơn thuộc địa bàn phường Lộc Sơn, thành phố BảoLộc, tỉnh Lâm Đồng là phù hợp với thực tế: góp phần quan trọng trong vấn đề giải quyết việc làm cho người dân Đồng thời cũng thông qua việc xuất khẩu để thu về một lượng ngoại tệ lớn cho địa phương.

Khả năng cung cấp công nhân và cán bộ kỹ thuật

Công nhân làm việc trong phân xưởng chủ yếu được tuyển dụng tại địa phương, việc này giúp giảm chi phí đầu tư về xây dựng khu nhà ở cho công nhân, đồng thời giải quyết số lượng lao động nhàn rỗi nhằm thúc đẩy nền kinh tế địa phương phát triển. Đội ngũ khoa học kỹ thuật và quản lý của phân xưởng chủ yếu là tiếp nhận các kỹ sư và cử nhân của các trường đại học.

TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU – SẢN PHẨM

Nguyên liệu

2.1.1 Đặc điểm của cây chè [1]

Hình 2.2 Cây chè Chè là một loại cây sống xanh tươi quanh năm, sống chủ yếu ở vùng nhiệt đới và ôn đới Cây chè có tên khoa học là Camellia (thea) sinensis O.Kuntze, có nguồn gốc hay trung tâm phân tán ở vùng đông nam Trung Quốc – phía bắc Việt Nam.

Chè thuộc: Ngành: Bí tử (Angiospermae)

Lớp: Song diệp tử (Dicotyledonae)

Các giống chè ở Việt Nam:

Giống chè Trung Du: Là giống chè chủ lực được trồng ở nước ta, giống này được trồng nhiều ở các tỉnh Trung du và miền núi thấp: Phú Thọ, Tuyên Quang, Yên Bái,Thái Nguyên Tuy nhiên giống chè này không được phát triển thêm diện tích mà dần dần bị thay thế vì cho sản phẩm ít phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng

Giống chè Shan: Được trồng ở vùng thượng du, cao nguyên như: Sơn La, Lâm Đồng, Yên Bái Giống này cho năng suất và chất lượng cao nhưng không đồng đều do khâu tuyển chọn giống chưa tốt.

Hình 2.4 Giống chè Shan Giống chè Ấn Độ: Được trồng nhiều ở vùng Tây Nguyên, cho năng suất và chất lượng ở mức khá.

Hình 2.5 Giống chè Ấn Độ Giống chè PH1: Là giống mới, cho năng suất cao nhưng chất lượng thấp Giống này được trồng ở nhiều nơi, tuy nhiên không được phát triển thêm diện tích và cần phải thay thế.

2.1.2 Đặc tính thực vật của cây chè

Cây chè sinh trưởng trong điều kiện tự nhiên là đơn trục, nghĩa là chỉ có một thân chính, trên đó phân ra các cấp cành Do đặc điểm sinh trưởng và do hình dạng phân cành khác nhau mà người ta chia thân chè ra làm ba loại: thân gỗ, thân nhỡ (thân bán gỗ) và thân bụi.

Thân gỗ là loại hình cây cao, to, có thân chính rõ rệt, vị trí phân cành cao.

Thân nhỡ hay thân bán gỗ là loại hình trung gian, có thân chính tương đối rõ rệt, vị trí phân cành thường cao khoảng 20 – 30cm ở phía trên cổ rễ. Đặc điểm của thân bụi là cây không có thân chính rõ rệt, tán cây rộng thấp, phân cành nhiều, vị trí phân cành cấp 1 thấp ngay gần cổ rễ Trong sản xuất thường gặp loại chè thân bụi Vì sự phân cành của thân bụi khác nhau nên tạo cho cây chè có các dạng tán: tán đứng thẳng, tán trung gian và tán ngang.

Cành chè do mầm dinh dưỡng phát triển thành, trên cành chia làm nhiều đốt. Chiều dài của đốt biến đổi rất nhiều (từ 1 — 10 cm) do giống và do điều kiện sinh trưởng Đốt chè dài là một trong những biểu hiện giống chè có năng suất cao Từ thân chính, cành chè được phân ra nhiều cấp: cành cấp 1, cấp 2, cấp 3

Lá chè mọc cách trên cành, mỗi đốt có một lá Lá thường có nhiều thay đổi về hình dạng tùy theo các loại giống khác nhau và trong các điều kiện ngoại cảnh khác nhau Lá chè có gân rất rõ Những gân chính của lá chè thường không phát triển ra đến tận rìa lá Rìa lá chè thường có răng cưa, hình dạng răng cưa trên lá chè khác nhau tùy theo giống Số đôi gân lá là một trong những chỉ tiêu để phân biệt các giống chè.

Búp chè là đoạn non của một cành chè Búp được hình thành từ các mầm dinh dưỡng, gồm có tôm (phần lá non ở trên đỉnh của cành chưa xòe) và hai hoặc ba lá non. Búp chè trong quá trình sinh trưởng chịu sự chi phối của nhiều yếu tố bên ngoài và yếu tố bên trong của nó Kích thước của búp thay đổi tùy theo giống, loại và liều lượng phân bón, các khâu kỹ thuật canh tác khác như đốn, hái và điều kiện địa lí nơi trồng trọt.

2.1.3 Đặc điểm của nguyên liệu chè

Trong quá trình chế biến chè đen có quá trình lên men Ở quá trình này các hợp chất phenol trong thành phần tổ hợp của tanin chè bị oxy hóa để tạo ra màu sắc đặc trưng của nước pha, nhưng bên cạnh đó có quá trình chuyển các chất từ trạng thái hòa lượng tanin chè giảm đi từ 50 – 60% hàm lượng ban đầu theo kỹ thuật cổ điển hoặc trên 30% theo kỹ thuật mới Cho nên chè đen thường có vị nhạt.

Muốn chè đen có chất lượng cao, nguyên liệu ban đầu cần phải có hàm lượng tanin cao, hàm lượng protein trung tính Do đó phải tuyển chọn giống chè hoặc cùng một giống chè thì ưu tiên dành nguyên liệu hái vào giữa vụ để sản xuất chè đen, vì nguyên liệu hái vào đầu vụ và cuối vụ có hàm lượng tanin thấp hơn Nguyên liệu sản xuất chè đen là những búp non 1 tôm, 2 – 3 lá non hái trên các đọt chè đã nảy mầm được 5 – 6 lá.

Bảng 2.1 Chỉ tiêu phân loại chè (TCVN2843-79;1053-86)

Phân loại % lá non % lá bánh tẻ % lá già

Hình 2.7 Búp chè một tôm và hai lá non Búp chè là tiền thân của cành và lá chè Dựa vào đặc tính của búp chia thành: búp mùa đông và búp mùa hè Búp mùa đông thường to hơn búp mùa hè, có hàm lượng tanin thấp, protein cao.

Nguyên liệu dùng để chế biến chè đen là những búp chè 1 tôm 2, 3 lá non được thu hái từ các giống chè Assam của Ấn Độ hoặc Shan và Trung du của ta Hiện nay các giống chè này được nhân rộng và có năng suất ổn định Tỉ lệ lá bánh tẻ nằm trong giới hạn quy định tiêu chuẩn Việt Nam.

2.1.4 Thành phần hóa học của nguyên liệu: [1]

Bảng 2.2 Thành phần hóa học lá chè

Nước là thành phần chủ yếu trong búp chè, chiếm khoảng 75 – 82%, là chất quan trọng không thế thiếu để duy trì các hoạt động sống của cây.

Nghiên cứu hàm lượng nước trong nguyên liệu giúp chúng ta phản ánh được mức độ tiêu hao của nguyên liệu/1 đơn vị sản phẩm và tùy thuộc vào hàm lượng nước đối với từng loại nguyên liệu, từ đó ta có biện pháp can thiệp công nghệ cho phù hợp. Trong quá trình chế biến chè đen cần chú ý sự bay hơi nước.

Tanin là một thuật ngữ để chỉ một hỗn hợp chất chát của búp chè bao gồm các chất polyphenol như: Catechin, antoxantin, antoxiannin Catechin chiếm tới 80 – 85% tổng lượng hợp chất polyphenol trong búp chè.

Sản phẩm

Chè đen thuộc loại chè lên men, chiếm 80 – 90% thị trường thế giới Chè đen sản xuất theo hai phương pháp OTD và CTC có vị nhạt, màu nước pha đỏ sáng, vị chát dịu, hậu ngọt và hương thơm của hoa quả chín Ngay từ giai đoạn chế biến đầu tiên, người ta tạo điều kiện để phát huy và nâng cao hoạt tính của các enzyme có sẵn trong lá chè tươi và tạo thuận lợi cho các enzyme oxy hóa tiếp xúc được với các hợp chất phenol trong phần tanin chè để tiến hành quá trình oxy hóa lên men với mức độ cao.Sau khi đạt được các yêu cầu về tạo màu chuyển hóa vị chè và tạo hương thơm đặc trưng thì đình chỉ quá trình lên men bằng nhiệt độ cao

Thành phần polyphenol chính trong chè đen là theaflavin và thearubigin Thành phần catechin trong chè xanh là không đáng kể vì hầu hết các chất này đã bị chuyển thành theaflavin và thearubigin trong quá trình lên men trong sản xuất chè đen.

Chè đen là sản phẩm được ưa chuộng ở các nước Châu Âu nhờ khả năng đáp ứng nhu cầu về các dược chất như caffeine, catechin, muối khoáng

Hình 2.8 Sản phẩm chè đen

2.2.2 Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm:

Dựa theo TCVN 1454 – 1993 về chè đen lập ra tiêu chuẩn chè đen về chỉ tiêu cảm quan như sau:

Bảng 2.3 Chỉ tiêu cảm quan về chè đen sản xuất bằng phương pháp OTD [1].

Ngoại hình Màu nước Mùi Vị

OP Xoăn, tương đối đều, đen tự nhiên, thoáng tuyết Đỏ nâu sáng, rõ viền vàng

Thơm đượm Đậm dịu, có hậu

FBOP Nhỏ, mảnh gẫy của OP và P tương đối đều, đen có tuyết Đỏ nâu đậm, có viền vàng

Thơm đượm Đậm có hậu

P Tương đối xoăn, tương đối đều đen, ngắn hơn OP Đỏ nâu sáng, có viền vàng Thơm dịu Đậm, dịu

PS Tương đối đều, đen hơi nâu, hơi khô, thoáng cọng nâu Đỏ nâu Thơm vừa Đậm, vừa

BPS Tương đối đều, mảnh gãy của

PS, đen hơi nâu Đỏ nâu hơi nhạt Thơm nhẹ ít đậm

F Nhỏ đều, đen hơi nâu Đỏ nâu đậm Thơm nhẹ Đậm hơi nhạt

D Nhỏ, mịn, sạch Đỏ nâu hơi tối Thơm nhẹ Chát hơi gắt

Bảng 2.4 Chỉ tiêu cảm quan về chè đen sản xuất bằng phương pháp CTC

Ngoại hình Màu nước Mùi Vị

BOP Đen hơi nâu, nhỏ lọt lưới 10 –

14 đều, sạch Đỏ nâu, có viền vàng

Thơm đượm, đặc trưng Đậm có hậu

BP Đen hơi nâu, nhỏ lọt lưới 14 –

24 đều, sạch Đỏ nâu đậm, có viền vàng

Thơm đượm, đặc trưng Đậm có hậu

OF Đen nâu, nhỏ đều lọt lưới 24 –

40, sạch Đỏ nâu đậm Thơm đặc trưng Đậm

PF Đen nâu, nhỏ đều lọt lưới 40 –

50, sạch Đỏ nâu đậm Thơm đặc trưng Đậm

D Nâu đen nhỏ, mịn lọt lưới 50, sạch Đỏ nâu hơi tối Thơm nhẹ Đậm hơi gắt Bảng 2.5 Chỉ tiêu hóa lý của chè đen (TCVN 1454-2013)

Chỉ tiêu Đơn vị Định mức

Hàm lượng chất chiết trong nước % ≤ 32

Hàm lượng tro tan trong nước %  45 Độ kiềm của tro tan trong nước % 1,0 a – 3,0 a

Hàm lượng không tro tan trong axit % ≤ 1,0

Hàm lượng các kim loại nặng

Sự có mặt của VSV có hại % Không cho phép

Sự có mặt aflatoxin % Không cho phép

Hàm lượng thuốc trừ sâu DDT và 666 % Không cho phép

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHÈ ĐEN OTD VÀ CTC

Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất chè đen OTD

Sơ đồ 3.1 Quy trình công nghệ sản xuất chè đen OTD

Vò chè — sàng chè vòNguyên liệu

Thuyết minh quy trình công nghệ sản xuất chè đen OTD [1]

Nguyên liệu trong sản xuất chè là những búp chè 1 tôm, hai hoặc ba lá non. Nguyên liệu chè ảnh hưởng rất lớn đến quá trình chế biến và chất lượng chè thành phẩm

Nguyên liệu phải tươi, không bị ôi ngốt, không dập nát, không lẫn tạp chất, không sâu bệnh Nếu tỷ lệ sâu bệnh nhiều phải hạ cấp Nếu cao hơn 70% phải hủy bỏ Chè khi thu hái phải đúng phẩm cấp, không nên hái lẫn nhiều loại với nhau gây khó khăn cho quá trình chế biến.

Thực hiện thu hái nguyên liệu đúng lứa, đúng thời gian quy định, nhằm duy trì sự sinh trưởng của cây chè bình thường và hạn chế tới mức thấp nhất dư lượng thuốc bảo vệ thực vật có trong nguyên liệu.

Hạn chế thu hái nguyên liệu vào những ngày trời mưa vì vừa khó chế biến, chất lượng chè lại không tốt (trừ những đợt mưa kéo dài ngày sợ chè quá lứa).

Trong quá trình thu hái nguyên liệu, không lèn chặt quá ở trong sọt hoặc để lâu trên đồi gây hấp hơi làm ảnh hưởng đến hương thơm của chè thành phẩm sau này Chè sau khi thu hái phải được vận chuyển ngay về nơi chế biến để sản xuất kịp thời nhằm hạn chế tới mức thấp nhất những khuyết tật có thể xảy ra như ôi, ngốt, chua thiêu

Héo chè là quá trình làm thoát đi một lượng nước ẩm ban đầu của nguyên liệu tới độ ẩm đạt yêu cầu của chè héo tạo điều kiện cho quá trình vò chè

Làm giảm đi một số chất có mùi hăng ngái không có lợi cho chất lượng sản phẩm

Kích thích các men oxi hóa hoạt động, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình vò chò và lên men sau này. b) Phương pháp tiến hành

Chè được rải đều theo chiều dài máng héo với độ dày 20 – 25cm Không khí nóng có nhiệt độ 30 – 45°C, được thổi từ dưới lên

Không được để chè bị dập nát trong khi rải chè, công nhân rải chè không được dẫm chân lên hoặc đi lại trên lớp búp chè.

Trong khi rải chè, có thể thổi một luồng không khí nhẹ qua máng, luồng không khí này không được đủ mạnh để làm cản trở việc rải chè, chỉ đủ làm mát chè và ngăn ngừa hiện tượng sinh và tích nhiệt

Không được xáo trộn chè sau khi chè đã được rải, vì chè héo dễ dập nát hơn chè tươi xảy ra hiện tượng lên men non ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Đảo chè 1 đến 3 lần giữa thời gian héo Tổng thời gian héo 8 – 10 giờ Máng héo có kích thước 22 × 1.5m, một máng héo làm héo 8 tạ chè tươi

Kết thúc quá trình héo, độ ẩm của chè héo đạt 62 – 65%, chè phải được thu gom từng máng một, thu chè bằng xe chuyên dùng, không được lèn chặt và cho đi vò ngay c) Những yếu tố ảnh hưởng đến héo

Phẩm cấp chè Chè tươi, chè non phải héo trong thời gian dài Chè già, chè dài phải héo trong thời gian ngắn hơn Ảnh hưởng của độ dày lớp chè nếu dải dày quá, chè héo không đều.

Số lần đảo rũ, phương pháp đảo rũ

Nhiệt độ, độ ẩm tương đối của không khí Thời tiết hanh khô việc héo chè sẽ nhanh hơn trời mưa

Thời gian héo chè. d) Yêu cầu kỹ thuật

Nắm một nắm chè héo vào tay, mở tay ra chè ruỗi ra từ từ lá không táp, cuộng không gãy là héo tốt Nếu chè nở nhanh ra là chè còn sống (chè héo chưa tới mức). Nếu nắm chè ruỗi ra quá chậm chè bị héo quá mức (lá bị táp) Kể cả chè héo quá mức và héo chưa tới mức đều đưa vào loại chè héo chưa đúng mức Độ ẩm: 60 – 65 %

Mùi: thơm dễ chịu không có mùi hăng ban đầu của chè tươi.

Mức độ héo: 80 – 85% chè từ màu xanh chuyển sang màu vàng. e) Thiết bị kỹ thuật

Sử dụng thiết bị làm héo dạng hở.

 Các ống phân phối khí.

Lớp chè nguyên liệu được rải đều trên máng làm héo có chiều dài từ 20 — 25cm Khi hoạt động, không khí nóng sẽ được quạt thổi vào các ống phân phối khí, hơi nóng bốc lên tiếp xúc với nguyên liệu làm chè bị bốc hơi nước Thời gian làm héo từ 8 — 10 giờ

3.2.3 Vò chè – sàng vò chè a) Mục đích

Mục đích của vò chè làm cho nước ép của chè thoát ra trên mặt lá, để khi sấy các chất tan được cố định lại trên mặt lá, tạo điều kiện cho khi pha chè, chất tan được hoà tan dễ dàng vào trong nước Đối với sản xuất chè đen vò chè còn tạo điều kiện cho quá trình lên men, nhờ quá trình vò chè các men cùng các chất tan được giải phóng trộn lẫn vào nhau và tiếp xúc với không khí, thực hiện quá trình oxi hoá

Khi vò chè, nhờ áp lực từ hai mặt ép lại lá chè được cuộn theo sống lá thành hình xoắn ốc, làm cho lá chè xoắn lại, có hình dạng gọn đẹp Ngoài ra về màu sắc, lá chè chuyển từ màu xanh tươi trước khi vò sang màu nâu nhạt ở cuối giai đoạn vò b) Phương pháp tiến hành

Hiện nay có nhiều cách vò chè khác nhau, tùy theo điều kiện sản xuất, Thông thường người ta vò chè 3 ÷ 4 lần Mỗi lần 40 ÷ 45 phút.

Lần thứ nhất vò ở máy vò không ép, lực vò nhẹ, các lần sau vò ở máy vò ép với lực vò mạnh hơn.

Mục đích của vò ép là làm tăng cường độ dập của lá chè, để đảm bảo cho các biến đổi hoá học xảy ra thuận lợi và nâng cao chất lượng chè thành phẩm Để đảm bảo chất lượng chè thành phẩm và nâng cao hiệu suất vò, sau mỗi lần vò nguyên liệu được qua sàn phân làm 3 loại:

♦ Loại I, loại II: là những phần non và búp chè gãy ra được vò dập được đưa sang lên men ngay

♦ Loại III: Là các lá chè già các tổ chức của lá chè chưa dập được đưa đi vò tiếp.

Trong quá trình vò ép, cứ 10 phút vò ép lại nâng bàn ép lên 5 phút, rồi lại vò ép

Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất chè đen CTC

Sơ đồ 3.2 Quy trình công nghệ sản xuất chè đen CTC

Cắt—xé —nghiền(CTC)Nguyên liệu

Thuyết minh quy trình công nghệ [1]

3.4.1 Nguyên liệu a) Yêu cầu nguyên liệu:

Nguyên liệu dùng để chế biến chè đen CTC là các đọt chè tươi 1 tôm + 2, 3 lá non, vào đúng độ trưởng thành theo kỹ thuật Búp chè tươi không bị dập nát, ôi ngót và nhiễm các mùi lạ Nguyên liệu phải có hàm lượng tanin cao, hàm lượng protein và chlorophil thấp b) Vận chuyển và bảo quản

Khi vận chuyển, chè được đựng vào các sọt không vị nén ép Tránh chất đống, lèn ép, làm dập nát, bốc nóng nguyên liệu và không để lẫn các loại chè khác Khi vận chuyển về đến xưởng sản xuất phải nhanh chóng giải phóng chè ra khỏi phương tiện vận chuyển và dụng cụ chứa đựng Sau khi cân nhận và tiến hành phân tích chất lượng, nguyên liệu cần chuyển sang làm héo ngay

Trong trường hợp cần phải bảo quản thì phải bảo quản nguyên liệu ở những nơi thoáng mát, khô ráo, sạch sẽ Rải đều nguyên liệu trên các nơi bảo quản, kết hợp làm héo tự nhiên để rút ngắn thời gian làm héo về sau, tránh để mưa nắng hắt vào chè Phải để riêng từng loại chè và có bảng ghi theo dõi về: loại chè, giờ bắt đầu bảo quản, ngày tháng bảo quản Cần chú ý rút ngắn thời gian từ khi thu hái chè nguyên liệu đến khi đem nguyên liệu chè vào chế biến

3.4.2 Giai đoạn làm héo chè a) Mục đích làm héo chè

Làm biến đổi sâu sắc thành phần hóa học của búp chè, phân giải các chất có phân tử lớn thành các chất có phân tử nhỏ có lợi cho chất lượng chè Chè nguyên liệu sau khi thu hái về có độ ẩm từ 76 – 80%, ở độ ẩm này nếu đem tiến hành nghiền — cắt — vò ngay thì chè nguyên liệu sẽ bị nát, nước thoát ra mang theo một số chất hòa tan làm ảnh hưởng đến chất lượng chè thành phẩm Do đó, ta tiến hành làm héo để cho lượng nước trong nguyên liệu chè bốc đi bớt, lá chè mất đi lực trương, tạo ra tính đàn hồi. Chè sau khi làm héo trở nên mềm và dẻo dai hơn

Ngoài ra, do lượng nước giảm đi nên hàm lượng chất khô trong chè trở nên đậm đặc hơn, từ đó tăng cường khả năng hoạt động của các enzyme oxy hóa có trong nguyên liệu chè, tạo điều kiện thuận lợi cho các giai đoạn chế biến tiếp theo Làm héo nhẹ còn làm mất đi mùi hăng ngái của chè tươi, tạo ra một tiền chất ban đầu cho chè như hương, vị và màu sắc b) Yêu cầu chè sau khi làm héo

Chè phải được làm héo đông đều và được làm héo đúng mức Nếu làm héo quá mức các quá trình biến đổi sinh hóa bị ngừng lại, lá chè bị khô và làm tổn thất hàm lượng các chất ban đầu Độ ẩm thích hợp của chè héo theo phương pháp sản xuất chè đen CTC là 65 – 68%

Tiêu chuẩn đánh giá mức độ làm héo lá chè như sau:

 Tỷ lệ lá chè được làm héo đúng mức > 80%, lá chè héo loại tốt

 Tỷ lệ lá chè được làm héo đúng mức 70 – 80%, lá chè héo loại trung bình

 Tỷ lệ lá chè được làm héo đúng mức %, lá chè héo loại xấu c) Phương pháp làm héo chè:

Chè được rải đều theo chiều dài máng héo với độ dày 20 – 25cm Không khí nóng có nhiệt độ 30 – 45°C, được thổi từ dưới lên

Không được để chè bị dập nát trong khi rải chè, công nhân rải chè không được dẫm chân lên hoặc đi lại trên lớp búp chè.

Trong khi rải chè, có thể thổi một luồng không khí nhẹ qua máng, luồng không khí này không được đủ mạnh để làm cản trở việc rải chè, chỉ đủ làm mát chè và ngăn ngừa hiện tượng sinh và tích nhiệt

Không được xáo trộn chè sau khi chè đã được rải, vì chè héo dễ dập nát hơn chè tươi xảy ra hiện tượng lên men non ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Đảo chè 1 đến 3 lần giữa thời gian héo Tổng thời gian héo 10 – 12 giờ Máng héo có kích thước 22 ×1.5m, một máng héo làm héo 8 tạ chè tươi

Kết thúc quá trình héo, độ ẩm của chè héo đạt 65 – 68%, chè phải được thu gom từng máng một, thu chè bằng xe chuyên dùng, không được lèn chặt và cho đi vò ngay d) Thiết bị kỹ thuật

Sử dụng thiết bị làm héo dạng hở.

Lớp chè nguyên liệu được rải đều trên máng làm héo có chiều dài từ 20 – 25cm. Khi hoạt động, không khí nóng sẽ được quạt thổi vào các ống phân phối khí, hơi nóng bốc lên tiếp xúc với nguyên liệu làm chè bị bốc hơi nước Thời gian làm héo từ 8 – 10 giờ

3.4.3 Giai đoạn cắt — xé — nghiền (CTC) a) Mục đích

Trong chế biến chè đen, vò là làm dập và phá vỡ cấu trúc tế bào lá chè, làm dịch ép của tế bào trào lên bề mặt lá, tạo điều kiện cho men oxy hóa hoạt động tạo nên đặc tính riêng cho chè đen Mặt khác, dịch ép tế bào cùng các chất tràn ra bề mặt lá khi vò và bao phủ bề mặt lá sẽ dễ dàng hòa tan vào nước nóng khi pha chè, tạo ra sự đậm đặc và độ sánh cho nước pha Khi bắt đầu giai đoạn vò – cắt – nghiền cũng là lúc bắt đầu quá trình lên men chè Có tác dụng tạo hình dáng, làm búp chè ban đầu xoăn chặt lại sau được nghiền mịn tạo nên hình dáng đẹp, giảm thể tích, dễ dàng vận chuyển và bảo quản b) Yêu cầu Đảm bảo độ mịn của chè qua các trục cắt Qua mỗi trục, chè được làm nhỏ dần và đến máy cắt cuối cùng thì chè được cắt — nghiền mịn đều Khi kiểm tra không thấy xơ lồi ra ngoài hoặc nhìn nghiêng bề mặt chè không được loáng các ánh xanh sáng. Chè trước khi đưa qua các máy cắt CTC được đưa vào máy cắt sơ bộ Máy cắt sơ bộ có tác dụng vò xé và cắt nhỏ chè trước khi đưa vào các máy cắt CTC Chè phải được vò đều mịn không có các mảnh lá to Khi cắt ở máy cắt sơ bộ chè không được chảy nước, khi kiểm tra chè nắm trên tay mịn đều, khi bóp mạnh thấy nước có rỉ ra ở khe tay là đạt c) Công nghệ CTC

Hình 3.19 Công nghệ CTC Mục đích các công đoạn trong công nghệ CTC:

 Sàng tơi: cấp chè đều vào máy nghiền, tách chè vụn nát, làm mát khối chè, loại các tạp chất ra khỏi chè.

 Vò nghiền: là giai đoạn vò cắt sơ bộ bằng máy Rotoven, làm cho kích thước lá chè nhỏ mềm đều, nén ép và vò xé chè trước khi đưa qua máy cắt CTC

 Hệ thống cắt CTC: là giai đoạn tiếp tục cắt — nghiền để hoàn thành quá trình vò – cắt nghiền làm chè nhỏ, mịn, đồng đều hơn, đảm bảo độ dập tế bào ở mức độ cao nhất

 Sàng vò viên: làm cho khối chè tơi xốp hơn, tạo điều kiện cho quá trình lên men chè được tốt hơn d) Thiết bị kỹ thuật

 Máy vò cắt sơ bộ Rotorvane

Máy Rotorvane là thiết bị vò cắt liên tục, cắt sơ bộ chè trước khi đưa vào hệ thống máy cắt CTC Máy được cấu tạo bởi một bộ trục có gắn các dao cắt, ép cạnh đối nhau Phía cuối trục là dao cắt hình chữ thập, phía đầu là một vít tải vô tận có kết cấu bằng thép không gỉ Vít tải vô tận có nhiệm vụ truyền tải đẩy chè liên tục vào máy Rotoven và ép chè vào dao cắt Bên ngoài là một ống hình trụ, bên trong ống có gắn các răng cá sấu, răng có hình tam giác và đặt xen kẽ giữa các giao cắt gắn đối xứng tạo cơ chế vò xé sơ bộ của máy Rotoven Ống hình trụ được cố định trên hai thanh trụ và giá đỡ Máy hoạt động nhờ bộ giảm tốc và môtơ, phễu nhận chè được gắn trên máy và nằm dưới sàng tơi.

Chè sau khi được sàng sạch được đẩy vào phễu cấp và được chuyển vào máy Rotorvane Nhờ vít tải vô tận chè được chuyển tải và ép vào dao cắt và các răng cá sấu, chè được nén ép và vò xé đến mức tối đa của máy Rotoven và được đẩy dần về phần cuối của máy, tại đây chè cắt nhỏ sơ bộ và rơi vào băng tải để đưa vào hệ thống cắt CTC

 Cấu tạo máy cắt CTC:

Máy cắt CTC là loại máy vò — cắt — nghiền trên hệ thống trục cắt Hệ thống máy cắt CTC thường có 4 máy và lắp theo dạng liên tục.

TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT

Số liệu tính toán

 Tính khối lượng sản phẩm thu được

 Tính toán và chọn các thiết bị chính cho sản xuất

 Giúp thiết kế mặt bằng tổng thể cho phân xưởng

 Vì vùng nguyên liệu có thể cung cấp nguyên liệu ổn định về chất lượng và số lượng nên phân xưởng có thể hoạt động suốt năm.

Kế hoạch sản xuất của phân xưởng

Dựa vào bảng thu nhập nguyên liệu của nhà máy và lượng nguyên liệu nhập vào.

Ta có thể bố trí ngày làm việc trong tháng, số ca làm việc tháng, từ đó lập ra kế hoạch sản xuất.

Căn cứ vào thị trường tiêu thụ sản phẩm, vùng nguyên liệu, khả năng cung cấp nguyên liệu cho phân xưởng Do đó, ta có biểu đồ nhập nguyên liệu như sau.

Bảng 4.8 Biểu đồ nhập nguyên liệu

Tháng 1 ta không nhập nguyên liệu vì khoảng thời gian này để sửa chữa, bảo trì máy móc thiết bị để phục vụ cho việc sản xuất được tốt và lâu dài.

4.2.2 Biểu đồ sản xuất theo ca

Căn cứ vào lượng nguyên liệu nhập về phân xưởng trong ngày, khả năng tiêu thụ của phân xưởng, thiết bị công nghệ của phân xưởng Ta có biểu đồ sản xuất như sau:

Một ngày phân xưởng sản xuất 2 ca:

Các ca sản xuất sẽ luân phiên thay đổi theo tuần.

 Hằng năm nhà máy nghỉ vào tháng 1 để bảo trì và sửa chữa máy móc.

 Với mỗi ngày làm việc 2 ca, mỗi ca 8 tiếng Ngày chủ nhật được nghỉ.

 Các ngày lễ công nhân được nghỉ trong năm (tính theo năm 2022)

 30/04 và Quốc Tế Lao Động (01/05/2022)

Bảng 4.9 Biểu đồ sản xuất theo ca

 Tổng số tháng sản xuất trong năm 11 tháng

 Tổng số ngày làm việc 276 ngày

 Tổng số ca làm việc 552 ca

 Tổng số giờ sản xuất 4416 giờ Năng suất phân xưởng là 12 tấn nguyên liệu/ngày.

 Chè đen OTD: 7000 kg nguyên liệu/ngày

 Chè đen CTC: 5000 kg nguyên liệu/ngày

Tính cân bằng vật chất: [9]

4.3.1 Các số liệu cơ bản cho từng công đoạn chế biến chè đen OTD

Bảng 4.10 Độ ẩm của nguyên liệu trong các công đoạn chế biến chè đen OTD

STT Công đoạn Độ ẩm (%)

8 Sản phẩm chè đen OTD 5

Bảng 4.11 Tỷ lệ hao hụt nguyên liệu trong sản xuất chè đen OTD

STT Tên quá trình Tỷ lệ hao hụt (%)

4.3.2 Tính cân bằng vật chất cho từng công đoạn sản xuất chè đen OTD:

Nguyên liệu: 12 tấn/ngày = 12000 kg/ngày

 Chè đen OTD: 7000 kg nguyên liệu/ngày

 Chè đen CTC: 5000 kg nguyên liệu/ngày

 G1 là lượng chè trước khi qua các công đoạn

 G2 là lượng chè sau khi qua các công đoạn

 G3 là lượng chè thực tế khi qua các công đoạn

 X là lượng chè hao hụt khi qua các công đoạn

 W1 là độ ẩm chè ban đầu

 W2 là độ ẩm chè sau

 Lượng nguyên liệu vào: 7000 kg

 Độ ẩm chè ban đầu: W1 = 75%

 Độ ẩm chè sau khi làm héo: W2 = 65%

Theo dây chuyền sản xuất thì sản phẩm của công đoạn trước chính là nguyên liệu của công đoạn sau Dựa vào độ giảm thủy phần (tổn hao chất khô không đáng kể) ta có thể tính được lượng nguyên liệu chè sau khi làm héo như sau:

 Do tổn thất quá trình làm héo là 1% nên lượng nguyên liệu thực tế là:

 Lượng nước tách ra trong quá trình làm héo:

 Độ ẩm chè sau khi vò: W2 = 65%

 Lượng nguyên liệu sau quá trình vò chè là

 Do tổn thất quá trình vò chè là 7% nên lượng nguyên liệu thực tế là:

 Lượng nước tách ra trong quá trình vò chè:

 Độ ẩm chè sau khi lên men: W2 = 60%

 Lượng nguyên liệu sau quá trình lên men là

 Do tổn thất quá trình lên men là 2% nên lượng nguyên liệu thực tế là:

 Nước trong quá trình này không bị tách ra

 Lượng nguyên liệu vào: 3947,5 kg

 Độ ẩm chè sau khi sấy: W2 = 5%

 Lượng nguyên liệu sau quá trình sấy khô là

 Do tổn thất quá trình sấy khô là 1% nên lượng nguyên liệu thực tế là:

 Lượng nước tách ra trong quá trình sấy khô:

 Độ ẩm chè sau khi phân loại: W2 = 5%

 Tỷ lệ hao hụt ở công đoạn cắt: 0,5%

 Tỷ lệ hao hụt ở công đoạn sàng sơ bộ: 0,5%

 Tỷ lệ hao hụt ở công đoạn quạt phân cấp: 0,5%

 Tỷ lệ hao hụt ở công đoạn sàng tầng: 0,5%

 Lượng nguyên liệu sau quá trình phân loại là

 Khối lượng nguyên liệu thực tế của chè đen OTD khi hao hụt 0,5% ở công đoạn cắt là

 Khối lượng nguyên liệu thực tế của chè đen OTD khi hao hụt 0,5% ở công đoạn sàng sơ bộ là

 Khối lượng nguyên liệu thực tế của chè đen OTD khi hao hụt 0,5% ở công đoạn quạt phân cấp là

 Khối lượng nguyên liệu thực tế của chè đen OTD khi hao hụt 0,5% ở công đoạn sàng tầng là

 Độ ẩm chè sau khi bao gói: W2 = 5%

 Lượng nguyên liệu sau quá trình bao gói là

 Do tổn thất quá trình bao gói là 0,5% nên lượng nguyên liệu thực tế là:

 Chè đen được bao gói chân không trước khi đóng hộp

 Đóng hộp 2 dạng: dạng 250g chè / 1 hộp và dạng 500g chè / 1 hộp, mỗi dạng đóng gói cho 50% khối lượng sản phẩm

 Số lượng bao bì sử dụng bao gói chân không dạng 250g chè / 1 hộp:

 Lượng hộp dạng 250g/ 1 hộp là 4632 hộp

 Lượng hộp dạng 500g / 1 hộp là 1605 hộp

 Số lượng thùng carton dùng để đóng thùng:

 Hộp chè dạng 250g chè/ 1 hộp được đóng thùng 40 hộp/thùng, số lượng thùng là 116 thùng

 Hộp chè dạng 500g chè/1 hộp được đóng thùng 30 hộp/thùng, số lượng thùng là

Ta có: Năng suất nhà máy là 12 tấn nguyên liệu/ngày Trong đó chè đen OTD:

7000 kg nguyên liệu/ngày, chè đen CTC: 5000 kg nguyên liệu/ngày Thời gian làm việc trong phân xưởng là 2 ca, mỗi ca 8h Suy ra, số nguyên liệu sản xuất chè đen OTD trên giờ là 437,5 (kg nguyên liệu/giờ)

Vậy trong 1 ngày, từ 7000 kg nguyên liệu phân xưởng sản xuất được 1604,76 kg chè đen theo phương pháp truyền thống OTD Trong 1 năm, phân xưởng sản xuất được: 1604,76 1000 × 276 = 442,91376 (tấn sản phẩm).

4.3.3 Các số liệu cơ bản cho từng công đoạn chế biến chè đen CTC

Bảng 4.12 Độ ẩm của nguyên liệu trong các công đoạn chế biến chè đen CTC

STT Công đoạn Độ ẩm (%)

8 Sản phẩm chè đen CTC 5

Bảng 4.13 Tỷ lệ hao hụt nguyên liệu trong sản xuất chè đen CTC

STT Tên quá trình Tỷ lệ hao hụt (%)

4.3.4 Tính cân bằng vật chất cho từng công đoạn sản xuất chè đen CTC:

Nguyên liệu: 12 tấn/ngày = 12000 kg/ngày

Chè đen OTD: 7000 kg nguyên liệu/ngày

Chè đen CTC: 5000 kg nguyên liệu/ngày

 G1 là lượng chè trước khi qua các công đoạn

 G2 là lượng chè sau khi qua các công đoạn

 G3 là lượng chè thực tế khi qua các công đoạn

 X là lượng chè hao hụt khi qua các công đoạn

 W1 là độ ẩm chè ban đầu

 W2 là độ ẩm chè sau

 Độ ẩm chè sau khi làm héo: W2 = 67%

Theo dây chuyền sản xuất thì sản phẩm của công đoạn trước chính là nguyên liệu của công đoạn sau Dựa vào độ giảm thủy phần (tổn hao chất khô không đáng kể) ta có thể tính được lượng nguyên liệu chè sau khi làm héo như sau:

 Do tổn thất quá trình làm héo là 2% nên lượng nguyên liệu thực tế là:

 Lượng nước tách ra trong quá trình làm héo:

 Lượng nguyên liệu sau quá trình chế biến CTC là

 Do tổn thất quá trình chế biến CTC là 2% nên lượng nguyên liệu thực tế là:

 Lượng nước tách ra trong quá trình chế biến CTC:

 Độ ẩm chè sau khi lên men: W2 = 63%

 Lượng nguyên liệu sau quá trình lên men là

 Do tổn thất quá trình lên men là 2% nên lượng nguyên liệu thực tế là:

 Nước trong quá trình này không bị tách ra

 Độ ẩm chè sau khi sấy: W2 = 5%

 Lượng nguyên liệu sau quá trình sấy khô là

 Do tổn thất quá trình sấy khô là 1,5% nên lượng nguyên liệu thực tế là:

 Lượng nước tách ra trong quá trình sấy khô:

 Độ ẩm chè sau khi phân loại: W2 = 5%

 Tỷ lệ hao hụt ở công đoạn sàng tầng: 0,5%

 Tỷ lệ hao hụt ở công đoạn hút sơ râu: 0,5%

 Lượng nguyên liệu sau quá trình phân loại là

 Khối lượng nguyên liệu thực tế của chè đen CTC khi hao hụt 0,5% ở công đoạn sàng tầng là

 Khối lượng nguyên liệu thực tế của chè đen CTC khi hao hụt 0,5% ở công đoạn hút sơ râu là

 Độ ẩm chè sau khi bao gói: W2 = 5%

 Lượng nguyên liệu sau quá trình bao gói là

 Do tổn thất quá trình bao gói là 0,5% nên lượng nguyên liệu thực tế là:

 Chè đen được bao gói chân không trước khi đóng hộp

 Đóng hộp 2 dạng: dạng 250g chè / 1 hộp và dạng 500g chè / 1 hộp, mỗi dạng đóng gói cho 50% khối lượng sản phẩm

 Lượng hộp dạng 250g/ 1 hộp là 4632 hộp

 Lượng hộp dạng 500g / 1 hộp là 1117 hộp

 Số lượng thùng carton dùng để đóng thùng:

 Hộp chè dạng 250g chè/ 1 hộp được đóng thùng 40 hộp/thùng, số lượng thùng là 116 thùng

 Hộp chè dạng 500g chè/1 hộp được đóng thùng 30 hộp/thùng, số lượng thùng là

Ta có: Năng suất nhà máy là 12 tấn nguyên liệu/ngày Trong đó chè đen OTD:

7000 kg nguyên liệu/ngày, chè đen CTC: 5000 kg nguyên liệu/ngày Thời gian làm việc trong phân xưởng là 2 ca, mỗi ca 8h Suy ra, số nguyên liệu sản xuất chè đen CTC trên giờ là 312,5 (kg nguyên liệu/h)

Vậy trong 1 ngày, từ 5000 kg nguyên liệu phân xưởng sản xuất được 1128,05 kg chè đen theo phương pháp truyền thống CTC Trong 1 năm, phân xưởng sản xuất được: 1128,05 1000 × 276 = 311,3418 (tấn sản phẩm).

Bảng 4.14 Bảng tổng kết số liệu thu được trong các quá trình sản xuất chè đen OTD và

STT Công đoạn chế biến Năng suất chè đen

Năng suất chè đen CTC (kg/ngày)

Bảng 4.15 Bảng tổng kết số liệu thu được trong các quá trình sản xuất chè đen OTD và

STT Công đoạn chế biến Năng suất chè đen

Năng suất chè đen CTC (kg/giờ)

Bảng 4.16 Bảng tổng kết năng suất của phân xưởng sản xuất chè đen theo 2 phương pháp OTD và CTC

STT Sản phẩm Theo ngày

TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ

Tính toán và chọn thiết bị chính cho quy trình sản xuất chè đen OTD và CTC

Ta có công thức: n = Ntb Nvl

Trong đó: n: Số lượng thiết bị cần tính.

Nvl: Năng suất làm việc cần đưa vào thiết bị.

Ntb: Năng suất làm việc của thiết bị.

Thiết bị làm héo [9]

 Thiết bị làm héo: (thiết bị này được sử dụng cho cả 2 quy trình sản xuất chè đen OTD và chè đen CTC)

 Sử dụng thiết bị làm héo dạng hở.

 Kích cỡ quạt lựa chọn:

+ Thời gian làm héo: 16 giờ.

+ Với lượng nguyên liệu ban đầu là 750 kg/h, số máng làm héo cần là: n = 64,73 750 = 11,5  12

Thiết bị sử dụng trong quy trình sản xuất chè đen OTD

Lựa chọn bàn vò có gờ nổi đường kính 1000mm.

Hình 5.29 Thiết bị vò Thiết bị vò chè có 3 bộ phận chính: bàn, nắp và trục đè Trên bề mặt của bàn có những gân nhằm tăng tác dụng cho quá trình vò chè Máy hoạt động nhờ vào 3 tay quay gắn chặt vào bàn Một tay quay được gắn với motor, trong khi 2 tay quay còn lại quay tự do quanh trục của nó Trục đè sẽ sinh ra áp lực tác dụng khối chè trong suốt quá trình vò chè, thực hiện sự xoắn, chà chè Áp lực sinh ra do trục đè cũng sẽ làm cho các chất lỏng trong lá chè được thoát ra ngoài, nhờ đó thực hiện được quá trình vò chè.

 Vận tốc quay của bàn vò: 45 – 60 vòng/phút.

 Độ lệch tâm: Nắp: 113mm Bàn 225mm.

 Thời gian vò: 30 phút / lần vò

 Năng suất máy: 90 kg/mẻ tương ứng với 90 x 60 = 180 kg/h.

 Với lượng nguyên liệu vào là 309,375 kg thì số máy vò là n = 309,375 180 = 1,7  2

Chọn 2 máy Vậy trong sản xuất chè đen OTD ta áp dụng chế độ vò 3 lần nên tương ứng số lượng máy vò là 6 máy vò.

 Với lượng nguyên liệu vào là 309,375 kg thì số máy sàng tơi là n = 309,375 300 = 1,03  2

Hình 5.30 Thiết bị sàng tơi

Sử dụng khay lên men.

Tính chất của thiết bị:

 Cho phép thay đổi độ dày của lớp trà trên khay, thời gian lên men và lượng khí sử dụng.

 Đạt được nhiệt độ và độ ẩm tối thích của sản phẩm.

+ Khối lượng nguyên liệu trên mỗi khay: 6 – 8 kg/khay.

+ Thời gian lên men: 4 giờ

+ Năng suất mỗi khay là: 8 4 = 2 kg/h.

+ Với lượng nguyên liệu vào là 287,719 kg thì cần số khay là: n = 287,719 2 = 144 (khay).

+ Các khay lên men được xếp trên giàn, mỗi giàn 10 khay.

+ Kích thước mỗi giàn lên men là: 1000 × 2000 × 1500 mm.

+ Vậy số giàn là: 144 10 = 14,4  15 Chọn 15 giàn.

5.3.4 Thiết bị sấy băng tải

Lựa chọn máy sấy băng tải lưới, dùng tác nhân sấy là không khí nóng, có chiều đi ngược với hướng chuyển động của chè trong máy sấy.

Hình 5.32 Thiết bị sấy băng tải

Các máy sấy loại này thường bao gồm ba bộ phận chính là calorife, buồng sấy và phần tiếp liệu Calorife gồm buồng đốt và hệ thống ống gang, với tổng diện tích trao đổi nhiệt vào khoảng 110m 2 , không khí sạch dùng để sấy chè được quạt hút đi vào các buồng đốt luồn qua thành ngoài ống đốt nóng đến nhiệt độ cần thiết trước khi vào buồng sấy Bộ phận tiếp liệu gồm có bồn chứa chè, tay gạt để điều chỉnh lớp chè trên băng chuyền sấy, và băng chuyền nghiêng để đưa chè vào buồng sấy.

Các bộ phận của máy sấy:

+ Chổi làm sạch băng tải.

+ Công suất tiêu thụ: 18,7kW.

+ Số vòng quay của quạt: 550 vòng/ phút.

 Khối lượng nguyên liệu chè đưa vào máy sấy băng tải: 246,719 (kg)

 Với lượng nguyên liệu vào là 246,719 (kg) thì số thiết bị sấy băng tải là: n = 246,719 150 = 1,64  2

Chọn 2 thiết bị sấy băng tải.

 Công suất động cơ: 2,2kW

 Khối lượng nguyên liệu vào máy cắt là 102,843 (kg)

Vậy số lượng máy cắt để sản xuất chè đen OTD là: n = 102,843 300 = 0,35  1

 Năng suất mỗi sàng: 250 kg/h

 Số lần dao động: 1500  2900 lần/phút

 Vận tốc trung bình của phân tử vật liệu: 0,003 m/s

 Công suất động cơ: 1kW

 Khối lượng nguyên liệu chè đưa vào máy sàng rung sơ bộ: 102,329 (kg) Vậy số lượng máy sàng rung sơ bộ để sản xuất chè đen OTD là: n = 102,329 250 = 0,41  1

Chọn 1 máy sàng rung sơ bộ

Hình 5.34 Máy sàng rung sơ bộ

 Khối lượng nguyên liệu vào máy quạt phân cấp là 101,817 (kg)

Vậy số lượng máy quạt phân cấp để sản xuất chè đen OTD là: n = 101,817 350 = 0,31  1

Chọn 1 máy quạt phân cấp

Hình 5.35 Thiết bị quạt phân cấp

 Khối lượng nguyên liệu vào máy sàng tầng là 101,307 (kg)

Vậy số lượng máy sàng tầng để sản xuất chè đen OTD là: n = 101,307 250 = 0,41  1

Hình 5.36 Thiết bị sàng tầng

 Vận tốc đóng gói: 5 — 10 gói/ phút.

 Giới hạn khối lượng trong một gói:

 Khối lượng nguyên liệu chè đưa vào máy đóng gói: 100,801 (kg)

Vậy số lượng máy đóng gói để sản xuất chè đen OTD là n = 100,801 300 = 0,34  1.

Chọn 1 thiết bị đóng gói.

Hình 5.37 Thiết bị đóng gói

Thiết bị sử dụng trong quy trình sản xuất chè đen CTC [10]

Máy nghiền Rotorvane được chế tạo bằng các vật liệu có chất lượng tốt: thùng nghiền được chế tạo bằng thép không gỉ dày, các cánh nghiền và thớt nghiền được chế tạo bằng thép không gỉ siêu hạng, phễu cấp liệu cũng được làm bằng thép không gỉ, trục nghiền được làm bằng thép đúc nguyên khối Máy làm việc ổn định nhờ kết cấu siêu vững chắc.

 Công suất động cơ: 7,5kW/380V

 Tốc độ động cơ: 1440 vòng/phút

 Lượng nguyên liệu ban đầu đưa vào máy: 232,008 kg

Vậy số lượng máy nghiền cần để sản xuất chè đen CTC là: n = 232,008 1100 = 0,21  1

Hình 5.38 Thiết bị nghiền Rotovane

Chọn máy CTC gồm 4 cặp trục cắt và 5 băng tải chuyển chè vào các trục cắt.

 Đường kính mỗi trục cắt:

Tỷ số vòng quay giữa 2 cặp trục là 1/10 Một trục quay 55 vòng/phút và một trục quay 550 vòng/phút.

 Kích thước của băng tải vận chuyển chè vào trục cắt:

 Chiều dày lớp chè trên băng tải: 0,75 – 1 cm

 Độ dốc của băng tải: 15 0

 Tốc độ vận chuyển của băng tải: 0,1 m/s

 Lượng nguyên liệu ban đầu đưa vào máy: 232,008 kg

Hình 5.39 Hệ thống máy cắt CTC

5.4.3 Thiết bị vo viên Gughi

Mục đích của công đoạn này là tạo hình (dạng viên) cho sản phẩm đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho các công đoạn tiếp theo (lên men, sấy, sàng phân loại). Thông số kỹ thuật

 Lượng nguyên liệu vào là: 232,008 kg

Vậy lượng nguyên liệu vào là 232,008 kg thì số máy vò viên là n= 232,008 1200 = 0,19  1.

Hình 5.40 Thiết bị vò viên

Máy lên men liên tục là thiết bị lên men hiện đại cho phép lên men đều và không bị lầm lẫn giữa các mẻ chè trước và sau khi lên men, khống chế được thời gian, độ ẩm khi lên men.

 Rộng: 2,4 m (kể cả hệ thống truyền động)

 Chiều dày lớp chè trên băng tải lên men: 10  13 cm

 Thời gian lên men: 40  120 phút

 Tốc độ vận chuyển của băng tải: 0,1  0,3 m/s

 Công suất động cơ: 2 kW

 Với lượng nguyên liệu vào là 213,447 kg thì số lượng thiết bị lên men là: n = 213,447 1200 = 0,18  1.

Hình 5.41 Thiết bị lên men

5.4.5 Thiết bị sấy tầng sôi

+ Vận tốc không khí nóng: 0,5 m/s

 Công suất tiêu thụ: 18,7kW

 Số vòng quay của quạt: 550 vòng/phút

 Lượng nguyên liệu được đưa vào máy sấy tầng sôi là 172,572 kg

Vậy số thiết bị sấy cần để sấy lượng nguyên liệu trên là n = 186,564 400 = 0,46  1.

Chọn 1 thiết bị sấy tầng sôi.

Hình 5.42 Thiết bị sấy tầng sôi

 Khối lượng nguyên liệu vào máy sàng tầng là 71,572 (kg)

Vậy số lượng máy sàng tầng để sản xuất chè đen CTC là: n = 71,572 250 = 0,29  1.

Hình 5.43 Thiết bị sàng tầng

5.4.6.2 Thiết bị hút râu xơ

 Khối lượng nguyên liệu vào máy hút râu xơ là 71,214 (kg)

Vậy số lượng máy hút râu xơ để sản xuất chè đen CTC là: n = 71,214 200 = 0,36  1.

Chọn 1 máy hút râu xơ

Hình 5.44 Máy hút râu xơ

 Vận tốc đóng gói: 5 — 10 gói/ phút.

 Giới hạn khối lượng trong một gói:

 Khối lượng nguyên liệu chè đưa vào máy đóng gói: 70,856 (kg)

Vậy số lượng máy đóng gói để sản xuất chè đen CTC là n = 70,858 300 = 0,24  1.

Chọn 1 thiết bị đóng gói.

Hình 5.45 Thiết bị đóng gói

Thiết bị phụ

 Nơi sản xuất: Việt Nam

5.5.2 Chọn Monorail vận chuyển chè lên máng héo

Hệ thống Monorail được lắp đặt nhằm vận chuyển chè tươi lên máng héo và đưa chè sau khi héo xuống để chế biến tiếp các công đoạn sau.

 Công suất động cơ: 1,5 kW

 Trọng tải: 40 kg/đvc, tốt nhất là 25kg chè tươi/túi

5.5.3 Chọn băng tải vận chuyển chè vào máy lên men liên tục

 Chiều cao nâng vật liệu: 1,2 m

 Chiều dài băng tải: L = sin 25 1,2 0 =2,84 m, chọn 3m

 Vận tốc chuyển động của tấm băng: 0,05 m/s

5.5.4 Chọn băng tải vận chuyển chè vào máy sấy tầng sôi

 Chiều cao nâng vật liệu: 1m

 Chiều dài băng tải: L = sin 15 1 0 =3,86 m, chọn L = 4m

 Vận tốc chuyển động của tấm băng: 0,05 m/s

 Quạt hướng trục: Dùng để điều chỉnh trạng thái không khí theo yêu cầu kỹ thuật Chọn 2 chiếc cho phòng sấy, công suất: 0,8 kw.

 Quạt ly tâm: Chọn 1 chiếc dùng để hút bụi trong phòng hoàn thành phẩm đẩy ra phòng dập bụi, công suất 5 kw.

5.5.6 Xe chở chè chuyên dùng

Số lượng xe: 6 cái cho 6 máy vò

Bảng 5.17 Bảng tổng kết số lượng thiết bị phụ cần dùng trong quy trình sản xuất chè đen OTD và CTC

STT Thiết bị Số lượng

3 Băng tải vận chuyển chè vào máy lên men 1

4 Băng tải vận chuyển chè vào máy sấy tầng sôi 1

Bảng 5.18 Bảng tổng kết số lượng thiết bị trong quy trình sản xuất chè đen OTD và

Quá Loại thiết bị Thời Khối Năng suất Số Kích thước (mm) nguyên liệu (kg/h) (kg/h)

Làm héo Làm héo 8 – 10 giờ 750 64,73 12 27000 × 1400 ×1500 Định hình

Giàn lên men chè đen OTD 4 giờ 287,719 2 15 1000 × 2000 ×1500

Máy sấy băng tải 12 – 15 phút 246,719 150 2 8750 × 3000 × 3000

Máy sấy tầng sôi 20 – 25 phút 186,564 400 1 8750 × 2500 × 3000

Máy hút râu xơ – 71,214 200 1 4100 × 2100 × 2300 Đóng gói Máy đóng gói OTD – 100,801 300 1 2000 × 1700 × 2500

TÍNH NĂNG LƯỢNG

Cân bằng nhiệt lượng cho công đoạn sấy chè đen OTD [10]

 Cơ sở của quá trình cân bằng nhiệt:

Sấy khô là giai đoạn quan trọng trong quá trình chế biến chè đen vì nó ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng, màu sắc và mùi vị của sản phẩm chè Ngoài ra, sấy còn làm giảm độ ẩm của chè đến độ ẩm thích hợp để quá trình bảo quản và đóng gói được thuận lợi, dùng nhiệt để diệt men nhằm đình chỉ quá trình lên men, cố định màu sắc và tạo hình dáng đặc biệt của chè đen OTD Trong quá trình sấy còn có tác dụng tạo hương thơm của chè và tạo ra một số chất thơm mới làm tăng chất lượng của sản phẩm chè Do đó cần có một chế độ sấy thích hợp để đảm bảo chất lượng và giá trị cảm quan của chè thành phẩm.

 Các thông số ban đầu chè đen OTD

 Nhiệt độ không khí sấy: t1= 95 0 C

 Nhiệt độ nguyên liệu vào: t0 !,3 0 C

 Nhiệt độ nguyên liệu ra: t2 chọn theo nhiệt độ điểm sương

 Nhiệt độ môi trường không khí trước khi qua calorife: t0 !,3 0 C

 Độ ẩm ban đầu của nguyên liệu: W1= 60%

 Độ ẩm của nguyên liệu sau khi ra khỏi máy sấy: W2= 5%

 Độ ẩm ban đầu của không khí trước khi vào calorife: φ0 = 86%

 Áp suất khí quyển: P = 760 mmHg

6.1.1 Xác định các thông số của không khí

6.1.1.1 Các thông số trạng thái của không khí

Trạng thái của không khí trước khi vào calorife với điều kiện khí hậu ở Bảo Lộc: t0 = 21,3 0 C; φ0 = 86% ( [6], Tr 99)

 Áp suất hơi bão hòa của không khí: Pbh = 19,076 (mmHg)

 Hàm ẩm của không khí được xác định theo công thức sau: x 0 =0,622 × ϕ 0 × P bh

 Hàm nhiệt của không khí ẩm trước khi qua calorife:

I0 = 21,3 + (2493 + 1,97 × 21,3) × 0,0137 = 56,029(kJ/kgkkk) Bảng 6.19 Các thông số trạng thái của không khí Áp suất bão hòa không khí Pbh 19,076 mmHg

6.1.1.2 Các thông số của không khí khi qua calorife trước khi vào máy sấy

Hàm ẩm của không khí sau khi qua calorife không thay đổi do khi qua calorife, không khí chỉ thay đổi nhiệt độ nhưng không thay đổi hàm ẩm x1 = x0 = 0,0137 (kg/kgkkk) ( [6], Tr 105 )

 Chọn nhiệt độ của không khí sau khi ra khỏi calorife là: 95 0 C

Vậy ta có: Pbh1 = 740,832 (mmHg)

 Độ ẩm tương đối của không khí sau khi qua calorife:

 Hàm nhiệt của không khí sau khi qua calorife:

I1 = 95 + (2493 + 1,97 × 95) × 0,0137 = 131,718(kJ/kgkkk) Bảng 6.20 Thông số của không khí qua calorife trước khi vào máy sấy

Nhiệt độ t1 95 ( 0 C) Áp suất hơi bão hòa của không khí Pbh1 740,832 (mmHg) Độ ẩm tương đối của không khí φ1 2,2 (%)

Hàm nhiệt của không khí I1 131,718 (kJ/kgkkk)

6.1.1.3 Xác định nhiệt độ điểm sương

Khi tính toán về sấy cần phải biết nhiệt độ điểm sương ts vì đó là giới hạn làm nguội không khí ẩm Biết được ts khi chọn nhiệt độ cuối của quá trình sấy thì ta không lấy gần điểm ts để tránh hiện tượng ngưng tụ hơi nước trên bề mặt vật liệu.

Giả sử ta chọn nhiệt độ sau khi sấy t2 = 42 0 C Để đơn giản cho quá trình sấy ta chỉ xét quá trình sấy lý thuyết.

 Phương pháp xác định nhiệt độ điểm sương q = l × (I2 – I0) –  ( [6],Tr 103) Trong đó:

 I0: Nhiệt hàm của không khí trước khi vào calorife

 I2: Nhiệt hàm của không khí sau khi qua calorife

 : là nhiệt lượng bổ sung thực tế tính bằng nhiệt lượng bổ sung chung trừ cho nhiệt lượng tổn thất chung.

 l: Lượng không khí khô tiêu tốn riêng

Trong quá trình sấy lý thuyết coi các đại lượng nhiệt độ bổ sung và nhiệt tổn thất đều bằng không nghĩa là  = 0

Mà l > 0 nên suy ra: I2 = I1 = 131,718 (kJ/kgkkk)

Tại nhiệt độ điểm sương φ =1 nên: Pbh = 0,622+ x 2 × P x

 Pbh = 0,0573 (at) ứng với nhiệt độ t = 35 0 C ([7], Tr 312)

 Pbh = 0,0752 (at) ứng với nhiệt độ t= 40 0 C ([7], Tr 312) Để xác định ts ở Pbh = 0,0634 (at) dùng phương pháp nội suy ta sẽ tính được: ts = 36,7 0 C Vậy nhiệt độ sau khi sấy t2 = 42 0 C là hợp lý.

6.1.1.4 Các thông số của không khí sau khi sấy

 Ta có: t2 = 42 0 C Vậy ta có: Pbh2 = 61,956 (mmHg)

 Hàm nhiệt của không khí ra khỏi thiết bị sấy:

 Hàm ẩm của không khí sau khi ra khỏi thiết bị sấy:

 Độ ẩm tương đối của không khí sau khi ra khỏi thiết bị sấy:

Bảng 6.21 Thông số của không khí sau khi sấy

Nhiệt độ t2 42 ( 0 C) Áp suất hơi bão hòa của không khí Pbh2 61,956 (mmHg) Độ ẩm tương đối của không khí φ2 65 (%)

6.1.1.5 Lượng không khí khô tiêu hao riêng để bốc hơi 1kg ẩm l= 1 x 2 − x 1 (kg/kg ẩm) ( [7], Tr 102) l= 1 x 2 − x 1 = 1

6.1.1.6 Tổng lượng không khí khô cần thiết cho quá trình sấy

 U: Lượng ẩm bay hơi trong quá trình sấy (kg/h)

 G1: lượng nguyên liệu trước khi vào máy sấy tính theo năng suất của phân xưởng: G1 = 246,719 (kg/h)

 W2: độ ẩm sau khi sấy: W2 = 5%

6.1.2 Cân bằng nhiệt cho quá trình sấy

6.1.2.1 Lượng nhiệt cần thiết làm bay hơi 1kg ẩm q= I 2 − I 0 x 2 − x 0 (kJ/kg ẩm) ([7], Tr 103)

 I0, I2: là hàm nhiệt của không khí trước và sau khi qua calorife

 x2, x0: là hàm ẩm của không khí trước và sau khi sấy

6.1.2.2 Tổng nhiệt lượng cần thiết cho quá trình bốc ẩm

6.1.2.3 Lượng nhiệt cần cung cấp để đun nóng sản phẩm

 G1: Lượng nguyên liệu vào máy sấy tính theo năng suất nhà máy

 ttb: Nhiệt độ trung bình của quá trình sấy: ttb = t 2 +t 2 1 = 42+ 95

 C1: Nhiệt dung riêng của nguyên liệu

100 (kJ/kg 0 C) ([6], Tr 152) + Cn: Nhiệt dung riêng của nước, Cn = 4,18(kJ/kg 0 C)

+ Cck: Nhiệt dung riêng của chè, Cck= 0,35 (kcal/kg 0 C)=1,463(kJ/kg 0 C)

6.1.2.4 Nhiệt lượng tổn thất trong quá trình sấy

Nếu thiết bị sấy không có bảo ôn bên ngoài thì có thể lấy nhiệt lượng tổn thất bằng 8 —12% lượng nhiệt dùng để sấy lý thuyết (Q1)

6.1.2.5 Nhiệt lượng của calorife cần cung cấp cho quá trình sấy

6.1.3 Cân bằng nhiệt lượng vào và ra khỏi thiết bị sấy

6.1.3.1 Nhiệt lượng đi vào máy sấy

 Nhiệt lượng do không khí sấy mang vào:

Q2V = G2 × CV1 × t1 + U1 × Cn × t1 (kJ/h) Trong đó:

+ t1: Nhiệt độ vật liệu trước khi sấy: t1 = 21,3 0 C

+ U1: Lượng ẩm bốc hơi trong quá trình sấy

U1 = U = 142,837 (kg/h) + G2: Lượng nguyên liệu sau khi ra khỏi máy sấy tính theo năng suất nhà máy: G2 = 102,843 (kg/h)

 Nhiệt lượng do không khí được đốt nóng trong calorife mang vào:

Q3V = Q = 593164,171 (kJ/h) Vậy tổng nhiệt lượng mang vào:

6.1.3.2 Nhiệt lượng ra khỏi máy sấy

 Nhiệt lượng do không khí sấy mang ra:

 Nhiệt lượng do vật liệu sấy mang ra:

 Nhiệt lượng theo ẩm bay ra ở thể hơi:

+ W: Lượng ẩm tách đi trong quá trình sấy + i: hàm nhiệt của hơi nước ở nhiệt độ t2 = 42 0 C Theo phương pháp nội suy ta tính được i = 175,98

 Nhiệt lượng tổn thất ra ngoài môi trường:

Qm = Qtt = 40990,288 (kJ/h) Vậy tổng nhiệt ra:

Q = 1,77% < 5% nằm trong sai số cho phép nên chấp nhận kết quả.

Cân bằng nhiệt lượng cho công đoạn sấy chè đen CTC[10]

 Cơ sở của quá trình cân bằng nhiệt:

Sấy khô là giai đoạn quan trọng trong quá trình chế biến chè đen vì nó ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng, màu sắc và mùi vị của sản phẩm chè Ngoài ra, sấy còn làm giảm độ ẩm của chè đến độ ẩm thích hợp để quá trình bảo quản và đóng gói được thuận lợi, dùng nhiệt để diệt men nhằm đình chỉ quá trình lên men, cố định màu sắc và tạo hình dáng đặc biệt của chè đen CTC Trong quá trình sấy còn có tác dụng tạo hương thơm của chè và tạo ra một số chất thơm mới làm tăng chất lượng của sản phẩm chè Do đó cần có một chế độ sấy thích hợp để đảm bảo chất lượng và giá trị cảm quan của chè thành phẩm.

 Các thông số ban đầu của chè đen CTC

 Nhiệt độ không khí sấy: t1= 105 0 C

 Nhiệt độ nguyên liệu vào: t0 !,3 0 C

 Nhiệt độ nguyên liệu ra: t2 chọn theo nhiệt độ điểm sương

 Nhiệt độ môi trường không khí trước khi qua calorife: t0 !,3 0 C

 Độ ẩm ban đầu của nguyên liệu: W1= 63%

 Độ ẩm của nguyên liệu sau khi ra khỏi máy sấy: W2= 5%

 Độ ẩm ban đầu của không khí trước khi vào calorife: φ0 = 86%

 Áp suất khí quyển: P = 760 mmHg

6.2.1 Xác định các thông số của không khí

6.2.1.1 Các thông số trạng thái của không khí

Trạng thái của không khí trước khi vào calorife với điều kiện khí hậu ở Bảo Lộc: t0 = 21,3 0 C; φ0 = 86% ( [7], Tr 99)

 Áp suất hơi bão hòa của không khí: Pbh = 19,076 (mmHg)

 Hàm ẩm của không khí được xác định theo công thức sau: x 0 =0,622 × ϕ 0 × P bh

 Hàm nhiệt của không khí ẩm trước khi qua calorife:

Bảng 6.22 Các thông số trạng thái của không khí Áp suất bão hòa không khí Pbh 19,076 mmHg

6.2.1.2 Các thông số của không khí khi qua calorife trước khi vào máy sấy

Hàm ẩm của không khí sau khi qua calorife không thay đổi do khi qua calorife, không khí chỉ thay đổi nhiệt độ nhưng không thay đổi hàm ẩm x1 = x0 = 0,0137 (kg/kgkkk) ( [7], Tr 105 )

 Chọn nhiệt độ của không khí sau khi ra khỏi calorife là: 105 0 C

Vậy ta có: Pbh1 = 906,535 (mmHg)

 Độ ẩm tương đối của không khí sau khi qua calorife:

 Hàm nhiệt của không khí sau khi qua calorife:

I1 = 105 + (2493 + 1,97 × 105) × 0,0137 = 141,9879 (kJ/kgkkk) Bảng 6.23 Thông số của không khí qua calorife trước khi vào máy sấy

6.2.1.3 Xác định nhiệt độ điểm sương

Khi tính toán về sấy cần phải biết nhiệt độ điểm sương ts vì đó là giới hạn làm nguội không khí ẩm Biết được ts khi chọn nhiệt độ cuối của quá trình sấy thì ta không lấy gần điểm ts để tránh hiện tượng ngưng tụ hơi nước trên bề mặt vật liệu.

Giả sử ta chọn nhiệt độ sau khi sấy t2 = 42 0 C Để đơn giản cho quá trình sấy ta chỉ xét quá trình sấy lý thuyết.

 Phương pháp xác định nhiệt độ điểm sương q = l × (I2 – I0) –  ([7], Tr 103) Trong đó:

 I0: Nhiệt hàm của không khí trước khi vào calorife

 I2: Nhiệt hàm của không khí sau khi qua calorife

  : là nhiệt lượng bổ sung thực tế tính bằng nhiệt lượng bổ sung chung trừ cho nhiệt lượng tổn thất chung.

Trong quá trình sấy lý thuyết coi các đại lượng nhiệt độ bổ sung và nhiệt tổn thất đều bằng không nghĩa là  = 0

Mà l > 0 nên suy ra: I2 = I1 = 141,9879 (kJ/kgkkk)

Tại nhiệt độ điểm sương φ =1 nên: Pbh = 0,622+ x 2 × P x

 Pbh = 0,0573 (at) ứng với nhiệt độ t = 35 0 C ([6], Tr 312)

 Pbh = 0,0752 (at) ứng với nhiệt độ t = 40 0 C ([6], Tr 312) Để xác định ts ở Pbh = 0,0634 (at) dùng phương pháp nội suy ta sẽ tính được: ts = 36,7 0 C Vậy nhiệt độ sau khi sấy t2 = 42 0 C là hợp lý.

6.2.1.4 Các thông số của không khí sau khi sấy

 Ta có: t2 = 42 0 C Vậy ta có: Pbh2 = 61,956 (mmHg)

 Hàm nhiệt của không khí ra khỏi thiết bị sấy:

 Hàm ẩm của không khí sau khi ra khỏi thiết bị sấy:

 Độ ẩm tương đối của không khí sau khi ra khỏi thiết bị sấy:

(0,622 +0,0388) ×61,956 = 0,7203 = 72,03 (%) Bảng 6.24 Thông số của không khí sau khi sấy

6.2.1.5 Lượng không khí khô tiêu hao riêng để bốc hơi 1kg ẩm l= 1 x 2 − x 1 (kg/kg ẩm) ([7], Tr 102) l= 1 x 2 − x 1 = 1

6.2.1.6 Tổng lượng không khí khô cần thiết cho quá trình sấy

 U: Lượng ẩm bay hơi trong quá trình sấy (kg/h)

 G1: lượng nguyên liệu trước khi vào máy sấy tính theo năng suất của phân xưởng: G1 = 186,564 (kg/h)

 W2: độ ẩm sau khi sấy: W2 = 5%

6.2.2 Cân bằng nhiệt cho quá trình sấy

6.2.2.1 Lượng nhiệt cần thiết làm bay hơi 1kg ẩm q= I 2 − I 0 x 2 − x 0 (kJ/kg ẩm) ([7], Tr 103) Trong đó:

 I0, I2: là hàm nhiệt của không khí trước và sau khi qua calorife

 x2, x0: là hàm ẩm của không khí trước và sau khi sấy

6.2.2.2 Tổng nhiệt lượng cần thiết cho quá trình bốc ẩm

6.2.2.3 Lượng nhiệt cần cung cấp để đun nóng sản phẩm

 G1: Lượng nguyên liệu vào máy sấy tính theo năng suất nhà máy

 ttb: Nhiệt độ trung bình của quá trình sấy: ttb = t 2 + 2 t 1 = 42+105

 C1: Nhiệt dung riêng của nguyên liệu

100 (kJ/kg 0 C) ([6], Tr 152) + Cn: Nhiệt dung riêng của nước, Cn = 4,18(kJ/kg 0 C)

+ Cck: Nhiệt dung riêng của chè, Cck= 0,35 (kcal/kg 0 C)=1,463(kJ/kg 0 C)

6.2.2.4 Nhiệt lượng tổn thất trong quá trình sấy

Nếu thiết bị sấy không có bảo ôn bên ngoài thì có thể lấy nhiệt lượng tổn thất bằng 8 — 12% lượng nhiệt dùng để sấy lý thuyết (Q1)

6.2.2.5 Nhiệt lượng của calorife cần cung cấp cho quá trình sấy

6.2.3 Cân bằng nhiệt lượng vào và ra khỏi thiết bị sấy

6.2.3.1 Nhiệt lượng đi vào máy sấy

 Nhiệt lượng do không khí sấy mang vào:

 Nhiệt lượng do vật liệu mang vào:

Q2V = G2 × CV1 × t1 + U1 × Cn × t1 (kJ/h) Trong đó:

+ t1: Nhiệt độ vật liệu trước khi sấy: t1 = 21,3 0 C

+ U1: Lượng ẩm bốc hơi trong quá trình sấy

U1 = U = 113,902 (kg/h) + G2: Lượng nguyên liệu sau khi ra khỏi máy sấy tính theo năng suất nhà máy: G2 = 71,572 (kg/h)

 Nhiệt lượng do không khí được đốt nóng trong calorife mang vào:

Q3V = Q = 452152,795 (kJ/h) Vậy tổng nhiệt lượng mang vào:

6.2.3.2 Nhiệt lượng ra khỏi máy sấy

 Nhiệt lượng do không khí sấy mang ra:

 Nhiệt lượng do vật liệu sấy mang ra:

 Nhiệt lượng theo ẩm bay ra ở thể hơi:

+ W: Lượng ẩm tách đi trong quá trình sấy+ i: hàm nhiệt của hơi nước ở nhiệt độ t2 = 42 0 C

Theo phương pháp nội suy ta tính được i = 175,98

 Nhiệt lượng tổn thất ra ngoài môi trường:

Qm = Qtt = 31206,023 (kJ/h) Vậy tổng nhiệt ra:

Q = 3,76% < 5% nằm trong sai số cho phép nên chấp nhận kết quả.

Tính điện

Điện dùng trong nhà máy có 2 loại:

− Điện động lực: điện vận hành thiết bị.

− Điện dân dụng: điện thắp sáng và sinh hoạt.

Bảng 6.25 Tính toán điện năng sử dụng cho các thiết bị trong phân xưởng sản xuất chè đen OTD và CTC

Thiết bị Số lượng Công suất

Thời gian hoạt động (giờ)

Lượng điện tiêu thụ (kW/giờ)

Máy vò viên Gughi CTC 1 1,5 16 24

Băng tải vận chuyển chè vào máy liên tục 1 2 16 32

Băng tải vận chuyển chè vào máy sấy tầng sôi 1 2 16 32

6.3.2.1 Điện chiếu sáng khu sản xuất chính

Diện tích khu sản xuất: S = 600 m 2

Chọn công suất chiếu sáng riêng: p = 10 W/m 2

Công suất điện dùng cho khu sản xuất chính là:

Chọn bóng đèn loại 75 W/bóng Vậy số bóng đèn trong khu sản xuất chính là: n = 40 bóng.

6.3.2.2 Tính kho chứa nguyên liệu

Chọn kiểu đèn huỳnh quang với cách bố trí như sau:

Khoảng cách giữa đèn và các tường là: l = 0,3 m Đối với chiều dài ta bố trí 3 bóng đèn, mỗi bóng cách nhau 3,1 m với công suất 100w /bóng. Đổi với chiều rộng ta bổ sung 2 bóng đèn, mỗi bóng cách nhau 3 m với công suất 100w /bóng

Số bóng trong kho dấm xoài chín là: 6 bóng

 Tổng công suất bóng đèn trong kho là: P2 = 6 × 100 = 600 W

Chọn đèn kiểu huỳnh quang với cách sắp xếp như sau:

Khoảng cách giữa đèn và các tường là: l = 0,3 m Đối với chiều dài ta bố trí 2 bóng đèn, mỗi bóng cách nhau 2,2 m với công suất 75w /bóng. Đổi với chiều rộng ta bổ sung 2 bóng đèn, mỗi bóng cách nhau 1,2 m với công suất 75w /bóng

Số bóng trong phòng là: 4 bóng

Tổng công suất bóng đèn trong phòng là: P3 = 4 × 75 = 300 W.

Khoảng cách giữa đèn và các tường là: l = 0,3 m Đối với chiều dài ta bố trí 2 bóng đèn, mỗi bóng cách nhau 2,2 m với công suất 75w / bóng. Đổi với chiều rộng ta bổ sung 2 bóng đèn, mỗi bóng cách nhau 1,2 m với công

Tổng công suất bóng đèn trong phòng là: P4 = 4 × 75 = 300 W.

Khoảng cách giữa đèn và các tường là: l = 0,3 m Đối với chiều dài ta bố trí 3 bóng đèn, mỗi bóng cách nhau 3,1 m với công suất 100w / bóng. Đổi với chiều rộng ta bổ sung 2 bóng đèn, mỗi bóng cách nhau 3,7 m với công suất 100w /bóng

Số bóng trong phòng bảo ôn – thành phẩm là: 6 bóng

Tổng công suất bóng đèn trong kho là: P5 = 6 × 100 = 600 W.

6.3.2.6 Tính cho phòng bảo trì

Khoảng cách giữa đèn và các tường là: l = 0,3 m Đối với chiều dài ta bố trí 3 bóng đèn, mỗi bóng cách nhau 2,5 m với công suất 75w/ bóng. Đổi với chiều rộng ta bổ sung 2 bóng đèn, mỗi bóng cách nhau 2,2 m với công suất 75w/ bóng

Số bóng trong phân xưởng là: 6 bóng

Tổng công suất bóng đèn trong phân xưởng là: P6 = 6 × 75 = 450 W.

6.3.2.7 Tính cho trạm biến áp

Chọn 2 đèn kiểu compact với công suất 75w / bóng.

Tổng công suất bóng đèn trong trạm là: P7 = 2 × 75 = 150 W.

6.3.2.8 Tính cho nhà sinh hoạt – vệ sinh

Số bóng trong nhà sinh hoạt – vệ sinh là: 6 bóng

Tổng công suất bóng đèn trong nhà là: P8 = 6 × 75 = 450 W.

6.3.2.9 Tính cho nhà xe 2 bánh

Chọn đèn kiểu compact với cách sắp xếp như sau:

Số bóng trong nhà xe 2 bánh là: 4 bóng

Tổng công suất bóng đèn trong nhà xe 2 bánh là: P9 = 4 × 75 = 300 W.

6.3.2.10 Tính cho nhà xe 4 bánh

Chọn đèn kiểu compact với cách sắp xếp như sau:

Số bóng trong nhà xe 4 bánh là: 6 bóng

Tổng công suất bóng đèn trong nhà xe 4 bánh là: P10 = 6 × 75 = 450 W.

Số bóng trong nhà ăn là: 30 bóng

Tổng công suất bóng đèn trong nhà là: P11 = 30 × 75 = 2250 W.

Chọn 2 đèn kiểu compact với công suất 75w / bóng.

 Tổng công suất bóng đèn trong trạm là: P12 = 2 × 75 = 150 W.

6.3.2.13 Tính cho khu xử lý nước thải

Chọn đèn kiểu huỳnh quang với công suất 75w/ bóng.

Số bóng trong khu xử lý nước thải là: 6 bóng

Tổng công suất bóng đèn trong kho là: P13 = 6 × 75 = 450 W.

6.3.2.14 Nhà hành chính a) Các phòng bộ phận trong nhà hành chính

Số phòng bộ phận là: 9 phòng

Tổng công suất bóng đèn trong các phòng là: Pbp = 4 × 75 × 9 = 2700 W. b) Hội trường

Khoảng cách giữa đèn và các tường là: l = 0,3 m Đối với chiều dài ta bố trí 6 bóng đèn, mỗi bóng cách nhau 1,9 m với công suất 75w / bóng. Đổi với chiều rộng ta bổ sung 3 bóng đèn, mỗi bóng cách nhau 1,8 m với công suất 75w / bóng

Tổng công suất bóng đèn trong phòng là: Pht = 18 × 75 = 1350 W. c) Nhà vệ sinh

Khoảng cách giữa đèn và các tường là: l = 0,3 m Đối với chiều dài ta bố trí 2 bóng đèn, mỗi bóng cách nhau 1,7 m với công suất 75w/ bóng. Đổi với chiều rộng ta bổ sung 1 bóng đèn, mỗi bóng cách nhau 2,4 m với công suất 75w/ bóng

Tổng công suất bóng đèn nhà vệ sinh tầng 1 và 2 là: Pvs = 2 × 75 × 2 = 300 W. d) Cầu thang

Tổng công suất bóng đèn cầu thang là: Pct = 2 × 75 = 150 W. e) Hành lang

Kích thước: 16 × 2 m Chọn 6 đèn kiểu huỳnh quang.

Kích thước: 29 × 2 m Chọn 10 đèn kiểu huỳnh quang.

Tổng công suất bóng đèn hành lang là: Phl = (6 + 10) × 75 = 1200 W.

 Tổng công suất bóng đèn nhà hành chính là:

6.3.2.15 Tính kho chứa phế liệu

Số bóng trong kho chứa phế liệu là: 6 bóng

Tổng công suất bóng đèn trong kho là: P15 = 6 × 75 = 450 W.

6.3.2.16 Tính cho khu cấp nước và xử lý nước

Số bóng trong khu cấp nước và xử lý nước là: 6 bóng

Tổng công suất bóng đèn trong khu là: P16 = 6 × 75 = 450 W.

6.3.2.17 Tính chiếu sáng toàn nhà máy

Sử dụng 10 bóng đèn chiếu sáng cao áp công suất 1000 W.

Tổng công suất bóng đèn chiếu sáng phân xưởng: P17 = 10 × 1000 = 10000 W.

Công suất tính toán: Pttdd = PDd × k

Với k = 0.4, là hệ số sử dụng không đồng thời.

Nhà máy hoạt động 8h/ca.

=> Lượng điện năng dân dụng tiêu thụ trong một ca:

Lượng điện tiêu thụ toàn bộ phân xưởng:

Định mức năng suất lao động

Định ra định mức năng suất lao động nhằm để cho công nhân phát huy khả năng làm việc của mình, đồng thời cũng là động lực phát triển của phân xưởng.

Dựa vào năng suất lao động của công nhân trong các xí nghiệp có cùng loại sản phẩm tương tự, ta có bảng định mức năng suất lao động ở các công đoạn:

Bảng 6.26 Định mức năng suất lao động ở từng công đoạn sản xuất chè đen OTD (đơn vị: kg/người/ca)

STT Công đoạn Chè đen OTD

Bảng 6.27 Định mức năng suất lao động ở từng công đoạn sản xuất chè đen CTC (đơn vị: kg/người/ca)

STT Công đoạn Chè đen CTC

Tính lao động trực tiếp

Để tính số lao động trực tiếp ta dựa vào công thức: n ld i = G i g dmi ×n c

Trong đó: n i ld: số lao động ở công đoạn thứ i.

Gi: năng suất lao động công đoạn thứ i. gdmi: định mức năng suất lao động ở công đoạn thứ i trong 1 ca sản xuất. nc: số ca làm việc trong ngày (nc=2)

 Đối với sản phẩm chè đen OTD:

Công đoạn tiếp nhận nguyên liệu: n ld i = G i g dmi ×n c = 7000

Công đoạn làm héo: n ld i = G i g dmi ×n c = 4950

Công đoạn vò – sàng vò chè: n ld i = G i g dmi ×n c = 4603,5

Công đoạn lên men: n ld i = G i g dmi ×n c = 3947,5

Công đoạn sấy khô: n ld i = G i g dmi ×n c = 1645,49

− Sàng sơ bộ: n ld i = G i g dmi ×n c = 1629,07

− Quạt phân cấp: n ld i = G i g dmi ×n c = 1620,92

Công đoạn bao gói: n ld i = G i g dmi ×n c = 1637,26

 Số lượng lao động trực tiếp ở phân xưởng sản xuất chè đen OTD là:

 Đối với sản phẩm chè đen CTC

Công đoạn tiếp nhận nguyên liệu: n ld i = G i g dmi ×n c = 5000

Công đoạn làm héo: n ld i = G i g dmi ×n c = 3712,12

Công đoạn chế biến CTC: n ld i = G i g dmi ×n c = 3415,15

Công đoạn lên men n ld i = G i g dmi ×n c = 2985,03

Công đoạn sấy khô: n ld i = G i g dmi ×n c = 1145,15

− Hút xơ râu n ld i = G i g dmi ×n c = 1133,72

Công đoạn bao gói: n ld i n ld i = G i g dmi ×n c = 1128,05

 Số lượng lao động trực tiếp ở phân xưởng sản xuất chè đen CTC là:

 Số lượng lao động trực tiếp ở các phòng ban khác trong phân xưởng sản xuất chè đen OTD và CTC là:

Vậy tổng số lao động trực tiếp là: 41 + 40 + 2 + 6 + 4 + 4 = 97 người/ngày.

Tính lao động gián tiếp

Căn cứ theo yêu cầu của phân xưởng, yêu cầu nhân sự của các phòng ban ta có số lượng nhân sự ở các phòng ban sau:

Bảng 6.28 Số lượng nhân sự ở các phòng ban trong phân xưởng.

STT Bộ phận Số lượng (người/ngày)

3 Phòng kế toán – tài chính 8

4 Phòng kế hoạch - kinh doanh 7

5 Phòng tổ chức – hành chính 6

6 Phòng kỹ thuật – công nghệ 8

11 Tổ phục vụ nhà ăn 6

13 Tổ vệ sinh phân xưởng 6

Tổng số lao động gián tiếp là 84 người.

 Tổng lao động dự kiến của là: 97 + 84 = 181 người.

Tính lượng nước dùng ở phân xưởng

6.7.1 Lượng nước dùng trong sinh hoạt

Lượng nước dùng cho sinh hoạt được tính theo công thức:

QSH: lượng nước dùng cho sinh hoạt (m 3 /ngày). q: tiêu chuẩn cấp nước cho 1 người/ngày, q = 30 lít/người. nld: nhu cầu lao động toàn phân xưởng (người) k: hệ số sử dụng nước (k = 2).

1000: hệ số chuyển đổi từ lít sang m 3

 Lượng nước dùng trong sinh hoạt.

 Lượng nước dùng cho nhà ăn tập thể: 30 lít/1 ngày, 1 người.

Lượng nước tiêu thụ: 181 × 30 × 10 -3 = 5,43 (m 3 /ngày).

 Nước dùng cho vệ sinh: 40 lít/1 ngày, 1 người.

Lượng nước dùng trong 1 ngày: 181 × 40 × 10 -3 = 7,24 (m 3 /ngày).

 Nước dùng cho tưới cây xanh: 3 lít/1 ngày, 1m 2

Lượng nước cần dùng trong 1 ngày: 3 × 200 × 10 -3 = 0,6 (m 3 /ngày).

 Nước dùng cho cứu hỏa:

Một cột định mức 2,5 lít/s Tính chữa cháy trong vòng 3h.

Lượng nước cần dùng trong 3h là: 3 × 2,5 × 3600 × 10 -3 = 27 (m 3 ).

Vậy lượng nước cần cung cấp cho phân xưởng trong ngày là:

TÍNH XÂY DỰNG

Nguyên tắc bố trí mặt bằng phân xưởng [17]

− Bố trí sao cho đảm bảo trực tuyến, thứ tự phân xưởng được sắp xếp theo trình tự của quy trình công nghệ sản xuất sản phẩm

− Bố trí dây chuyền hợp lý, tạo điều kiện thuận lợi cho việc mở rộng phân xưởng sau này.

− Đảm bảo thuận lợi cho quá trình chế biến, sản xuất.

− Khu vực hành chính được bố trí ở mặt tiền.

− Thông thường phân xưởng sản xuất chính được bố trí ở trung tâm, còn các phân xưởng phụ, công trình phụ được bố trí xung quanh sao cho hợp lý.

− Các công trình hành chính đặt phía trước nên làm đẹp để tạo vẻ mỹ quan cho phân xưởng Nhà kho, xưởng sửa chữa, đặt phía sau.

− Cố gắng phối hợp những ngôi nhà nhỏ làm thành một ngôi nhà lớn trong điều kiện cho phép, các nhà phụ càng ít đi thì càng tiết kiệm được nguyên vật liệu xây dựng dẫn đến giá thành rẻ, việc sử dụng diện tích xây dựng phải tiết kiệm tối đa trong việc vận chuyển và chiều dài của các đường ống.

− Việc bố trí mặt bằng vừa đảm bảo thuận tiện vừa đảm bảo tính mỹ quan và hợp lý Phía trước phân xưởng phải hướng về đường cái lớn Không được xây dựng phân xưởng ở khu vực đông dân cư.

− Để thuận lợi cho việc vận chuyển, kho nguyên liệu và kho thành phẩm thường được bố trí gần đường giao thông chính bên ngoài.

− Phân xưởng phải có tỷ lệ cây xanh, vườn hoa cảnh để tạo không khí trong lành và sự thoải mái cho công nhân làm việc Tỉ lệ vườn hoa cảnh chiếm từ 25 —30% diện tích phân xưởng Các công trình thuộc phân xưởng phải xây dựng trong khuôn viên phân xưởng và xung quanh phải có tường bao và phải trồng cây xung quanh để tránh bụi từ bên ngoài.

Bố trí dây chuyền công nghệ

7.2.1 Sơ đồ phân xưởng sản xuất chính

Cơ cấu tổ chức

7.3.1 Nhân lực tham gia trong phân xưởng sản xuất chính a) Nhân lực trực tiếp tham gia sản xuất

Làm việc theo ca, mỗi ca 8 giờ.

Thời gian làm việc: Ca 1: 6h — 14h, Ca 2: 14h — 22h.

Phòng thành phẩm Kho nguyên liệu

Dây chyền sản xuất OTD

Dây chuyền sản xuất CTC

Bảng 7.29 Số lượng công nhân trong dây chuyền sản xuất chè đen OTD và CTC

STT Nơi làm việc Số ca Số thiết bị Số người/ngày

1 Vận chuyển chè vào kho bảo quản 2 1 14

Tổng cộng 46 81 b) Nhân lực trong phòng quản đốc

Số quản đốc: 1 người/ca.

Số phó quản đốc: 1 người/ca. c) Nhân lực trong phòng KCS

Số nhân viên: 2 người/ca.

7.3.2 Tổng kết nhân lực làm việc trong các phân xưởng

Bảng 7.30 Tổng kết nhân lực trong phân xưởng

Stt Nơi làm việc Số ca/ngày Số người/ngày

1 Nhân lực trực tiếp tham gia sản xuất 2 81

Tính kích thước các công trình

7.4.1 Tính diện tích thiết bị:

Việc bố trí thiết bị trong phân xưởng có liên quan nhiều vấn đề:

 Thao tác vận hành, sửa chữa Nếu xếp đặt hợp lý thì thao tác thoải mái, ít gây ra tai nạn.

 Thông gió, ánh sáng tự nhiên.

 Mỹ quan: sắp xếp gọn gàng, màu sắc hài hòa, thông thoáng Tạo sự hấp dẫn thoải mái khi làm việc

 Các máy móc thiết bị phải được xếp đặt một cách liên tục theo đúng quy trình công nghệ Máy này nối tiếp máy kia một cách hợp lý, đường đi không được cắt nhau hoặc không bố trí theo hình xoắn ốc chọn cách bố trí theo đường dích dắc

STT Thiết bị Số lượng Kích thước (mm)

Bảng 7.31 Kích thước thiết bị sử dụng trong quy trình

7.4.2 Các công trình trong phân xưởng sản xuất chính

Tổng chiều dài các thiết bị trong phân xưởng là 64,440 m, căn cứ theo yêu cầu của công nghệ, số thiết bị cần chọn và cách bố trí mà ta chọn kích thước khu sản xuất chính có dạng hình chữ nhật với kích thước: 40 × 20 (m) Diện tích 600 m 2

7.4.2.2 Tính diện tích kho chứa:

Kho thành phẩm: Kho thành phẩm đủ chứa tối thiểu lượng sản phẩm sản xuất trong 7 ngày.

 Hộp chè được xếp vào thùng carton, mỗi thùng kích thước 0,5 × 0,6 × 0,4 (m). Thùng được xếp trên pallet, mỗi pallet gồm 50 thùng chia làm 3 tầng.

 Số lượng thùng sản xuất trong 7 ngày: 150 × 7 = 1050 (thùng).

 Suy ra số pallet cần sử dụng: 1050/27 = 39 (pallet)

 Diện tích của thành phẩm: 70 × 2 × 2 = 280 m 2

 Dành 30% cho diện tích lối đi, diện tích kho chứa thành phẩm là:

 Kích thước kho chứa thành phẩm là 12 × 24 = 288 m 2

7.4.2.3 Phòng quản đốc Định mức: 8 (m 2 /người).

Số quản đốc: 1 người/ca.

Số phó quản đốc: 1 người /ca.

Chọn diện tích phòng quản đốc: 15 (m 2 ).

Vậy xây phòng với kích thước: 5 × 3 × 4 (m).

Phòng nằm phía trong phân xưởng sản xuất.

7.4.2.4 Phòng KSC Định mức: 3 (m 2 /người).

Số nhân viên KCS: 4 người.

Vậy chọn phòng với kích thước: 5 × 3 × 4 (m)

Phòng nằm trong phân xưởng sản xuất chính.

7.4.3 Tổng diện tích mặt bằng:

Chọn diện tích xây dựng phân xưởng sản xuất:

 Dựa vào kích thước thiết bị, hệ thống thiết bị

 Khoảng cách giữa các thiết bị chính: chọn 2 — 4 m

 Thiết bị cách tường: chọn 2 m

 Bề rộng của các lối đi chính trong phân xưởng: chọn 3 m

 Chiều cao của phân xưởng sản xuất: 6 m

 Chọn lưới cột: khẩu độ nhà nhỏ, chọn bước cột là 6.

 Tổng diện tích thiết bị: 600 m 2

 Diện tích làm việc của công nhân: 20 × 4 = 80m 2

 Diện tích phòng điều hành: 12 × 6 = 72 m 2

 Diện tích đường đi: 30% diện tích tổng thiết bị.

 Xây dựng phân xưởng 2 tầng, với tầng trên là khu vực làm héo, tầng dưới là khu vực sản xuất còn lại.

 Diện tích thiết bị làm héo là: 411 m 2

 Diện tích xây dựng phân xưởng là: 1872 m 2

7.4.4 Các công trình khác trong nhà máy

Bảng 7.32 Các phòng trong hành chính

Stt Tên phòng Tầng Diện tích

4 Phòng nghiên cứu, phát triển 2 16 4 × 4 × 4

5 Phòng kế hoạch, tổng hợp 2 16 4 × 4 × 4

7 Phòng kế toán, tài vụ 2 16 4 × 4 × 4

Xây dựng nhà 2 tầng kích thước L × W × H = 29 × 6 × 8 m Diện tích 174 m 2

Phân xưởng có nhiệm vụ sửa chữa các thiết bị máy móc trong nhà máy, đông thời còn gia công chế tạo, cải tiến kỹ thuật, phát huy sáng kiến mới.

Chọn kích thước cho phân xưởng: 8 × 5 × 6 (m) Diện tích: 40 m 2

Trạm biến áp để hạ thế diện cao áp xuống lưới điện nhà máy sử dụng Đặt ở nơi ít người qua lại nhất

Chọn kích thước cho trạm: 4 × 4 × 4 (m) Diện tích: 16 m 2

7.4.4.4 Nhà sinh hoạt, vệ sinh

Chọn diện tích khu vệ sinh là 40 m 2 Kích thước: 10 × 4 × 3 m.

Chọn kích thước nhà xe 2 bánh: 6 × 6 × 4 m Diện tích 36 m 2

Chọn kích thước nhà xe 4 bánh: 10 × 6 × 4 m Diện tích 60 m 2

Thiết kế 1 nhà bảo vệ có diện tích 9 m 2 Kích thước: 3 × 3 × 3 m.

Chọn kích thước nhà ăn: 30 x 6 x 6 (m) Diện tích 180 (m 2 ).

7.4.4.8 Khu xử lý nước thải

Chọn khu xử lý nước thải có diện tích S = 50 m 2 Kích thước: 10 × 5 (m).

7.4.4.9 Khu cấp nước và xử lý nước

Chọn kích thước cho khu: 10 × 6 × 5 (m) Diện tích: (60 m 2 ).

Chọn kích thước kho phế liệu: 10 x 5 x 5 Diện tích 50 m 2

Bảng 7.33 Tổng kết các công trình trong phân xưởng sản xuất chính

Stt Tên công trình Kích thước

Tổng diện tích đất xây dựng 24 × 78 1872

Bảng 7.34 Tổng kết các công trình khác trong nhà máy

Stt Tên công trình Kích thước

4 Nhà sinh hoạt – vệ sinh 10 × 4 × 3 40

9 Khu xử lý nước thải 10 × 5 50

10 Khu cung cấp nước và xử lý nước 10 × 6 × 5 60

Tổng diện tích đất xây dựng 715

 Tổng diện tích các công trình trong nhà máy là: 2587 m 2

Tổng kết mặt bằng nhà máy

Tính theo công thức: Fkd = F xd K xd

Fkd: là diện tích khu đất nhà máy.

Fxd: là tổng diện tích của công trình.

Kkd: là hệ số xây dựng. Đối với nhà máy thực phẩm: Kxd = 35÷50% Chọn Kxd= 35%.

Vậy diện tích khu đất: Fkd = 2587 0,35 = 7391,4 (m 2 ).

Chọn kích thước khu đất: 100 × 80 m Diện tích 8000 m 2

7.5.2 Tính hệ số sử dụng K sd

Tính theo công thức: Ksd = Fkd Fsd × 100%.

Ksd: là hệ số sử dụng nó đánh giá chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật tổng mặt bằng phân xưởng.

Fsd: diện tích sử dụng nhà máy tính theo công thức:

Fsd = Fcx + Fgt + Fhr + Fxd

+ Fcx là diện tích trồng cây xanh: 30%

+ Fgt là diện tích giao thông: 30%

+ Fhr là diện tích hè rãnh: 20%

+ Fxd là diện tích của công trình: Fxd = 2547 m 2

KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM

Kiểm tra, đánh giá chất lượng của chè đen [17]

 Định mức giá thành nguyên liệu, xác định các nhóm chỉ tiêu

 Nhóm 1 Các chỉ tiêu về ngoại hình cảm quan: Sản phẩm chè đen phải đảm bảo sau khi sản xuất ra thành phẩm không chứa tạp chất, không mùi lạ.

 Nhóm 2 Các chỉ tiêu hóa — lý được phân theo tiêu chuẩn quốc gia TCVN 1454 — 2013, ISO 3720:2011 của chè đen

 Nhóm 3 Các chỉ tiêu vi sinh vật: Vi sinh vật có trong sản phẩm chè đen, nấm mốc, nấm men…

 Nhóm 4 Các chỉ tiêu về kim loại nặng: Cần tiến hành kiểm tra các chỉ tiêu kim loại nặng có thể dư thừa trong các loại chè đen như: Chì, Cadamin, Thủy ngân, Asen, Cadimi.

 Nhóm 5 Các chỉ tiêu về vi nấm và hàm lượng dư thừa thuốc trừ sâu trong thực phẩm: Chỉ tiêu này vô cùng quan trọng đối với các sản phẩm có nguồn gốc từ thực vật Vì sau khi trải quá quá trình trồng và thu hoạch sản phẩm thì cần phải xem xét kỹ đối với hàm lượng thuốc trừ sâu chứa trong sản phẩm chè đen là như thế nào? Có nằm trong ngưỡng an toàn và cho phép hay không?

 Xác định được những sản phẩm kém chất lượng, xác định được nguyên nhân và loại bỏ.

 Phát hiện những sai sót trong quá trình sản xuất, ảnh hưởng đến chất lượng nguyên liệu, tìm ra nguyên nhân và xóa bỏ, ngăn ngừa sai sót đó.

 Đảm bảo rằng quá trình thực hiện đúng yêu cầu, sản xuất những sản phẩm đúng tiêu chuẩn đề ra. a) Kiểm tra nguyên liệu khi nhập:

Chỉ thu mua nguyên liệu chè ở những nơi đã cam kết sử dụng hợp lý và an toàn thuốc BVTV nhất là theo hướng dẫn sử dụng tổng hợp các biện pháp BVTV hạn chế sử dụng thuốc hóa học, tăng cường sử dụng các biện pháp sinh học đảm bảo an toàn cho người sử dụng, cho xã hội

 Chỉ tiêu cảm quan: màu sắc, trạng thái…

 Loại A tỷ lệ lá bánh tẻ 0 — 10%

 Loại B tỷ lệ lá bánh tẻ 10 — 20%

 Loại C tỷ lệ lá bánh tẻ 20 — 30%

 Loại D tỷ lệ lá bánh tẻ 30 — 40%

 Hàm lượng nước trên bề mặt lá chè càng thấp càng tốt Thuốc BVTV không có b) Kiểm nguyên liệu trong quá trình bảo quản

 Phòng bảo quản thoáng mát, che mưa nắng

 Nhiệt độ bảo quản càng thấp càng tốt

 Chiều dày lớp chè

Định dạng
Số trang	146
Dung lượng	8,58 MB