Do đó vấn đề đặt ra là làm cách nào bảo quản trái cây được lâu dài mà vẫn đảm bảo giữ nguyên giá trị dinh dưỡng và cảm quan để phục vụ cho việc cung ứng sản phẩm quanh năm và nâng cao kh
Trang 1THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
THIẾT KẾ KHO LẠNH BẢO QUẢN TRÁI THANH LONG
DUNG TÍCH 290 TẤN
GVHD: PGS.TS TRỊNH VĂN DŨNG SVTH: TÔ NGÔ ÁI DIỆU
S K L 0 0 8 5 1 8
Trang 2TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM
MSSV: 17116159
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 12/2021
Trang 17MỤC LỤC
NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ii
LỜI CẢM ƠN iii
LỜI CAM ĐOAN iv
MỤC LỤC v
DANH MỤC HÌNH xi
DANH MỤC BẢNG BIỂU xii
TÓM TẮT KHOÁ LUẬN xiii
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 3
1.1 Tổng quan về nguyên liệu – Thanh long 3
1.1.1 Đặc điểm, tính chất của quả thanh long 3
1.1.2 Phân loại 3
1.1.3 Thành phần hoá học 4
1.1.4 Các phương pháp bảo quản 4
1.1.4.1 Các dung dịch sát khuẩn 4
1.1.4.2 Các loại màng bọc 6
1.1.5 Tình hình sản xuất, tiêu thụ 6
1.1.5.1 Tình hình sản xuất thanh long tại Việt Nam hiện nay 6
1.1.5.2 Tình hình tiêu thụ 7
1.1.6 Thị trường trong tương lai 8
1.2 Tổng quan về kỹ thuật lạnh 9
1.2.1 Mục đích 9
1.2.2 Phân loại 10
Trang 181.2.3.1 Làm lạnh trực tiếp 11
1.2.3.2 Làm lạnh gián tiếp 12
1.2.4 Cấu tạo kho lạnh 12
1.2.4.1 Phần cách nhiệt 13
1.2.4.2 Hệ thống làm lạnh 13
1.3 Chiến lược kinh doanh, thị trường hướng tới 13
1.3.1 Chiến lược cho trái thanh long 13
1.3.2 Thị trường tiềm năng _ thị trường Châu Âu 14
1.3.3 Cơ hội và thách thức 15
1.3.4 Các mối nguy 15
CHƯƠNG 2 ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG NHÀ MÁY – QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ - CÂN BẰNG VẬT CHẤT 17
2.1 Địa điểm xây dựng nhà máy 17
2.1.1 Điều kiện lựa chọn nhà máy 17
2.1.2 Đặc điểm tự nhiên và vị trí xây dựng 17
2.1.3 Vùng nguyên liệu 20
2.1.4 Điểm mạnh về hệ thống phân phối 21
2.1.5 Thiết kế năng suất, quy cách sản phẩm 21
2.2 Quy trình công nghệ và thuyết minh quy trình 22
2.2.1 Sơ đồ quy trình 22
2.2.2 Thuyết minh quy trình 22
2.2.2.1 Nguyên liệu 22
2.2.2.2 Bảo quản tạm thời 23
2.2.2.3 Phân loại, xử lý 23
2.2.2.4 Xếp sọt, bao gói 25
2.2.2.5 Bảo quản lạnh 25
Trang 192.2.2.6 Kiểm tra 26
2.2.2.7 Xuất kho 26
2.2.3 Chọn thiết bị 26
2.2.4 Chọn dụng cụ 28
2.3 Tính cân bằng vật chất 30
2.3.1 Biểu đồ nhập nguyên liệu 30
2.3.2 Biểu đồ sản xuất 31
2.3.3 Chương trình sản xuất 31
CHƯƠNG 3 TÍNH KÍCH THƯỚC KHO LẠNH 33
3.1 Thiết kế thể tích, cấu trúc và mặt bằng kho lạnh 33
3.1.1 Chọn thùng chứa và pallet 33
3.1.2 Tính thể tích kho lạnh 34
3.1.3 Diện tích chất tải 34
3.1.4 Tính tải trọng nền 34
3.1.5 Xác định diện tích cần xây dựng 35
3.1.6 Số lượng buồng lạnh cần xây dựng 35
3.1.7 Tính diện tích buồng máy thiết bị 36
3.2 Bố trí mặt bằng phân xưởng sản xuất chính 37
3.3 Tính toán kho lạnh 38
3.3.1 Tính cách nhiệt, cách ẩm 38
3.3.1.1 Xác định nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí ngoài trời 38
3.3.1.2 Xác định nhiệt độ xung quanh phòng 38
3.3.1.3 Tính chiều dày lớp cách nhiệt cho tường, trần, nền, vách ngăn 38
3.3.1.4 Kiểm tra đọng sương trên bề mặt lớp cách nhiệt 39
3.3.2 Tính cách nhiệt, cách ẩm cho phòng bảo quản 39
Trang 203.4.1 Tính toán nhiệt tải kho lạnh 44
3.4.2 Tính phụ tải nhiệt cho thiết bị và máy nén 49
CHƯƠNG 4 TÍNH CHU TRÌNH LẠNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 51
4.1 Chọn các thông số của chế độ làm việc 51
4.2 Tính toán chọn máy nén 53
4.3 Tính chọn thiết bị bay hơi 56
4.4 Tính chọn thiết bị ngưng tụ 57
4.5 Tính chọn van tiết lưu 58
4.6 Tính chọn thiết bị phụ 59
4.6.1 Bình chứa cao áp 59
4.6.2 Bình tách lỏng 59
4.6.3 Bình tách dầu 60
4.6.4 Bình chứa dầu 60
4.6.5 Tính chọn tháp giải nhiệt 60
4.6.6 Các thiết bị khác 61
4.7 Sơ đồ hệ thống lạnh 62
4.7.1 Sơ đồ thiết bị 62
4.7.2 Thuyết minh sơ đồ thiết bị 62
CHƯƠNG 5 TÍNH KINH TẾ_AN TOÀN LAO ĐỘNG_VỆ SINH CÔNG NGHIỆP 64
5.1 Tính nhân lực 64
5.1.1 Sơ đồ tổ chức 64
5.1.2 Bố trí nhân sự 64
5.1.3 Tính tiền lương 65
5.2 Tính xây dựng, bố trí các công trình của nhà máy 65
5.3 Tính nước 67
5.4 Tính điện 69
Trang 215.4.1 Tính điện động lực 69
5.4.2 Tính điện chiếu sáng 69
5.4.3 Xác định hệ số công suất và dung lượng bù 70
5.4.4 Chọn máy biến áp 71
5.5 Tính chi phí đầu tư cho nhà máy 71
5.5.1 Vốn cố định 71
5.5.1.1 Vốn đầu tư xây dựng công trình 71
5.5.1.2 Vốn đầu tư máy móc, thiết bị 72
5.5.1.3 Tổng vốn cố định cho nhà máy 73
5.5.2 Vốn lưu động (chi phí để nhà máy hoạt động) 73
5.5.3 Tổng vốn đầu tư ban đầu cho nhà máy 73
5.6 Hiệu quả kinh tế 73
5.6.1 Chi phí cho một ngày sản xuất 73
5.6.2 Thời gian hoàn vốn 75
5.7 An toàn lao động 76
5.7.1 An toàn lao động cho người 76
5.7.2 An toàn về trang thiết bị 76
5.7.3 An toàn về điện sản xuất 76
5.7.4 An toàn kho 77
5.7.5 Phòng chống cháy nổ 77
5.8 Vệ sinh công nghiệp 77
5.8.1 Vệ sinh cá nhân 77
5.8.2 Vệ sinh máy móc thiết bị 77
5.8.3 Vệ sinh phân xưởng, nhà máy 77
5.8.4 Xử lý phế liệu 78
Trang 225.8.6 Xử lý nước thải 78 KẾT LUẬN _ KIẾN NGHỊ 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO 80 PHỤ LỤC 82
Trang 23DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Thanh long ruột trắng, ruột đỏ 3Hình 1.2 Tình hình xuất khẩu thanh long các loại năm 2019 – 2020 (ĐVT: triệu USD) 8 Hình 2.1 Quy hoạch sử dụng đất khu công nghiệp hàm Kiệm 1 20Hình 2.2 Vị trí khu công nghiệp Hàm Kiệm 1 20Hình 2.3 Sơ đồ quy trình công nghệ xử lý thanh long 22Hình 2.4 Phân loại thanh long 24Hình 2.5 Rửa thanh long qua dung dịch Anolyte 25Hình 2.6 Đóng túi PE cho thanh long 25Hình 2.7 Định lượng thanh long 25Hình 2.8 Vận chuyển thanh long vào kho 26Hình 2.9 Kho bảo quản thanh long 26Hình 2.10 Dây chuyền thiết bị rửa thanh long 27Hình 2.11 Máy đóng gói thùng carton 28Hình 2.12 Pallet 28Hình 2.13 Băng tải 28Hình 2.14 Xe đẩy 29Hình 2.15 Sọt nhựa 29Hình 2.16 Xe nâng hàng 29Hình 2.17 Bao bì PE có đục lỗ 30Hình 2.18 Thùng carton 20kg 30 Hình 3.1 Cách xếp hàng trên pallet 33 Hình 4.1 Sơ đồ thiết bị hệ thống lạnh 62 Hình 5.1 Sơ đồ cơ cấu tổ chức bộ máy nhân sự 64
Trang 24DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1 Hàm lượng dinh dưỡng trong 100g phần thanh long ăn được [3] 4Bảng 1.2 Diện tích và sản lượng thanh long của Việt Nam qua các năm [6], [7], [8] 7 Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật thiết bị rửa thanh long 27Bảng 2.2 Biểu đồ nhập nguyên liệu 31Bảng 2.3 Số ca và số ngày làm việc của từng tháng sản xuất trong năm 31Bảng 2.4 Hao hụt qua từng công đoạn 31Bảng 2.5 Bảng tổng kết lượng thanh long nhập vào nhà máy 32 Bảng 3.1 Hệ số sử dụng diện tích của các buồng 35Bảng 3.2 Tổng kết diện tích xây dựng phân xưởng sản xuất chính 37Bảng 3.3 Kết quả tính toán lượng nhiệt qua kết cấu bao che 45Bảng 3.4 Dòng nhiệt riêng khi mở cửa, (Bảng 4-4, [16]) 48 Bảng 4.1 Thông số các điểm nút chu trình 53Bảng 4.2 Thông số kỹ thuật của máy nén AY45 56Bảng 4.3 Thông số kỹ thuật của dàn bay hơi BOЛ_75 57Bảng 4.4 Thông số kỹ thuật của bình ngưng KTT-40 58Bảng 4.5 Các thông số của bình chứa cao áp 59Bảng 4.6 Tốc độ dòng chảy thích hợp ω, [16] 60Bảng 4.7 Thông số kỹ thuật của bình chứa dầu 60Bảng 4.8 Thông số kỹ thuật của tháp giải nhiệt 61 Bảng 5.1 Bảng dự kiến tiền lương 65Bảng 5.2 Các công trình của nhà máy 66Bảng 5.3 Thông số máy bơm nước 68Bảng 5.4 Tổng kết công suất các thiết bị, máy móc trong nhà máy trong ngày 69Bảng 5.5 Chi phí nguyên liệu trong một ngày 73Bảng 5.6 Các loại chi phí trong một ngày 74Bảng 5.7 Tổng thu trong một ngày sản xuất 75
Trang 25Việt Nam là nước nhiệt đới nóng ẩm mưa nhiều Rất thích hợp cho thực vật phát triển mạnh mẽ Điều này tạo nên nguồn rau quả ở nước ta vô cùng phong phú và đa dạng như thanh long, xoài, táo, vải thiều, Đặc điểm chung của rau quả là mang tính mùa vụ và là rau quả tươi nên bị ảnh hưởng bởi môi trường xung quanh dẫn đến thay đổi về chất lượng như thối, héo, hư hỏng, làm giảm giá trị của sản phẩm Do vậy muốn bảo quản thanh long tươi được lâu đó là nhiệm vụ của các kho lạnh (kho mát) bảo quản Mục đích của đồ án này
là tính toán, thiết kế kho lạnh để bảo quản thanh long và xét tính hiệu quả về kinh tế của toàn nhà máy
Kết quả tính toán, thiết kế như sau: Kho lạnh có nhiệt độ 5℃ độ ẩm 90% với dung tích chứa 290 tấn sản phẩm, gồm 4 buồng lạnh, mỗi buồng có kích thước 15×12×6 (m) Trong mỗi buồng lạnh sẽ có 4 kệ, mỗi kệ 3 tầng; trong buồng lạnh sử dụng pallet để chất hàng, mỗi pallet có kích thước 1100×1100×150 (mm), kích thước thùng carton 20kg là 400×300×210 (mm), trọng lượng một pallet là 720 kg gồm có 6 lớp thùng carton xếp theo nguyên tắc so le Theo cách sắp xếp như vậy thì 4 buồng lạnh sẽ đạt được dung tích của kho lạnh ban đầu Sau khi tính toán về các chi phí và bố trí mặt bằng sản xuất của nhà máy thì nhà máy sẽ hoàn lại vốn sau 1 năm 11 tháng 9 ngày
Trang 26MỞ ĐẦU
Tính cấp thiết và lý do hình thành đề tài
Trái cây là loại thực phẩm không thể thiếu trong đời sống hàng ngày Đây là nguồn cung cấp vitamin và khoáng chất cần thiết cho cơ thể Nước ta là một nước nhiệt đới với đủ loại trái cây quanh năm Tuy nhiên, chính thời tiết nóng ẩm lại là nguyên nhân làm cho trái cây rất dễ bị hư hỏng Do đó vấn đề đặt ra là làm cách nào bảo quản trái cây được lâu dài mà vẫn đảm bảo giữ nguyên giá trị dinh dưỡng và cảm quan để phục vụ cho việc cung ứng sản phẩm quanh năm và nâng cao khả năng xuất khẩu sang các thị trường khó tính trên thế giới Phương pháp hiệu quả và được sử dụng phổ biến nhất hiện nay là bảo quản trái cây trong phòng lạnh Theo phương pháp này, trái cây sau thời gian dài bảo quản vẫn còn giữ được chất lượng tương đối tốt
Một trong những loại trái cây phổ biến của Việt Nam hiện nay là trái thanh long, hàng năm nước ta thu được hàng tỷ đô từ việc xuất khẩu thanh long sang các thị trường trên thế giới Với nhu cầu sử dụng và yêu cầu về chất lượng ngày càng cao đối với loại trái cây này, việc thiết kế kho lạnh để bảo quản thanh long trong thời gian dài mà vẫn giữ được chất lượng dinh dưỡng là việc rất cần thiết, góp phần hỗ trợ người nông dân giảm bớt áp lực về mùa vụ đồng thời, có thể cung cấp sản phẩm cho thị trường xuất khẩu Áp dụng phương pháp bảo quản lạnh sẽ kéo dài thời gian bảo quản, phục vụ điều hoà, dự trữ nguyên liệu, kéo dài thời vụ sản xuất cho xí nghiệp sản xuất thực phẩm, cho khu công nghiệp và xuất khẩu Mặt khác so với các phương pháp xử lý khác thì thực phẩm lạnh vẫn giữ được nhiều hương
vị và đặc biệt là giá trị dinh dưỡng của thực phẩm tươi Trong tình hình dịch bệnh phức tạp như hiện nay, các nước nhập khẩu trái cây của nước ta như Trung Quốc, gần đây đã đóng cửa khẩu không cho hàng nông sản của nước ta thông quan, làm cho tồn đọng rất nhiều tại các cửa khẩu trong đó có thanh long của bà con tỉnh Bình Thuận Do đó, hàng hoá của chúng
ta bị mất giá và hư hỏng, thiệt hại rất nhiều về kinh tế Người nông dân cũng gặp không ít khó khăn vì nông sản trồng ra không tiêu thụ được Vì vậy, việc tính toán, thiết kế kho lạnh
để bảo quản nông sản như trái thanh long là hoàn toàn cần thiết trong thời điểm hiện nay
Mục tiêu của đề tài
Xây dựng quy trình xử lý thanh long sau khi thu hoạch, lựa chọn địa điểm để tiến hành xây dựng nhà máy Tính toán, thiết kế nhiệt độ, độ ẩm kho lạnh, tính chọn hệ thống
Trang 27lạnh phù hợp để bảo quản trái thanh long Thiết kế mặt bằng cho phân xưởng sản xuất và mặt bằng tổng thể của nhà máy sao cho đạt hiệu quả kinh tế cao nhất
Đối tượng của đề tài
Việc tính toán và thiết kế kho lạnh bảo quản thanh long dựa trên những đặc điểm, tính chất của trái thanh long và đặc điểm khí hậu của tỉnh Bình Thuận
Nội dung và phương pháp tính toán, thiết kế
Nội dung tính toán, thiết kế kho lạnh để bảo quản thanh long được thực hiện thông qua các phương pháp :
Phương pháp nghiên cứu:
- Phương pháp tham khảo tài liệu
- Phương pháp phân tích tổng hợp
Phương pháp tính toán:
- Tính cân bằng vật chất, cân bằng năng lượng
- Tính toán thiết kế máy móc thiết bị
Bố cục của báo cáo
Bài báo cáo với bố cục:
- Mở đầu
- Chương 1: Tổng quan
- Chương 2: Địa điểm xây dựng nhà máy_ Quy trình công nghệ – Cân bằng vật chất
- Chương 3: Tính kích thước kho lạnh
- Chương 4: Tính chu trình lạnh và chọn thiết bị
- Chương 5: Tính kinh tế – An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp
- Kết luận – Kiến nghị
Trang 28CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN
1.1 Tổng quan về nguyên liệu – Thanh long
1.1.1 Đặc điểm, tính chất của quả thanh long
Thanh long có tên tiếng anh là dragon fruit, hay red dragon fruit (dành cho loại thanh long ở Việt Nam), là một loại cây ăn quả thuộc họ xương rồng có nguồn gốc từ sa mạc Mexico và Colombia và thuộc nhóm thực vật nhiệt đới khô
Thanh long được người Pháp đưa vào Việt Nam vào thế kỷ 19 Phổ biến trong các vườn, nó không được trồng đại trà cho đến những năm 1980 Phần lớn thanh long được trồng
ở Việt Nam là loài Hylocereus undatus, có vỏ màu đỏ hoặc hồng / ruột trắng, phần còn lại là ruột đỏ Phần thịt trắng chiếm 95%, 5% còn lại là vỏ đỏ, ruột đỏ
Hình 1.1 Thanh long ruột trắng, ruột đỏ
Mùa thanh long từ tháng 4 đến tháng 10 và nhộn nhịp nhất từ tháng 5 đến tháng 8 Nhiều giống thanh long được trồng nhằm tăng năng suất và chất lượng, số lượng, phù hợp với thổ nhưỡng, khí hậu của từng vùng Trái thanh long được trồng ở nhiều nơi, chủ yếu ở Bình Thuận, Long An, Tiền Giang [1]
Thanh long có nguồn gốc nhiệt đới, chịu hạn tốt, đó là lý do tại sao nó thường được trồng ở những vùng ấm áp Một số loài có thể chịu được nhiệt độ 50-55°C, nhưng chúng không chịu được lạnh Sinh trưởng của cây cần cường độ ánh sáng mạnh nên thân cây yếu, lâu ra hoa kết trái khi ở nơi có bóng râm Có thể trồng thanh long quanh năm Cây thanh long mọc ở nhiều loại đất khác nhau như đất xám bạc màu (Bình Thuận), đất phèn (TP Hồ Chí Minh), đất đỏ latosol (Long Khánh)… và còn có khả năng thích ứng với các loại đất chua Khả năng chịu mặn của thanh long rất kém
1.1.2 Phân loại
Bao gồm 3 loài:
Trang 29- Hylocereus undatus thuộc chi Hylocereus, thịt màu trắng với vỏ màu hồng hoặc đỏ
- Hylocereus polyrhizus thuộc chi Hylocereus, thịt đỏ, vỏ có màu hồng hoặc đỏ
- Hylocereus megalanthus, trước đây thuộc chi Selenicereus, thịt trắng với vỏ vàng
1.1.3 Thành phần hoá học
Được xếp vào loại cây trồng chất lượng cao, thanh long là ngành cây ăn quả địa phương có lợi thế cạnh tranh ở Việt Nam Thanh long chứa nhiều nước và là nguồn cung cấp sắt, magiê, vitamin B, phốt pho, protein, canxi và chất xơ tốt Hạt ăn được của thanh long cũng rất giàu dinh dưỡng vì chúng chứa nhiều chất béo không bão hòa đa như axit béo omega-3 và omega-6 đã được chứng minh là làm giảm nguy cơ mắc các chứng xơ rối, bệnh tim mạch Thanh long ít calo, nhiều chất xơ, chứa nhiều vitamin và khoáng chất, nhờ những lợi ích trên, cùng với sự thay đổi chế độ ăn uống của người dân Trung Quốc và một số nước khác, dẫn đến nhu cầu đối với trái thanh long ngày càng tăng, kéo theo nhu cầu nhập khẩu cũng tăng theo [2]
Bảng 1.1 Hàm lượng dinh dưỡng trong 100g phần thanh long ăn được [3]
Trang 30Dung dịch anolyte có tác dụng khử trùng, khi phun lên quả thanh long sẽ tiêu diệt các vi sinh vật bám trên quả thanh long và hạn chế sự tấn công của vi sinh vật Sau khi phun dung dịch anolyte, thanh long được bọc màng và đóng gói để bảo quản Khi rửa bằng dung dịch anolyte, thanh long được bọc trong bao bì PE đục lỗ, bao kín, nhiệt độ bảo quản là 5˚C, duy trì độ ẩm 90% thì có thể bảo quản thanh long trong 40 – 50 ngày
Đây là phương pháp được dùng phổ biến và hiệu quả nhất hiện nay
Các ưu điểm của dung dịch khử trùng Anolyte:
Anolyte có tác dụng diệt khuẩn mạnh nhưng ít gây hại cho tế bào của con người Thành phần của anolyte chỉ đơn giản là các ion được tạo thành sau quá trình điện cực hóa Sau một thời gian, chúng trở lại thành muối và nước Vì vậy chúng hoàn toàn vô hại đối với môi trường Anolyte không tạo ra hiệu ứng kháng thuốc hay lờn thuốc như sử dụng các loại kháng sinh khác để khử trùng Giá thành của anolyte thấp hơn rất nhiều so theo giá thuốc kháng sinh và các loại thuốc diệt khuẩn khác
- Nước ozone
Nước ozone: Chức năng tương tự như anolyte là tiêu diệt vi sinh vật và nâng cao hiệu quả của kho lạnh Ozone là oxy hoạt động Việc sử dụng phương pháp xử lý nước bằng ozone có thể giữ cho trái thanh long tươi trong 8 ngày ở nhiệt độ lên đến 34˚C Để trái thanh long tươi có thể rửa bằng nước ozone, sau đó ngâm trong chitosan, và bảo quản trong kho lạnh Mặc dù chưa có nghiên cứu nào đánh giá tác dụng của nước ozone có làm tăng quá trình sản xuất đường hay không, nhưng nhiều người đã ăn thanh long được xử lý bằng nước ozone đều thừa nhận rằng thanh long ngọt hơn Tuy nhiên, ozone cũng có thể gây hại cho phổi Phương pháp này ngày nay không được sử dụng phổ biến như phương pháp khử trùng bằng Anolyte
- Dung dịch prolong
Dung dịch prolong: Trước đây, một số nơi còn sử dụng phương pháp ngoại lai gọi là prolong để bảo quản thanh long Giá của loại dung dịch này cao tới 4 triệu đồng một cân nhưng chỉ xử lý được 10 tấn quả và có tác dụng bảo quản trong 30 ngày Ở đây, một số giải pháp như nước ozone, giá rẻ 65đ / L, chỉ cần 300 lít là có thể tiết kiệm được 10 tấn Cùng với các biện pháp đơn giản khác, thời gian bảo quản của thanh long dài tới 40-45 ngày, do
đó chất lỏng prolong ít được sử dụng trong bảo quản thanh long
Trang 311.1.4.2 Các loại màng bọc
- Sử dụng màng bọc Mt
Sử dụng màng Mt: Phương pháp này rất có ý nghĩa khi bảo quản thanh long ở nhiệt
độ phòng Màng trên được hình thành trên cơ sở tinh bột (bột chuối), xenlulose (MC), gelatin, parafin không độc hại nên có thể sử dụng an toàn Ngoài ra, màng dễ hòa tan trong nước ở nhiệt độ phòng và tạo thành màng khô nhanh (không sinh nhiệt) nên có tính thương mại tốt
- Sử dụng màng bọc chitosan
Sử dụng màng phủ chitosan: Chitosan là chất tạo màng sinh học được điều chế từ chitin-chitin là thành phần quan trọng của vỏ tôm, cua Lưu ý: Khi thu hoạch, bảo quản, vận chuyển tránh va chạm cơ học vì bị dập có thể gây thương tích, làm tăng quá trình hô hấp và thủy phân Ngoài ra còn tạo điều kiện cho vi sinh vật xâm nhập, rút ngắn thời gian bảo quản, giảm giá trị kinh tế
1.1.5 Tình hình sản xuất, tiêu thụ
1.1.5.1 Tình hình sản xuất thanh long tại Việt Nam hiện nay
Việt Nam hiện là nước có diện tích và sản lượng thanh long lớn nhất Châu Á, đồng thời là nước xuất khẩu thanh long lớn nhất thế giới Theo Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (NN & PTNT), hiện cả nước có 60/63 tỉnh, thành phố trồng thanh long, diện tích và sản lượng đều tăng nhanh Nếu như năm 1995 diện tích trồng thanh long cả nước là hơn 2.200
ha, sản lượng gần 23.000 tấn thì đến năm 2018 diện tích trồng thanh long tăng lên gần 54.000
ha (trong đó có hơn 45.000 ha cho thu hoạch), sản lượng đạt hơn 1 triệu tấn, diện tích tăng
24 lần, sản lượng tăng 46 lần [4]
Ở Việt Nam, tổng diện tích sản xuất thanh long khoảng 50.000 ha, trong đó giống thịt trắng chiếm hơn 95% tổng sản lượng, tiếp đến là giống thịt đỏ chiếm 4,5% Sản lượng thanh long xuất khẩu của Việt Nam lớn hơn nhiều so với tiêu thụ trong nước Thanh long chủ yếu được trồng ở các tỉnh Bình Thuận, Long An và Tiền Giang, với sản lượng hàng năm hơn 37.000 ha Năng suất bình quân hàng năm khoảng 22,7 tấn / ha [5]
Diện tích và sản lượng thanh long ở các tỉnh và cả nước
Trang 32Bảng 1.2 Diện tích và sản lượng thanh long của Việt Nam qua các năm [6], [7], [8] Năm/ Tỉnh
thành
Bình Thuận Long An Tiền Giang Cả nước
2018 Diện tích (ha) 27.500 10.595 6.500 54.000
Sản lượng (tấn/năm)
500.000 253.269 146.000 1 triệu
2019 Diện tích (ha) 30.000 11.841 7.415 60.400
Sản lượng (tấn/năm)
600.000 317.932 180.000 1,24 triệu
2020 Diện tích (ha) 33.750 12.167 9000
Sản lượng (tấn/năm)
700.000 330.000 190.000
Theo số liệu của Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (NN & PTNT) tỉnh Bình Thuận, toàn tỉnh hiện có 33.750 ha cây thanh long, đến năm 2025 sẽ vượt xa quy hoạch, sản lượng cây thanh long đạt gần 700.000 tấn vào năm 2020 Thanh long Bình Thuận có diện tích lớn nhất là các huyện: Hàm Thuận Nam (gần 15.000 ha), Hàm Thuận Bắc (trên 9.000 ha) và Bắc Bình (trên 4.700 ha) [9]
Hiện diện tích thanh long được chứng nhận VietGAP là 11.936 ha, GlobalGAP là
517 ha, sản lượng trái bình quân hàng năm đạt 650.000 tấn Toàn tỉnh có khoảng 240 doanh nghiệp thu mua, sơ chế và đóng gói thanh long, 6 cơ sở chế biến thanh long (rượu thanh long, thanh long sấy dẻo, ) [10]
1.1.5.2 Tình hình tiêu thụ
Sản phẩm thanh long lưu thông trên thị trường chủ yếu ở dạng trái tươi Trong đó, thị trường nội địa chiếm khoảng 15-20% sản lượng; 80-85% sản lượng còn lại được xuất khẩu mà chủ yếu theo phương thức mua bán biên mậu với thương nhân Trung Quốc [1]
Trang 33Hình 1.2 Tình hình xuất khẩu thanh long các loại năm 2019 – 2020 (ĐVT: triệu
là thị trường Hoa Kỳ, xuất khẩu thanh long các loại sang thị trường này trong tháng 10/2020 đạt 21,1 triệu đô la Mỹ, giảm 28,3% so với cùng kỳ năm 2019 Giống xuất khẩu chủ yếu là thanh long ruột trắng Tại Hoa Kỳ, nó đạt 7,5 triệu đô la Mỹ, giảm 50,8% [11]
Do nhu cầu nhập khẩu thanh long từ nước ngoài và sự phong phú của nguồn nguyên liệu nói trên, đòi hỏi phải có thêm các nhà máy sản xuất thực phẩm, đặc biệt là các nhà máy chế biến và bảo quản thanh long Điều này sẽ giúp người dân yên tâm phát triển nông nghiệp
ở một mức độ nhất định và tránh được hiện tượng được mùa mất giá Hơn nữa, càng nhiều nhà máy được thành lập, chủng loại sản phẩm càng phong phú và tiêu chuẩn sản phẩm càng cao, sẽ làm tăng sức cạnh tranh của thực phẩm Việt Nam trên trường quốc tế
1.1.6 Thị trường trong tương lai
Xuất khẩu chủ yếu sang thị trường truyền thống Trung Quốc thời gian qua đã bộc lộ nhiều bất cập Đặc biệt là từ khi đại dịch Covid-19 bùng phát, một số cửa khẩu biên giới đường bộ đã tạm dừng thông quan trong thời gian dài Có rất nhiều loại trái cây Việt Nam trong đó có thanh long mất giá trong thời gian qua Về lâu dài, Trung Quốc cũng không còn
là thị trường tiềm năng do diện tích canh tác của nước này Thanh long của nước này đã tăng
Trang 34bắt đầu thu hoạch từ tháng 5 đến tháng 11 hàng năm, giống như thu hoạch ở Việt Nam Điều này sẽ gây khó khăn cho việc xuất khẩu thanh long của Việt Nam sang thị trường Trung Quốc trong thời gian tới Sản lượng tại thị trường này dự kiến sẽ giảm đáng kể ngay cả khi dịch bệnh được kiểm soát và các cửa khẩu biên giới được thông quan bình thường
Trước tình hình đó, để phát triển xuất khẩu thanh long Việt Nam, nước ta cần nhanh chóng hỗ trợ tìm kiếm các thị trường tiềm năng mới, đặc biệt tập trung vào các thị trường
mà Việt Nam đã ký kết các hiệp định thương mại để tận dụng các lựa chọn ưu đãi về thuế quan [12]
Ấn Độ là một thị trường đông dân với hơn 1,36 tỷ người, mà Bộ Công Thương cho rằng có nhiều tiềm năng để phát triển xuất khẩu thanh long của Việt Nam Giống như thị trường Ấn Độ, Pakistan cũng được coi là một thị trường còn nhiều tiềm năng đối với hàng nông sản Việt Nam, nhất là trong bối cảnh hai nước đã hình thành hành lang pháp lý khá đồng bộ thông qua các văn kiện hợp tác cấp Chính phủ [13]
Thanh long ruột trắng cũng rất được ưa chuộng tại thị trường Nhật Bản Châu Âu cũng là thị trường nhập khẩu chính của trái thanh long của Việt Nam Ngoài ra, Hoa Kỳ cũng vừa chấp thuận nhập khẩu thanh long ruột đỏ, thanh long ruột trắng, chôm chôm và vải thiều
và nhãn Việt Nam ở các nước này Sắp tới, Hoa Kỳ sẽ tăng cường nhập khẩu thanh long của Việt Nam Các nhà phân tích cho rằng đây là thị trường sẽ chuyển động nhanh và mạnh trong thời gian tới Bằng chứng là nông dân ở Florida và California đã bắt đầu trồng thanh long để đáp ứng nhu cầu thị trường [4]
1.2 Tổng quan về kỹ thuật lạnh
1.2.1 Mục đích
Hàng năm nước ta cho ra thị trường hàng triệu tấn trái cây tươi nhưng việc tiêu thụ còn gặp nhiều khó khăn do công tác bảo quản để duy trì chất lượng trái cây tươi sau thu hoạch chưa được quan tâm đúng mức nên tổn thất sau thu hoạch còn khá cao, khoảng 20 – 30% về khối lượng Để nâng cao chất lượng ngoài việc cải tạo giống, áp dụng khoa học kỹ thuật vào việc chăm sóc, xử lý trước thu hoạch thì việc xử lý sau thu hoạch cũng đóng vai trò rất quan trọng trong việc duy trì chất lượng và tăng giá trị cảm quan của sản phẩm Do
đó vấn đề bảo quản sau thu hoạch đối với trái cây đóng vai trò rất quan trọng
Trang 35Đối với trái cây có nhiều phương pháp bảo quản phổ biến được áp dụng như: bảo quản ở nhiệt độ thấp (bảo quản lạnh), xử lý hóa chất, xử lý nhiệt (hiện nay có ba phương pháp được sử dụng phổ biến là: xử lý bằng nước nóng, xử lý bằng hơi nước nóng và bằng không khí nóng), phương pháp điều chỉnh khí quyển tồn trữ, bảo quản bằng chiếu xạ Trong
số các phương pháp trên, phương pháp điều chỉnh khí quyển kết hợp nhiệt độ thấp cho thấy nhiều ưu điểm như: giảm sự tổn thất khối lượng, trì hoãn quá trình chín và giảm được tổn thương lạnh…[14]
Hầu hết các loại trái cây và rau quả có tuổi thọ rất hạn chế sau khi thu hoạch nếu được giữ ở nhiệt độ thu hoạch bình thường Làm mát sau thu hoạch nhanh chóng loại bỏ nhiệt trường, cho phép thời gian bảo quản lâu hơn Làm mát sau thu hoạch thích hợp có thể:
- Làm giảm hoạt động hô hấp, phân hủy bởi các enzym,
- Giảm mất nước bên trong và làm héo
- Làm giảm hoặc ức chế sự phát triển của vi sinh vật tạo thối rữa,
- Làm giảm sự sản xuất chất làm chín tự nhiên, ethylene
Ngoài việc giúp duy trì chất lượng, làm mát sau thu hoạch còn mang lại sự linh hoạt trong tiếp thị bằng cách cho phép người trồng bán sản phẩm vào thời điểm thích hợp nhất Việc có các phương tiện làm mát và bảo quản nên không cần thiết phải đưa sản phẩm ra thị trường ngay sau khi thu hoạch Điều này có thể là một lợi thế cho những người trồng trọt cung cấp cho các nhà hàng và cửa hàng tạp hóa hoặc cho những người trồng trọt nhỏ muốn tập hợp các lô xe tải để vận chuyển Làm mát sau thu hoạch là điều cần thiết để cung cấp sản phẩm có chất lượng cao nhất có thể cho người tiêu dùng và phục vụ xuất khẩu [15]
1.2.2 Phân loại
Có nhiều cách để phân loại kho lạnh như phân loại theo công dụng, theo nhiệt độ, dựa vào dung tích chứa và dựa vào đặc điểm cách nhiệt
Theo đặc điểm cách nhiệt kho sẽ được chia thành hai loại:
- Kho xây: Là kho được xây và được bọc lớp cách nhiệt Tuy nhiên, kho này khó tháo dỡ và di chuyển nên rất ít được sử dụng trong nước
Trang 36- Kho panel: Là loại kho được lắp ghép từ các tấm panel, có hình thức đẹp, gọn và giá cả tương đối phải chăng, dễ dàng lắp đặt, thảo dỡ và có thể dùng cho các sản phẩm như dược phẩm, thực phẩm, nông sản, [16]
1.2.3 Các phương pháp làm lạnh
Trong thực tế có nhiều phương pháp làm lạnh cho kho Nhưng có hai phương pháp thông dụng nhất là: làm lạnh trực tiếp và làm lạnh gián tiếp
Mỗi phương pháp đều có những ưu nhược điểm khác nhau phù hợp với yêu cầu thiết
bị, công nghệ của từng trường hợp cụ thể Đối với mỗi trường hợp đó người ta sẽ chọn phương pháp làm lạnh sao cho phát huy tối đa ưu điểm và hạn chế đến mức thấp nhất các nhược điểm [16]
- Thiết bị đơn giản không cần thêm một vòng tuần hoàn phụ
- Tuổi thọ cao vì không phải tiếp xúc với nước muối là một chất ăn mòn kim loại rất nhanh chóng
- Đứng về mặt nhiệt động thì ít tổn thất năng lượng vì hiệu nhiệt độ giữa kho lạnh và dàn bay hơi gián tiếp qua không khí
- Tổn hao lạnh khi khởi động nhỏ nghĩa là khi làm lạnh trực tiếp thời gian từ khi mở máy đến lúc kho lạnh đạt nhiệt độ yêu cầu sẽ nhanh hơn
- Nhiệt độ kho lạnh có thể giám sát theo nhiệt độ sôi của môi chất, nhiệt độ sôi có thể xác định dễ dàng qua nhiệt kế của đầu hút máy nén
❖ Nhược điểm:
- Đối với hệ thống lạnh lớn thì lượng môi chất nạp vào máy lớn, khả năng rò rỉ của môi chất lớn, khó có khả năng dò tìm được chỗ rò rỉ để xử lý Tổn thất áp suất cho việc cấp cho những dàn bay hơi ở xa có hồi dầu về nếu dùng môi chất Freon, máy nén dễ hút ẩm, việc bảo vệ máy nén khó khăn
Trang 37- Trữ lạnh của dàn lạnh trực tiếp kém khi máy lạnh ngừng hoạt động thì dàn lạnh cũng hết lạnh nhanh chóng
1.2.3.2 Làm lạnh gián tiếp
Là phương pháp làm lạnh bằng các dàn chất tải lạnh như nước muối, glycol,… thiết
bị bay hơi đặt ở ngoài kho lạnh Ở trong buồng chất tải lạnh nóng lên do thu nhiệt của buồng lạnh Sau đó trở lại dàn bay hơi để hạ nhiệt độ xuống bằng nhiệt độ yêu cầu và cứ như vậy được tuần hoàn liên tục Dàn lạnh gián tiếp cũng có thể là dàn lạnh đối lưu tự nhiên hoặc đối lưu cưỡng bức
❖ Ưu điểm:
- Hệ thống lạnh có độ an toàn cao, chất tải lạnh không cháy, không nổ, không độc hại với cơ thể sống và không làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm bảo quản Nó là vòng tuần hoàn an toàn và ngăn chặn sự tiếp xúc của môi chất độc hại đối với sản phẩm
- Máy lạnh có cấu tạo đơn giản hơn, đường ống dẫn môi chất hệ thống ngắn được chế tạo ở dạng tổ hợp hoàn chỉnh nên chất lượng cao, độ tin cậy lớn, dễ dàng kiểm tra lắp đặt và hiệu chỉnh
- Dung dịch chất tải lạnh có khả năng trữ lạnh lớn sau khi máy ngừng hoạt động, nhiệt độ kho có khả năng duy trì được lâu hơn
❖ Nhược điểm:
- Năng suất lạnh của máy bị giảm do chênh lệch nhiệt độ lớn
- Hệ thống thiết bị cồng kềnh vè phải thêm vòng tuần hoàn cho chất tải lạnh
- Tốn năng lượng bổ sung cho bơm hoặc cánh khuấy chất tải lạnh
Qua sự phân tích ưu nhược điểm của hai phương pháp làm lạnh trên, tôi chọn phương pháp làm lạnh cho kho đang thiết kế là phương pháp làm lạnh trực tiếp Nó phù hợp với điều kiện của kho lạnh như: hệ thống không cồng kềnh, dễ điều chỉnh nhiệt độ, tổn hao lạnh khi khởi động nhỏ, chi phí đầu tư ban đầu không lớn
1.2.4 Cấu tạo kho lạnh
Cấu trúc đặc thù của kho lạnh là cách nhiệt, cách ẩm để giữ nhiệt độ trong kho thấp hơn nhiệt độ môi trường bên ngoài Kho lạnh được phân loại theo nhiều cách khác nhau
Trang 381.2.4.1 Phần cách nhiệt
1 Cấu tạo vỏ kho
- Vỏ kho giúp ngăn cách giữa không gian bên trong và bên ngoài Tấm cách nhiệt có độ nhẵn bóng cao, 2 mặt ngoài là Inox hoặc tôn sơn tĩnh điện Vật liệu lõi làm từ xốp cứng có khối lượng nhẹ, khả năng cách nhiệt tốt và độ bền cao
- Kích thước tấm cách nhiệt được lựa chọn phù hợp với thiết kế của kho nhưng vẫn đảm bảo chất lượng và khả năng cách nhiệt
- Khung bao cửa được thiết kế nhiều tầng rất vững chắc và điện trở sấy, giúp cách cửa luôn được khô ráo sạch sẽ và dễ thay thế
- Để đảm bảo an toàn cần phải có khóa bên ngoài, hệ thống chốt an toàn bên trong kho lạnh có thể mở được cửa khi đang đứng ở bên trong
và thiết bị bay hơi
1.3 Chiến lược kinh doanh, thị trường hướng tới
1.3.1 Chiến lược cho trái thanh long
Với những giá trị mà thanh long mang lại cho con người và vì có nguồn nguyên liệu dồi dào nên nhà máy sẽ đẩy mạnh chiến lược đưa thanh long sang thị trường quốc tế Vì giá trị dinh dưỡng cao nên nhu cầu nhập khẩu loại trái cây này ngày càng tăng, một số nước đã
Trang 39tự canh tác trồng thanh long để phục vụ cho chính nhu cầu của mình Chính vì thế, các chỉ tiêu để thanh long xuất khẩu sang thị trường quốc tế ngày càng nghiêm ngặt hơn Xem chi tiết ở phần phụ lục Bảng Chỉ tiêu chất lượng (chung) trái thanh long xuất khẩu [18]
Bên cạnh việc đẩy mạnh xuất khẩu thanh long, nhà máy cũng sẽ là nguồn nguyên liệu để cung cấp cho các nhà máy chế biến các sản phẩm từ thanh long như thanh long sấy dẻo, nước ép thanh long, bánh mì từ thanh long,
1.3.2 Thị trường tiềm năng _ thị trường Châu Âu
Năm 2019, Trung Quốc là quốc gia có nhu cầu nhập khẩu trái cây tươi cao thứ hai thế giới và là quốc gia nhập khẩu thanh long lớn nhất thế giới Khoảng 80% sản lượng thanh long Việt Nam được xuất khẩu sang Trung Quốc, trong đó xuất khẩu chính ngạch chiếm 15-20% và xuất khẩu phi chính thức chiếm 80-85%
Trong những năm gần đây Trung Quốc đã đẩy mạnh trồng thanh long đến nay diện tích thanh long đã lớn và không còn là thị trường xuất khẩu bền vững cho nước ta Vì thế, thị trường quốc tế mà nhà máy muốn hướng tới là thị trường Châu Âu EU là thị trường xuất khẩu rau quả lớn thứ 4 của Việt Nam Trái cây và rau quả là một trong những sản phẩm nông nghiệp sẽ được hưởng lợi khi EVFTA có hiệu lực, khi 94% trong số 547 mức thuế đối với rau, trái cây và các sản phẩm chế biến được xóa bỏ Trong tháng 8, một tháng sau khi EVFTA
có hiệu lực, giá trị xuất khẩu hàng rau quả của Việt Nam sang thị trường EU ước đạt 14,7 triệu USD, tăng 25,2% so với tháng trước và năm 2019 cao hơn năm trước 6%
Trước khi có Hiệp định Thương mại tự do Việt Nam – EU (EVFTA) trái cây Việt có giá cao hơn so với các đối thủ như Thái Lan, Trung Quốc, tại các thị trường này nhưng nay nhờ vào việc thuế giảm nên các nhà nhập khẩu sẽ ưu tiên mua hàng của Việt Nam hơn trước Qua những lợi thế trên thì thị trường châu Âu là thị trường tiềm năng mà nhà máy sẽ hướng tới [19]
Để mở rộng thị trường cho trái thanh long thì nhà máy cũng sẽ xuất khẩu sang thị trường Trung Quốc theo đường chính ngạch Bởi vì, xuất khẩu tiểu ngạch qua các tuyến đường bộ gặp nhiều hạn chế như phụ thuộc chặt chẽ vào thương lái Trung Quốc, vấn đề chèn
ép giá, tình trạng ùn ứ, ách tắc tại cửa khẩu mỗi khi Trung Quốc ngừng thu mua, tạm đóng cửa khẩu, thay đổi quy định nhập khẩu
Trang 40Ngoài việc xuất khẩu sản phẩm sang thị trường quốc tế, nhà máy cũng sẽ phân phối sản phẩm cho các siêu thị, cửa hàng thực phẩm cho các tỉnh lân cận chủ yếu là TPHCM Bên cạnh đó, nhà máy cũng là nguồn nguyên liệu cho các xí nghiệp, nhà máy sản xuất chế biến trái thanh long tươi thành các sản phẩm dạng khác như thanh long sấy, nước ép, mứt thanh long,
1.3.4 Các mối nguy
Theo thống kê của Bộ Bảo vệ thực vật từ năm 2015 đến nay, đã có 17 trường hợp cảnh báo thanh long nhiễm dư lượng thuốc bảo vệ thực vật, bao gồm: carbendazym, dithiocarbamate, carbofuran, permethrin, dimethroate, iprodione, azoxystrobin Do đó, các
lô hàng thanh long xuất khẩu sang châu Âu và Australia đã bị từ chối tiếp cận thị trường các nước này, và các nhà nhập khẩu phải tái xuất về nước hoặc tiêu hủy Ngoài ra, thanh long nhập khẩu từ Việt Nam sang Ấn Độ và châu Âu đã bị báo cáo về việc không tuân thủ các quy định do nhiễm thuốc bảo vệ thực vật từ nước họ Fusarium solani, Fusarium semitectum, Curvularia lumata, Cladosporium oxysporium, Lepidoptera, Pseudococcidae được phát hiện
là các loài gây hại
Với những vướng mắc nêu trên, EU yêu cầu Việt Nam kiểm soát dư lượng thuốc bảo
vệ thực vật trên 100% thanh long xuất khẩu sang EU (thay vì chỉ 10% như năm 2018) và quy định mỗi lô thanh long xuất khẩu phải có giấy chứng nhận an toàn thực phẩm (ATTP)
do cơ quan có thẩm quyền của Việt Nam cấp, đảm bảo việc áp dụng phương pháp lấy mẫu
ở cấp kiểm soát chính thức với tần suất 10% trên tổng số lô hàng khi đến cảng EU để kiểm tra hàm lượng dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trong danh mục thuốc bảo vệ thực vật của