Thiết kế phân xưởng sản xuất nước dừa đóng hộp năng suất 1000 lít ca

TỔNG QUAN

Tổng quan về nguyên liệu

Nguyên liệu chính để sản xuất nước dừa đóng hộp chủ yếu là dừa trái, nguyên liệu phụ gồm có đường và enzym pectinase

Nguyên liệu chính để sản xuất nước dừa đóng hộp chủ yếu là dừa trái.

Dừa có tên khoa học là Cocos nucifera Linnaeus, thuộc giới Plantae, ngành Magnoliophyta, lớp Liliopsida, bộ Arecales, họ Arecaceae, chi Cocos, loài C.nucifera Cây dừa thân cột tròn to, suông, không nhánh, có nhiều sẹo do lá rụng để lại, cao có thể trên 20m Lá to hình lông chim mọc thành chùm ở ngọn cây Phát hoa được một mo bao lấy, hoa được mang trên một gié đặc biệt to gọi là buồng Quả gồm vỏ ngoài màu lục hay vàng nhạt tùy từng giai đoạn quả chín, vỏ giữa màu nâu có nhiều sợi, vỏ trong cứng với ba lỗ phía gốc.

Hình 1.1 Hình ảnh quả dừa

Nguồn gốc và phân bố

Nguồn gốc của loài thực vật này là chủ đề gây tranh cãi, trong đó một số học giả cho rằng nó có nguồn gốc ở khu vực đông nam Châu Á trong khi những người khác cho rằng nó có nguồn gốc ở miền tây bắc Nam Mỹ Các mẫu hóa thạch tìm thấy ở New Zealand chỉ ra rằng các loại thực vật nhỏ tương tự như cây dừa đã mọc ở khu vực này từ khoảng 15 triệu năm trước Thậm chí những hóa thạch có niên đại sớm hơn cũng đã được phát hiện tại Rajasthan và Maharashtra, Ấn Độ.

Dừa phát triển tốt trên đất pha cát và có khả năng chống chịu mặn tốt cũng như nó ưa thích các nơi sinh sống có nhiều nắng và lượng mưa bình thường (750–2.000 mm hàng năm), điều này giúp nó trở thành loại cây định cư bên các bờ biển nhiệt đới một cách tương đối dễ dàng Dừa cần độ ẩm cao (70–80%) để có thể phát triển một cách tối ưu, điều này lý giải tại sao nó rất ít khi được tìm thấy trong các khu vực có độ ẩm thấp (ví dụ khu vực Địa Trung Hải), thậm chí cả khi các khu vực này có nhiệt độ đủ cao, do đó Dừa chỉ có thể trồng từ tới cuối tháng 11 hoặc đầu tháng 12 Nó rất khó trồng và phát triển trong các khu vực khô cằn.

1.1.2 Tình hình trồng và phát triển dừa ở nước ta Ở Việt Nam dừa được xếp hàng thứ tư trong các cây công nghiệp lâu năm với diện tích trồng lớn, sau cao su, hồ tiêu, điều Hiện nay, diện tích dừa cả nước đạt khoảng

175.000 ha, tập trung tại các tỉnh Duyên hải miền Trung và ĐBSCL.

Nâng cao chuỗi giá trị, hướng đến nâng cao thu nhập của nông dân trồng dừa trong điều kiện thích ứng với biến đổi khí hậu.

Trong đó, ĐBSCL chiếm gần 80% diện tích dừa cả nước với diện tích khoảng 130.000 ha Các tỉnh có diện tích trồng dừa lớn là: Bến Tre (trên 72.000 ha), Trà Vinh (gần 20.000 ha), Tiền Giang (trên 14.000 ha), Vĩnh Long (trên 7.000 ha) Từ đó, dừa được xác định là cây trồng quan trong cung cấp nguồn nguyên liệu cung cấp cho nhiều ngành công nghiệp.

Tại Bến Tre, hiện có gần 200.000 hộ dân trồng dừa Sản xuất dừa vẫn còn nhỏ lẻ, chưa tập trung Tuy nhiên dừa vẫn là cây cho thu nhập chính của nhiều vùng.

Theo nghiên cứu của Viện nghiên cứu dầu và cây có dầu, tại các vùng trồng dừa ở Bến Tre, Trà Vinh, thu nhập từ cây dừa chiếm 50% thu nhập của hộ.

Do Dừa đã được phân bố rộng rãi nên có đến 80 giống đã được đề cập trong sách báo (FAO, 1970) Phần lớn chúng là loại cây thuộc kiểu sinh thái đơn giản, đã tiến hóa sau khi thích nghi với một môi trường nào đó.

Cách phân loại mới đây phân biệt các đặc tính di truyền đã được xác định tốt hơn, đặc biệt là phương thức thụ phấn, với sự phân biệt tỉ mỉ hoen giữa các loại hình khác nhau trong nội bộ của các giống Dừa.

Các giống Lớn thường được coi như gồm các loại dừa giao phấn, nghĩa là thụ phấn chéo, trong khi giống Lùn được coi như gồm các loại tự giao, thụ tinh bằng chính phấn hoa của mình Những cây này thường có các cơ quan sinh dưỡng nhỏ hơn các loại trên, từ đó có thuật ngưc Lùn.

Giống Lớn: Chúng có đặc điểm chung là thân cây to, khỏe, sống lâu (60 – 80 năm hoặc hơn nữa) ra quả hơi muộn, chỉ bắt đầu ra quả sau khi trồng 6 – 10 năm và chỉ đạt sản lượng cao nhất sau 15 – 20 năm.

Giống Lùn: Các giống này đều thấp hơn giống Lớn, mặc dù những cây ở độ trưởng thành có thể cao đến 12 mét Người ta ước tính đời sống kinh tế của chúng là

30– 40 năm, nhưng ít có số liệu về mặt này Các giống này phát triển sớm và ra quả khi còn ít tuổi, thường trổ hoa sau khi trồng 3 hay 4 năm Những quả đầu tiên có thế chạm đất Sản lượng cao nhất có thể đạt được sau 5 – 6 năm trồng và giữ ở mức độ đó trong điều kiện thuận lợi.

Có nhiều giống dừa Lùn và người ta thấy mỗi miền trồng dừa đều có ít nhất một loại Những loại nổi tiếng nhất chắc hẳn là ba loại ở Malaysia, là Đỏ (regia), Vàng(eburnea) và Xanh (pumila) Quả giống dừa Lùn bé hơn quả giống dừa Lớn.

Các giống khác: Các giống Lùn giao phấn như NiuLeka ( Phigi) giống cho quả lớn, giống lớn vừa tự thu phấn và cho quả muộn như Aurantiaca Liy (Dừa hoàng gia Xrilanca) và các cây dừa tạp giống dừa cho nhiều quả bé như Ta-la-roi (Thái Lan) Tóm lại, giống lùn có các lợi thế hơn giống lớn – phát triển sớm hơn, ra quả sau khi trồng độ 3 – 4 năm, có sản lượng tối đa sau 5-6 năm, trong khi đó giống lớn phải sau 9-10 năm.

 Cho sản lượng cao hơn trên 1 hecta với khoảng cách trồng tối ưu

 Có sức đề kháng tốt hơn, chống một số bệnh như “bệnh vàng lá làm chết cây”

Hình 1.2 Hình ảnh các giống dừa

1.1.4 Cấu tạo của trái dừa

1.1.4.1 Phần quả a) Ngoại quả bì (vỏ ngoài)

Tổng quan về sản phẩm nước dừa đóng hộp

1.2.1 Giới thiệu về đồ hộp rau quả Đồ hộp quả là những sản phẩm thực phẩm công nghiệp được chế biến từ rau quả và qua quá trình đóng gói để tăng thời gian bảo quản đồng thời cũng tăng tính thẩm mỹ của sản phẩm giúp cải thiện được đời sống của nhân dân, giảm nhẹ việc nấu nướng hàng ngày Giải quyết nhu cầu thực phẩm các vùng công nghiệp, các thành phố, địa phương thiếu thực phẩm, cho các đoàn du lịch, thám hiểm và cung cấp cho quốc phòng Góp phần điều hòa nguồn thực phẩm trong cả nước Tăng nguồn hàng xuất khẩu, trao đổi hàng hóa với nước ngoài.

Cho đến nay, nước ta đã thí nghiệm nghiên cứu được hàng trăm mặt hàng và đã đưa vào sản xuất có hiệu quả, đạt chất lượng cao Trong đó có các mặt hàng có giá trị trên thị trường quốc tế như: dứa, chuối, dưa chuột, nấm rơm đóng hộp

Hiện nay nhờ các ngành cơ khí, điện lực, chất dẻo, v.v phát triển mạnh, đã làm cho công nghiệp đồ hộp được cơ khí, tự động hóa ở nhiều dây chuyền sản xuất Các ngành khoa học cơ bản như: hóa học, vi sinh vật học, công nghệ sinh học đang trên đà phát triển: đã được ứng dụng nhiều trong công nghiệp thực phẩm nói chung và đồ hộp nói riêng, làm cho giá trị dinh dưỡng của thực phẩm được nâng cao và cất giữ được lâu hơn.

Phân loại: Đồ hộp nước quả:

Căn cứ theo mức độ tự nhiên:

- Nước quả tự nhiên: chế biến từ một loại quả, không pha thêm đường, tinh dầu, chất màu Nước quả tự nhiên dùng để uống trực tiếp hoặc để chế biến các loại nước ngọt, rượu mùi Để tăng hương vị nước quả, đôi khi người ta cho lên men rượu một phần hoặc toàn bộ đường có trong nước quả tự nhiên.

- Nước quả hỗn hợp: chế biến bằng cách trộn lẫn nhiều loại nước quả khác nhau, lượng nước quả pha thêm không quá 35% nước quả chính.

- Nước quả pha đường: để tăng vị ngon, một số nước quả như chanh, cam, quýt, người ta thường pha thêm đường.

- Nước quả cô đặc: chế biến bằng cách cô đặc nước quả tự nhiên theo phương pháp đun nóng (bốc hơi) hay phương pháp lạnh đông (tách nước đá) Nước quả cô đặc có lợi là đỡ tốn bao bì, vận chuyển và ít bị vi sinh vật làm hỏng.

Căn cứ theo phương pháp bảo quản:

- Nước quả thanh trùng: đóng vào bao bì kín, thanh trùng bằng cách đun nóng trước hoặc sau khi ghép kín

- Nước quả bảo quản lạnh: bảo quản ở nhiệt độ 0 ÷ 2 o C.

- Nước quả nạp khí: nạp CO 2 để ức chế sự hoạt động của vi sinh vật và tăng tính chất giải khát.

- Nước quả sunfit hóa: bảo quản bằng SO 2 , dùng làm bán chế phẩm.

- Nước quả rượu hóa: pha rượu để ức chế sự hoạt động của vi sinh vật rồi đựng trong bao bì đã thanh trùng.

Căn cứ theo độ trong của sản phẩm:

- Nước quả không có thịt quả: là dịch bào được tách khỏi mô quả chủ yếu bằng cách ép sau đó đem lắng rồi lọc Tùy theo mức độ trong cần thiết mà sử dụng phương pháp lọc thô (nước quả đục) hay lọc kĩ (nước quả trong).

- Nước quả có thịt quả: là dịch bào lẫn với các mô được nghiền mịn và pha chế với nước đường Nước quả không có thịt quả có hình thức hấp dẫn, ít bị biến đổi khi bảo quản hơn nước quả có thịt quả.

1.2.2 Giới thiệu về nước đóng hộp

Nước đóng hộp là một trong những phương pháp dùng máy móc để lấy nước ra của các loại trái cây, rau củ Nhưng vẫn đảm bảo giữ được hương vị thơm ngon và đặc trưng của từng loại, không những thế nước đóng hộp trái cây vẫn còn giữ được hàm lượng dinh dưỡng có sẵn trong mỗi loại đó nhưng đã loại bỏ đi nhũng phần không liên quan và có thể không được tốt cho sức khỏe chúng ta như vỏ, hạt, các thớ xơ và xơ của trái cây, rau củ.

Trong những năm gần đây, sản phẩm được làm từ nước đóng hộp rất nhiều để phục vụ cho người tiêu dùng Dừa là một trong những loại được người dùng ưa chuộng nhất Dừa chứa các thành phần dinh dưỡng tốt cho sức khỏe, là nguồn dinh dưỡng phong phú, cung cấp nhiều năng lượng cho cơ thể, phục vụ nhu cầu tiêu thụ trong nước và xuất khẩu

Dưới đây là một số sản phẩm nước dừa đóng hộp đã có mặt trên thị trường:

Hình 1.7 Sản phẩm nước dừa đóng hộp 1.2.3 Ứng dụng của sản phẩm

Sản phẩm có tính tiện lợi cao cho người sử dụng, có thể dùng ở mọi lúc, mọi nơi, dễ bảo quản ở nhiệt độ thường, lại có nhiều chất dinh dưỡng Nước dừa đóng hộp chứa nhiều khoáng chất, dinh dưỡng, chất chống oxy hóa nên rất có lợi cho cơ thể.Đặc biệt, nó còn có 2 công dụng nổi bật là giảm cân và chống ung thư Trong nước dừa có chứa rất nhiều vitamin tốt cho sức khỏe.

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ VÀ THUYẾT MINH

Sơ đồ khối quy trình công nghệ

Hình 2.1 Sơ đồ quy trình sản xuất nước dừa đóng hộp

Thuyết minh quy trình sản xuất nước dừa đóng hộp

Nguyên liệu dùng để sản xuất là dừa trái.

- Chuẩn bị cho quá trình gia công tiếp theo. Đường

Nấu (80-90°𝐶) Axit citric Đục lỗ - lấy nước

- Phân loại bằng tay, nguyên liệu được vận chuyển trên băng chuyền cao su, công nhân đứng hai bên băng chuyền để làm nhiệm vụ phân loại dừa.

Hình 2.2 Thiết bị phân loại băng chuyền cao su

- Chiều rộng băng tải (mm) 1000

- Bề dày của cao su mặt trên băng tải (mm) 6

- Bề dày của cao su mặt dưới băng tải (mm) 2

Nguyên liệu là dừa được đưa đến băng chuyền ở đó sẽ có 2 công nhân làm nhiệm vụ phân loại dừa.

Loại trừ các tạp chất bụi đất bám xung quanh nguyên liệu là dừa, đồng thời làm giảm một số lượng đáng kể vi sinh vật trên bề mặt nguyên liệu.

Cách thực hiện: Dừa sau khi đã được kiểm tra phân loại sẽ được xe vận chuyển đến và được cho vào buồng rửa băng chuyền Dùng thiết bị rửa xối tưới dưới dạng băng chuyền để rửa, dừa sẽ trải qua 2 giai đoạn ngâm và rửa xối Ngâm là làm cho nước thấm ướt nguyên liệu, làm chất bẩn mềm và bong ra Thời gian ngâm tùy thuộc vào mức độ bám bẩn của nguyên liệu và tác dụng của dung dịch rửa, có thể từ vài phút đến vài chục phút Rửa xối là dùng tác dụng chảy của dòng nước để kéo chất bẩn còn lại trên bề mặt nguyên liệu sau khi ngâm Nước rửa phải sạch, để nước rửa ít bị nhiễm bẩn người ta dùng nước chảy liên tục trên các bể.

Thiết bị: Máy rửa băng chuyền

Hình 2.3 Thiết bị máy rửa băng chuyền

- Máng dẫn nguyên liệu vào

- Vòi phun nước áp lực cao

Máy được cấu tạo gồm một băng tải bằng thép không rỉ và thùng chứa nước rửa có thể tích tương đối lớn Băng tải được chia làm 3 phần, phần nằm ngang ngập trong nước, phần nghiêng có các ống phun nước mạnh và một phần nằm ngang ở phía cao. Bên dưới băng tải phần ngập trong nước có bố trí các ống thổi khí nhận không khí từ một quạt đặt bên ngoài Trong giai đoạn ngâm, nguyên liệu ở trên phần mặt bằng nằm ngang ngập trong nước, các cặn bẩn bám bên ngoài bề mặt quả sẽ bị bong ra Băng tải di chuyển sẽ mang nguyên liệu đi dần về phía băng chuyền nghiêng Hiệu quả của quá trình ngâm được tăng cường nhờ phối khí làm xáo trộn nước và nguyên liệu trên mặt bằng, làm tăng diện tích tiếp xúc nguyên liệu và nước nên thời gian ngâm được rút ngắn Khi nguyên liệu di chuyển đến phần nghiêng của băng, các vòi phun nước với áp suất cao đến 2-3 at sẽ rửa sạch cặn bẩn Ở cuối quá trình rửa, nguyên liệu di chuyển đến phần nằm ngang phía trên để làm ráo nước.

Dừa sau khi được đục lỗ sẽ dễ dàng lấy nước hơn.

Chuẩn bị cho quá trình gia công tiếp theo.

Có nên thêm công đoạn tách xơ dừa hay không?

Không cần thêm công đoạn tách xơ dừa Vì, sau quá trình đục lỗ để lấy nước thì sẽ có công đoạn lọc, lượng xơ dừa có trong nước do quá trình đục lỗ sẽ được lọc sạch rồi đến công đoạn tiếp theo Bên cạnh đó xơ dừa cũng không ảnh hưởng nhiều đến quy trình lấy nước dừa nên không cần thêm công đoạn tách xơ dừa.

Hình 2.4 Bộ đôi máy lấy nước dừa và cắt đôi quả dừa

Dừa sau khi được đặt và được giữ cố định để trong quá trình đục lỗ lấy nước dừa sẽ không bị lệch Phía dưới trái dừa được đặt một cái phễu, bên trong cái phễu có một thanh inox nhọn Ở dưới phễu có một thùng để hứng nước dừa Sau khi đã ổn định sẽ bắt đầu tiến hành đục lỗ lấy nước, quá trình lấy nước dừa được tiến hành như sau Dừa được đưa vào vị trí cố định, sau đó một lực mạnh tác dụng xuống trái dừa, làm cho trái dừa đâm vào thanh inox khoảng 5-7cm Sau đó nhấc trái dừa lên và nước dừa sẽ chảy qua cái phễu rồi vào thùng chứa.

Chuẩn bị: nhằm chuẩn bị cho quá trình kế tiếp thuận lợi hơn.

Hoàn thiện : làm trong dịch nước giúp ổn định độ trong nước không bị đục trở lại.

Quá trình làm trong do tác dụng tác dụng của enzym pectinase chia thành 3 giai đoạn:

Giai đoạn 1 : giai đoạn bất ổn định, đặc trưng bởi sự giảm độ nhớt của dịch quả, phản ánh quá trình thủy phân diễn ra với tốc độ nhanh.

Giai đoạn 2 : các chất tạo thành trong quá trình thủy phân bắt đầu kết lắng, sự thủy phân pectin vẫn còn chậm, giai đoạn này kết thúc khi cặn đã lắng hoàn toàn.

Giai đoạn 3 : kết thúc sự phân giải pectin, có thể xác định bằng cách cho lắng bằng ion Ca 2+ mà không thấy pectin.

Nguyên liệu sau khi được xử lý thì được cho vào bồn ủ enzym, điều chỉnh nhiệt độ dao động ở 45 - 55℃, tốt nhất ở 50℃, thời gian ủ 1 giờ.

2.2.5.2 Nguyên tắc hoạt động: Đầu tiên đưa dịch quả vào thiết bị ủ đồng thời tiến hành bổ sung enzyme pectinase(0.3%) để tăng khả năng tiếp xúc của enzyme với dịch thì ta tiến hành khuấy dịch quả.

2.2.5.3 Các biến đổi nguyên liệu

- Vật lý : độ nhớt dịch ép giảm do pectin đã được thủy phân, độ trong tăng lên do phân giải pectin thành các phân tử hòa tan và kết lắng các chất tạo thành trong quá trình thủy phân.

- Hóa sinh : các phản ứng xúc tác bởi enzyme diễn ra như phản ứng thủy phân pectin thành những phân tử nhỏ hơn nhanh hơn.

Các biến đổi khác không đáng kể.

Gia nhiệt ở nhiệt độ 95℃ trong thời gian 25 phút, để loại bỏ kết tủa Chuẩn bị cho quá trình lọc, vô hoạt enzyme, tiêu diệt hoặc ức chế hệ vi sinh vật, tạo điều kiện cho quá trình lọc trong.

Hình 2.6 Thiết bị trao đổi nhiệt khung bản

 Cấu tạo: Gồm có các thanh đỡ, khung đỡ, các tấm trao đổi nhiệt và các con lăn.

Thiết bị trao đổi nhiệt kiểu khung bản là tạo ra các dòng chảy của các lưu thể ngược chiều nhau bên trong bề mặt của các tấm trao đổi nhiệt để tăng cường quá trình trao đổi nhiệt Các tấm trao đổi nhiệt khi ép chặt vào nhau hình thành các khe hẹp để cho các lưu thể đi xen kẽ nhau Trong một thiết bị trao đổi nhiệt có thể bố trí một dòng chảy đơn (hướng chảy của một lưu thể trong thiết bị khi đi qua các tấm chỉ theo một hướng) hoặc dòng chảy kép (dòng chảy của lưu thể trong thiết bị có thể phân thành nhiều hướng) Theo mỗi hướng chảy của một lưu thể lại bao gồm nhiều dòng song song nhau.

2.2.6.3 Các biến đổi nguyên liệu:

Có thể tổn thất một số hợp chất hóa học mẫn cảm với nhiệt độ như protein, các hợp chất thơm, chất màu,…hay tạo ra một số hợp chất hóa học khác ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, một số vi sinh vật bị ức chế, hệ enzyme bị vô hiệu hoạt, có sự tách pha giữa protein kết tủa và dịch quả.

Quá trình lọc giúp cải thiện chỉ tiêu độ trong của sản phẩm Chuẩn bị cho quá trình phối trộn

Vật lý: Độ trong tăng dần

Hóa học: Không xảy ra quá trình chuyển pha trong khi lọc

Các biến đổi khác không đáng kể

Hình 2.7 Thiết bị lọc khung bản

2.2.7.3 Nguyên lý hoạt động: Đây là thiết bị lọc áp lực được cấu tạo chủ yếu là khung và bản Khung giữ vai trò chứa bã lọc và là nơi nhập huyền phù vào Bản tạo ra bề mặt lọc với các rãnh dẫn nước lọc hoặc là các lỗ lọc Khung và bản thường được chế tạo dạng hình vuông và phải có sự bịt kín tốt khi ghép khung và bản Khung và bản được xếp liên tiếp nhau trên giá đỡ Giữa khung và bản là vách ngăn lọc Ép chặt khung và bản nhờ cơ cấu đai vít xoắn nhờ tay quay Lỗ dẫn huyền phù nhập liệu của khung và bản được nối liền tạo thành ống dẫn nhô ra để ghép với hệ thống cấp liệu Nước lọc chảy ra từ bản qua hệ thống đường ống và lấy ra ngoài Bã được giữ lại trên bề mặt vách ngăn lọc và được chứa trong khung Khi bã trong khung đầy thì dừng quá trình lọc để tiến hành rửa và tháo bã Trong quá trình lọc, chất rắn trong huyền phù được giữ lại nhờ một lớp vật liệu lọc

- Quá trình nấu syrup đường sẽ làm thay đổi thành phần hóa học của syrup, làm tăng hàm lượng chất khô và tăng độ ngọt

- Các vi sinh vật sẽ bị ức chế tiêu diệt nhờ đó mà thời gian bảo quản syrup sẽ tăng lên 2.2.8.2 Các biến đổi nguyên liệu:

Vật lý: Độ nhớt tăng thay đổi về tỷ trọng của syrup sau quá trình nấu, thay đổi các chỉ tiêu nhiệt lý, độ trong, độ khúc xạ ,…

Hóa lý: Có sự hòa tan của saccasose vào nước, sự bay hơi của nước, sự hấp thụ một số tạp chất.

Sinh học: Hệ vi sinh vật bị tiêu diệt.

Hóa học: Có sự thay đổi về thành phần của các chất: từ nước và đường nguyên chất ở dạng riêng lẽ, ta đã nấu để hòa tan tạo dung dịch đường có nồng độ nhất định. Phương pháp thực hiện: Sử dụng thiết bị nồi hai vỏ có cánh khuấy dạng mái chèo để nấu

Hình 2.8 Thiết bị nồi hai vỏ

Trước tiên bơm nước vào trong thiết bị và gia nhiệt 55-60 0 C Cho cánh khuấy hoạt động với vận tốc 30-50 vòng/phút rồi bắt đầu cho đường vào Khi đường hòa tan hết trong nước, tiến hành gia nhiệt dung dịch đến 85-90 0 C bổ sung acid citric và giữ nhiệt độ này kéo dài 30 phút, tùy theo độ pH của nguyên liệu mà bổ sung acid citric cho phù hợp để chỉnh pH của dịch sau khi phối trộn với đường.

Khi dung dịch còn nóng thì đem lọc để tách cặn, tạp chất cơ học lẫn trong đường lọc bằng thiết bị khung bản Sau khi lọc bằng thiết bị khung bản thì tiến hành làm nguội để phối trộn.

CÂN BẰNG VẬT CHẤT

Năng suất của nhà máy sản xuất nước dừa đóng hộp

3.1.1 Biểu đồ sản xuất của nhà máy

Dựa vào bảng thu nhập nguyên liệu của phân xưởng và số lượng nguyên liệu nhập vào, ta có thể lập ra kế hoạch làm việc trong một tháng, số ca làm việc của nhà máy.

- Năng suất của nhà máy: Lượng nước dừa thành phẩm 1000 lít/ca

- Số ngày trong năm: 365 ngày

- Ngày nghỉ chủ nhật: 52 ngày

- Số ngày làm việc trong năm: 287 ngày

- Mỗi ngày làm việc 2 ca, mỗi ca làm việc 8 giờ => 16 giờ/ngày

- Nhà máy sản xuất 11 tháng Tháng 2 nghỉ vì khoảng thời gian này phân xưởng sữa chữa và bảo trì máy móc thiết bị để phục vụ cho việc sản xuất được tốt và lâu dài hơn.

Bảng 3.1: Biểu đồ sản xuất của phân xưởng

3.1.2 Các thông số ban đầu

Tính chất của nguyên liệu:

- Độ Bx của nước dừa sau khi lọc: 5%

Tính chất sản phẩm: (Dựa theo tạp chí phát triển KH&CN, tập 11, số 01-2008)

- Hàm lượng chất khô hòa tan: 7%

Mức tổn thất hay hao phí nguyên liệu trong công đoạn phân loại, rửa, đục lỗ - lấy nước, làm trong, ủ enzym, lọc, phối trộn, lọc membrane, rót hộp – ghép mí được tính theo tỉ lệ hao hụt nguyên liệu trước đó:

Bảng 3.2: Tổn thất trên từng công đoạn của quy trình sản xuất nước dừa đóng hộp

STT Công đoạn Tỉ lệ hao hụt (%)

3 Đục lỗ - lấy nước 85 (hao hụt vỏ)

Tính cân bằng vật chất cho 1000kg nguyên liệu

- Công thức tính lượng nguyên liệu đầu vào sau mỗi công đoạn sản xuất:

Trong đó: G1: Lượng đầu ra của dừa trước khi qua các công đoạn

G: Lượng đầu vào của dừa trước khi qua các công đoạn

Thh: Tổn thất hao hụt qua các công đoạn

3.2.1 Quá trình lựa chọn phân loại

Khối lượng đầu vào của quá trình lựa chọn – phân loại: G= 1000 kg

Khối lượng đầu ra sau khi lựa chọn – phân loại là:

Sau quá trình phân loại thu được là G1= 990 kg

Khối lượng đầu ra sau khi rửa là:

3.2.3 Quá trình đục lỗ - lấy nước

Sau quá trình rửa thu được là G2= 985,05 kg

Khối lượng đầu ra sau khi đục lỗ - lấy nước là:

Sau quá trình đục lỗ - lấy nước thu được là G3= 147,76 kg Khối lượng đầu ra sau khi làm trong là:

3.2.5 Quá trình xử lý enzym

Tỷ lệ enzym pectinase bổ sung 0,5%

Khối lượng đầu ra sau khi xử lý enzyme là:

Nhiệt độ gia nhiệt là 95℃ trong thời gian 25 phút Hao hụt là: T6 = 1%

Sau quá trình xử lý enzym thu được là G5 = 145,55 kg Khối lượng đầu ra sau khi gia nhiệt là:

Sau quá trình gia nhiệt thu được là G6= 144,09 kg

Khối lượng đầu ra sau khi lọc là:

Tỉ lệ phối chế giữa nước dừa và dịch syrup là 1 : 2 [1]

Sau quá trình lọc thu được là G7 = Gdừa= 143,37 kg

Vì vậy, năng suất dịch syrup là: Gsyrup = 143,37 * 2 = 286,74 kg

 Vậy khối lượng đầu vào của quá trình phối chế là:

3.2.8.1 Cân bằng vật chất cho quá trình nấu syrup đường

Ta có: Nồng độ chất khô của sản phẩm:

Cdừa * Gdừa + Csyrup * Gsyrup = Csản phẩm * (Gdừa + Gsyrup)

- Tính lượng đường có trong syrup đường:

Trong đó: C% là nồng độ dung dịch C%= Csyrup = 8% mct là khối lượng chất tan (khối lượng đường hòa tan trong dịch syrup) mdd là khối lượng dung dịch syrup đường mdd = Gsyrup = 286,74 kg

 Lượng đường có trong syrup là: mct= C% × m dd = 8∗286,74 = 22,94 kg

Bảng 3.3: Hao hụt của quá trình nấu syrup đường [1]

- Tính lượng đường cần sử dùng pha chế là:

T là lượng đường dùng để pha chế

D là khối lượng đường có trong syrup D = 22,94 kg x1, x2, …, xn là tỉ lệ hao hụt của từng công đoạn n là số công đoạn

Vậy lượng đường sử dùng để nấu syrup là:

- Tính lượng acid citric có trong syrup đường:

Ta có: Axo+Byo = Czo [2]

Trong đó: A là khối lượng của dừa A= Gdừa = 143,37 kg

B là khối lượng của dịch syrup B= Gsyrup = 286,74 kg

C là khối lượng của quá trình phối chế C= G= 430,11 kg xo là nồng độ acid của dừa xo = 0,5% yo là nồng độ acid có trong dung dịch syrup đường % zo là nồng độ acid của nước dừa zo= 0,45%

Vậy nồng độ acid của dung dịch syrup đường là: yo= (Czo – Axo)/B = (430,11*0,45 – 143,37*0,5)/ 286,74 = 0,425 %

- Khối lượng acid citric có trong dung dịch syrup đường là:

Trong đó: C%= yo= 0,425% là nồng độ acid citric có trong dung dịch syrup mct= macid là khối lượng chất tan (khối lượng acid hòa tan trong dung dịch mdd là khối lượng dung dịch syrup: mdd = 286,74 kg

Bảng 3.4: Hao hụt của acid citric trong quá trình nấu syrup [1]

- Tính lượng acid citric cần dùng pha chế là:

Trong đó: T là lượng acid citric dùng để pha chế

D là khối lượng acid có trong syrup D = 1,22 kg x1,x2,

…,xn là tỉ lệ hao hụt của từng công đoạn n là số công đoạn Vậy lượng acid citric sử dùng để nấu syrup là:

–Khối lượng nước dùng để nấu syrup là:

Mnước= mdd - macid - mct = 286,74 – 1,24 – 23,72 = 261,78 kg

3.2.8.2 Tính khối lượng nguyên liệu sau quá trình phối chế

Khối lượng sau khi phối chế là:

Khối lượng đầu ra của quá trình phối chế là: G7 = 427,96 kg

Khối lượng đầu vào trước khi lọc membrane là:

3.2.10 Quá trình rót hộp – ghép mí

Khối lượng đầu ra của quá trình lọc membrane là: G9 = 425,82 kg

Khối lượng đầu vào trước khi rót hộp – ghép mí là:

Tính cân bằng vật chất theo năng suất nhà máy

- Năng suất nhà máy: 1000 lít/ca

- Bao bì nước dừa: d = 1,05 lít

- Vậy năng suất của nhà máy trong 1h là: 1000 ÷ 8 = 125 lít/h

Khối lượng sản phẩm nhà máy sản xuất trong 1 giờ là:

Khối lượng dừa cần cho 1 giờ là

Bảng 3.5: Bảng tổng kết cân bằng vật chất của nhà máy sản xuất nước dừa đóng hộp

CBVC cho 1000 kg nguyên liệu

STT Công đoạn Khối lượng

TÍNH TOÁN VÀ CHỌN THIẾT BỊ

Thiết bị đục lỗ - lấy nước

4.5 Thiết bị gia nhiệt bản mỏng 37

4.6 Thiết bị ép lọc khung bản 37

4.9 Máy rót hộp vô trùng 40

4.13 Thiết bị lọc khung bản 43

Hiện nay, thị trường nước giải khát càng ngày càng phát triển với nhu cầu tiêu thụ lớn, việc đa dạng hóa sản phẩm là nhu cầu thiết yếu của người tiêu dùng Nước uống đóng hộp là một sản phẩm tiện lợi do dễ sử dụng và bảo quản được lâu, có giá trị dinh dưỡng cao, đồng thời cũng trở thành một trong những sản phẩm được tiêu thụ nhiều vì lợi ích cũng như những đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm.

Với sự phát triển kinh tế của nước ta, chất lượng cuộc sống của người dân ngày càng tăng Đặc biệt ngày nay con người ngày càng quan tâm đến các sản phẩm mang lại sức khỏe tốt vì vậy các sản phẩm vừa ngon vừa tốt cho sức khỏe sẽ có một sức tiêu thụ lớn Một trong sự lựa chọn hàng đầu của người tiêu dùng đó là các loại nước từ trái cây chứa nhiều vitamin và muối khoáng cung cấp cho cơ thể Một trong những sản phẩm mới nhất hiện nay không thể không nhắc đến đó là nước dừa đóng hộp Đây là một loại nước uống được chế biến từ dừa tốt cho sức khỏe, cung cấp các chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể, ngoài ra còn có một số công dụng như làm đẹp da, giúp giảm cân, tốt cho tim mạch, là loại nước giải khát rất thích hợp với khí hậu nhiệt đới ở nước ta Dừa có giá trị dinh dưỡng cao cung cấp cho cơ thể các thảnh phần như: đường, axit hữu cơ, vitamin Nhờ có đầy đủ và cân đối các chất ấy nên nước dừa có hương vị rất thơm ngon thu hút thị hiếu người tiêu dùng và rất tốt cho sức khỏe con người.

Xuất phát từ những vấn đề trên để hiểu rõ hơn về sản phẩm này em đã chọn đề tài

“Thiết kế phân xưởng sản xuất nước dừa đóng hộp năng xuất 1000 lít/ca”.

1.1.Tổng quan về nguyên liệu

Thiết bị gia nhiệt bản mỏng

4.6 Thiết bị ép lọc khung bản 37

4.9 Máy rót hộp vô trùng 40

Thiết bị lọc khung bản

Thông số kỹ thuật của máy lọc khung bảng

- Kích thước thiết bị: 1500×440×1040mm

- Ta có năng suất công đoạn lọc: 44,66 kg/h

-Vậy ta chọn số thiết bị là N = 44,66/100= 0,45

-Vậy ta chọn 1 thiết bị.

Hình 4.6 Thiết bị ép lọc khung bản.

Thiết bị phối trộn

Thông số kỹ thuật của thiết bị phối trộn:

Năng suất thiết bị 1000 kg/h

Tốc độ cánh khuấy 720 vòng/phút

Vật liệu Thép không rỉ

Chọn thùng phối chế bằng thép không rỉ, có cánh khuấy, có đường kính thân trụ D00mm, chiều cao thân trụ H 00mm, chiều cao nón h@0mm.

Tính và chọn thiết bị:

- Khối lượng nguyên liệu công đoạn phối trộn là: 133,24 kg/h

Chọn 1 thiết bị phối trộn.

Thiết bị lọc membrane

-Chiều dài: 1016mm; đường kính: 201mm

-Áp lực nước đầu vào: 40 psi, 2.8 kg/cm3 hoặc bồn nước cao 10 m trở lên hoặc dùng bơm 1 HP

- Van xúc xả tự động

- Năng suất công đoạn lọc: 132,58 kg/h

 Số thiết bị công đoạn này là: 132,58/1000 = 0,13

Vậy chọn 1 thiết bị lọc

Bồn chứa nước

Băng tải cổ ngỗng ( từ công đoạn phân loại đến rửa)

Tiêu đề	Thiết kế phân xưởng sản xuất nước dừa đóng hộp năng suất 1000 lít/ca
Tác giả	Lê Thị Thanh Nhi
Người hướng dẫn	Th.S Trần Thị Ngọc Linh
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật - Đại học Đà Nẵng
Chuyên ngành	Công Nghệ Thực Phẩm
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2020
Thành phố	Đà Nẵng

Định dạng
Số trang	60
Dung lượng	1,63 MB