Thiết kế nhà máy sản xuất nước ép ổi năng suất 1000 hộp giờ

TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT

Tính cân bằng vật chất cho 100kg nguyên liệu

- CHƯƠNG 5: Tính và lựa chọn thiết bị

- CHƯƠNG 6: Tính cân bằng năng lượng

- CHƯƠNG 7:Tính diện tích mặt bằng nhà máy

- CHƯƠNG 8: Kiểm tra chất lượng sản phẩm - CHƯƠNG 9: An toàn lao động và vệ sinh xí nghiệp

Bản vẽ gồm có 5 bản vẽ được thể hiện trên cỡ giấy 𝐀𝟏 bao gồm:

- Bản vẽ sơ đồ quy trình công nghệ: Thể hiện đầy đủ và rõ ràng nhất các công đoạn trong phân xưởng sản xuất chính

- Bản vẽ tổng hợp mặt bằng phân xưởng: Thể hiện cách bố trí, khoảng cách giữa các thiết bị trong phân xưởng

- 2 bản vẽ mặt cắt phân xưởng: Thể hiện được hình dạng của các thiết bị trong phân xưởng theo mặt cắt đứng, kết cấu mái nhà

- Bản vẽ tổng mặt bằng nhà máy: Thể hiện được cách bố trí và xếp đặt phân xưởng sản xuất chính và các công trình phụ trong nhà máy

Em xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy cô trong trường và các thầy cô trong Khoa Công nghệ Hóa học – Môi trường, đặc biệt là các thầy cô bộ môn Kỹ thuật thực phẩm đã tận tình giảng dạy, hướng dẫn và truyền đạt kiến thức lẫn kinh nghiệm cho những sinh viên như chúng em có thể hoàn thành tốt chương trình học cũng như hoàn tất đồ án tốt nghiệp

Em cũng đặc biệt gửi lời cảm ơn chân thành tới cô Trần Thị Ngọc Linh đã nhiệt tình hướng dẫn, chỉ bảo, tạo điều kiện và giúp đỡ em trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp

Cuối cùng, xin cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè đã luôn quan tâm, động viên, giúp đỡ em trong suốt thời gian học tập tại trường cũng như quá trình thực hiện đề tài này

Những phần có sử dụng tài liệu tham khảo có trong đồ án đã được liệt kê rõ ràng tại phần tài liệu tham khảo Đồng thời những số liệu hay kết quả trình bày trong đồ án đều mang tính chất trung thực, không sao chép, đạo nhái Nếu như sai tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm và chịu tất cả các kỷ luật của bộ môn cũng như nhà trường đề ra

1.1 Thị trường nước ép trái cây ở nước ta 1

1.3.3 Cơ sở hạ tầng và giao thông 2

2.1 Tổng quan về nguyên liệu sản xuất 4

2.2 Tổng quan về nước quả 10

2.2.2 Tình hình nghiên cứu về nước giải khát 12

CHƯƠNG 3: THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 13

3.1 Quy trình công nghệ sản xuất nước ép ổi 13

3.2 Thuyết minh quy trình công nghệ 14

CHƯƠNG 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 32

4.1 Tính toán cho quá trình sản xuất 32

4.2 Tính cân bằng vật chất cho 100kg nguyên liệu 32

4.3 Tính cân bằng vật chất theo năng suất nhà máy 36 CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ 38 5.1 Thiết bị phân loại ổi 38 5.2 Thiết bị rửa xối 39

5.5 Bồn xử lý enzyme 40 5.6 Thiết bị ép trục vít 41 5.7 Thiết bị gia nhiệt bản mỏng 42 5.8 Thiết bị lọc ép 42 5.9 Thiết bị nấu syrup 43

6.1 Nhiệt lượng cho 1 giờ sản xuất 47 6.1.1 Nhiệt lượng cung cấp cho thiết bị chần 47 6.1.2 Nhiệt lượng cung cấp cho thiết bị gia nhiệt 47

6.1.3 Nhiệt lượng cung cấp cho thiết bị chần thanh trùng 47

6.2 Lượng hơi cho 1 giờ sản xuất 47

6.2.1 Lượng hơi cần cung cấp cho quy trình chần 47 6.2.2 Lượng hơi cần cung cấp cho quy trình gia nhiệt 47 6.2.3 Lượng hơi cần cung cấp cho quy trình thanh trùng 47

6.3 Lượng nước cho 1 giờ sản xuất 48

6.3.1 Nước dùng trong sản xuất 48

6.3.2 Tính lượng nước dùng cho sinh hoạt: 48 6.4 Lượng điện cho 1 giờ sản xuất 48 CHƯƠNG 7: TÍNH XÂY DỰNG 50

7.2 Bố trí tổng thể nhà nhà máy 51

7.2.3 Phòng thí nghiệm và phát triển sản phẩm: 51

7.2.6 Nhà vệ sinh, nhà tắm: 51

7.2.11 Khu xử lí nước thải và xử lí rác thải: 52 7.2.12 Nhà nghỉ công nhân: 52

CHƯƠNG 8: KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM 54

8.3 Các chỉ tiêu chất lượng nước trái cây thành phẩm 55

CHƯƠNG 9: VỆ SINH VÀ AN TOÀN LAO ĐỘNG 57

9.1.3 Phòng tránh lây nhiễm chéo 58

9.1.4 Vệ sinh, khử trùng nhà xưởng, thiết bị 58

9.2.2 An toàn về thiết bị 59

DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 2.1: Thành phần dinh dưỡng của quả ổi tính trên 100g ăn được (Viện Dinh dưỡng- Bộ Y Tế) 6

Bảng 2.2 Chỉ tiêu cảm quan của đường tinh luyện 8

Bảng 2.3: Chỉ tiêu hóa lý của đường 8

Bảng 2.4: Chỉ tiêu về dư lượng SO2 và kim loại nặng trong đường tinh luyện 8

Bảng 2.5: Chỉ tiêu vi sinh vật của đường tinh luyện 9

Bảng 4.1: Dự đoán tổn thất hao hụt qua các công đoạn 32

Bảng 4.2: Tính chất nguyên liệu trong dịch nước ép ổi tính theo khối lượng 32

Bảng 4.3: Yêu cầu chất lượng sản phẩm 32

Bảng 4 4: Cân bằng vật chất cho 100 kg nguyên liệu 35

Bảng 6.1 Lượng điện năng của các thiết bị trong phân xưởng 48

Bảng 7.1 Diện tích sử dụng của thiết bị trong phân xưởng sản xuất 50

Bảng 7.2 Tổng hợp các công trình xây dụng trong nhà máy 52

Bảng 8.1 Tiêu chuẩn đường theo Codex 55

Bảng 8.2 Chỉ tiêu cảm quan của nước ép ổi (TCVN 7946:2008) 55

Bảng 8.3 Chỉ tiêu hóa lý của nước ép ổi (TCVN 6299:1997) 55

Bảng 8.4 Chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm (QCVN 6-2:2010/BYT) 56

DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 2.1 Quả ổi 4

Hình 2.2 Cấu tạo của acid citric

9Hình 3.3 Công thức hóa học của Acid ascorbic

10 Hình 3.1 Máy phân loại ổi 14 Hình 3.2 Máy rửa xối 16 Hình 3.3 Máy chần 17Hình 3.4 Máy nghiền xé 19Hình 3.5 Bồn xử lý enzyme 20 Hình 3.6 Thiết bị ép trục vít 21Hình 3.7 Thiết bị gia nhiệt bản mỏng 23 Hình

Hình 3.9 Thiết bị nấu syrup

29Hình 3.12 Thiết bị thanh trùng

30 Hình 5.1 Thiết bị phân loại ổi 31 Hình 5.2 Thiết bị rửa xối 32 Hình 5.3 Thiết bị chần 39 Hình 5.4 Thiết bị nghiền xé 40Hình 5.5 Bồn xử lý enzyme 40 Hình 5.6 Thiết bị ép trục vis 41 Hình

5.7 Thiết bị gia nhiệt bản mỏng 42

Hình 5.8 Thiết bị lọc ép

42 Hình 5.9 Thiết bị nấu syrup 43 Hình 5.10 Thiết bị rót hộp 44 Hình 5.11 Thiết bị ghép mí 44 Hình 5.12Thiết bị thanh trùng 45

DANH SÁCH KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam

QCVN: Tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia

KCS: Kiểm soát chất lượng thực phẩm

CFU: Colony Froming Units dưỡng cho cơ thể, đặc biệt là các loại vitamin Trái cây chín hái ăn ngay thì rất tốt vì nó còn giữ nguyên vẹn các chất dinh dưỡng có trong quả Nước ta là một nước nhiệt đới gió mùa nên thích hợp cho việc trồng cây ăn trái, đa dạng và phong phú Trái cây thu hoạch theo vụ mùa, khó bảo quản lâu dài, dễ dập nát, khó vận chuyển Vì thế mà người ta cần tìm ra các phương pháp chế biến khác nhau để tạo ra sản phẩm mới nhằm tăng thời gian bảo quản, tăng giá trị cho sản phẩm Sản phẩm nước ép ổi cũng được tiến hành sản xuất ở nhiều nước trên thế giới Bên cạnh khả năng cung cấp chất dinh dưỡng cho cơ thể, sản phẩm này còn mang lại tính tiện lợi trong sử dụng, tiết kiệm nhiều thời gian với giá cả thích hợp Ổi là loại trái cây phổ biến ở nước ta, trái ổi không chỉ là loại trái cây được nhiều người ưa thích mà ổi còn mang lại một lợi ích về sức khỏe vô cùng to lớn, có khả năng chữa một số bệnh như tiêu chảy, lỵ, táo bón,…đồng thời còn có tác dụng tốt với hệ hô hấp Sản phẩm nước ổi đóng chai cũng đã được tiến hành sản xuất ở nhiều nước trên thế giới Bên cạnh khả năng cung cấp chất dinh dưỡng cho cơ thể, sản phẩm này còn mang lại tính tiện lợi trong sử dụng , tiết kiệm nhiều thời gian và giá cả thích hợp

Vì vậy, đồ án này sẽ đề cập tới việc thiết kế nhà máy sản xuất nước ép ổi năng suất

CHƯƠNG 1: LUẬN CHỨNG KINH TẾ KỸ THUẬT

1.1 Thị trường nước ép trái cây ở nước ta

Trong những năm gần đây, người dân Việt Nam đã có ý thức hơn về các sản phẩm sức khỏe, do đã có sự gia tăng đáng kể về bệnh tiểu đường, cao huyết áp và ung thư Ý thức về sức khỏe đã dẫn đến sự thay đổi trong xu hướng tiêu dùng đồ uống Người Việt Nam hiện đang hướng tới những thức uống lành mạnh hơn, có nhiều dinh dưỡng hơn và ít đường hơn Người tiêu dùng sẵn sàng trả nhiều tiền hơn cho các sản phẩm lành mạnh hơn, chi tiêu ít hơn cho nước ngọt có ga Tốc độ tăng trưởng doanh thu của nước giải khát có ga tại Việt Nam đã giảm từ 27,9% năm 2011 xuống còn 9,3% năm 2019 và được dự đoán sẽ tiếp tục giảm trong tương lai Trong khi đó, doanh thu giá trị đồ uống tự nhiên tốt cho sức khỏe đạt 4,9 tỷ USD vào năm 2019 và được dự báo sẽ tiếp tục tăng [10] Đồ uống tốt cho sức khỏe phù hợp với xu hướng đồ uống mới tốt nhất là đồ uống có nguồn gốc hữu cơ, tự nhiên Nước trái cây, đặc biệt là nước trái cây đóng gói đang trở thành lựa chọn phổ biến của người tiêu dùng Việt Nam

1.2 Chọn cơ cấu sản phẩm

Hiện nay xu hướng sản phẩm thực phẩm tự nhiên tốt cho sức khỏe ngày càng ưa chuộng, các sản phẩm không những phải đáp ứng về mặt dinh dưỡng mà còn phải đáp ứng về mùi vị, cảm quan, tính tiện lợi, nhanh chóng, an toàn vệ sinh thực phẩm vì vậy sản phẩm nước ổi ép đáp ứng đầy đủ các tiêu chí trên có thể đưa vào phát triển và sản xuất quy mô công nghiệp

Trong các sản phẩm chế biến từ quả ổi, nước ép ổi được tiêu thụ nhiều nhất vì đặc tính dinh dưỡng thơm ngon dễ sử dụng thuận tiện cho việc vận chuyển bảo quản lâu dài thích hợp cho mọi đối tượng

1.3 Địa điểm xây dựng nhà máy và năng suất

Chọn địa điểm xây dựng nhà máy ở khu công nghiệp Tây Pleiku, thành phố Pleiku, Gia Lai

Dân số tỉnh Gia Lai: hơn 1,5 triệu người

Khí hậu: Gia Lai thuộc vùng khí hậu cao nguyên nhiệt đới gió mùa nên có độ ẩm cao, lượng mưa lớn, thời tiết không có bão và không có sương muối Khí hậu chia làm hai

SVTH: Vũ Thị Thu Hằng GVHD: ThS.Trần Thị Ngọc Linh 1 mùa rõ rệt là mùa mưa và mùa khô Trong đó mùa mưa thường bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 10 hàng năm Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau

Với dân số hiện tại hơn 1,5 triệu người, người dân Gia Lai tập trung đông đúc ở thành phố Pleiku cùng với dân số đang bước vào “thời kỳ vàng”, đây cũng là thời cơ, thách thức để thúc đẩy tăng trưởng kinh tế nhờ vào đội ngũ lao động trẻ dồi dào là lực lượng quan trọng góp phần đáng kể trong việc phát triển kinh tế, tạo ra nhiều của cải xã hội, giải quyết việc làm, giảm nhẹ gánh nặng về an sinh xã hội

Vì vậy việc xây dựng nhà máy sản xuất ở đây sẽ giúp giải quyết vấn đề việc làm cho rất nhiều người, tạo ra nguồn thu nhập ổn định cho họ

1.3.3 Cơ sở hạ tầng và giao thông

Mạng lưới giao thông đường bộ hoàn chỉnh Nhà máy được xây dựng gần trục đường chính sẽ rút ngắn được thời gian vận chuyển nguyên liệu đến nhà máy và vận chuyển sản phẩm tới nơi tiêu thụ Giao thông ở đây rất thuận tiện: gần quốc lộ 1A

Nguyên liệu được thu mua quanh năm tại các hợp tác xã, nhà vườn và các khu vực tỉnh lân cận như Kon Tum, Đak Lak, Đắc Nông

Tính cân bằng vật chất theo năng suất nhà máy 36 CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ 38 5.1 Thiết bị phân loại ổi 38 5.2 Thiết bị rửa xối

Năng suất nhà máy là 1000 hộp/giờ

Dự kiến kế hoạch sản xuất

Nhà máy sẽ làm việc vào những ngày trong tuần, trừ thứ bảy, chủ nhật và những ngày lễ Ở tháng 1 và tháng 2 là những tháng Tết âm lịch nên nhà máy sản xuất ít ngày hơn vào những tháng đó Ở tháng 4 và tháng 10, cần phải nghỉ 1 tuần để bảo trì máy móc và chuẩn bị cho những đợt sản xuất tiếp theo

Nhà máy làm việc mỗi ngày 2 ca, 1 ca 8 giờ Mỗi ngày làm ra được 1 mẻ sản phẩm.

Số giờ làm việc trong một ngày của nhà máy là 16 giờ Thời gian của một quy trình sản xuất là 14 giờ

Vì vậy còn dư 2 giờ để chuẩn bị cho quá trình khởi động máy trước khi đi vào sản xuất

Nhà máy cần sản xuất 1000 hộp sản phẩm/giờ với thể tích 1 lít/hộp nên năng suất của nhà máy một giờ cần sản xuất 1000 lít sản phẩm Khối lượng riêng của sản phẩm: D 1,09 (kg/lít)

SVTH: Vũ Thị Thu Hằng GVHD: ThS.Trần Thị Ngọc Linh 36

Tức là: Khối lượng sản phẩm/thể tích sản phẩm = 1,09

→ khối lượng sản phẩm/giờ là: msản phẩm = 1000 x 1,09 = 1090

(kg) Khối lượng nguyên liệu ổi sản xuất trong 1 ngày : 100 kg nguyên liệu/ngày → 200,18 kg sản phẩm /ngày Tức là:

100/14 kg nguyên liệu/giờ → 200,18/14 kg sản phẩm/giờ

X (kg nguyên liệu/giờ) ← 1090 kg sản phẩm/giờ

Vậy khối lượng nguyên liệu đầu vào cho một giờ sản xuất là:

Bảng 4.2 Cân bằng vật chất cho 1000 hộp/giờ

Quá trình Đầu vào Tổn thất Đầu ra

Trong đó: m ổi = mv phối trộn = m r lọc tinh = 315,03 (kg/giờ)

Ta có: nồng độ chất khô của sản phẩm:

C sp = (C ổi × M ổi + C syrup × M r syrup ) ÷ (M ổi + M r syrup ) %

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ

Ta có công thức tính toán lựa chọn thiết bị làm việc theo phương pháp liên tục như sau:

𝑛 = M Trong đó: n: Số lượng thiết bị

N: Năng suất của dây chuyền ở từng công đoạn (kg/h)

M: Năng suất của thiết bị (kg/h)

5.1 Thiết bị phân loại ổi

Hình 5.1 Thiết bị phân loại ổi

- Thông số kỹ thuật của máy phân cỡ củ quả theo khối lượng và kích thước tự động model: FIRW – 1000:

- Năng suất đầu vào của công đoạn này là: 544,51 kg/giờ -

Số lượng thiết bị cần chọn là:

Vậy chọn 1 thiết bị phân loại ổi

Hình 5.2 Thiết bị rửa xối

- Thông số kỹ thuật của thiết bị rửa xối rau quả:

+ Công suất băng tải: 0,37kw

+ Độ rộng thùng nước: 800mm

Vậy chọn 1 thiết bị rửa xối rau quả.

Thiết bị chần

- Thông số kỹ thuật của thiết bị chần:

2700x950x1250 + Chiều rộng băng tải: 600mm

+ Chiều dài băng tải chần:

Vậy chọn 1 thiết bị rửa chần.

Thiết bị nghiền xé

Hình 5.4 Thiết bị nghiền xé

- Thông số kỹ thuật của thiết bị nghiền:

Vậy chọn 1 thiết bị rửa nghiền.

Bồn xử lý enzyme 40 5.6 Thiết bị ép trục vít 41 5.7 Thiết bị gia nhiệt bản mỏng 42 5.8 Thiết bị lọc ép 42 5.9 Thiết bị nấu syrup

Hình 5.5 Bồn xử lý enzyme

- Thông số kỹ thuật của thiết bị xử lý enzyme:

+ Độ cao: 2000 mm + Áp lực nồi: 0,2 Mpa

Vậy chọn 5 thiết bị xử lý enzyme

5.6 Thiết bị ép trục vít

Hình 5.6 Thiết bị ép trục vít

- Thông số kỹ thuật của thiết bị ép trục vít:

+ Tốc độ ép: 400 vòng/phút

+ Trọng lượng 120 kg + Vật liệu: Inox

Vậy chọn 1 thiết bị ép trục vít

5.7 Thiết bị gia nhiệt bản mỏng

Hình 5.7 Thiết bị gia nhiệt bản mỏng

- Thông số kỹ thuật của thiết bị gia nhiệt bản mỏng:

+ Áp suất thiết kế: 4.0 MPaG max

+ Diện tích trao đổi nhiệt: 0,18 m2/unit - 2500m2/unit

+ Vật liệu tấm: Stainless steel (304,316,316L), Titanium, High Nickel alloy, Nickel + Vật liệu Gasket: NBR, EPDM, IIR, FPM, Silicone, TCG, etc

Vậy chọn 1 thiết bị gia nhiệt bản mỏng

- Thông số kỹ thuật của thiết bị lọc ép:

+ Kích thước tấm lọc: 20×20 cm

Vậy chọn 1 thiết bị lọc ép

- Thông số kỹ thuật của thiết bị nấu syrup:

900x900x1500mm + Khoảng nhiệt độ: 65 – 99 o C + Trọng lượng:

Vậy chọn 2 thiết bị nấu syrup

Hình 5.10 Thiết bị rót hộp

- Thông số kỹ thuật của thiết bị chiết rót:

+ Tốc độ chiếc rót: 40 – 100 chai/phút

Vậy chọn 1 thiết bị nấu chiết rót

Hình 5.11 Thiết bị ghép mí

+ Tốc độ chiếc rót: 150 nắp chai/phút + Kích thước:

Vậy chọn 1 thiết bị ghép mí

Hình 5.12 Thiết bị thanh trùng

- Thông số kỹ thuật của thiết bị thanh trùng:

Diện tích trao đổi nhiệt: 18 m 2

Lượng khí tiêu hao: 104 kg/giờ +

Vậy chọn 1 thiết bị thanh trùng

Bảng 5.1 Bảng tổng kết thiết bị

STT Tên thiết bị Số lượng Kích thước (mm)

1 Thiết bị phân loại ổi 1 4775x4635x1380

6 Thiết bị ép trục vít 1 1000x320x980

7 Thiết bị gia nhiệt bản mỏng 1 1000x320x980

TÍNH NĂNG LƯỢNG

Nhiệt lượng cho 1 giờ sản xuất 47 1 Nhiệt lượng cung cấp cho thiết bị chần 47 2 Nhiệt lượng cung cấp cho thiết bị gia nhiệt

6.1.1 Nhiệt lượng cung cấp cho thiết bị chần

Nhiệt cần cung cấp cho quá trình gia nhiệt nước lên 100 o C:

C là nhiệt dung riêng của dịch ổi (kJ/kgC o ) ΔT = 92,70 * 4,18 * (100 - 30) = 27124,02 kJ T là biến thiện nhiệt độ

- Nhiệt cần cung cấp cho quá trình giữ nhiệt trong 15 phút: Q

(kg) T là thời gian (h) r là nhiệt hoá hơi của nước

(kJ/kg) q là lượng nước bốc hơi trong 1 giờ

6.1.2 Nhiệt lượng cung cấp cho thiết bị gia nhiệt

Nhiệt cần cung cấp cho quá trình gia nhiệt dịch ổi lên 80 o C :

Nhiệt lượng cần cung cấp cho quá trình giữ nhiệt trong 15 phút:

6.1.3 Nhiệt lượng cung cấp cho thiết bị chần thanh trùng

Nhiệt cung cấp cho quá trình gia nhiệt:

Nhiệt cung cấp cho quá trình giữ nhiệt 10 phút;

Lượng hơi cho 1 giờ sản xuất

6.2.1 Lượng hơi cần cung cấp cho quy trình chần

H = 1,05 * Q / 0,9 * r = 1,05 * (27124,02 +1709,98) / 0,9 * 2208 = 9,14 kg/ca r = 2208 kJ/kg: ẩn nhiệt hoá hơi của nước ở áp suất 2 at

6.2.2 Lượng hơi cần cung cấp cho quy trình gia nhiệt

6.2.3 Lượng hơi cần cung cấp cho quy trình thanh trùng

Lượng nước cho 1 giờ sản xuất

6.3.1 Nước dùng trong sản xuất

Nước cho quá trình rửa: W1 = 12 m3/ca

- Nước cho quá trình nấu syrup: W2 = 1797,12 lít/ca

- Nước làm nguội sản phẩm sau khi thanh trùng: W3 = 4188,30 lít/ca

- Nước dùng cho nồi hơi:

Cứ 1 kg nước khi bốc hơi sẽ được 1 kg hơi

Biết rằng cần cung cấp lượng hơi là: 859,41 kg/ca

Do vậy lượng nước cần cung cấp cho lò hơi là: W4 = 859,41 lít/ca

- Lượng nước tiêu hao chiếm10 %: W5= 10%*(W1+ W2+ W3+ W4) = 1844,48 lít/ca

- Lượng nước cần cho vệ sinh thiết bị và nhà xưởng chiếm 20% so với lượng nước dùng cho sản xuất trên => W6 = 3688,97 lít/ca

Tổng lượng nước dùng trong quá trình sản xuất: WsxW1+ W2+ W3+ W4+ W5+ W6 = 24373,28 lít

6.3.2 Tính lượng nước dùng cho sinh hoạt:

Lượng nước dùng cho sinh hoạt chiếm 10% tổng lượng nước dùng cho sản xuất của nhà máy:

Vậy tổng lượng nước tiêu thụ của nhà máy trong một ca sản xuất: WWsx+ Wsh = 26810,61 lít

6.4 Lượng điện chiếu sáng cho 1 giờ sản xuất

Bảng 6.1 Lượng điện năng của các thiết bị trong phân xưởng

Thiết bị Số lượng Công suất

Lượng điện tiêu thụ trong 1 ngày (kw)

Thiết bị phân loại ổi 1 1,37 21,92

Bồn bị xử lý enzyme 5 0,55 8,8

Thiết bị ép trục vít 1 2,2 35,2

Thiết bị gia nhiệt bản mỏng 1 2,5 40

Vậy lượng điện năng sử dụng trong 1 ngày sản xuất là: A

A: Lượng điện tiêu thụ trong khoảng thời gian t P:

Công suất tiêu thụ điện (đơn vị kW) t: Thời gian (đơn vị: h)

Tính điện dùng cho chiếu sáng trong phân xưởng sản xuất: Diện tích phân xưởng: S 1153 m 2

Chọn công suất chiếu sáng riêng: p = 20 W/m 2

Công suất điện chiếu sáng dùng cho cả phân xưởng là:

P = 20 x 1000 = 23060 W Chọn bóng đèn loại 75 W → Số bóng đèn trong phân xưởng :

Công suất chiếu sáng trong 1 ngày:

Vậy điện năng tiêu thụ trong 1 ngày của nhà máy là:

Bảng 7.1 Diện tích sử dụng của thiết bị trong phân xưởng sản xuất

STT Tên thiết bị Số lượng Kích thước (mm) Diện tích

1 Thiết bị phân loại ổi 1 4775x4635x1380 22,13

6 Thiết bị ép trục vít 1 1000x320x980 0,32

Khoảng cách giữa cách thiết bị chính và khoảng cách giữa thiết bị với tường là 1,5 – 2 m, chọn khoảng cách trung bình là 1,5m: 17×1,5 + 16×1,5= 49,5 (m 2 )

Số lượng công nhân trong phân xưởng là 50 người Ta tính diện tích cho 1 người là 2m 2 Do đó, tổng diện tích cho công nhân: 50 x 2 = 100 (m 2 )

Diện tích lối đi trong các nhà máy chiếm 10% tổng các diện tích còn lại Do đó, diện tích cho lối đi trong phân xưởng: 0,1×(263,49+49,5+100)= 41,3(m 2 ) Tổng diện tích phân xưởng theo tính toán: 263,49+49,5+100+41,3= 454,29 m 2

Ta chọn diện tích cho nhà xưởng là : 480 m 2 , với kích thước phân xưởng là 16x30 m Chọn chiều cao của nhà máy là: 10,2 m, bước cột là 6 m

Móng được chôn dưới đất nhận tất cả tải trọng của khung nhà, lực, gió truyền xuống mặt đất Móng làm bằng bê tông cốt thép Cột tựa lên móng và nhận các tải trọng đứng từ mái, tường, lực gió Làm bằng bê tong cốt thép

7.2 Bố trí tổng thể nhà nhà máy

Diện tích nhà máy được chia thành 4 vùng chức năng chính:

- Vùng phía trước phân xưởng: Là nơi bố trí các dãy nhà hành chính, hội trường, cổng ra vào, phòng thí nghiệm phát triển sản phẩm, KCS đầu vào nguyên liệu, KCS đầu ra sản phẩm, cây xanh cảnh quan

- Vùng sản xuất: Là nơi bố trí các nhà xưởng và công trình nằm trong dây chuyền sản xuất chính, kho chứa nguyên liệu, kho thành phẩm, kho chứa lon

- Vùng các công trình phụ trợ: Là nơi bố trí các công trình cung cấp năng lượng cao gồm các công trình cung cấp điện, hơi, nước và xử lý nước thải và các công trình bảo quản kỹ thuật khác

- Vùng bên phải nhà máy: là nơi để xe máy, xe ôtô, nhà ăn, nhà nghỉ phục vụ công nhân

Chọn phòng hành chính có kích thước: D = 5 m, R = 4 m, C = 5 m

Chọn hội trường có kích thước: D = 7 m, R = 4 m, C = 5 m

7.2.3 Phòng thí nghiệm và phát triển sản phẩm:

Chọn phòng thí nghiệm và phát triển sản phẩm có kích thước: D = 5 m, R = 4 m, C = 5 m

Chọn phòng KCS đầu vào có kích thước: D = 4 m, R = 4 m, C = 5 m

Chọn phòng KCS đầu ra có kích thước: D = 4 m, R = 4 m, C = 5 m

7.2.6 Nhà vệ sinh, nhà tắm:

Chọn nhà vệ sinh có kích thước: D = 3 m, R = 3 m, C = 5 m Diện tích xây dụng 3 nhà vệ sinh là:

Chọn khu vực nồi hơi có kích thước: D = 6 m, R = 6 m, C = 5 m

Chọn khu vực trạm bơm có kích thước: D = 6 m, R = 6 m, C = 5 m

Gồm một hệ thống các thiết bị và các bể:

Bốn bể để ngoài trời được xây bằng bê tông, mỗi bể 20 m 3 với D = R = 3 m, C = 3,8 m Các thiết bị được để trong cùng một khu chung với kết cấu xây dựng là bê tông cốt thép

Diện tích toàn khu vực là: 120 m 2 , với D = 12 m, R = 10 m

Chọn khu vực cơ điện có kích thước: D = 6 m, R = 6 m, C = 5 m

7.2.11 Khu xử lí nước thải và xử lí rác thải:

Chọn khu vực xử lí nước thải và rác thải có kích thước: D = 20 m, R = 10 m

Chọn nhà nghỉ công nhân có kích thước: D = 6 m, R = 4 m, C = 5 m

Chọn nhà ăn có kích thước: D = 8 m, R = 4 m, C = 5 m

Chọn khu vực để xe có kích thước: D = 10 m, R = 5 m, C = 5 m S để xe = 50 m 2

Chọn phòng bảo vệ có kích thước: D = 4 m, R = 3 m, C = 4 m

Bảng 7.2 Tổng hợp các công trình xây dụng trong nhà máy STT Tên công trình Kích thước cơ bản (m 2 )

1 Phân xưởng sản xuất chính

480 Nhà toàn khối, mái tôn

2 Phòng KCS đầu vào 16 Nhà toàn khối, mái tôn

3 Phòng KCS đầu ra 16 Nhà toàn khối, mái tôn

4 Khu vực nồi hơi 36 Nhà toàn khối, mái tôn

5 Khu vực cấp nước 120 Nhà toàn khối, mái tôn

6 Khu xử lý nước thải và rác thải

7 Khu vực trạm bơm 36 Khung thép, mái tôn

8 Phòng bảo vệ 12 Nhà toàn khối, mái tôn

9 Khu vực để xe 50 Khung thép, mái tôn

10 Nhà ăn 32 Nhà toàn khối, mái tôn

11 Nhà nghỉ công nhân 24 Nhà toàn khối, mái tôn

12 Phòng hành chính 20 Nhà toàn khối, mái tôn

13 Hội trường 28 Nhà toàn khối, mái tôn

14 Khu vực cơ điện 36 Nhà toàn khối, mái tôn

15 Nhà vệ sinh, nhà tắm 27 Nhà toàn khối, mái tôn

16 Phòng thí nghiệm và phát triển sản phẩm

CHƯƠNG 8: KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM

Mục đích của việc kiểm tra sản xuất là nhằm đảm bảo chất lượng sản phẩm của nhà máy

Quá trình kiểm tra được thực hiện một cách có hệ thống từ khâu nguyên liệu, công nghệ sản xuất, máy móc thiết bị, thao tác của công nhân đến khâu thành phẩm

Các quá trình kiểm tra trên đều phục vụ mục đích đảm bảo yêu cầu chất lượng sản phẩm, về tất cả các mặt như: Giá trị dinh dưỡng, giá trị cảm quan, không độc hại, phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng

+ Kiểm tra nguyên liệu đầu vào

+ Kiểm tra các công đoạn sản xuất +

Kiểm tra sản xuất giúp ta đánh giá được tình hình hoạt động của nhà máy, đề ra biện pháp và kế hoạch hợp lý Đồng thời phát hiện những sai sót để điều chỉnh hoặc có biện pháp cải tiến kỹ thuật để nhà máy hoạt động hiệu quả hơn

Trái cây nguyên liệu thường được lựa chọn theo kinh nghiệm (cảm quan sản phẩm). Nguyên liệu phải đồng đều về kích thước, hình dạng, màu sắc, độ chín

Kích thước và độ lớn: Nguyên liệu cần đạt được kích thước trung bình của giống phát triển bình thường, những cá thể có kích thước quá nhỏ hoặc quá to đều phải loại ra Độ chín: Khi đưa vào sản xuất, nguyên liệu cần đạt đến giai đoạn chín toàn phần Ở độ chín này, lượng dịch bào là nhiều nhất và các thành phần hóa học chứa trong dịch cũng nhiều nhất

Mức độ nguyên vẹn: Trong thu hoạch, vận chuyển, bảo quản, nguyên liệu có thể bị xây xát, dập nát, thối rữa đó là nơi vi sinh vật xâm nhập và phát triển trên trái Chính vì vậy, trước khi chế biến cần loại bỏ những trái bị thối rữa hoàn toàn, hoặc cắt bỏ những phần hỏng Chỉ tiêu này chỉ có thể phân loại bằng thủ công

8.2.2 Nguyên liệu đường Đường sử dụng trong chế biến nước trái cây phải đáp ứng phù hợp với tiêu chuẩn TCVN 7968:2008 (tương đương với CODEX STAN 212:1999) Đường cần được chế biến và xử lý theo các điều khoản thích hợp của TCVN 5603:2008 (CAC/RCP 1-1969 Rev.4 - 2003) Quy phạm thực hành về những nguyên tắc chung đối với vệ sinh thực phẩm và các Quy phạm thực hành vệ sinh và Quy phạm thực hành khác có liên quan.

Bảng 8.1 Tiêu chuẩn đường theo Codex

Tên chỉ tiêu Yêu cầu

Mùi Không có mùi lạ

Hàm lượng chất khô Lớn hơn 99,7%

SO2 Không vượt quá 15mg/kg

Hàm lượng ion kim loại Không tồn tại

8.3 Các chỉ tiêu chất lượng nước trái cây thành phẩm

Sản phẩm nước ép dứa cần đạt chỉ tiêu cảm quan như bảng sau:

Bảng 8.2 Chỉ tiêu cảm quan của nước ép ổi (TCVN 7946:2008)

Trạng thái Thể lỏng, trong, đồng nhất, không có cặn, bã, tạp chất

Màu sắc Vàng đồng đều

Mùi, vị Có mùi thơm đặc trưng, vị chua ngọt tự nhiên của ổi chín pha đường, không có mùi lạ

Sản phẩm nước ép ổi được xét các chỉ tiêu hóa lý sau:

Bảng 8.3 Chỉ tiêu hóa lý của nước ép ổi (TCVN 6299:1997)

STT Chỉ tiêu Yêu cầu

1 Khối lượng tịnh Khối lượng sản phẩm 180±

2 Hàm lượng chất khô (đo bằng khúc xạ kế ở

20 o C), tính bằng %, không nhỏ hơn

3 Độ chảy quy định (đo bằng nhớt kế VZ -4), tính bằng giây

4 Hàm lượng axit chung, tính chuyển ra axit xitric, bằng %, không nhỏ hơn

Hàm lượng kim loại nặng, tính bằng mg trên

1 kg sản phẩm, không lớn hơn:

Sản phẩm không được có vi sinh vật gây bệnh và các hiện tượng hư hỏng chứng tỏ có vi sinh vật hoạt động

Bảng 8.4 Chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm (QCVN 6-2:2010/BYT)

STT Chỉ tiêu Giới hạn tối đa

1 Tổng số vi sinh vật hiếu khí, CFU/ml sản phẩm 100

3 E coli, CFU/ml Không được có

4 Streptococci faecal, CFU/ml Không được có

5 Pseudomonas aeruginosa, CFU/ml Không được có

6 Staphylococcus aureus, CFU/ml Không được có

7 Clostridium perfringens, CFU/ml Không được có

8 Tổng số nấm men và nấm mốc, CFU/ml 10

VỆ SINH VÀ AN TOÀN LAO ĐỘNG

Vệ sinh

Đây là vấn đề không thể thiếu và bắt buộc đối với các nhà máy thực phẩm Các vấn đề cần được quân tâm như:

Phải bố trí thiết bị phù hợp Những nơi nóng nên đặt nhiều cửa sổ, cửa thông gió. Không đặt những thiết bị lớn ở các cửa để hạn chế đối lưu gió Tận dụng ánh sáng tự nhiên qua các cửa sổ, cửa chớp, bố trí đèn điện hợp lý

9.1.2.1 Sử dụng, vệ sinh và bảo quản bảo hộ lao động (BHLĐ)

Quy định BHLĐ: Bao gói (quần áo màu xanh, mũ trắng, giầy vải), chế biến, rót (quần áo màu sáng, mũ trắng, ủng trắng, khẩu trang Khi pha hóa chất: Găng tay cao su, kính nhựa, tạp dề)

Mặc đúng quần áo đã được cấp phát

Thay quần, áo, mũ sạch đã được giặt sạch trước khi vào làm việc (đội mũ đảm bảo kín tóc)

Giữ gìn BHLĐ sạch sẽ trong suốt quá trình làm việc

Hết ca phải thay quần, áo đưa về vị trí tập kết của nhà giặt Đối với mũ người lao động tự giặt khi hết ca làm việc và tự bảo quản

Nếu làm 2 ca liên tục phải thay quần, áo, mũ khi hết ca thứ nhất Ủng trắng trang bị cho công nhân chế biến, rót chỉ được trong khu vực sản xuất thuộc chế biến, rót Cọ sạch bên ngoài bằng xà phòng và nước sau mỗi ca làm việc và cọ sạch bên trong bằng xà phòng 1 lần/1 tuần Cất về nơi quy định có biến tên từng người sau giờ làm Giấy vải của bao gói không được đi vào khu vực chế biến và rót Lau sạch bên ngoài hằng ngày, mang về nhà giặt sạch bằng xà phòng 1 lần/1 tuần

Sử dụng tạp dề, găng tay cao su, kính nhựa khi pha hóa chất Rửa sạch bằng nước thường và rửa bằng nước rửa chén nếu vết bẩn khó sạch, đặt tại nơi quy định sau mỗi lần sử dụng

Rửa tay khi vào vị trí làm việc, trước và sau khi ăn, sau khi đi vệ sinh, sau khi làm việc với hóa chất, phế liệu và rác thải.Cách thức rửa tay:

Làm ướt tay bằng vòi nước chảy

Lấy nước rửa chén tự hộp đựng, xoa đều nước rửa chén lên trên tay, tập trung kỳ sạch vị trị lòng bàn tay, kẽ ngón tay, đầu ngón tay

Rửa sạch xà phòng trên tay dưới vòi nước

Sấy khô tay bằng máy sấy hoặc để khô tự nhiên Không lau tay vào quần áo Trước khi vào các khu vực sản xuất: Chế biến, rót ủng phải được nhúng vào khay nước khử trùng Tuân thủ nội quy của phòng sản xuất và nhà máy

9.2.3 Phòng tránh lây nhiễm chéo

Công nhân các tổ không đi lại giữa các khu vực khác nhau nếu không có nhiệm vụ Khi đi từ phòng ngoài vào phòng trộn phải nhúng chân vào khay nước khử trùng Chỉ công nhân vận hành CIP, UHT và tổ trưởng được sang phòng rót để kiểm tra và đấu nối đường ống

Các sản phẩm trong quá trình sản xuất ( Bán thành phẩm, thành phẩm) được để riêng, có dấu hiệu nhận biết (biển báo) và xử lý theo Quy trình chế biến

9.2.4 Vệ sinh, khử trùng nhà xưởng, thiết bị

Sử dụng kết hợp 2 phương pháp vệ sinh: cơ học và hóa học Nhà xưởng và bên ngoài thiết bị: sử dụng các dụng cụ vệ sinh ( chổi CỌ, chổi quét, giẻ lau ) kết hợp với các hóa chất tẩy rửa để làm sạch chất bẩn trên bề mặt nhà xưởng và thiết bị

Bên trong thiết bị: Sử dụng hệ thống chạy rửa tự động-CIP (Cleaning In Place) kết hợp với việc vệ sinh bằng tay tại những điểm đặc biệt (lọc, bồn, ống ) Các dụng cụ sản xuất: được cọ rửa sạch sẽ trước và sau khi sử dụng

9.2.5 Vệ sinh toàn nhà máy

Nhà máy cần có một đội ngũ công nhân chuyên môn làm vệ sinh hàng ngày với các công trình như đường xá, nhà vệ sinh, hành lang, bể nước, vườn cây Phải có hố rác, khu xử lý nước thải đặt cuối nhà máy và cuối hướng gió

Xung quanh nhà máy phải bố trí cây xanh với diện tích bằng 20-30% diện tích nhà máy.

An toàn lao động

Trong mọi nhà máy, vấn đề an toàn lao động luôn là hết sức cần thiết Đảm bảo tốt được vấn đề an toàn lao động không những chỉ đảm bảo sức khỏe cho người lao động mà nó còn là yếu tố ảnh hưởng đến tuổi thọ của máy móc, thiết bị, đáp ứng được vấn đề tăng năng suất lao động của nhà máy

9.2.1 An toàn về thiết bị

Mức độ an toàn của thiết bị phụ thuộc vào tính chất của thiết bị

Với đặc điểm riêng của nhà máy sữa, thiết bị máy móc không gây ồn, chạy êm, không gây bụi, môi trường thoáng mát sạch sẽ Khoảng cách giữa các thiết bị trong dây truyền phải đúng quy định, khi vận hành cần kiểm tra thông số của từng loại máy tuân thủ đúng nguyên tắc, chế độ vận hành máy Công nhân vận hành máy đúng quy định, không đi lại nhiều lộn xộn, gây ồn ào

Khi có sự cố xảy ra cần thông báo cho thợ sửa chữa kịp thời để đảm bảo an toàn lao động cho người lao động

Hầu hết tất cả các thiết bị động cơ trong nhà máy đều chạy bằng năng lượng điện Để đảm bảo an toàn lao động cho người công nhân, cần phải có biện pháp phòng ngừa tối đa Đối với máy móc thiết bị dùng điện cần nối thêm một dây dẫn từ thiết bị xuống đất (dây mát) để tránh hiện tượng rò điện ra thiết bị Đối với từng phân xưởng phải có sự bố trí đường điện cho hợp lý, an toàn Trong từng phân xưởng nếu bố trí cầu dao chính, công tắc phải tập trung tại nơi Bạn đã gửi dễ nhìn thấy, chiều cao bố trí công tắc khoảng 1,5m nhìn từ mặt đất Nhà máy phải có tổ điện để thường xuyên kiểm tra và khắc phục những sự cố về điện

Công nhân trong nhà máy phải được hướng dẫn nội quy an toàn lao động về điện, nắm bắt được nơi bố trí cầu dao, công tắc, được hướng dẫn cách hô hấp, cứu chữa người bị tai nạn điện

Bố trí hệ thống nước cứu hoả toàn nhà máy, đặc biệt là ở chỗ cần thiết như xưởng bao bì, kho nhiên liệu Bố trí bình cứu hỏa ở mọi nơi và đặt có các bảng hướng dẫn phòng chống cháy nổ

9.2.4 Vệ sinh trong nhà máy Đây là vấn đề không thể thiếu và bắt buộc đối với các nhà máy thực phẩm Các vấn đề cần được quân tâm như: Thông gió, chiếu sáng phải bố trí thiết bị phù hợp Những nơi nóng nên đặt nhiều cửa sổ, cửa thông gió Không đặt những thiết bị lớn ở các cửa để hạn chế đối lưu gió Tận dụng ánh sáng tự nhiên qua các cửa sổ, cửa chớp, bố trí đèn điện hợp lý

Hiện nay nhu cầu sử dụng các loại thực phẩm bổ dưỡng có nguồn gốc tự nhiên ngày càng tăng Trước hết chúng mang lại tâm lý an toàn cho người tiêu dùng và tiếp đó là những giá trị dinh dưỡng bản thân nó vốn có

Từ nguồn nguyên liệu trái cây có sẵn chưa được khai thác, qua thời gian làm đề tài, từ quá trình tìm hiểu của bản thân, sự trợ giúp của giáo viên hướng dẫn, em đã hoàn thành đồ án “Thiết kế nhà máy sản xuất nước ép ổi năng suất 1000 hộp/giờ

Khi làm đồ án tốt nghiệp em đã vận dụng những kiến thức đã được dạy trên ghế nhà trường và tìm hiểu thêm qua các giáo trình và sách về quy trình sản xuất nước ép ổi và lựa chọn quy trình tối ưu nhất, phù hợp với điều kiện tự nhiên, điều kiện kinh tế và năng suất nhà máy

Tuy nhiên thời gian có hạn, và vốn kiến thức còn hạn chế nên trong khi áp dụng xây dựng thực tế sẽ không thể tránh khỏi những sai sót Em mong nhận được sự chỉ dẫn của thầy cô để đồ án được hoàn thiện hơn Đà Nẵng, ngày 21, tháng 02, năm 2024

[1] Lê Văn Việt Mẫn, "Công nghệ sản xuất các sản phẩm từ sữa và thức uống, tập 1", nhà xuất bản Đại học Quốc gia Tp.Hồ Chí Minh, tập 1

[2] Lê Bạch Tuyết, Các quá trình công nghệ cơ bản trong sản xuất thực phẩm, nhà xuất bản giáo dục

Thiết bị gia nhiệt bản mỏng