Nội dung các phần thuyết minh và tính toán: Chương 1: Lập luận kinh tế và kỹ thuật Chương 2: Tổng quan về nguyên liệu và sản phẩm Chương 3: Chọn và thuyết minh quy trình công nghệ Chương
LẬP LUẬN KINH TẾ VÀ KỸ THUẬT
Tính cấp thiết
1.1.1 Ngành sản xuất cá Tra tại Việt Nam
Đồng bằng sông Cửu Long hiện là vùng nuôi cá Tra lớn nhất Việt Nam, với 13 tỉnh tập trung nuôi cá Tra ở cuối nguồn sông Tiền và sông Hậu Trong đó, Đồng Tháp là tỉnh sản xuất cá Tra lớn nhất, chiếm 34,8% sản lượng toàn vùng với diện tích nuôi trên 2.500ha Tỉnh này đóng góp gần 40% kim ngạch xuất khẩu cá Tra cả nước và cung cấp khoảng 60% sản lượng cá Tra giống hàng năm cho khu vực Đến tháng 11/2023, sản lượng thu hoạch đạt 505.000 tấn, xuất khẩu ước đạt 270.077 tấn, kim ngạch đạt 847 triệu USD, đứng đầu trong nhóm hàng nông sản xuất khẩu của tỉnh Đồng Tháp hiện có 28 doanh nghiệp chế biến cá Tra phile đông lạnh xuất khẩu, với tổng công suất thiết kế trên 500.000 tấn/năm.
1.1.2 Tình hình xuất khẩu cá Tra phile
Vào tháng 1/2024, xuất khẩu cá Tra của Việt Nam đạt 165 triệu USD, tăng gần gấp đôi so với cùng kỳ năm ngoái Sản phẩm chủ lực vẫn là cá Tra phile đông lạnh, với giá trị đạt hơn 131 triệu USD, tăng 87% so với năm 2023 và chiếm 80% tổng giá trị xuất khẩu.
Trong tháng 1 năm 2024, Trung Quốc tiếp tục dẫn đầu trong việc nhập khẩu cá Tra từ Việt Nam, với kim ngạch xuất khẩu đạt 52 triệu USD Số liệu này cho thấy sự tăng trưởng mạnh mẽ, gấp gần 4 lần so với cùng kỳ năm 2023 và tăng 65% so với tháng 1 năm 2022.
Trong tháng 1 năm 2024, thị trường Mỹ đã tiêu thụ hơn 17 triệu USD sản phẩm cá Tra đông lạnh, tăng 81% so với tháng 1 năm 2023 Kim ngạch xuất khẩu cá Tra phile ghi nhận mức tăng 18 lần so với cùng kỳ năm ngoái, đạt 295 nghìn USD.
Hình 1.1 Tình hình xuất khẩu cá Tra của Việt Nam tháng 1/2023 và 1/2024
Trong hai tháng đầu năm nay, giá cá Tra nguyên liệu đã tăng cao, dao động từ 28.000 đến 29.500 đồng/kg, điều này đã thúc đẩy hoạt động nuôi trồng và sản xuất nhằm đáp ứng nhu cầu thị trường.
Sản phẩm xuất khẩu chủ yếu là cá Tra phile, với lượng phế phẩm như đầu, xương, và vảy chiếm 60-70% nguyên liệu Sản lượng nguyên liệu tăng đồng nghĩa với việc lượng phế phẩm cũng gia tăng Do đó, việc tận dụng phế phẩm là cần thiết để nâng cao giá trị của cá, đa dạng hóa sản phẩm và giảm áp lực xử lý chất thải Sản xuất bột cá và dịch đạm cá từ phế phẩm chế biến cá Tra phile có thể đáp ứng nhu cầu này, đồng thời cung cấp nguồn thức ăn lớn cho gia súc và thủy sản.
Chọn địa điểm xây dựng nhà máy
Nguyên tắc lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy:
Gần nguồn cung cấp điện nước
Thông qua quá trình tìm hiểu em lựa chọn vị trí xây dựng nhà máy tại khu vực: khu công nghiệp Sa Đéc, tỉnh Đồng Tháp.
Khu công nghiệp Sa Đéc tọa lạc tại phường Tân Quy Đông, thành phố Sa Đéc, tỉnh Đồng Tháp, Việt Nam, với tổng diện tích khoảng 120 ha Trong đó, hơn 70 ha được dành cho xây dựng nhà máy và cơ sở sản xuất, 25 ha cho các nhà xưởng và kho bãi, cùng 25 ha cho khu tiện ích và công viên xanh Vị trí của khu công nghiệp rất thuận lợi cho việc phát triển kinh tế.
Nằm ở trung tâm đồng bằng sông Cửu Long
Cách trung tâm TP Cao Lãnh khoảng 30 km về phía Đông
Cách TP Hồ Chí Minh khoảng 140 km về phía Nam
Cách cửa khẩu quốc tế Mộc Bài (tỉnh Tây Ninh) khoảng 160 km về phía Tây
Tháng nắng: mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4
Lượng mưa: trung bình từ 1170 – 1520 mm
Số lượng bão trung bình : 3- 4
1.2.3 Vùng nguyên liệu Địa chỉ khu công nghiệp nằm tại trung tâm đồng bằng sông Cửu Long là nơi có sản lượng cá Tra lớn nhất cả nước Có khả năng cao cung cấp nguyên liệu cho nhà máy Quy tụ nhiều nhà máy chế biến thủy sản:
Hình 1.2 Một số công ty chế biến thủy sản trong khu vực KCN Sa Đéc
1.2.4 Hệ thống giao thông vận tải
Nằm trên trục lộ tỉnh 848, cách Quốc lộ 80: 4km, cách Quốc lộ 1A: 20km.
Nằm giáp với sông Tiền và cảng Sa Đéc 5.000 tấn Có hệ thống bến cảng nội bộ 200 tấn lên xuống hàng hóa, nguyên vật liệu…
Giao thông trong và ngoài khu công nghiệp được cải thiện với hệ thống đường bê tông nhựa tải trọng H30, có chiều rộng từ 7,5m đến 15m Các tuyến đường này được thiết kế có hè đường cho người đi bộ, kết hợp với cây xanh và thảm cỏ, tạo nên một cảnh quan sạch đẹp và thân thiện cho khu công nghiệp.
1.2.5 Nguồn cung cấp điện, nước
Nguồn điện cho khu công nghiệp Sa Đéc được cung cấp từ trạm 110 KV Sa Đéc thông qua đường dây trung thế 2 KV Nguồn điện này được sử dụng riêng cho khu công nghiệp, đảm bảo cung cấp điện đầy đủ và ổn định cho các nhà máy hoạt động trong khu vực.
Nhà máy cấp nước được đầu tư tại chỗ cung cấp nước sạch với công suất 4500m³/ngày đêm Hệ thống xử lý nước ngầm tại đây đạt tiêu chuẩn cho nước sinh hoạt và chế biến thực phẩm trước khi được chuyển đến các nhà máy sử dụng.
Khu vực này sở hữu nguồn lao động phổ thông dồi dào, đáp ứng tốt nhu cầu tuyển dụng nhân công đại trà của các doanh nghiệp Đồng thời, cũng có nguồn nhân lực chất lượng cao từ các trường đại học và cao đẳng, phù hợp với yêu cầu của các công ty.
Khu công nghiệp được trang bị hệ thống xử lý nước thải tập trung, phục vụ toàn bộ khu vực với công suất 3000 m³/ngày đêm Hiện tại, khu công nghiệp đã hoàn thiện nhà máy xử lý nước thải với tổng công suất 8500 m³/ngày đêm Hệ thống được thiết kế với các đường ống thoát nước thải và nước mưa riêng biệt, nhằm đảm bảo vệ sinh môi trường.
TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM
Tổng quan về sản phẩm bột cá
2.1.1 Giới thiệu chung về sản phẩm bột cá
Bột cá là sản phẩm chế biến từ thịt cá, cá tạp, đầu và xương cá, cùng các phụ phẩm khác, có khả năng hòa tan và hấp thu tốt Nó giàu đạm, cung cấp đầy đủ axit amin không thay thế với tỷ lệ cân đối, và chứa nhiều vitamin Bên cạnh việc cung cấp dinh dưỡng, bột cá còn kích thích sự thèm ăn của vật nuôi, trở thành nguồn thức ăn chăn nuôi hiệu quả, đặc biệt cho thủy sản và hải sản.
2.1.2 Tình hình sản xuất bột cá
- Tình hình sản xuất bột cá quốc tế:
Các quốc gia sản xuất bột cá lớn trên thế giới bao gồm Peru, Chile, Trung Quốc, Mỹ, Thái Lan, Việt Nam, Nhật Bản, Ấn Độ và Na Uy Sự phát triển nhanh chóng của ngành thủy hải sản đã góp phần thúc đẩy nhu cầu về bột cá.
Theo Tổ chức Bột cá và Dầu cá Quốc tế (IFFO), vào năm 2021, sản lượng bột cá tại Hoa Kỳ đã tăng 5% so với năm 2020 Bắc Mỹ hiện đang dẫn đầu thị trường bột cá và dầu cá toàn cầu về cả sản xuất và tiêu thụ Hoa Kỳ kiểm soát vùng đặc quyền kinh tế rộng 220 hải lý, tạo ra cơ hội lớn cho ngành hàng hải và thúc đẩy sự phát triển của thị trường bột cá và dầu cá.
Trong 8 tháng đầu năm 2023, sản lượng bột cá toàn cầu đã giảm đi đáng kể. Sản lượng bột cá của 1 số quốc gia giảm khoảng 28% so với năm 2022 Sản lượng giảm, nguồn cung khan hiếm, giá thành thức ăn thay thế tăng đã thúc đẩy giá bột cá tăng cao gây áp lực lên ngành thủy sản.
Hình 2.3 Giá xuất khẩu bột cá tại Peru từ tháng 9/2022 – 6/2023
Hiện nay, Việt Nam có nhiều nhà máy sản xuất bột cá, chủ yếu tập trung ở đồng bằng sông Cửu Long như An Giang, Đồng Tháp, Cần Thơ và Vĩnh Long Các cơ sở lớn như Công ty Nam Việt với năng suất 30 tấn/ngày và Thuận An 3 với năng suất 10-20 tấn/ngày đang hoạt động với dây chuyền khép kín Theo VASEP, mỗi năm Việt Nam sản xuất từ 530.000 đến 540.000 tấn bột cá, trong đó xuất khẩu từ 200.000 đến 280.000 tấn, với kim ngạch đạt khoảng 200 triệu USD Đồng thời, Việt Nam cũng nhập khẩu từ 130.000 đến 140.000 tấn bột cá có hàm lượng protein cao mỗi năm Trong 10 tháng đầu năm 2023, kim ngạch xuất khẩu bột cá đạt 108 triệu USD, trong khi nhập khẩu khoảng 89 triệu USD Dự kiến, kim ngạch xuất khẩu bột cá năm nay sẽ đạt từ 120 triệu đến 130 triệu USD và nhập khẩu khoảng 100 triệu đến 110 triệu USD.
Ngành sản xuất và xuất khẩu bột cá của Việt Nam đang có tiềm năng và cơ hội phát triển mạnh mẽ nhờ vào lợi thế về nguồn nguyên liệu thủy sản phong phú và chi phí lao động thấp.
2.1.3 Các loại bột cá có trên thị trường
- Bột cá của công ty Việt Trường Seafood:
Hình 2.4 Bột cá của công ty Việt Trường Seafood
- Bột cá của công ty Quốc Hà:
Hình 2.5 Bột cá của công ty Quốc Hà
Tổng quan sản phẩm dịch đạm cá
2.2.1 Giới thiệu chung về sản phẩm dịch đạm cá
Dịch đạm cá là sản phẩm thu được từ quá trình thủy phân protein bằng enzyme, bao gồm các thành phần từ thịt cá, cá tạp, đầu và xương cá, cũng như phụ phẩm trong chế biến cá Sản phẩm này chứa các peptit ngắn và axit amin thiết yếu, trở thành nguồn protein thay thế bột cá tiềm năng, giúp cải thiện cân bằng dinh dưỡng và tỷ lệ hấp thu cho thủy sản Đặc biệt, đạm thủy phân cá tra còn được sử dụng để tăng cường độ đạm trong sản xuất nước mắm.
2.2.2 Tình hình sản xuất sản phẩm dịch đạm cá
Năm 2023, Công ty Cổ phần Tập đoàn Marine Functional Việt Nam (MFC) tại Sa Đéc, Đồng Tháp đã phát triển sản phẩm đạm cá hồi thủy phân dạng bột (BIOPEPTIT SP50), hoàn thiện các sản phẩm đạm cá hồi thủy phân dạng lỏng (MARPRO AL20) và dạng cô đặc (MARPRO AL30) với liều lượng cao Sản phẩm này được thủy phân bằng enzyme và sử dụng hệ thống sấy phun chân không ở nhiệt độ thấp, giúp tăng giá trị dinh dưỡng và giữ nguyên hoạt tính sinh học của protein Trước đó, vào năm 2020, công ty đã đưa vào hoạt động dây chuyền sản xuất đạm thủy phân từ phế phẩm cá tra.
2.2.3 Các sản phẩm dịch đạm cá trên thị trường
- Dịch đạm thủy phân MarPro 97 của công ty univet:
Dịch cá hồi, cá sardine thủy phân
Tỷ lệ tiêu hóa: 90 % min
2.2.4 Hoạt tính sinh học của dịch đạm cá
- Hoạt tính chống oxy hóa:
Axit linoleic, một loại axit béo thuộc nhóm omega 3, xuất hiện nhiều trong đạm cá thủy phân và có khả năng chống oxy hóa hiệu quả Sản phẩm thu được từ quá trình thủy phân sẽ khác nhau về khả năng chống oxy hóa, tùy thuộc vào loại enzyme được sử dụng.
Các peptit ngắn hơn 50 amino axit đóng vai trò quan trọng trong việc củng cố hệ miễn dịch không đặc hiệu Chúng có khả năng tiêu diệt vi sinh vật, đặc biệt là peptit từ cá, có tác dụng kháng khuẩn và kiềm khuẩn đối với vi khuẩn gram dương và gram âm.
- Kích thích tính ngon miệng:
1 số peptit có khả năng kích thích lên các gai vị giác ở lưỡi và dây thần kinh vị giác giúp điều khiển sự thèm ăn trong não bộ.
- Tăng khả năng hấp thu:
Sản phẩm thủy phân protein bao gồm các peptit ngắn và amino axit tự do, dễ dàng hấp thu và chuyển hóa nhanh trong hệ tiêu hóa Điều này giúp giảm sự phụ thuộc vào enzyme đường ruột của vật nuôi, từ đó giảm năng lượng cơ thể sử dụng cho quá trình tiêu hóa.
Nguyên liệu
2.3.1 Giới thiệu về cá Tra
Loài: Pangasius hypophthalmus ( cá Tra)
Cá Tra, hay còn gọi là cá da trơn, có thân dài với lưng màu xám đen và bụng hơi bạc Đặc điểm nổi bật của loài cá này là miệng rộng và hai cặp râu Vây lưng của cá Tra nằm gần đầu, thường cao và có hình tam giác với khoảng 5 - 7 tia vây và 1 - 2 gai Vây hậu môn dài, chứa từ 26 đến 46 tia Cá Tra có 2 cặp râu hàm trên và 1 cặp râu cằm, cùng với một vây mỡ nhỏ Kích thước của cá trưởng thành thường dao động từ 16 đến 20 cm, với chiều cao thân khoảng 3 cm.
- Đặc điểm sinh trưởng cá Tra:
Cá có tốc độ tăng trưởng nhanh, phụ thuộc vào môi trường sống và chế độ ăn uống Dưới 2,5 kg, cá tăng trưởng chủ yếu về chiều dài Khi vượt qua 2,5 kg, cá tăng trọng lượng nhanh hơn chiều dài Sau 2 tháng nuôi bè, cá có thể đạt chiều dài 10 - 12 cm và trọng lượng 14 - 15 g Sau 1 năm, cá đạt khoảng 1 - 1,5 kg, và sau 3 - 4 năm, cá có thể đạt trọng lượng từ 4 - 5 kg, khi đó cá đã trưởng thành.
- Tập tính và đặc điểm phân bố:
Cá Tra là loài cá dễ nuôi, chủ yếu sống ở nước ngọt nhưng cũng có thể tồn tại ở vùng nước lợ với nồng độ muối khoảng 7 - 10 Loài cá này có khả năng chịu đựng nước phèn với độ pH > 5 và thường phân bố ở hạ lưu sông MêKông Cá Tra có thể sống ở nhiệt độ lên đến 39ºC, nhưng không chịu được nhiệt độ dưới 15°C.
Cá Tra sở hữu cơ quan hô hấp phụ, cho phép chúng có khả năng hô hấp qua bóng khí và da, giúp chúng tồn tại trong môi trường nước thiếu oxy hòa tan Đặc biệt, mức tiêu hao oxy và ngưỡng oxy của cá Tra thấp hơn gấp ba lần so với cá Mè trắng.
Cá Tra là loài cá ăn tạp, có thể ăn thịt lẫn nhau khi còn nhỏ và tiếp tục hành vi này nếu không được cung cấp đủ thức ăn Trong môi trường ao nuôi, cá Tra có khả năng thích nghi với nhiều loại thức ăn khác nhau như cám, rau và động vật đáy.
Cá Tra đạt độ tuổi thuần thục, với cá đực từ 2 năm tuổi và cá cái từ 3 năm tuổi, mới có khả năng sinh sản Khi lần đầu sinh sản, trọng lượng của cá thuần thục khoảng 2,5 - 3kg.
Cá Tra không có bộ phận sinh dục thứ cấp, khiến việc phân biệt cá đực và cá cái trở nên khó khăn trước khi chúng đạt tuổi thuần thục Khi đến tuổi này, buồng trứng của cá Tra cái phát triển lớn hơn và trứng chuyển sang màu vàng, trong khi buồng tinh của cá Tra đực có hình dạng phân nhánh và màu sắc thay đổi từ hồng sang trắng sữa.
Mùa đẻ trứng của cá Tra thường diễn ra từ tháng 5 đến tháng 7 hàng năm Khi đạt độ tuổi trưởng thành, cá di cư về các khu vực sông ở Campuchia và Thái Lan, nơi có điều kiện sinh thái lý tưởng để sinh sản Tại đây, chúng tìm kiếm các rễ cây ven sông làm nơi đẻ trứng Sau khoảng 24 giờ, trứng sẽ nở và cá bột theo dòng nước trôi về hạ nguồn.
Trong môi trường nuôi nhốt, cá tra có thể được thuần thục sớm hơn, cho phép chúng đẻ sớm hơn so với tự nhiên Cá tra có khả năng tái phát dục từ 1 đến 3 lần mỗi năm Tuy nhiên, khi nuôi trong ao hoặc bè, cá tra không thể sinh sản tự nhiên và chỉ có thể được nhân giống thông qua phương pháp nhân tạo.
Sức sinh sản của cá Tra phụ thuộc vào độ tuổi, với mỗi lần đẻ trung bình từ 30.000 đến 40.000 trứng Trứng cá Tra nhỏ và có tính dính, với đường kính trung bình khoảng 1mm khi sắp đẻ, và có thể đạt từ 1,5 đến 1,6mm khi được thả vào môi trường nước.
- Thành phần dinh dưỡng có trong 100g cá Tra :
Bảng 2.1 Thành phần dinh dưỡng có trong 100g cá Tra
Năng lượng từ chất béo 30,84 cal Tổng lượng chất béo 3,42 g Chất béo bão hòa 1,64 g
Trong quá trình chế biến sản phẩm cá Tra phile, một lượng lớn phế phụ phẩm như đầu, xương và vây được thải ra Ước tính, từ 1 triệu tấn nguyên liệu cá Tra, có thể tạo ra khoảng 645.000 đến 685.000 tấn phế phẩm.
Các loại phế phẩm cá Tra thường được sử dụng như sau:
Đầu, xương, ruột, vây được chế biến thành thức ăn chăn nuôi ( bột cá, dịch cá, ) sau khi được loại bỏ mỡ.
Bong bóng cá có thể được sấy khô hoặc rán sau đó bảo quản để làm thức ăn.
Bao tử cá cũng được tận dụng làm thức ăn.
Da dùng để phục vụ cho 1 số ngành như mỹ phẩm.
Mỡ cá có thể dùng để bổ sung chất béo hoặc sản xuất dầu biodiesel.
Trong đó ngành sản xuất thức ăn chăn nuôi với nguyên liệu phế phụ phẩm đang được ưu tiên.
- Tỷ lệ khối lượng các bộ phận trong con cá:
Bảng 2.2 Tỷ lệ khối lượng các bộ phận cá Tra
Trọng lượng cá ( kg/con)
Tỉ lệ khối lượng các bộ phận cá Tra (% khối lượng ) Phile bỏ da Da Mỡ Thịt bụng
- Thành phần hóa học trong phụ phẩm:
Bảng 2.3 Thành phần hóa học trong phụ phẩm cá Tra
Thành phần Hàm lượng(%) Đầu, xương ức Da cá Thịt vụn Đạm thô 10,8 5,91 14,15
Tổng quan về enzyme và quá trình thủy phân protein
Enzyme là chất xúc tác protein, bao gồm 1-2 cấu tử, có khả năng thúc đẩy các phản ứng hóa học mà không tham gia vào sản phẩm cuối cùng.
Tính xúc tác: hạ thấp năng lượng hoạt hóa, tăng tốc độ phản ứng.
Tính đặc hiệu: đặc hiệu cho 1 loại cơ chất hay 1 loại phản ứng.
- Tác dụng của enzyme trong công nghệ thực phẩm:
Khắc phục khiếm khuyết tự nhiên của nguyên liệu
Tăng giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm
Được sử dụng như 1 công cụ của quá trình chuyển hóa
Tăng giá trị cảm quan
Protease là enzyme thủy phân liên kết peptid trong phân tử protein tạo thành các đoạn peptid ngắn hơn và các axit amin
Endoprotease khi thủy phân sẽ cắt các liên kết ở giữa chuỗi mạch của cơ chất, tạo ra một lượng lớn các chuỗi peptid với đầu C và đầu N tự do Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động của exoprotease.
Exoprotease khi thủy phân sẽ cắt các liên kết ở đầu mút chuỗi mạch của cơ chất
Cấu trúc của các mạch nhánh axit amin gần các liên kết peptid ảnh hưởng đến hoạt động của enzyme Hiện nay, có bốn nhóm protease chính được phát hiện, bao gồm serine protease (EC 3.4.21), cysteine protease (EC 3.4.22), aspartic protease (EC 3.4.23) và metalloprotease (EC 3.4.24).
Hiện nay, thị trường có một số loại protease thương mại phổ biến như flavourzyme, alcalase, neutrase và protamex Nghiên cứu cho thấy flavourzyme là một trong những enzyme có khả năng thủy phân tạo ra dịch đạm vị không đắng, khác với các enzyme như neutrase, alcalase và protamex (Nilsang, 2005).
Flavourzyme 500L là enzyme có cả hoạt tính endo và exoprotease, được sản xuất từ quá trình lên men yếm khí của Aspergillus oryzae Enzyme này có khả năng thủy phân protein trong môi trường trung tính hoặc axit yếu, với điều kiện hoạt động tối ưu ở pH 5,0 – 7,0 và nhiệt độ khoảng 50°C, đạt hoạt tính 500 LAPU/g Tuy nhiên, enzyme sẽ bị ức chế khi tiếp xúc với nhiệt độ 90°C trong 10 phút hoặc 120°C trong 5 giây.
Neutrase 0,8L là một loại endoprotease được chiết xuất từ vi khuẩn, chuyên dùng để thủy phân protein Enzyme này hoạt động hiệu quả trong khoảng pH từ 5,5 đến 7,5 và ở nhiệt độ từ 45 đến 55°C Với hoạt tính 0,8 AU/g, Neutrase 0,8L có khả năng cắt protein ở mức độ vừa phải, nhưng sẽ bị ức chế khi pH giảm xuống dưới 4.
Alcalase, a serine protease from Bacillus licheniformis, exhibits endopeptidase activity with a specific activity of 2.4 AU/g Its enzymatic function is inhibited at low pH levels, while optimal activity occurs at a pH of 8 and temperatures between 50 to 60°C.
Protamex là một loại endoprotease có điều kiện hoạt động tối ưu trong khoảng pH 5,5–7,5 và nhiệt độ từ 35–60°C Enzyme này có hoạt tính đạt 1,5 AU/g, nhưng sẽ bị bất hoạt khi tiếp xúc với nhiệt độ 85°C trong 10 phút và ở pH thấp.
2.4.4 Cơ chế của quá trình thủy phân protein bằng enzyme
Quá trình thủy phân protein gồm 3 giai đoạn:
Giai đoạn 1 của quá trình enzym diễn ra khi enzyme kết hợp với cơ chất để hình thành phức hợp enzyme – cơ chất Quá trình này không bền vững, phản ứng xảy ra nhanh chóng và yêu cầu năng lượng thấp.
Giai đoạn 2: Đây là giai đoạn xảy ra sự biến đổi cơ chất dưới tác dụng của
Một số nhóm chức trong trung tâm hoạt động của enzyme giúp chuyển đổi cơ chất từ trạng thái không hoạt động sang trạng thái hoạt động Đồng thời, một số liên kết trong cơ chất bị kéo căng và mật độ electron trong cơ chất cũng thay đổi.
Giai đoạn 3 là giai đoạn cuối của quá trình phản ứng, nơi sản phẩm được tạo ra và enzyme được giải phóng trở lại dưới dạng tự do như ban đầu Từ cơ chất, sản phẩm sẽ hình thành, đánh dấu sự hoàn tất của quá trình.
Dưới điều kiện thích hợp cho quá trình thủy phân, nguyên liệu được biến đổi
Quá trình thủy phân nhanh chóng chuyển đổi nguyên liệu thành chất lỏng chứa peptid mạch ngắn và axit amin Lượng lớn enzyme sẽ hấp phụ trên bề mặt ngoài của nguyên liệu trong một thời gian ngắn, sau đó sự khuếch tán của các enzyme vào bên trong nguyên liệu diễn ra chậm hơn.
2.4.5 Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình thủy phân protein
- Nồng độ enzyme và nồng độ cơ chất:
Khi nồng độ cơ chất thấp, nhiều phân tử enzyme có trung tâm hoạt động chưa liên kết với cơ chất, dẫn đến việc nồng độ cơ chất tăng và tốc độ phản ứng cũng tăng theo Ngược lại, khi nồng độ cơ chất cao, nồng độ enzyme cũng tăng, làm tăng vận tốc phản ứng, theo mô hình Michaelis-Menten.
Khi vận tốc của phản ứng tăng đến giới hạn V0 = Vmax tăng nồng độ enzyme hay nồng độ cơ chất cũng thay đổi vận tốc không đang kể.
Mỗi enzyme có nhiệt độ tối ưu khác nhau, tại đó tốc độ phản ứng đạt cực đại Enzyme, là protein có hoạt tính xúc tác, thường kém bền với nhiệt và có thể bị biến tính ở nhiệt độ tối ưu Trong khoảng dưới nhiệt độ tối ưu, khi nhiệt độ tăng, tốc độ phản ứng cũng tăng theo Hầu hết các enzyme có vùng nhiệt độ thích hợp từ 40 đến 50°C, với nhiệt độ tới hạn khoảng 70°C.
Thời gian phản ứng tối ưu là yếu tố quan trọng giúp enzyme cắt mạch cơ chất hiệu quả Tuy nhiên, nếu thời gian thủy phân kéo dài quá mức, vi sinh vật sẽ phát triển, dẫn đến sản sinh các sản phẩm cấp thấp như NH3, H2S, indol và scatol Điều này không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm mà còn làm giảm hiệu quả kinh tế.
CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
Nguyên liệu
Nguyên liệu chính để sản xuất bột cá là các phế phẩm từ cá Tra, bao gồm đầu, xương, vảy, da và thịt vụn Những phế phẩm này được thu mua trực tiếp từ các nhà máy chế biến cá Tra phile trong khu vực.
Nguyên liệu phế phẩm cá Tra sẽ được nhập trực tiếp và vận chuyển bằng xe chuyên dụng đến nhà máy Tại đây, nguyên liệu được đổ vào bể chứa ở sân nhập liệu và sau đó được vận chuyển vào xưởng sản xuất bằng vít tải, đến thiết bị hấp.
Hấp
Làm chín nguyên liệu, đông tụ protein, phá vỡ liên kết, tách nước và dầu cá
Tiêu diệt vi sinh vật, vô hoạt enzyme trong nguyên liệu.
Loại bỏ mùi hôi thối của nguyên liệu
- Lựa chọn phương pháp: có 2 phương pháp làm chín nguyên liệu:
Làm chín bằng hơi nước nóng
Làm chín bằng thành thiết bị
Bảng 3.2 Các phương pháp làm chín
Làm chín bằng hơi nước nóng Làm chín bằng thành thiết bị
Mục đích - Cấp nhiệt làm chín nguyên liệu
- Cấp nhiệt làm chín nguyên liệu
Tác nhân làm nóng - Hơi nước - Thành thiết bị Ưu điểm - Nguyên liệu chín đều
- Không cung cấp thêm nước vào nguyên liệu
- Truyền nhiệt làm nóng trực tiếp làm nguyên liệu bay hơi -> thuận lợi cho quá trình ép dịch Nhược điểm
- Cung cấp thêm nước vào nguyên liệu gây tổn hao năng lượng cho quá trình ép về sau - Giá thành cao
Lựa chọn phương pháp nấu chín bằng thiết bị gia nhiệt với cấu trúc hai khoang: khoang hấp bên trong có trục vít đảo trộn nguyên liệu, trong khi khoang ngoài chứa hơi nước nóng bão hòa Hơi nước nóng này sẽ truyền nhiệt cho nguyên liệu qua thành khoang hấp, đảm bảo quá trình nấu chín hiệu quả.
Nhiệt độ và thời gian chế biến là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sản lượng và chất lượng bột cá Đối với nguyên liệu phế phẩm cá Tra, nhiệt độ tối ưu để làm chín là từ 90 đến 95 °C, giúp đạt hàm lượng protein không tan cao nhất và tối đa hóa lượng dầu ép Nếu nhiệt độ vượt quá mức này hoặc thời gian chế biến kéo dài, sẽ dẫn đến mất mát protein trong nguyên liệu.
Nhiệt độ hơi nước bão hòa: 138 °C ( tại áp suất 2,37 atm )
Nhiệt độ khối nguyên liệu: 90 – 95 °C
Thời gian thiết bị hoạt động: 15 – 20 phút
Nguyên liệu được vận chuyển từ bể chứa vào thiết bị hấp thông qua hệ thống vít tải Hơi nước bão hòa với nhiệt độ 138 °C được cung cấp vào khoang chứa hơi bên ngoài Sau khoảng 15-20 phút, khi nhiệt độ của nguyên liệu đạt từ 90 đến 95 °C, quá trình hấp sẽ được kết thúc.
- Yêu cầu: nhiệt độ của khối nguyên liệu đạt: 90 – 95 °C sau 15 – 20 phút.
Ép
- Mục đích: tách dầu và 1 phần nước kéo theo ra khỏi bã sau quá trình hấp.
- Lựa chọn phương pháp: để tách dầu và nước ra khỏi bã ép có 3 phương pháp:
Bảng 3.3 Các phương pháp tách dầu
Phương pháp Lọc Ly tâm Ép
- Phân riêng 2 pha bằng cách cho hỗn hợp cần lọc đi qua lớp vật liệu lọc.
- Tách các pha dựa trên sự khác biệt về trọng lực giữa các pha
- Ép pha lỏng ra khỏi pha rắn trong hỗn hợp Ưu điểm - Phân riêng 2 pha 1 cách triệt để - Hiệu suất cao - Ép liên tục
Nhược điểm - Phụ thuộc vào vật liệu lọc và hình dạng, tính chất của bã
- Phù hợp cho việc tách 2 pha lỏng – lỏng
Lựa chọn thiết bị ép trục vít nằm ngang là phương pháp tối ưu để tách dầu và một phần nước ra khỏi bã, đảm bảo hiệu quả cao trong quá trình ép.
Quá trình sản xuất bắt đầu bằng việc sử dụng trục vít để vận chuyển nguyên liệu đã hấp đến thiết bị ép Tại đây, dầu và nước sẽ được tách ra khỏi bã cá Sau khi ép, bã cá sẽ được chuyển đến thiết bị sấy bằng trục vít, trong khi dịch cá sau ép sẽ được bơm đến thiết bị ly tâm để tiếp tục xử lý.
Ly tâm tách dầu
- Mục đích: tách dầu ra khỏi dịch cá sau ép.
Khi lựa chọn thiết bị ly tâm, nên chọn thiết bị ly tâm đứng với các đĩa hình nón, vì thiết bị này rất phù hợp cho quá trình ly tâm hỗn hợp 2 pha lỏng – lỏng, đặc biệt là trong việc tách dầu và dịch cá.
Để tiến hành tách dầu từ dịch cá sau ép, quá trình sẽ được bắt đầu bằng việc bơm dịch cá đến thiết bị ly tâm Tại đây, lực ly tâm sẽ giúp tách dầu ra khỏi dịch cá, và dầu sẽ được thu hồi Sau đó, dịch cá sẽ được bơm trở lại cùng với bã ép để tiếp tục tham gia vào quá trình sấy.
Sấy
- Mục đích: giảm độ ẩm của bã cá, tạo điều kiện cho quá trình nghiền và bảo quản sản phẩm.
- Lựa chọn thiết bị: các thiết bị sấy phổ biến:
Bảng 3.4 Các thiết bị sấy
Thiết bị Sấy thùng quay Phòng sấy Sấy tầng sôi
- Thùng hình trụ nằm nghiêng nhờ các đai đỡ.
- Bên trong thùng sấy có các đệm ngăn có tác dụng đảo trộn, phân bố đều nguyên liệu sấy.
- Phòng sấy có các xe goòng chứa nguyên liệu cần sấy.
- Phòng sấy cấu tạo 2 tầng: tầng dưới là không khí nóng được thổi ngược lên, tầng trên là nguyên liệu được cấp vào thiết bị.
Nguyên liệu được đưa vào qua cửa nạp ở đầu cao của thiết bị và di chuyển dọc theo thùng nhờ các đệm ngăn Khói lò hoặc không khí ẩm sẽ được quạt hút ra ngoài, đảm bảo quá trình hoạt động hiệu quả.
- Không khí nóng được quạt đưa vào phòng sấy theo chiều ngang từ trái qua phải giữa các giá đựng nguyên liệu sấy.
- Không khí nóng được thổi vào phần dưới của thiết bị với vận tốc lớn qua lưới phân phối.
- Nguyên liệu được cấp vào phòng sấy sẽ được thổi tung lên cùng với nhiệt độ nóng sẽ làm cho độ ẩm bay hơi nhanh chóng. Ưu điểm
- Có thể đảo trộn nguyên liệu
- Năng suất cao, cường độ sấy lớn
- Tuần hoàn 1 phần khí thải - Cường độ sấy lớn, năng suất cao
- Vật liệu bị đảo trộn nhiều nên dễ tạo ra bụi
- Vật liệu sấy không được đảo trộn
- Tổn thật nhiệt lớn khi nạp liệu và tháo liệu
- Khó không chế chế độ làm việc ổn định
- Dễ bào mòn thiết bị do các vật liệu đảo trộn mạnh
Khi lựa chọn thiết bị sấy thùng quay cho nguyên liệu bã cá có độ ẩm 65 – 70 %, cần chú ý đến khả năng đảo trộn và năng suất của thiết bị Độ khô lý tưởng của bột cá sau khi sấy nên đạt từ 10 – 12% để đảm bảo thời gian bảo quản sản phẩm lâu dài Nếu bột cá vẫn còn quá ẩm, thời gian bảo quản sẽ bị rút ngắn Ngoài ra, việc sấy ở nhiệt độ cao trong thời gian dài có thể dẫn đến phân hủy và hao hụt protein, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.
Thời gian làm việc của thiết bị: 1,8 – 2 giờ.
Bã ép được vận chuyển bằng vít tải đến thiết bị sấy thùng quay, nơi nguyên liệu được sấy ở nhiệt độ 65 – 70 °C Sau khoảng 1,8 – 2 giờ, quá trình sấy hoàn tất và bột cá thô sẽ được chuyển tiếp đến thiết bị làm nguội bằng vít tải.
Độ ẩm bột cá sau sấy: 10 – 12 %
Bột cá sau sấy sẽ có màu nâu nhạt
Làm nguội
Mục đích của việc làm nguội bột cá là để đảm bảo quá trình nghiền diễn ra thuận lợi Khi bột cá nóng và tiếp nhận thêm nhiệt từ ma sát trong quá trình nghiền, nó dễ bị dính bết vào sàng của thiết bị.
Khi lựa chọn thiết bị làm mát, nên ưu tiên thiết bị có trục vít, vì cấu trúc rỗng của trục cho phép dẫn nước làm mát vào bên trong Nguyên liệu có nhiệt độ cao sẽ được đảo trộn để tiếp xúc hiệu quả với trục chứa nước làm mát, đồng thời hơi nóng sẽ được tuần hoàn ra ngoài qua hệ thống khí.
Sau khi sấy, bột cá thô sẽ được vận chuyển bằng vít tải vào thiết bị làm nguội Tại đây, bột cá sẽ được làm mát trước khi tiếp tục được chuyển đến thiết bị sàng bằng hệ thống vít tải.
- Yêu cầu: nhiệt độ bột cá thô giảm xuống 40 – 45 °C.
Sàng
- Mục đích: loại các tạp chất không có giá trị như: sỏi, sắt, lưới rách, nhánh cây, nilong, rong rêu,… ra khỏi bột cá.
- Lựa chọn thiết bị: lựa chọn thiết bị sàng rung bột
Sau khi làm nguội, bột cá thô sẽ được vận chuyển bằng vít tải đến thiết bị sàng Khi thiết bị hoạt động, bột cá đạt kích thước phù hợp sẽ lọt qua lỗ sàng và tiếp tục được chuyển đến thiết bị nghiền Những nguyên liệu không đạt tiêu chuẩn về kích thước và hình dạng sẽ bị loại bỏ.
- Yêu cầu: bột cá lọt lỗ lưới 2 cm và loại được tạp chất.
Nghiền mịn – tách kim loại
Nghiền để tạo độ mịn cho bột cá thuận lợi cho quá trình phối trộn thức ăn chăn nuôi.
Tách kim loại ra khỏi bột cá để đảm bảo chất lượng bột cá, tránh gây hại cho vật nuôi.
- Lựa chọn thiết bị: có 2 loại thiết bị nghiền cơ bản:
Bảng 3.5 Các thiết bị nghiền
Thiết bị Thiết bị nghiền đĩa Thiết bị nghiền búa
- Thiết có hai đĩa nghiền được lắp bên trong vỏ.
Nguyên liệu được nạp vào hộp nghiền qua phễu tại trung tâm đĩa Dưới tác động của chuyển động quay tròn của đĩa nghiền, nguyên liệu chịu lực ly tâm, di chuyển từ trung tâm ra vành đĩa Lực ma sát phát sinh từ sự chuyển động này giúp nghiền nguyên liệu hiệu quả.
Vật liệu được nạp vào máy nghiền, nơi các cánh búa quay và tác động lên vật liệu, làm cho chúng vỡ thành những mảnh nhỏ hơn Quá trình này diễn ra liên tục cho đến khi vật liệu đạt kích thước nhỏ hơn ô lưới và có thể thoát ra ngoài Đối với những nguyên liệu lớn hơn, sẽ có thêm sự chà sát với thành máy để đảm bảo nghiền mịn Máy nghiền có thiết kế đơn giản và dễ sử dụng, mang lại nhiều lợi ích cho người vận hành.
- Dễ tháo rời và bảo trì
- Kiểm soát được kích thước đầu ra của thành phẩm
- Cần đảm bảo bề mặt nghiền có độ cứng cao, độ nhám lớn
- không thể hoạt động đối với những loại vật liệu có tinh dẻo, ẩm hoặc có độ bám dính.
Thiết bị nghiền búa là lựa chọn lý tưởng cho việc nghiền mịn bột cá đã sấy khô, mang lại năng suất cao Để đạt hiệu quả tối ưu, nên sử dụng lưới sàng với kích thước lỗ 3 mm Ngoài ra, cửa tháo liệu của thiết bị được trang bị nam châm giúp tách kim loại, đảm bảo chất lượng sản phẩm.
Bột cá thô sau khi được sàng lọc sẽ được vận chuyển bằng vít tải đến thiết bị nghiền Tại đây, bột cá sẽ được nghiền mịn đến kích thước phù hợp để có thể lọt qua lưới sàng Sau khi ra khỏi cửa tháo liệu, bột cá sẽ trải qua quá trình tách kim loại.
Bột cá sau khi nghiền phải mịn phải lọt sàng có kích thước 3 mm nhằm đạt độ mịn của bột cá loại I
Trong bột cá, mảnh kim loại vụn kích thước nhỏ hơn 2 mm tính bằng g/kg sản phẩm không lớn hơn 0,1
Phối trộn
- Mục đích: đảm bảo bột cá đồng đều về hàm lượng protein.
- Lựa chọn thiết bị: lựa chọn thiết bị phối trộn bột cá
Để tiến hành quy trình, bột cá sau khi nghiền và tách kim loại sẽ được chứa trong các bao tạm thời Tiếp theo, hàm lượng protein của bột cá trong bao sẽ được đo Sau khi thực hiện tính toán phối trộn, các lô bột cá với hàm lượng protein khác nhau sẽ được chuyển đến phễu tiếp liệu của thiết bị phối trộn Tại đây, bột cá sẽ được đảo trộn để tạo ra sản phẩm cuối có hàm lượng protein đồng đều.
- Yêu cầu: bột cá sau phối trộn sẽ có hàm lượng protein đồng đều trong khoảng 40 – 60 %
Đóng bao, bảo quản
- Mục đích: đóng gói bột cá chăn nuôi thuận lợi cho quá trình bảo quản và phân phối trên thị trường.
Sau khi phối trộn, bột cá sẽ được cân và đóng gói vào các bao có trọng lượng từ 25-50 kg Sau khi đóng gói, bột cá sẽ được vận chuyển bằng băng tải đến máy khâu miệng bao và sau đó được đưa vào kho bảo quản.
Bao đựng kín, nhiều lớp, lớp trong phải là PE.
Ghi nhãn đầy đủ ( tên sản phẩm, khối lượng tịnh, chỉ tiêu chất lượng, hàm lượng,…)
Kho bảo quản phải khô sạch, thoáng mát, có lưới chắn côn trùng.
Yêu cầu về sản phẩm
Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm bột cá chế biến từ cá và phụ phẩm cá dùng làm thức ăn chăn nuôi động vật được quy định theo tiêu chuẩn 10TCN 984:2006.
- Các chỉ tiêu cảm quan:
Bảng 3.6 Chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm bột cá
Màu sắc Nâu nhạt Nâu đến nâu sẫm
Bột cá có mùi thơm đặc trưng, không có mùi mốc hay hôi, và không lẫn vật lạ Độ mịn của bột cá cần đạt tiêu chuẩn, với kích thước mắt sàng 3,0mm, phần còn lại trên sàng không được vượt quá 5%.
Bảng 3.7 Chỉ tiêu lý hóa của sản phẩm bột cá
Hạng 1 Hạng 2 Hạng 3 Độ ẩm, tính theo % khối lượng, không lớn hơn 10 10 10
Hàm lượng protein thô, tính theo % khối lượng, không nhỏ hơn 60 50 40
Hàm lượng chất béo, tính theo % khối lượng, không lớn hơn 8 10 12
Hàm lượng muối natriclorua, tính theo % khối lượng, không lớn hơn 2 3 5
Hàm lượng tro không tan trong axit Clohyđric (cát sạn) tính theo % khối lượng, không lớn hơn 2 2,5 3
Mảnh vật rắn sắc nhọn Không có
Hàm lượng nitơ bay hơi tổng số, tính theo mg/100g, không lớn hơn 150 250 350
Hàm lượng tối đa cho phép các chỉ tiêu an toàn trong thức ăn truyền thống và nguyên liệu sản xuất thức ăn thủy sản có nguồn gốc từ thủy sản cần được tuân thủ nghiêm ngặt Việc đảm bảo an toàn thực phẩm không chỉ bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng mà còn nâng cao chất lượng sản phẩm thủy sản Các tiêu chuẩn an toàn này giúp kiểm soát và giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm, đồng thời thúc đẩy sự phát triển bền vững của ngành thủy sản.
Bảng 3.8 Hàm lượng cho phép của kim loại và vi sinh vật trong bột cá
Loại thức ăn, nguyên liệu Chỉ tiêu Hàm lượng tối đa cho phép
Loại khác có nguồn gốc từ thủy sản
Asen tổng số (As) 25,0 mg/kg
Thủy ngân (Hg) 0,5 mg/kg
Salmonella Không có trong 25,0 g Ethoxyquin 300,0 mg/kg (bột cá)
150,0 mg/kg (sản phẩm khác)
Quy trình công nghệ sản xuất dịch đạm cá
Nguyên liệu chính để sản xuất bột cá là các phế phẩm từ cá Tra như đầu, xương, vảy, da và thịt vụn Những nguyên liệu này được thu mua trực tiếp từ các nhà máy chế biến cá Tra phile trong khu vực.
Nguyên liệu sẽ được nhập trực tiếp và vận chuyển bằng xe chuyên dụng đến nhà máy Tại đây, nguyên liệu được đổ vào bể chứa ở sân nhập liệu Sau đó, phế phẩm cá Tra sẽ được vận chuyển vào xưởng sản xuất bằng vít tải để đưa đến thiết bị xay.
- Mục đích: làm nhỏ nguyên liệu giúp tăng diện tích tiếp xúc giữa nguyên liệu
- Lựa chọn thiết bị: xay với thiết bị xay có trục xoắn đẩy với lỗ lưới kích thước
Nguyên liệu được vận chuyển bằng vít tải vào khay chứa của thiết bị xay, sau đó được đẩy vào khoang xay Tại đây, nguyên liệu sẽ được xay nhỏ cho đến khi lọt qua lỗ lưới ra ngoài.
- Yêu cầu: nguyên liệu sau khi xay có kích thước lọt lỗ lưới 2cm.
Phân cắt các liên kết peptid của phân tử protein trong nguyên liệu tạo thành các peptit mạch ngắn.
Rút ngắn thời gian cho quy trình sản xuất ( so với quy trình chỉ sử dụng enzyme tự phân trong nguyên liệu).
- Lựa chọn enzyme: 2 enzyme phổ biến trong các quy trình sản xuất dịch đạm cá là:
Bảng 3.9 Các enzyme phổ biến
Hàm lượng protein trong dịch đạm khi sử dụng cùng 1 lượng enzyme 73,51 % 82,66 %
Khả năng hòa tan, tạo bọt, nhũ hóa Thấp hơn Cao hơn Độ đắng của dịch đạm sau thủy phân 4.1 5.5
Enzyme Flavourzyme là lựa chọn tối ưu cho quá trình thủy phân, nhờ vào việc giảm độ đắng của dịch đạm, từ đó nâng cao chất lượng sản phẩm Điều kiện hoạt động lý tưởng của enzyme này là pH từ 5,0 đến 7,0 và nhiệt độ trong khoảng 40 đến 60 °C.
500 LAPU/g Enzyme này bị ức chế ở 90°C trong 10 phút hoặc cao hơn.
Theo nghiên cứu điều kiện thích hợp để enzyme Flavourzyme hoạt động cho ra hiệu suất cao nhất là:
Lượng nước bổ sung/ NL: 30%
Lượng Flavourzyme bổ sung/ NL: 0,5%
Khi lựa chọn nồi thủy phân, bạn nên chọn loại có cánh khuấy Thiết bị này bao gồm bồn chứa nguyên liệu bên trong, lớp điện trở và dung dịch truyền nhiệt ở giữa, cùng với lớp cách nhiệt bên ngoài Cánh khuấy giúp đảo trộn nguyên liệu, ngăn ngừa bám dính vào thân nồi, đảm bảo truyền nhiệt đồng đều và tăng cường tiếp xúc giữa enzyme và cơ chất.
Để tiến hành quá trình thủy phân, nguyên liệu sau khi xay sẽ được vận chuyển bằng vít tải đến thiết bị có cánh khuấy Tại đây, bổ sung enzyme Flavourzyme với tỷ lệ 0,5% so với nguyên liệu và thêm nước với tỷ lệ 30% so với nguyên liệu Nhiệt độ được điều chỉnh lên 50°C và sau 7 giờ, quá trình sẽ được kết thúc.
- Mục đích: loại bỏ cặn trong dịch cá thủy phân Cặn ở đây là xương, đầu, vây,…
- Lựa chọn thiết bị: lựa chọn thiết bị lọc dạng trống tròn có kích thước lỗ lưới
7 mm Trống tròn khi quay sẽ tránh được hiện tượng hỗn hợp cặn làm bít lỗ lưới.
Sau khi thực hiện quá trình thủy phân cá bằng enzyme, dịch cá sẽ được bơm vào thiết bị lọc dạng trống Nhờ tác động quay của trụ, dịch cá sẽ đi qua lưới lọc và chảy xuống phễu, từ đó được bơm vào tank chứa Cặn bã cá sẽ ở lại trên lưới lọc và được thu hồi.
Phân cắt các liên kết peptid của phân tử protein trong nguyên liệu tạo thành các peptit mạch ngắn và các axit amin cần thiết.
Bổ sung axit nhằm: hạ pH của dịch đạm, ức chế sự phát triển của vi khuẩn, nấm mốc, ngăn ôi thiu
- Lựa chọn axit hữu cơ: axit formic
Axit formic, hay còn gọi là acid methanoic, là dạng acid carboxylic đơn giản nhất với công thức HCOOH hoặc CH2O2 Axit này không chỉ là một sản phẩm trung gian quan trọng trong tổng hợp hóa học mà còn xuất hiện tự nhiên, chủ yếu trong nọc độc của ong và vòi đốt của kiến.
Axit formic có đặc tính kháng khuẩn mạnh, ngăn sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh như Salmonella, E.coli.
Giảm tác nhân gây bệnh trong thức ăn chăn nuôi, cải thiện sức khỏe của đường ruột vật nuôi
Để tiến hành, sau khi cá được bơm vào tank chứa, cần bổ sung 0,3% axit formic so với nguyên liệu và khuấy đều Tank sẽ được đánh dấu theo ngày và ủ trong 30 ngày ở nhiệt độ thường.
- Yêu cầu: dịch đạm sau thủy phân có màu cánh gián, có mùi đặc trưng của dịch đạm protein, không có mùi hôi.
Vô hoạt enzyme trong dịch đạm.
Giảm lượng nước trong dịch đạm để thuận tiện trong việc bảo quản, lưu trữ, vận chuyển.
Sau khi hoàn tất quá trình ủ kéo dài 30 ngày, dịch đạm sẽ được bơm đến thiết bị cô đặc Quá trình cô đặc sẽ kết thúc khi nồng độ dịch đạm cá đạt từ 15 đến 20.
- Yêu cầu: nồng độ chất khô tăng lên 15 – 20 %
- Mục đích: thuận lợi cho quá trình vận chuyển, bảo quản, tiêu thụ dịch đạm cá.
Sau khi cô đặc, đạm cá sẽ được hệ thống cân định lượng phân chia vào từng thùng 50 kg Tiếp theo, sản phẩm sẽ được vận chuyển bằng băng tải đến thiết bị dập nắp và sau đó được đưa vào kho bảo quản.
Đóng bao bì chai PP/PE
Ghi nhãn đầy đủ ( tên sản phẩm, khối lượng tịnh, chỉ tiêu chất lượng, hàm lượng,…)
Kho bảo quản phải khô sạch, thoáng mát, có lưới chắn côn trùng.
3.2.9 Yêu cầu về sản phẩm
Bảng 3.10 Chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm dịch cá
Trạng thái Dịch đặc sệt, sánh
Màu Nâu đến nâu đỏ
Mùi Mùi đặc trưng của dịch đạm protein
Bảng 3.11 Chỉ tiêu hóa lý của sản phẩm dịch cá
Hàm lượng chất khô, % khối lượng, không nhỏ hơn 15
Hàm lượng protein, % khối lượng, không nhỏ hơn 20 Độ thủy phân, %, không nhỏ hơn 40
Tỷ lệ sản phẩm thủy phân có khối lượng phân tử nhỏ hơn 1000 Da, %, không nhỏ hơn 80
- Hàm lượng tối đa cho phép các chỉ tiêu an toàn trong thức ăn bổ sung dạng đơn (Nguyên liệu đơn)
Bảng 3.12 Hàm lượng cho phép vi sinh vật trong sản phẩm dịch cá
Loại thức ăn Chỉ tiêu Hàm lượng tối đa cho phép
Chế phẩm enzyme, vi sinh vật hữu ích( không có chất mang)
E.coli Không có trong 1,0 gSalmonella Không có trong 25,0 g mẫu
KẾ HOẠCH SẢN XUẤT VÀ CÂN BẰNG VẬT CHẤT
Kế hoạch sản xuất
- 2 dây chuyền sản xuất với năng suất 100 tấn nguyên liệu/ ngày Trong đó:
Dây chuyền sản xuất bột cá với năng suất 70 tấn nguyên liệu/ ngày
Dây chuyền sản xuất dịch cá với năng suất 30 tấn nguyên liệu/ ngày
- Nhà máy hoạt động quanh năm từ thứ 2 đến thứ 7, nghỉ lễ theo quy định nhà nước.
- Thực hiện mỗi ngày 1 ca, mỗi ca làm 8 tiếng ( từ 7 giờ 30 – 11 giờ 30 – nghỉ trưa – 13 giờ 30 – 17 giờ 30).
- Biểu đồ sản xuất năm 2024:
Bảng 4.1 Kế hoạch sản xuất năm 2024
Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất bột cá
Công thức tính khối lượng nguyên liệu cần thiết để phục vụ cho sản xuất:
100 n Trong đó: T – lượng nguyên liệu đầu vào (tấn)
S – lượng thành phẩm (tấn) n – số công đoạn tiêu hao nguyên liệu chính x1, x2, , xn – tỷ lệ hao phí của mỗi công đoạn (%)
4.2.1 Tỷ lệ hao hụt nguyên liệu qua từng công đoạn
Bảng 4.2 Tỷ lệ hao hụt từng công đoạn
STT Công đoạn Tỷ lệ hao hụt (%)
4.2.2 Cân bằng vật chất từng công đoạn
Với dây chuyền sản xuất bột cá năng suất 70 tấn nguyên liệu/ ngày
- Công đoạn nhập nguyên liệu:
Lượng nguyên liệu sau khi nhập là:
Lượng nguyên liệu sau khi hấp là:
Lượng nguyên liệu cần ép là: 68,26 tấn
14% là lượng dịch ép bao gồm nước và dầu sẽ được tách ra khỏi bã cá.
1% là hao hụt nguyên liệu do thiết bị.
Lượng bã cá sau ép là:
S = T ( 100− 100 x ) = 68 , 26 100 ( 100 −14 ) = 58,7 ( tấn ) Lượng dịch ép tham gia công đoạn ly tâm là:
68,26 - 58,7 = 9,56 ( tấn ) Lượng hao hụt do thiết bị:
68,26 x 1 % = 0,68 ( tấn ) Lượng bã ép tham gia vào công đoạn sấy:
Lượng nguyên liệu cần ly tâm là: 9,56 tấn
15% là lượng dầu sẽ được ly tâm ra khỏi nước ép cá.
0,2% là hao hụt nguyên liệu do thiết bị.
Nước ép cá sau khi được ly tâm tách dầu sẽ được bơm trở lại với bã ép để tham gia công đoạn sấy.
Lượng nước ép cá sau ly tâm là:
S = T ( 100− 100 x ) = 9 , 56 100 ( 100−15 ) = 8,13 ( tấn ) Lượng dầu được tách ra là:
9,56 x 15% = 1,434 ( tấn ) Lượng hao hụt do thiết bị là:
9,56 x 0,2 % = 0,02 ( tấn ) Lượng nước ép cá bổ sung vào bã ép để tham gia công đoạn sấy là:
Lượng nguyên liệu cần sấy là: 58,02 + 8,11 = 66,13 tấn
0,5 % là hao hụt nguyên liệu do thiết bị
G1 = 66,13 tấn là lượng nguyên liệu cần sấy
W1 = 70 % là độ ẩm ban đầu của nguyên liệu
W2 = 10 % là độ ẩm cuối cùng của nguyên liệu
Lượng ẩm tách ra trong quá trình sấy:
100 − W 2 = 66 , 13 100 70 − −10 10 = 44,09 ( tấn ) Lượng hao hụt do thiết bị là:
66,13 x 0,5% = 0,33 ( tấn) Lượng nguyên liệu sau công đoạn sấy là:
Lượng nguyên liệu sau khi làm nguội là:
Lượng nguyên liệu sau khi sàng là:
Lượng nguyên liệu sau khi nghiền là:
- Công đoạn tách kim loại:
Lượng nguyên liệu sau khi tách kim loại là:
Lượng nguyên liệu sau khi phối trộn là:
=> Với lượng nguyên liệu là 70 tấn/ ngày => dây chuyền có thể sản xuất được 21,26 tấn sản phẩm bột cá/ ngày
- Tính lượng bao bì cần thiết:
Trong sản xuất bột cá ta sử dụng bao bì dạng jumbo – PE.
Lượng sản phẩm sau khi đi qua giai đoạn tách kim loại là: 21,26 tấn/ ngày ≈
Bột cá được chứa trong các bao khối lượng tịnh 50 kg/ bao
=> Số bao được sử dụng là:
=> Dây chuyền có thể sản xuất được 426 bao bột cá / ngày.
Lượng nguyên liệu đầu vào Lượng bán thành phẩm Tấn/ ngày Kg/h Tấn/ ngày Kg/h Tấn/năm
Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất dịch đạm cá
Công thức tính khối lượng nguyên liệu cần thiết để phục vụ cho sản xuất:
100 n Trong đó: T – lượng nguyên liệu đầu vào (tấn)
S – lượng thành phẩm (tấn) n – số công đoạn tiêu hao nguyên liệu chính x1, x2, , xn – tỷ lệ hao phí của mỗi công đoạn (%)
4.3.1 Tỷ lệ hao hụt nguyên liệu qua từng công đoạn
Bảng 4.4 Tỷ lệ hao hụt từng công đoạn
STT Công đoạn Tỷ lệ hao hụt (%)
4.3.2 Cân bằng vật chất từng công đoạn
Với dây chuyền sản xuất dịch đạm cá năng suất 30 tấn nguyên liệu/ ngày
- Công đoạn nhập nguyên liệu:
Lượng nguyên liệu sau khi nhập là:
- Công đoạn xay nguyên liệu:
Lượng nguyên liệu sau khi nhập là:
Lượng nguyên liệu cá cần thủy phân là: 29,7 tấn
Lượng enzyme Flavorzyme bổ sung với tỷ lệ enzyme/NL: 0,5% là:
29,7 x 0,5% = 0,149 ( tấn ) Lượng nước bổ sung với tỷ lệ nước/NL: 30% là:
29,7 x 30% = 8,91 ( tấn ) Lượng nguyên liệu tham gia vào quá trình thủy phân là:
29,7 + 0,149 + 8,91 = 38,76 ( tấn) Lượng nguyên liệu sau công đoạn thủy phân là:
Lượng nguyên liệu cần lọc là: 38,37 tấn
37 % là lượng cặn ( xương, đầu, vây, ) sẽ được lọc ra khỏi dịch.
1% là hao hụt nguyên liệu do thiết bị.
Lượng hao hụt do thiết bị là:
38,37 x 1% = 0,38 ( tấn ) Lượng cặn được lọc ra khỏi dịch là:
38,37 x 37% = 14,2 ( tấn ) Lượng dịch sau công đoạn lọc là:
Lượng nguyên liệu cần ủ tàng trữ là: 23,79 tấn
Lượng axit formic cần bổ sung với tỷ lệ axit/NL: 0,1% là:
23,79 x 0,1% = 0,024 ( tấn ) Lượng nguyên liệu tham gia vào quá trình thủy phân là:
23,79 + 0,024 = 23,81 ( tấn) Lượng nguyên liệu sau công đoạn thủy phân là:
Lượng nguyên liệu cần cô đặc là: 23,69 tấn
0,2 % là hao hụt nguyên liệu do thiết bị
Gđ = 23,69 tấn là lượng nguyên liệu cần cô đặc
bđ = 5 % là nồng độ chất khô ban đầu của nguyên liệu
bc = 20 % là nồng độ chất khô cuối cùng của nguyên liệu
Lượng hao hụt do thiết bị là:
23,69 x 0,2 % = 0,05 ( tấn ) Lượng nguyên liệu sau cô đặc là:
Gc = G đ b đ b c = 23 , 69 20 × 5 = 5,92 ( tấn ) Lượng nguyên liệu sau hao hụt là:
=> Với lượng nguyên liệu là 30 tấn/ ngày => dây chuyền có thể sản xuất được 5,87 tấn sản phẩm dịch cá/ ngày
- Tính lượng bao bì cần thiết:
Trong sản xuất dịch cá ta sử dụng bao bì dạng chai PP – PE
Lượng sản phẩm sau khi đi qua giai đoạn cô đặc là: 5,87 tấn/ ngày ≈ 5870 kg/ ngày.
Dịch cá được chứa trong các chai khối lượng tịnh 50 kg/ thùng.
=> Số thùng được sử dụng là:
=> Dây chuyền có thể sản xuất được 118 thùng dịch đạm cá/ ngày.
Lượng nguyên liệu đầu vào Lượng bán thành phẩm
Tấn/ngày Kg/h Tấn/ngày Kg/h Tấn/năm
TÍNH TOÁN VÀ CHỌN THIẾT BỊ
Thiết bị hấp
Hình 5.1 Thiết bị hấp Bảng 5.1 Thông số kỹ thuật thiết bị hấp
Kích cỡ ( dài x rộng x cao ) 4300 x 1300 x 2000 mm Kích thước khoang hấp ( dài x rộng ) 4000 x 1000 mm
Vật liệu Thép không rỉ
- Thể tích của khoang làm việc:
- Lượng nguyên liệu cần hấp: 8662,5 kg/h
- Thời gian làm việc của thiết bị: 20 phút
- Đối với thiết bị làm việc theo mẻ: n = 60 N × τ ×V = 60 8 662 ×3 141 ,5 × 2 0 , 59 = 0,92 Vậy chọn 1 thiết bị.
Bố trí 1 công nhân vận hành thiết bị.
Thiết bị ép
Nguyên lý hoạt động của máy ép bắt đầu khi nguyên liệu được nạp vào khoang ép qua cửa nhập liệu Tại đây, nguyên liệu sẽ được nén và ép khi bước sóng của trục vít đôi giảm dần đến cửa thoát liệu, trong khi đường kính tăng dần Quá trình nén diễn ra liên tục, nước chảy ra sẽ được thu lại trong phễu thu chất lỏng, trong khi bã ép sẽ rơi ra ngoài qua cửa tháo liệu.
Bảng 5.2 Thông số kỹ thuật thiết bị ép
Kích cỡ ( dài x rộng x cao ) 3000 x 1400 x 2500 mm
Vật liệu Thép không rỉ
- Lượng nguyên liệu cần ép là: 8532,5 kg/h
- Đây là thiết bị hoạt động liên tục Số thiết bị cần thiết là: n = 8532 9000 , 5 = 0,95 Vậy chọn 1 thiết bị.
Bố trí 1 công nhân vận hành thiết bị.
Thiết bị ly tâm
Hình 5.3 Thiết bị ly tâm đứng
Nguyên lý hoạt động của hệ thống ly tâm trong chế biến cá là dịch cá sau ép được bơm vào trung tâm buồng ly tâm qua các ống nạp liệu, sau đó phân phối đến các đĩa Dưới tác động của lực ly tâm, pha lỏng nhẹ hơn (dầu cá) di chuyển ngược về phía trung tâm dọc theo bề mặt ngoài của đĩa và được bơm ly tâm tháo ra ngoài Trong khi đó, pha lỏng nặng hơn (dịch cá ép) di chuyển ra ngoài dọc theo bề mặt trong của đĩa và được tháo ra thông qua ống tháo liệu nhờ bơm ly tâm.
Hình 5.4 Nguyên lý hoạt động của thiết bị ly tâm đứng Bảng 5.3 Thông số kỹ thuật thiết bị ly tâm
Kích cỡ ( dài x rộng x cao ) 1100 x 900 x 1600 mm
Tốc độ quay 7069 vòng/ phút
Vật liệu Thép không rỉ
- Lượng nguyên liệu cần ly tâm là: 1195 kg/h
- Đây là thiết bị hoạt động liên tục Số thiết bị cần thiết là: n = 1195 1300 = 0,92 Vậy chọn 1 thiết bị.
Bố trí 1 công nhân vận hành thiết bị.
Thùng chứa dầu sau ly tâm
- Lượng dầu tách ra sau ly tâm là: 1,434 tấn = 1434 kg
- Khối lượng riêng của dầu:800 kg/ m 3
- Thể tích dầu cần chứa là:
- Thể tích của thùng chứa là: ( với hệ số điền đầy φ = 0,9 )
- Chọn thùng chứa có kích thước ( dài x rộng x cao ):
Bố trí 1 công nhân vận hành thiết bị.
Thiết bị sấy
Hình 5.6 Thiết bị sấy thùng quay Bảng 5.4 Thông số kỹ thuật thiết bị sấy thùng quay
Kích cỡ ( dài x rộng x cao ) 4900 x 2200 x 3000 mm
Vật liệu Thép không rỉ
- Thể tích khoang làm việc của thiết bị:
- Lượng nguyên liệu cần sấy là: 8266,25 kg/h
- Thời gian làm việc của thiết bị: 1,8 giờ
- Đối với thiết bị làm việc theo mẻ: n = 60 N × τ ×V = 8 266 60 × , 25× 1 5586 1 , 8 , 23 × 60 = 0,95 Vậy chọn 1 thiết bị.
Bố trí 1 công nhân vận hành thiết bị.
Thiết bị làm nguội
Hình 5.7 Thiết bị làm nguội sử dụng nước Bảng 5.5 Thông số kỹ thuật thiết bị làm nguội sử dụng nước
Kích cỡ ( dài x rộng x cao ) 3300 x 1500 x 2000 mm
Vật liệu Thép không rỉ
- Lượng nguyên liệu cần làm nguội là: 2713,75 kg/h
- Đây là thiết bị hoạt động liên tục Số thiết bị cần thiết là: n = 2713 3000 ,75 = 0,9 Vậy chọn 1 thiết bị.
Bố trí 1 công nhân vận hành thiết bị.
Thiết bị sàng
Hình 5.8 Thiết bị sàng rung ngang Bảng 5.6 Thông số kỹ thuật thiết bị sàng
Mã sản phẩm CKM - SRN
Kích cỡ ( dài x rộng x cao ) 1900 x 1000 x 1700 mm Kích thước lỗ sàng 20 x 20 mm
- Lượng nguyên liệu cần sàng là: 2708,75 kg/h
- Đây là thiết bị hoạt động liên tục Số thiết bị cần thiết là: n = 2708 3000 ,75 = 0,9 Vậy chọn 1 thiết bị.
Bố trí 1 công nhân vận hành thiết bị.
Thiết bị nghiền mịn
Hình 5.9 Thiết bị nghiền búa
Bảng 5.7 Thông số kỹ thuật thiết bị nghiền búa
Kích cỡ ( dài x rộng x cao ) 1500 x 1500 x 2300 mm
Vật liệu Thép không rỉ
- Lượng nguyên liệu cần nghiền mịn là: 2681,25 kg/h
- Đây là thiết bị hoạt động liên tục Số thiết bị cần thiết là: n = 2681 3000 , 25 = 0,89 Vậy chọn 1 thiết bị.
Bố trí 1 công nhân vận hành thiết bị.
Thiết bị phối trộn
Hình 5.10 Thiết bị phối trộn
Nguyên lý hoạt động của thiết bị trộn nguyên liệu bắt đầu khi nguyên liệu được cấp vào qua cửa nạp liệu phía dưới Vít tải trục đứng sẽ nâng nguyên liệu lên đỉnh thiết bị, nơi chúng được ném thành hình chiếc ô Nguyên liệu sau đó rơi và va đập vào mọi phía của thành thiết bị, tạo ra quá trình tuần hoàn liên tục cho đến khi hoàn tất Cuối cùng, nắp xả được mở để tháo nguyên liệu ra ngoài.
Bảng 5.8 Thông số kỹ thuật thiết bị phối trộn
Kích cỡ ( dài x rộng x cao ) 1200 x 950 x 3500 mm
Vật liệu Thép không rỉ
- Lượng nguyên liệu cần phối trộn là: 2662,5 kg/h
- Đây là thiết bị hoạt động liên tục Số thiết bị cần thiết là: n = 2662 3000 , 5 = 0,89 Vậy chọn 1 thiết bị.
Bố trí 1 công nhân vận hành thiết bị.
Thiết bị dùng cho dây chuyền sản xuất dịch đạm cá
Nguyên lý hoạt động của máy xay bao gồm việc vận chuyển nguyên liệu vào buồng xay qua phễu nhập liệu Động cơ mạnh mẽ sẽ đẩy trục xoắn, giúp nguyên liệu được xay thô và sau đó đùn qua mặt lưới sàng có kích thước lỗ 2cm, từ đó nguyên liệu sẽ được xay nhỏ hơn.
2 dao gắn phía trước mặt sàng.
Bảng 5.9 Thông số kỹ thuật thiết bị xay
Tên Máy xay cá công nghiệp 3A15KW
Mã sản phẩm 3QTP.NGC.15
Kích cỡ ( dài x rộng x cao ) 1500 x 1200 x 1500 mm
Vật liệu Thép không rỉ
Kích thước lỗ lưới mặt sàng 20 mm
- Lượng nguyên liệu cần xay là: 3731,25 kg/h
- Đây là thiết bị hoạt động liên tục Số thiết bị cần thiết là: n = 3731, 4000 25 = 0,93 Vậy chọn 1 thiết bị.
Bố trí 1 công nhân vận hành thiết bị.
5.2.2 Nồi thủy phân có cánh khuấy
Hình 5.12 Nồi gia nhiệt có cánh khuấy Bảng 5.10 Thông số kỹ thuật nồi gia nhiệt có cánh khuấy
Tên Nồi thủy phân có cánh khuấy Kích cỡ (dài x rộng x cao ) 2100 x 2100 x 3500 mm
Kích cỡ khoang làm việc ( rộng x cao ) 2000 x 2800 mm
Kích cỡ đáy thiết bị (cao ) 300 mm
Vật liệu Thép không rỉ
- Thể tích của thân thiết bị dạng hình trụ:
- Thể tích của đáy thiết bị dạng chỏm cầu:
- Thể tích làm việc của thiết bị:
- Thời gian làm việc của thiết bị: 7 giờ
- Đối với thiết bị làm việc theo mẻ: n = 60 N × τ ×V = 4 844 60× , 8 810 88× 7 , ×60 59 = 3,85 Vậy chọn 4 thiết bị.
Bố trí 1 công nhân vận hành thiết bị.
5.2.3 Thiết bị lọc dạng trống tròn
Hình 5.13 Thiết bị lọc dạng trống tròn
Thân sàng là trống tròn, nơi nguyên liệu được đưa vào bên trong thiết bị Dưới tác động quay của trục sàng, nguyên liệu trượt và lăn liên tục trên lưới sàng Dịch cá sẽ lọt qua lỗ lưới và được thu lại tại phễu phía dưới, trong khi phần cặn không lọt sẽ nằm trên lưới và được đẩy ra ngoài bằng tấm đẩy.
Bảng 5.11 Thông số kỹ thuật thiết bị lọc dạng trống
Kích cỡ ( dài x rộng x cao ) 2800 x 1500 x 2100 mm
Vật liệu Thép không rỉ
Kích thước lỗ lưới 7 x 7 mm
- Lượng nguyên liệu cần lọc là: 4796,25 kg/h
- Đây là thiết bị hoạt động liên tục Số thiết bị cần thiết là: n = 4796 5000 , 25 = 0,96 Vậy chọn 1 thiết bị.
Bố trí 1 công nhân vận hành thiết bị.
5.2.4 Thùng chứa cặn sau lọc
Hình 5.14 Thùng chứa cặn sau lọc
- Lượng cặn sau khi lọc là: 14,2 tấn/ ngày = 14200 kg
- Khối lượng riêng của nguyên liệu:1100 kg/ m 3
- Thể tích cặn cần chứa là:
- Thể tích của thùng chứa là: ( với hệ số điền đầy φ = 0,9 )
- Chọn thiết bị thùng chứa có kích thước khoang chứa ( dài x rộng x cao ):
Bố trí 1 công nhân vận hành thiết bị.
Hình 5.15 Tank ủ Bảng 5.12 Thông số kỹ thuật tank ủ
Kích thước ( dài x rộng x cao ) 3600 x 3600 x 3300 mm
Kích thước thân khoang làm 35 x 35 x 26,5 mm
- Thời gian ủ tàng trữ mỗi mẻ thủy phân là 30 ngày Lượng dịch cá trong mỗi ngày sẽ được ủ trong 1 tank khác nhau.
=> Dây chuyền sản xuất cần 30 tank chứa.
- Lượng nguyên liệu cần ủ tàng trữ là: 23,81 tấn/ ngày = 23810 kg/ ngày
- Khối lượng riêng của nguyên liệu:1040 kg/ m 3
- Thể tích nguyên liệu cần ủ tàng trữ là:
- Thể tích của tank là: ( với hệ số điền đầy φ = 0,9 )
- Chọn thiết bị tank chứa có kích thước khoang chứa ( dài x rộng x cao ):
Bố trí 1 công nhân vận hành thiết bị.
5.2.6 Thiết bị cô đặc chân không 1 nồi có cánh khuấy
Hình 5.16 Thiết bị cô đặc chân không 1 nồi có cánh khuấy
Nguyên lý hoạt động của quá trình cô đặc là dung dịch trong nồi được gia nhiệt, làm cho dung môi trong dung dịch hóa hơi Dưới tác động của bơm chân không và đối lưu tự nhiên, dung môi ở thể hơi sẽ di chuyển từ nồi cô đặc qua đường ống đến tháp ngưng, từ đó dung dịch được cô đặc hiệu quả.
Bảng 5.13 Thông số kỹ thuật thiết bị cô đặc
Tên Thiết bị cô đặc chân không Kích cỡ (dài x rộng x cao ) 1800 x 1800 x 3000 mm
Vật liệu Thép không rỉ
- Lượng nguyên liệu cần cô đặc là: 2961,25 kg/h
- Số thiết bị cần thiết là : n = 2961 3000 , 25 = 0,99 Vậy chọn 1 thiết bị.
Bố trí 1 công nhân vận hành thiết bị.
Thiết bị dùng cho cả 2 dây chuyền
5.3.1 Thiết bị đóng gói tự động
Hình 5.17 Thiết bị đóng gói tự động
Hệ thống đóng gói tự động bao gồm các thiết bị như vít tải cấp liệu, băng tải, cân định lượng tự động, thiết bị khâu miệng bao và thiết bị dập nắp thùng Quy trình này sử dụng bộ điều khiển để kiểm soát cấp liệu của vít tải, đảm bảo cân định lượng chính xác Sau khi hoàn tất cân, bao bì được vận chuyển qua băng chuyền đến thiết bị khâu miệng bao, trong khi các thùng được chuyển đến thiết bị dập nắp Cuối cùng, sản phẩm hoàn thiện sẽ được chuyển vào kho bảo quản.
Bảng 5.14 Thông số kỹ thuật thiết bị đóng gói tự động
Kích cỡ (dài x rộng x cao ) 2000 x 1000 x 1700 mm
Chọn 2 thiết bị cho 2 dây chuyền.
Bố trí 2 công nhân vận hành thiết bị.
Nguyên lý hoạt động của thiết bị là nguyên liệu được đưa vào qua cửa nhập liệu, sau đó trục vít sẽ kéo nguyên liệu đi dưới tác động của động cơ Quá trình này giúp đẩy nguyên liệu trong vỏ bọc đến cửa thoát liệu một cách hiệu quả.
Bảng 5.15 Thông số kỹ thuật vít tải
Tên Vít tải cấp liệu
Mó sản phẩm YYJ ỉ300 Độ dày cánh vít 5 mmNăng suất 50000 kg/hVật liệu Thép không rỉCông suất động cơ 5,5 kwKớch thước trục vớt ỉ300 mm