“Thiết kế phân xƣởng sản xuất bánh snack năng suất 1 tấn sản phẩm-giờ bằng phƣơng pháp ép đùn, sử dụng nguyên liệu bắp & bột gạo

 án tt nghip SVTH: PHM H- 09116012 1 MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Các loi sn ph  t hin t lâu trên th gii và thu hút rt nhiu i tiêu dùng, nht là tr em và thanh, thiu niên. Loi th c dùng trong các b i trí hay làm th gia các ba  chính. Sn phu tiên là món khoai tây chiên  c làm t nguyên liu khoai tây, tr nên rt ph bin  c M i li nhun rt ln cho các nhà sn xut  c này. Ngày nay, vng hóa sn phm, nguyên liu làm bánh snack không còn b ràng buc bi mt loi nguyên liu là khoai tây na, mà s dng thay th bng các loi tinh b go kt hp vi các cht ph gia, các cht to v, cht to ra rt nhiu loi sn phm khác nhau. Mt khác, s i, phát trin và ngày càng tr nên hoàn thin ca công ngh ép công nghip bánh snack phát trit bc  mt tm cao mi, vi s  dng trong vic to hình và phong phú v cu trúc. Ngoài ra, s phát trin ca k thut  ra nhip này. Xut phát t thc t là sc ta không ng nhng c bit là ngô và go. Cùng vng phát trin công nghip hóa  hic, các khu công nghip và khu ch xut liên tc hình thành, u này dn ti s i làm vic trong các nhà máy ng trong các thành th u này ha hn nhu cu v các loi th rt ln. Vì vy, em ch tài: “Thiết kế phân xƣởng sản xuất bánh snack năng suất 1 tấn sản phẩm/giờ bằng phƣơng pháp ép đùn, sử dụng nguyên liệu bắp & bột gạo”. 2. Mục đích của đề tài  S dng nhng kin thc v k thu mt s loi nguyên liu  cho vic chn nguyên lic sn xut.  Xây dng quy trình công ngh sn xut bánh snack.  Nm bc trình t c tin hành công vic thit k mt nhà máy thc phm. 3. Đối tƣợng nghiên cứu ng nghiên cu là xây dng công vic thit k nhà máy.  án tt nghip SVTH: PHM H- 09116012 2 4. Phạm vi giới hạn của đề tài  Xây dng quy trình công ngh sn xut bánh snack.  Ch tính và chn các thit b, c thit k và ch to thit b, máy móc.  Xây dng c tin hành công vic thit k, ch  công vic thit k vào thc t. 5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài  c:  Xây dc quy trình công ngh sn xu cho vic tính toán, chn la thit b  vic b trí các thit b trong dây chuyn sn xut.  Tính toán các công trình cn xây d t c, mua sm trang  thit b cng.  Có cái nhìn tng quan v các v trong vic xây da chn v trí xây dng nguyên liu, các long cn s dng, m bo yu t an toàn khi sn xu thành công ca d án.  c tin: Da trên c tin hành ca công vic thit k, ta nhn thy tính kh thi, c th ca b án, t  cho vi án thành hin th gn.  án tt nghip SVTH: PHM H- 09116012 3 CHƢƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KĨ THUẬT Da vào các tài liu v ho ng ca các khu công nghip, khu công nghip AMATA, thành ph Biên Hòa, tng Nai c chm xây dng phân ngp hi t u kin thun l xây dng và phát trin nhà máy. 1.1. Nguồn cung cấp nguyên liệu Nguyên liu là yu t quan tru trong vic la chn v trí xây dng nhà máy Nguyên liu chính ca nhà máy là bt go và bp. Vì vy, nhà máy pht gn các nhà máy sn xut bt go và bp. Do thuc khu v và nm gn vi vùng ng bng sông Cng nguyên liu cung cp cho th ng là khá ln. Bảng 1.1 Thống kê sản xuất hai loại cây lƣơng thực chính ở Việt Nam 2005-2012  Din tích (nghìn ha) t (t/ha) Sng (nghìn tn) Lúa Ngô Lúa Ngô Lúa Ngô 2005 7329,2 1052,6 48,9 36,0 35832,9 3787,1 2006 7324,8 1033,1 48,9 37,3 35849,5 3854,6 2007 7207,4 1096,1 49,9 39,3 35942,7 4303,2 2008 7400,2 1140,2 52,3 40,1 38729,8 4573,1 2009 7437,2 1089,2 52,4 40,1 38950,2 4371,7 2010 7489,4 1125,7 53,4 41,1 40005,6 4625,7 2011 7655,4 1121,3 55,4 43,1 42398,5 4835,6 2012 ) 7753,2 1118,3 56,3 43,0 43661,8 4803,6 Nguồn: Niên giám thống kê, 2012 Bảng 1.2 Thống kê sơ bộ sản lƣợng hai loại cây lƣơng thực chính ở các vùng, miền Việt Nam năm 2011 Vùng, min Din tích (nghìn ha)  t (t/ha) S ng (nghìn tn) Lúa Ngô Lúa Ngô Lúa Ngô ng bng sông Hng 1144,5 95,9 61,0 46,2 6979,2 443,0 Trung du và min núi phía Bc 670,7 464,9 48,1 36,5 3225,0 1696,2 Bc Trung B và Duyên hi min Trung 1229,2 207,4 53,0 40,4 6515,6 838,2 Tây Nguyên 223,9 231,5 47,2 51,3 1056,3 1188,7  án tt nghip SVTH: PHM H- 09116012 4  293,8 78,7 46,4 54,1 1362,5 426,0 ng bng sông Cu Long 4089,3 38,8 56,7 53,4 23186,3 207,2 C c 7651,4 1117,2 55,3 42,9 42324,9 4799,3 Nguồn: Niên giám thống kê, 2011 1.2. Đặc điểm tự nhiên và vị trí xây dựng V a lý: Khu công nghip AMATA nm gn quc l 1A, thành ph Biên Hòa, tng Nai- là v trí giao thông rt thun li và nm trong vùng kinh t trm phía Nam, cách trung tâm Thành ph H Chí Minh 32km v ng nam, cách cng Nai 4km, cách Tân Cng 26km, cách cng Sài Gòn 32km, cách cng Phú M 40km, cách Sân bay Quc t t 32km n 1 phát trin 129ha, din tích dùng cho thuê c phát trin toàn b vi các tin ích h tng chng. T l  thuê chin 2 phát trin 261 ha và khu dch vc phát trin theo tn. 1.3. Nguồn cung cấp điện Nhà máy s d cht b và chin ngun n ng mn c c yêu cu n cao th phi qua trm bin th   n th theo yêu cu. c s dng t   m bin áp 40 MVA 1.4. Nguồn cung cấp nƣớc i vi các nhà máy thc phm nói chung thì có th c là mt trong nhng nguyên liu chính, do vy chn xut là rt quan trng, nó ng trc tin chng sn phc cp t h thng cc sch t c sc cung cp vi công sut 2.000 mét khi mi ngày t c sc sc cung cp ti hàng rào nhà máy bng h thng cc tiêu chun quc t. 1.5. Nguồn cung cấp hơi c là mt trong nhng ngun nguyên liu ph tr rt quan tri vi mt nhà máy sn xuc dùng vi nhiu m  yu là dùng cho sn xut s dng trong sinh ho  án tt nghip SVTH: PHM H- 09116012 5  m bo cho hong cp phc bão hòa. 1.6. Nguồn cung cấp nhiên liệu  m bng tt, cho nhit ln, sch s nhm ng yêu cu v sn xu m bo v  ng, nhà máy s s dng du F.O. Ngoài ra còn s dng d 1.7. Hệ thống xử lý nƣớc và rác thải H thc phm bo thoát hc, không b  ng, không nh n v c bit là khu vc sn xut chính. c thi s    nhà máy x  c thi tp trung vi công sut 5.000 m 3 /ngày Rác thc thu gom và x lý ti nhà máy rác thi ca Cm Công nghip. Khí thi cc lt h thng lc theo tiêu chun quc khi thng t nhiên. 1.8. Giao thông vận tải Hàng ngày nhà máy phi vn chuyn mng ln nguyên liu, nhiên liu, thành phm và các vt liu khác, nên v giao thông vn ti phm bo thun li, gim hao phí. t ti khu công nghip AMATA, gn quc l 1A, nên giao thông thun li vi các khu vc bit khu công nghip gn cng Nai, là cc v cho s phát trin ca tnh. H thng giao thông ni b là các tuyng tráng nh bê tông rm bo vic vn chuyn hàng hoá trong nhà máy mt cách thun tin. Ngoài ra, bên trong nhà máy còn c và trng ln. 1.9. Hệ thống phòng cháy chữa cháy Khu Công nghic lt h thng cnh báo, phòng chng và cha cháy tuân th cht ch các nh ca quc gia. Các hng cc chc lt ti u mi giao thông ni khu, và ti mi nhà máy nhm bo tác dng bo v hiu qu toàn khu khi các s c cháy n.  án tt nghip SVTH: PHM H- 09116012 6 1.10. Hệ thống thông tin liên lạc Mi nhu cu v thông tin liên lm bo thun tic vi mi dch v cn thi  1.11. Khả năng cung cấp nhân lực Bên cnh ngun cung nhân lc di dào, chng ca thành ph H Chí Minh, li còn có ngun nhân lc tr cu kin thun l o và tuyn dng vi mc chi phí tit kim. 1.12. Giá thuê đất và các khoản phí  t & phí h tu chnh theo tng thim khác nhau.  Phí qun lý: 1.653 VND/m 2 /tháng (t giá 18/05/2011, 1 USD=20.673 VND)  n: 1.271 VND/Kwh (giá cp nht 9/2010)  c: 6.500 VND/m 3 (giá cp nht 9/2010)  Phí x c thi 6.615 VND/m 3 (t giá 18/05/2011)  án tt nghip SVTH: PHM H- 09116012 7 CHƢƠNG 2:TỔNG QUAN 2.1. Tổng quan về bánh snack 2.1.1. Định nghĩa [3] Snack là tên gi ti ch các loi thc ph gia nhng b chính. Mt cách hiu khác thì t , thc phm dùng gia các by, các loi khoai tây chiên, bp n cn dùng cho bng, các món bánh mn dùng vào gia bui, trái cây sy khô, các lou chiên hoc các loi khô làm t thc xem là snack. Sn ph, d vn chuyn và có th c ngay sau khi m bao bì. 2.1.2. Đôi nét về lịch sử bánh snack [6] Có th tóm tt quá trình phát trin ca ngành công nghi  u b yêu cu ca mt khách hàng và t i.  ch ra long khoai tây chip bng lp giy sáp.   ra thit b sn xut khoai tây chip liên tc.    y Dixie  Dallas, Texas sn xut bao bì giy sáp không thm du cho sn phm khoai tây chiên.  p hi khoai tây chiên quc thành lp.  p hi khoai tây chiên quc t c thành lp.  n phm snack t bp và các sn phm snack qua công ngh ép i bi công ty Frito  Lay (mt công ty sn xut bánh snack ln ca M).     i tên thành hip hi khoai tây chiên và thc phm snack (PC/SFA)  n Washington DC.  i tên thành hip hi thc phm snack (SFA).  997: s phát trin ca công ngh to gia v a các sn phm snack. 2.1.3. Phân loại [3] Snack rng v chng loi và phong phú v . Vì vy có rt nhiu cách phân loi snack.  án tt nghip SVTH: PHM H- 09116012 8 - Da vào thành phn nguyên liu chính, snack có th c sn xut t khoai tây, bp, go hoc các loi ht khác, trái cây, rau c và c tht, thy hi s - D bin, snack có th c gim m bng cách chiên, sy, ng. - Da vào vc chia thành nhóm có v mn, v ngt, v chua, v t nhiên - Da vào hình dng bánh, snack có các dng phc g dng phng gng si g. T các cách phân loi trên cho thy có nhiu công ngh  sn xut  tài c cn sn ph nguyên liu bp và c sn xut bc cao. 2.2. Tổng quan về nguyên liệu 2.2.1. Bắp [1]  Giới thiệu: Bc quan trng gi v trí th 3 sau lúa và lúa mì c v din tích trng và sng trng trên toàn th gii. Ngô có tên khoa hc là Zea mays L, Loài Zea mays, Chi Zea, Tc Maydeae, h hòa tho (Gramineae).  Phân loại: Da vào s khác nhau v hình dáng ht, m trng trong ca ni     dng mà phân thành các loài sau:   hu tròn, màu trng hay vàng có ging màu tím, ni ng trong, ch mt ít  gia ht trng tinh bt 56-75%. Ngô t cng, khó nghin, dùng ch bin go ngô, t l thành phm cao.    a (Z.M.Indentata)  h u lõm gi  a, màu vàng hay trng, phn dc hai bên nng trong còn phn dc gia nc. ng tinh bt 60-63%. T l nc nhit mc nhiu bt ít mnh, dùng sn xut bt và tinh bt.  Ngô bt (Z.N.Amylaceae)  hng, phôi ln, ni c nên mm, có cu to b xp và d ng tinh bt khong 55-80%. Thành phn tinh bt gm 20% amiloza và 80% amylopectin. Ht hp sng, nu to hoàn toàn bng tinh bt. Ch yu dùng sn xut bt, tinh bt và k ngh u bia.  án tt nghip SVTH: PHM H- 09116012 9  Ngô sáp (Z.M.Ceratina), còn gi là ngô np, ht nhu tròn màu trng c, ni n ngoài trng trong, phn trung tâm trng tinh bt khong 60%. Thành phn cu to tinh bt 100% - amilopectin. Dùng ch bin th  p.  Ngô n (Z.M.Everta) hu nhn, nng trong hoàn toàn, rt cng nên khó nghing tinh bt 62-ng dùng sn xut bng và go ngô.  ng (Z.M.Saccharata)  ht hình dc trng. ng tinh bt 25-ng ti 19-31%. Tinh bng có ti 60-ng ch  ch bin thp.  Cấu tạo hạt ngô: Ht ngô gm 5 phn chính: v ht, lt. Hình 2.1 Cấu tạo hạt ngô  án tt nghip SVTH: PHM H- 09116012 10 V ht là mt màng nhn bao xung quanh ht. Li v ht và bao ly n Nn ch yu gm nhng t bào thành dày cha tinh bt. N phn: nt (nng trong) và nng (nc). T l gia n t và n ng tùy vào chng ngô, ging ngô. Vùng n  ng gm nhng t c ln, cha các ht tinh bt to và tròn, khuôn protit mng, trong khi sy khuôn protit b t to thành nhng ch rn nm màu trng bt. Vùng nt gm nhng t bào nh, cha nhng ht tinh bt nh, khuôn protit dày nên khi sy khuôn này không b t, không to nên nhng ch rng nên nng, màu tr-2% so vi n sng. Ngoài ra, lp ngoi vi nt dãy t bào xít nhau gi là l ti 28% protit. Tinh bt trong các t bào này rt nh và khuôn protit r bin làm sch các ht tinh bt này rt khó. Phôi ngô cha nhiu cht béo và chim 1/3 tit din ct dc ht, chân ht là phn gn ht vi bp. Phôi có nhiu cht béo nên trong ch bin c ép du. Phôi i lp ngù. Ngù kt cht vi nng cht kt dính (thành phn ch yc. Cu to ngù gm nhng t ng nht, thành dày b bao cht trong t bào ch tách phôi nguyên vn cn làm lng lp ngù này bng cách ngâm lâu trong dung dch có tác nhân làm mm. Bảng 2.1 Tỷ lệ từng phần của hạt ngô theo Kozmina (%) Các phn ca ht Loi ngô  a Bt N 80-90 81-85 79-83 Phôi 8-13 10-12 10-14 V 1,5-6,0 5,0-5,3 5,0-5,5  Thành phần hóa học: Thành phn hóa hc cng trong khong rng ph thuc ging, loài, cht, khí h. Bảng 2.2 Thành phần hóa học trung bình của ngô (% chất khô) Thành phn Ngô  a Bt Tinh bt 68,50 70,55 69,0 [...]... 5,80 12 ,80 1, 78 4,34 1, 61 0,67 3,50 5,40 11 ,50 1, 81 4,25 1, 45 1, 54 3,25 4,25 12 ,53 1, 71 4,05 1, 35 1, 86 Các chất trong ngô phân bố không đều trong từng phần của hạt Bảng 2.3 Tỷ lệ (%) các chất trong từng phần của hạt (theo Kozonina M.P) Các phần của hạt Cuống Vỏ Lớp alơron Nội nhũ: -Nội nhũ bột -Nội nhũ sừng Phôi Cộng Gluxit Chất béo Protit Tro 1, 6 4,8 6,2 0,7 1, 1 12 ,2 1, 1 2 ,1 16,7 1, 1 3 ,1 9,6 51, 1 28,4... 14 ,9 Trấu 22 ÷ 34 34,5 ÷ 45,9 2 ÷ 2,8 1, 5 ÷ 2,3 2,9 ÷ 5,2 10 ÷ 80 0 ,17 ÷ 3 ,1 1,6 ÷ 2,8 1 ÷ 1, 5 10 ÷ 50 0 ,17 ÷ 0,43 0,3 ÷ 0,5 0,3 ÷ 0,8 10 ÷ 30 0,08 ÷ 0 ,15 15 ÷ 19 ,7 6,6 ÷ 9,9 30 ÷ 12 0 1, 1 ÷ 2,5 0,3 ÷ 0,8 13 ,2 ÷ 21 60 ÷ 13 0 0,03 ÷ 0,07 SVTH: PHẠM HỮU ĐOÀN - 0 911 6 012 13 Đồ án tốt nghiệp Fe (mg) Zn (mg) Phytin P (g) 1, 4 ÷ 6 1, 7 ÷ 3 ,1 0 ,18 ÷ 0, 21 0,2 ÷ 5,2 0,6 ÷ 2,8 0 ,13 ÷ 0,27 0,2 ÷ 2,8 0,6 ÷ 2,3 0,02 ÷... (bar) -Độ ẩm nguyên liệu đầu vào (%) -Lƣợng chất béo cao nhất (%) -Độ hồ hóa của tinh bột (%) Thông số về sản phẩm: -Năng suất (tấn/ giờ) Thiết bị ép đùn có một trục vis Cơ cấu trục hở Khả năng vận chuyển nguyên liệu ép đùn phụ thuộc vào lực ma sát giữa nguyên liệu với trục vis và bề mặt buồng ép Nguyên liệu sẽ đƣợc vận chuyển tốt khi lực ma sát nguyên liệu và trục vis nhỏ nhƣng giữa nguyên liệu với bề... vùng hở Khả năng vận chuyển Khả năng vận chuyển nguyên liệu ép đùn tốt hơn nguyên liệu ép đùn kém Độ tăng áp suất trong hơn buồng ép cao hơn Độ tăng áp suất trong Khả năng nhào trộn theo buồng ép thấp hơn chiều dài buồng ép đùn Khả năng nhào trộn theo kém hơn chiều dài buồng ép đùn tốt hơn Hai trục vis sẽ có tốc độ quay giống nhau Nguyên liệu ép đùn đƣợc trục vis ép chặt vào bề mặt buồng ép, dẫn đến... 63 3 – 5,3 0, 01 – 0,04 Mức độ nén Mức độ nén ép trung bình ép cao 15 - 30 5-8 16 0 - 510 32 - 200 55 - 14 5 11 0 - 18 0 21 - 42 42 - 84 5 – 8,5 8 - 18 0,02 – 0,08 0 ,1 – 0 ,16  Thiết bị ép đùn trục đôi Trong những năm gần đây, với những yêu cầu ngày càng khắt khe hơn về chất lƣợng cũng nhƣ xu hƣớng sản xuất ra các sản phẩm mới, thiết bị ép đùn trục đơn dần không đáp ứng đƣợc, nên các thiết bị ép đùn trục... Anbumin 17 ,3 15 ,4 18 ,4 17 ,0 13 ,4 29,3 Thành phần tro của hạt ngô phụ thuộc nhiều vào đất nơi trồng, phân bón, khí hậu và kỹ thuật canh tác Bảng 2.5 Thành phần tro (%) của ngô theo Buromski I.D Các phần của hạt Nội nhũ Phôi Vỏ Cộng P2O5 Na2O K2 O SO2 MgO CaO Fe2O3 T.L 1, 32 33,80 3,79 38, 91 1,37 19 ,70 0,45 20,99 4,83 4,83 0,53 15 ,10 3,89 19 ,52 0, 31 5,33 1, 89 7,58 0,02 6,43 0,66 7 ,11 0,05 0,42 0,59 1, 06... loại bột đƣợc làm từ gạo bằng phƣơng pháp xay và nghiền  Thành phần hóa học của gạo: Bảng 2.6 Thành phần trung bình (% khối lƣợng) của thóc gạo (mẫu có độ ẩm 14 %) Thành phần Glucid (g) Cellulose (g) Protid (gN x 5,85) Lipid (g) Tro (g) Ca (mg) P (mg) Thóc 64 ÷ 73 7,2 ÷ 10 ,4 5,8 ÷ 7,7 Gạo lật 73 ÷ 87 0,6 ÷ 1 7 ,1 ÷ 8,3 Gạo xát 77 ÷ 89 0,2 ÷ 0,5 6,3 ÷ 7 ,1 Cám 34 ÷ 62 7 ÷ 11 ,4 11 ,3 ÷ 14 ,9 Trấu 22 ÷ 34 34,5... của nguyên liệu đƣa vào ép đùn có thể lên đến 27% tùy thuộc vào cấu trúc của thiết bị SVTH: PHẠM HỮU ĐOÀN - 0 911 6 012 23 Đồ án tốt nghiệp Nhƣ vậy, cấu trúc của sản phẩm cuối phụ thuộc vào tính chất của nguyên liệu ban đầu (hàm lƣợng nƣớc, cấu trúc vật lý, thành phần hóa hóc…) cũng nhƣ kết cấu máy và các thông số vận hành máy Khi thay đổi loại nguyên liệu hay tỉ lệ nguyên liệu sử dụng cần thay đổi kết... chuyển tốt khi lực ma sát nguyên liệu và trục vis nhỏ nhƣng giữa nguyên liệu với bề mặt buồng ép đùn thì lớn Không có khả năng tự làm sạch, nguyên liệu ép đùn có thể bị dính vào trục vis và không đƣợc vận chuyển đi tới 80 – 14 0 15 – 30 15 – 35 22 80 – 10 0 60 – 16 0 15 – 40 10 – 45 27 80 – 10 0 1 - 22 1 - 14 Thiết bị ép đùn có hai trục vis Loại xoay ngƣợc chiều Loại xoay cùng chiều Cơ cấu trục không hở Cơ... các nguyên liệu với nhau SVTH: PHẠM HỮU ĐOÀN - 0 911 6 012 19 Đồ án tốt nghiệp Khi nguyên liệu đƣợc đẩy tiếp qua vùng thứ hai, nhiệt độ và áp suất tăng dần cũng nhƣ các cấu tử, nhất là nƣớc đã đƣợc trộn đều, khuếch tán vào bên trong cấu trúc của nguyên liệu, hình thành các liên kết hydro giữa nƣớc và các phân tử có chứa nhóm háo nƣớc nhƣ protein, pentosane, tinh bột Nguyên liệu trƣơng nở lên, một số phân . ln. Vì vy, em ch tài: “Thiết kế phân xƣởng sản xuất bánh snack năng suất 1 tấn sản phẩm/giờ bằng phƣơng pháp ép đùn, sử dụng nguyên liệu bắp & bột gạo . 2. Mục đích của đề tài . 7437,2 10 89,2 52,4 40 ,1 38950,2 43 71, 7 2 010 7489,4 11 25,7 53,4 41, 1 40005,6 4625,7 2 011 7655,4 11 21, 3 55,4 43 ,1 42398,5 4835,6 2 012 ) 7753,2 11 18,3 56,3 43,0 436 61, 8. H- 0 911 6 012 11 Gluxit hòa tan 4,50 3,50 3,25 Cht béo 5,80 5,40 4,25 Protit 12 ,80 11 ,50 12 ,53 Xenluloza 1, 78 1, 81 1, 71 Pentoza 4,34 4,25 4,05 Tro 1, 61 1, 45 1, 35 Các