Thiết kế nhà máy chế biến rau quả với mặt hàng - Mứt xoài nhuyễn, năng suất 6,5 tấn nguyên liệungày Dứa khoanh nước đường, năng suất 25000 Đvsp năm

Xuất phát từ những nhu cầu tiêu dùng thực tế đó, em đã được giao đề tài: “Thiết kế nhà máy chế biến rau quả với mặt hàng: - Mứt xoài nhuyễn, năng suất 6,5 tấn nguyên liệu/ngày - Dứa khoa

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU

Rau quả thuộc loại thực phẩm không thể thiếu được trong bữa ăn hàng ngàycủa nhân dân ta Ngoài giá trị dinh dưỡng cần thiết cho sự phát triển cơ thể, rau quảcòn là nguồn thực phẩm quan trọng trên thị trường tiêu thụ trong nước và xuất khẩumang lại lợi nhuận lớn cho người sản xuất, góp phần nâng cao nguồn thu nhập chonền kinh tế quốc dân

Điều kiện đất đai, khí hậu nước ta rất thuận lợi để phát triển rau xanh và cây

ăn quả Do đó cũng rất là thuận lợi để phát triển mặt hàng đồ hộp rau quả Trong số

đó không thể không kể đến hai loại mặt hàng đó là xoài và dứa

Xoài là một trong những loại quả có giá trị dinh dưỡng cao được nhiều người

ưa thích và được xem là loại quả quý Quả xoài có chứa nhiều vitamin A, C, đường

và các axit hữu cơ khác nên xoài được sử dụng rộng rãi cả trái chín và trái già cònxanh Xoài thường tập trung ở những vùng chuyên canh nhằm tiêu thụ tại chỗ, cungcấp cho các thị trường khu công nghiệp hay mục đích cho xuất khẩu và chế biếncông nghiệp

Dứa là loài có giá trị dinh dưỡng cao, cung cấp calo khá lớn, có đủ các loạivitamin ngoại trừ vitamin D, giàu khoáng, nhất là Kali, enzym Bromelin trong dứagiúp tiêu hóa tốt protein nên người ta hay trộn dứa vào các món ăn khai vị hoặcdùng làm mềm thịt Trong y học, dứa được chỉ dẫn làm thuốc trong các trường hợpthiếu máu, thiếu khoáng chất

Xoài và dứa đều là những loại quả rất ngon và nhiều dinh dưỡng, có hương vịtổng hợp Cả 2 loại quả này đều chứa một lượng đường sacaroza khá cao, có ýnghĩa quan trọng đối với sức khỏe con người

Xuất phát từ những nhu cầu tiêu dùng thực tế đó, em đã được giao đề tài:

“Thiết kế nhà máy chế biến rau quả với mặt hàng:

- Mứt xoài nhuyễn, năng suất 6,5 tấn nguyên liệu/ngày

- Dứa khoanh nước đường, năng suất: 25000 Đvsp/ năm”

CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT

1.1 Địa điểm xây dựng [26]

Qua tìm hiểu về vị trí địa lý, khí hậu, hệ thống giao thông vận tải và các điềukiện khác, tôi quyết định xây dựng nhà máy tại khu công nghiệp Long Giang, ấp 4,

xã Tân Lập 1, huyện Tân Phước, tỉnh Tiền Giang

Vị trí của nhà máy rất quan trọng, phải đảm bảo cho nhà máy hoạt động tốttrong suốt thời gian sản xuất, và nhà máy được xây dựng phải thoả các điều kiện:gần nguồn nguyên liệu, gần mạng lưới điện quốc gia, gần sông hồ để tận dụngnguồn nước, cũng như các điều kiện khí hậu: nhiệt độ, độ ẩm, hướng gió…phảithích hợp

Khu công nghiệp này cách trung tâm Thành Phố Hồ Chí Minh 50km, cách trungtâm tỉnh 15km Phía Bắc giáp ĐT 866B, phía Tây giáp kinh Thầy Năng, phía Namgiáp kinh Thầy Lực, phía đông giáp đê ADB Ngoài ra khu công nghiệp còn tiếpgiáp với nhiều tỉnh Tây Nam Bộ khác – nơi cung cấp nguyên liệu cho nhà máy sảnxuất, đặt nhà máy ở đây thỏa mãn được những điều kiện đặt ra

1.2 Nguồn nguyên liệu [30, 14]

Sản lượng dứa ở Tiền Giang đạt 161.300 tấn, sản lượng xoài là 79.000 tấn Ngoài ra dứa và xoài có thể thu nhập từ các tỉnh khác như Kiên Giang, Cà Mau,Cần Thơ, Long An, Đồng Tháp, Bến Tre…

1.3 Đường giao thông

Điều kiện giao thông thuận lợi khi đặt nhà máy tại địa điểm này:

• Cách thành phố Hồ Chí Minh 50 km

• Cách trung tâm thành phố 15 km

• Có nhiều kênh, rạch thuận lợi cho vận chuyển nguyên liệu

1.4 Năng suất

- Đồ hộp: Mứt xoài nhuyễn – Năng suất: 6,5 tấn nguyên liệu/ngày

- Đồ hộp: Dứa khoanh nước đường – Năng suất: 25000 Đvsp/năm

1.5 Nguồn cung cấp năng lượng

- Điện: được sử dụng để chạy động cơ, thiết bị và chiếu sáng Nhà máy sử dụngmạng lưới điện công nghiệp của thành phố, đường dây 500 KV đã được hạ thếxuống 220/380V Ngoài ra nhà máy còn có nhà máy phát điện dự phòng

- Nước: sử dụng cho chế biến, vệ sinh và sinh hoạt Nhà máy sử dụng nguồnnước trong thành phố Nước trước và sau sản xuất được xử lý

- Nhiên liệu: chủ yếu sử dụng dầu FO, xăng

- Hơi: được cung cấp từ lò hơi

1.6 Nguồn nhân lực

Tiền Giang là một tỉnh có nguồn nhân lực dồi dào Đội ngũ lãnh đạo và cán bộ

kỹ thuật có thể tiếp nhận từ khắp nơi trong cả nước Công nhân có thể tuyển chọntrong tỉnh hoặc các tỉnh lân cận

1.7 Thị trường tiêu thụ

Do dứa và xoài là hai mặt hàng rất được ưa chuộng nên thị trường tiêu thụ rấtrộng rãi, không chỉ tiêu thụ trong nội bộ tỉnh Tiền Giang mà còn khắp các tỉnh trênđất nước, đặc biệt là thị trường rộng lớn nhất là thành phố Hồ Chí Minh

1.8 Hợp tác hóa

Việc hợp tác hóa, liên hiệp hóa có vai trò vô cùng quan trọng Với ngành nôngnghiệp: phải hợp tác chặt chẽ để thu hoạch đúng thời vụ Bên cạnh đó, nhà máyphải có cán bộ kỹ thuật hỗ trợ người trồng rau quả về kỹ thuật gieo trồng, chăm sóc,thu hoạch, nhằm đảm bảo năng suất và chất lượng, cho cán bộ về tại nơi thu muanguyên liệu trong tỉnh và các khu thu mua lớn như đồng bằng sông Cửu Long… đểhướng dẫn cụ thể

Mặt khác, nhà máy được đặt trong khu công nghiệp, liên hợp với các nhà máykhác để tận dụng các công trình công cộng sẵn có, liên hợp với các nhà máy đồ hộp

ở các tỉnh lân cận để nghiên cứu, cải tiến kỹ thuật, hỗ trợ kinh nghiệm cho nhau như

công ty lương thực Tiền Giang, công ty TNHH sản xuất chế biến nông thủy sảnxuất khẩu Thuận Phong, nhà máy đường Biên Hòa…

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN2.1 Nguyên liệu

2.1.1 Nguyên liệu xoài

2.1.1.1 Giới thiệu chung về xoài [14]

Xoài (tên khoa học: mangifera), thuộc họ đào lộn hột (Anacardiaceae) là

những loài cây ăn trái vùng nhiệt đới Người ta không biết chính xác nguồn gốc củaxoài, nhưng nhiều người tin là chúng có nguồn gốc ở Nam và Đông Nam Á, baogồm miền đông Ấn Độ, Myanma, Bangladesh, Malaixia Các nước trồng xoài nhiềunhất là Ấn Độ, Pakistan, Braxin Giống xoài nổi tiếng nhất là Alphonse

Ở Việt Nam, xoài có nhiều giống và trồng chủ yếu ở Nam Bộ thu hoạch vàotháng 5, tháng 6 Dưới đây là một số loại chính:

1 Xoài thơm (xoài Sài Gòn): quả vừa, vị ngọt, hương thơm

2 Xoài cát (cát đen, cát trắng): quả vừa, giòn, thơm ngon

3 Xoài thanh ca: quả vừa, thơm ngon

4 Xoài tượng: quả to, chua, ăn xanh chấm muối ớt

5 Xoài mủ: quả nhỏ, mùi mủ

Ngoài ra còn có Muỗm và Quéo Muỗm có kích thước nhỏ hơn xoài, vị ngọt,giót chua Quéo quả dẹt, đầu cong như có mỏ, vị chua

2.1.2.2 Thành phần hóa học có trong quả xoài [1, tr184]

Xoàitượng

Xoài YênChâu

2.1.2.3 Công dụng của xoài trong cuộc sống [11]

 Tác dụng sinh lý: xoài chín khi ăn có tác dụng kích thích tiết nước bọt, chống

khát khô họng, lợi tiểu, chống phù thủng, nhuận tràng, chống táo bón

 Trong y học: chất glucozit có trong xoài chống viêm, ung thư, diệt khuẩn.Xoài làm giảm Cholesterol, hạ huyết áp, phòng chống bệnh ung thư ruột kết

 Là loại thức ăn bổ não, tốt cho người làm việc trí óc

2.1.2 Nguyên liệu dứa [5-tr242]

2.1.2.1 Giới thiệu chung về nguyên liệu dứa

Dứa có tên khoa học là Annas comusmin là loại quả nhiệt đới có nguồn gốc

đông bắc Mĩ La Tinh Ngày nay dứa được trồng rộng khắp ở các nước có khí hậunhiệt đới và cận nhiệt đới

Ở nước ta có nhiều giống dứa: dứa ta, dứa hoa, dứa mật, dứa độc bình…thuộc 3 nhóm chính: nhóm dứa Hoàng Hậu, nhóm dứa Cayene và nhóm dứa TâyBan Nha Ba nhóm dứa này có kích thước, khối lượng, chất lượng khác nhau, trong

đó nhóm dứa Queen có chất lượng tốt nhất Các giống dứa này được trồng ở khắpcác vùng trên cả nước và tập trung nhiều ở Phú Thọ, Phủ Quỳ, Tam Dương (VĩnhPhúc)…

2.1.2.2 Thành phần hóa học của dứa [5, tr242]

Thành phần hóa học của dứa thay đổi theo giống, địa điểm, điều kiện trồng,thời gian thu hái trong năm và độ chín

Giống dứa khôĐộ

(%)

Hàm lượngđường khử(%)

Hàm lượngsaccaroza(%)

Độaxit(%)

Chỉ sốpH

 Tăng quá trình phát triển xương, sụn, răng, lợi

 Tăng sức đề kháng cho cơ thể

đó khi sử dụng nguồn nước này phải tiến hành khử trùng, lọc… để không ảnhhưởng đến mùi, vị, màu sắc và hình thái sản phẩm.

2.1.3.2 Đường

Trong quá trình chế biến sản phẩm mứt quả, người ta thường bổ sung đườngvới mục đích điều chỉnh vị tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm

Đường thêm vào nước uống phải đảm bảo đúng tiêu chuẩn, thường người ta

sử dụng đường sacaroza loại RE Sacaroza là thành phần quan trọng của mía, là mộtdisacarit có công thức C12H22O11 Trọng lượng phân tử của sacaroza là 342,3.Sacaroza được cấu tạo từ hai đường đơn là α, d – glucoza và β, d – fructoza

2.1.3.3 Axit xitric

Axit xitric là một acid hữu cơ yếu, đây là một chất bảo quản tự nhiên đồngthời là chất được sử dụng để bổ sung vị chua cho thực phẩm hay các loại nước ngọt,ngoài ra còn là chất chống oxy hóa

Axit xitric có công thức phân tử: C6H8O7 Ở nhiệt độ phòng, axit xitric là chấtbột kết tinh màu trắng, tỷ trọng 1,665g/cm3

Axit xitric được sử dụng trong công nghệ thực phẩm với vai trò là chất phụgia, có tác dụng tạo hương vị và là chất bảo quản Axit xitric còn được ký hiệu làE330 Axit xitric được hầu hết các quốc gia và tổ chức quốc tế công nhận là an toàntrong sản xuất thực phẩm

2.1.3.4 Pectin

Pectin là một polysaccharide tồn tại phổ biến trong thực vật, là thành phầntham gia xây dựng cấu trúc tế bào thực vật Ở thực vật, pectin tồn tại chủ yếu ở 2dạng là pectin hòa tan và protopectin không hòa tan Dưới tác dụng của acid,

enzyme protopectinaza hoặc khi gia nhiệt thì protopectin chuyển thành pectin.

Tác dụng của pectin là tạo ra cấu trúc mứt đông và mứt trái cây không bị thayđổi trong quá trình vận chuyển, tạo ra mùi vị thơm ngon cho sản phẩm và giảm sự

phá vở cấu trúc Trong một số trường hợp, pectin còn được sử dụng với carageenan

để tăng hiệu quả tạo gel

2.2.1.1 Chỉ tiêu cảm quan: Bảng 2.8 [Phụ lục]

2.2.1.2 Chỉ tiêu hóa lý: Bảng 2.9 [Phụ lục]

2.2.1.3 Hàm lượng muối kim loại nặng

Hàm lượng các muối kim loại nặng phải theo đúng các quy định của nhà nước.Khi chưa có các quy định đó cho phép theo sự thỏa thuận trong hợp đồng giữa bênsản xuất và bên nhận hàng

dưới dạng xiro, không có tác dụng bảo quản mà mục đích chủ yếu là tăng thêm vịngon và có giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm.

Yêu cầu đối với sản phẩm theo TCVN 187- 1994 như sau:

- Màu sắc: sản phẩm có màu tự nhiên của dứa được sử dụng, cho phép một vàivết trắng

- Hương vị: Sản phẩm có hương vị tự nhiên của dứa, không có mùi lạ

- Trạng thái: dứa chắc, giòn, không xốp, không nhũn, khối lượng lõi sót lạikhông được quá 7 % khối lượng cái

- Độ đồng đều về kích thước: khối lượng khoanh lớn nhất không được quá 1,4lần khối lượng khoanh bé nhất có trong hộp

- Khuyết tật: những đơn vị bị cắt lẹm không được lớn hơn 1 khoanh nếu tronghộp có 10 khoanh

- Vết bầm hay đơn vị bị bầm dập không được lớn hơn 1 khoanh nếu trong hộp

2.3.1 Chọn phương án cô đặc xoài nhuyễn

* Mứt xoài nhuyễn được chế biến từ quả dạng nguyên đem đi chà sau đó qua

phối trộn rồi cô đặc và đóng hộp thanh trùng Quá trình cô đặc mứt xoài nhuyễn có

2 phương pháp để thực hiện: cô đặc bằng nồi hai vỏ, truyền nhiệt gián tiếp và côđặc bằng nồi chân không

- Cô đặc bằng nồi hai vỏ, truyền nhiệt gián tiếp: sau khi cho pure quả vào nồi,cho cánh khuấy hoạt động Khi nào pure đạt độ khô 16-18% thì cho đường vào(đường tinh thể cần thật tinh khiết và rây kĩ), tiếp tục nấu cho đến khi đạt yêu cầu.Nếu pure quả đặc quá thì lúc đầu chỉ cho nửa lượng đường cần thiết, khi đạtđến 40-45% độ khô mới cho nốt đường vào Như thế thời gian nấu sẽ ngắn hơn làcho purê và đường vào ngay từ đầu

Nếu dùng pure sunfit hoá, vì cần khử SO2 nên phải nấu pure trước, sau mớicho đường vào để loại bỏ sunfit được dễ dàng

Tuy nhiên, cho đường vào từ đầu cũng có tác dụng tốt là sản phẩm tạo đôngtốt hơn và khử trùng trong đường được tốt hơn Cần chú ý là khi cho đường vàophải trộn thật đều để đường khỏi lắng xuống đáy nồi, dễ bị caramel hoá, làm chosản phẩm bị xẫm màu và có mùi vị lạ Trong nhiều trường hợp, người ta còn phanước đường thành dung dịch 70% để nấu mứt.

- Cô đặc bằng nồi chân không: trước tiên, người ta tiến hành lọai bỏ sunfittrong pure và trộn đường ở nồi nấu, sau đó mới cho vào nồi có chân không để côđặc với độ chân không 600-670 mmHg

Trước khi cô chân không, cần đun sôi hỗn hợp trong áp suất khí quyển vàiphút để tiệt trùng, sau này đóng hộp có thể không cần thanh trùng

* Các biến đổi của quá trình cô đặc:

- Vật lý: hàm lượng không khí còn lại trong gian bào và hòa tan trong sảnphẩm giảm

Khi cô đặc, dung môi bay hơi, nồng độ chất hòa tan tăng dần, độ sôi, độ nhớt,khối lượng riêng tăng nhưng hệ số truyền nhiệt giảm

- Hóa học: các loại đường chịu tác dụng của nhiệt độ cao ở bề mặt truyền nhiệtcủa thiết bị nên tạo ra các sản phẩm caramen có vị đắng và màu đen Tuy nhiên ởđây ta sử dụng cô đặc chân không nên phản ứng chỉ xảy ra ở mức độ thấp nên sảnphẩm có chất lượng tốt hơn

Phản ứng melanoidin cũng tạo sản phẩm có màu nâu đen Muốn tránh hiệntượng này phải rút ngắn thời gian cô đặc và làm nguội nhanh sau cô đặc

Do có axit và dưới tác dụng của nhiệt độ, saccaroza thủy phân tạo thànhglucoza và fructoza

Ngoài ra, ở đây có phản ứng giữa tannin với kim loại và phản ứng oxy hóatannin cũng làm sản phẩm xám đen, tuy nhiên đã tiến hành giai đoạn chần trước khichà nên sẽ hạn chế rất nhiều phản ứng này

Tinh bột bị hồ hóa

Các chất thơm, các axit và các chất hữu cơ dễ bay hơi sẽ bốc hơi theo nướclàm giảm hương vị sản phẩm Vì vậy ở một số thiết bị cô đặc người ta lắp thêm bộphận thu hồi hương rồi đem trộn vào sản phẩm

Hàm lượng vitamin trong sản phẩm giảm do tác dụng của nhiệt độ cao Do

đó để tránh tổn thất vitamin, ta dùng thiết bị cô đặc chân không

* Cần lưu ý là, tuy mứt có hàm lượng đường cao song vẫn có thể có một số vi sinh

vật phát triển được với độ đường của môi trường là 70% Vì vậy trong quá trình chế

biến, cần đảm bảo vệ sinh thực phẩm ở tất cả các khâu chế biến, ở nguyên vật liệu

Để giảm hao hụt của mứt do ngâm vào thùng gỗ, người ta thường lót thùngbằng một túi polyetylen hoặc tráng một lớp mỏng parafin lên mặt trong của thùng.Nếu đóng mứt vào hộp sắt cỡ lớn (10 lít), không cần thanh trùng thêm

Nếu đóng vào bao bì nhỏ thì thanh trùng ở 1000C

* Phương pháp thanh trùng:

Thanh trùng bằng nhiệt độ cao dùng nước nóng và hơi nước Nhiệt độ sử dụngvới đồ hộp mứt xoài nhuyễn là 850C và dứa khoanh nước đường là 1000C Thời gianphụ thuộc vào khối lượng của đồ hộp, vào mỗi loại sản phẩm Chọn cho mứt xoài là

40 phút, của dứa khoanh là 40 phút Sau khi thanh trùng xong phải làm nguội lạnhngay

* Chế độ thanh trùng và công thức thanh trùng:

Chế độ thanh trùng được đặc trưng bởi 3 thông số:

- Nhiệt độ thanh trùng: dựa vào chỉ số axit của sản phẩm mà chọn nhiệt độthanh trùng Nhiệt độ của xoài nhuyễn là 850C và dứa khoanh nước đường là 1000C

- Thời gian thanh trùng: khi thanh trùng đồ hộp bằng nhiệt độ, không phải tất

cả mọi điểm trong đồ hộp đều đạt nhiệt độ thanh trùng cùng 1 lúc và ngay khi đạtnhiệt độ thanh trùng rồi không phải vi sinh vật bị tiêu diệt ngay tức khắc Như vậythời gian thanh trùng T của đồ hộpm bao gồm: thời gian truyền nhiệt T1 từ môitrường đun nóng vào trung tâm hộp và T2 thời gian tiêu diệt vi sinh vật

- Áp suất đối kháng: trong quá trình thanh trùng có sinh ra áp suất dễ làmphồng hộp hay hở nắp hộp Do đó phải có áp suất đối kháng để tránh hiện tượngtrên Thường P = 1at

Quá trình thanh trùng bằng nhiệt thường tiến hành như sau: đưa đồ hộp vàothiết bị thanh trùng, nâng nhiệt độ của đồ hộp, giỏ đựng hộp đến nhiệt dộ quy địnhrồi giữ nhiệt độ ấy 1 thời gian nhất định Sau đó hạ nhiệt độ xuống 25-400C và lấy

đồ hộp ra khỏi thiết bị

- Công thức thanh trùng đồ hộp cho 2 sản phẩm xoài và dứa: t

C B A

a)− − −

(

.(P)

A: thời gian nâng nhiệt, tính bằng phút

B: Thời gian giữ nhiệt, tính bằng phút

C: Thời gian hạ nhiệt, tính bằng phút

a: thời gian xả khí trong thiết bị thanh trùng kín bằng hơi nước, nếu thanhtrùng bằng nước thì a = 0

P: áp suất đối kháng, áp suất tạo ra để tránh đồ hộp bị biến dạng, tính bằng at

- Công thức thanh trùng đồ hộp mứt xoài [39]: 85

1515

Nghĩa là: thời gian nâng nhiệt của nước trong thiết bị thanh trùng từ khi cho giỏ đồhộp vào đến khi đạt được nhiệt độ thanh trùng 850C là 10 phút, sau đó giữ nhiệt độ

đó trong 15 phút, rồi làm nguội sản phẩm xuống 25 - 300C trong 15 phút

- Công thức thanh trùng đồ hộp dứa khoanh : 100

1515

Bảo quản tạm, dấm chín

Rửa sơ bộLựa chọn, phân loại

Chà Phối trộn lần 1Chần

Nguyên liệu xoài

Hạt

BãXirô đường

Axit citricPectinMuối sorbat

3.1.1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ

3.1.2 Thuyết minh dây chuyền công nghệ

3.1.2.1 Nguyên liệu

Nguyên liệu chủ yếu là giống xoài được trồng ở Tiền Giang Xoài cần chínhoàn toàn, vỏ quả màu vàng, thịt quả mềm, nếu khi nhập vào kho xoài vẫn còn xanhcần tiến hành dấm chín bằng C2H4

3.1.2.2 Bảo quản tạm

Xoài là loại quả nhiệt đới được sử dụng nhiều để ăn tươi và chế biến đồ hộp xuấtkhẩu Thời vụ thu hoạch từ tháng 2 đến tháng 7, tháng 10 đến tháng 12

Ghép nắp

Xoài nguyên liệu sau khi thu mua được bảo quản tạm thời trong kho Trước khiđem vào kho bảo quản tạm thời xoài phải được phân loại theo độ chín, loại bỏnhững quả bầm dập, sây sát.

Đối với những quả xoài còn xanh không đủ tiêu chuẩn để đem vào sản xuất thìphải được dấm chín Xoài có thể dấm chín bằng cách tăng nhiệt độ lên 21 ÷ 22oC,

độ ẩm 85% kết hợp với xử lý etylen liều lượng 0,5l/m3, xoài sẽ chín trong 2 ÷ 3ngày.Có thể dấm xoài trong phòng có nhiệt độ 15 ÷ 16oC, độ ẩm 80 ÷ 85%, xoài sẽchín trong 5 ÷ 6 ngày

3.1.2.3 Rửa

Quá trình rửa này sử dụng nước sạch, để loại tạp chất, vi khuẩn

Trong sản xuất người ta dùng nước để rửa, nhằm loại trừ các tạp chất, bụi đất,cát bám xung quanh nguyên liệu đồng thời làm giảm một số lượng đáng kể vi sinhvật trên bề mặt nguyên liệu Sử dụng bể ngâm rửa

Nguyên liệu rửa xong phải sạch, không bị dập nát vì như vậy sẽ tạo điều kiệncho các vi sinh vật xâm nhập và phát triển sau này, nguyên liệu phải ít bị tổn thấtdinh dưỡng do các thành phần dễ hòa tan trong nước như các loại đường, vitamin,muối khoáng…khuếch tán lẫn vào nước rửa Thời gian rửa phải ngắn, tiết kiệmnước, lượng nước dùng là 0,7 ÷ 1l/kg nguyên liệu

Xoài trước khi đưa vào chế biến phải qua các công đoạn phân loại để loại bỏ tạpchất và sâu bệnh có thể bị nhiễm trong quá trình vận chuyển và bảo quản

Công đoạn xử lý nhằm loại bỏ các phần không ăn được như cuống, các phần

bị dập nát, công đoạn này được thực hiện bằng thủ công

• Phương pháp thực hiện:

Xoài được đưa qua băng chuyền và công nhân sẽ tiến hành kiểm tra, lựachọn ra trái thối, sâu bệnh, trái bị côn trùng phá hoại, loại bỏ vật lạ như rác, lá vàcác vật khác…

Những quả không đủ độ chín có thể lưu lại cho đến khi đạt độ chín mới sửdụng Còn những quả chín quá có thể được sử dụng nếu chưa có biểu hiện hư hỏng

Nhất thiết phải loại bỏ những quả đã thối rữa hoàn toàn và những vết dập nátthối rữa là nơi vi sinh vật xâm nhập và phát triển

• Thiết bị: thực hiện phân loại thủ công trên băng tải

Băng tải có vận tốc 0,12 ÷ 0,15 m/s, nếu vận tốc lớn hơn thì sẽ nhặt sót.Chiều rộng băng tải không quá lớn, nếu bố trí làm việc hai bên thì rộng 60 ÷ 80cm

là vừa Nguyên liệu dàn mỏng đều trên băng tải thì việc lựa chọn mới không bỏ sót

3.1.2.5 Ngâm và rửa sạch

* Mục đích:

Nhằm loại trừ tạp chất cơ học như đất, cát, bụi và làm giảm lượng vi sinh vật

ở ngoài vỏ nguyên liệu

Rửa còn nhằm mục đích tẩy sạch một số loại hóa chất gây độc hại được dùngtrong kỹ thuật nông nghiệp như thuốc trừ sâu, thuốc bảo vệ thực vật…

Đối với những nguyên liệu quá bẩn, người ta thường thực hiện khâu rửatrước khâu phân loại để làm lộ ra những chỗ hư hỏng, dễ lựa chọn và phân loại hơn

* Phương pháp thực hiện: quá trình rửa gồm hai giai đoạn:

Đầu tiên quả sẽ được đưa vào bồn ngâm sau đó được băng chuyền chuyềnvào hệ thống xối tưới của máy ngâm rửa xối tưới

Ngâm làm cho nước thấm ướt nguyên liệu, làm chất bẩn mềm, bong ra, tạođiều kiện cho quá trình rửa dễ dàng Dung dịch ngâm là CaCl2 Thời gian ngâmđược rút ngắn để giảm tổn thất chất dinh dưỡng

Rửa xối là dòng tác dụng chảy của dòng nước để kéo chất bẩn còn lại trênmặt nguyên liệu sau ngâm Thường dùng tia nước phun hay cầu phun để xối Nước

ra phải là nước sạch, lượng Cl2 còn lại trong nước tráng 3 ÷ 5mg/l

3.1.2.6 Bổ quả, tách hạt

* Mục đích: chuẩn bị cho giai đoạn tiếp theo Bổ quả, tách hạt nhằm loại bỏcác phần không ăn được, giá trị dinh dưỡng thấp, có thể ảnh hưởng xấu đến chấtlượng sản phẩm Đồng thời giúp cho quá trình chà dễ hơn

* Phương pháp thực hiện: dùng lực cơ học để cắt xoài và tách hạt Giai đoạnnày có thể thực hiện thủ công.

Làm cho protein trong xoài hấp thụ nhiệt ngưng kết lại, thay đổi tính thẩmthấu của màng tế bào Vì vậy khi chế biến mứt xoài thì đường dễ thấm sâu vàotrong thịt quả Sau khi chần thể tích của xoài thu nhỏ lại, có tính đàn hồi ở mức độnhất định, vì vậy khi đóng hộp thao tác bỏ vào dễ dàng, có lợi cho việc đóng hộpmột số lượng trái cây chính xác

Tiêu diệt một phần vi sinh vật, chủ yếu là những vi sinh vật kém chịu nhiệtbám trên bề mặt nguyên liệu

Đình chỉ quá trình sinh hóa của nguyên liệu, làm cho màu sắc của nguyên

liệu không bị xấu đi hoặc chỉ biến đổi rất ít Dưới tác dụng của enzyme peroxydase, polyphenoloxydase trong quả thường xảy ra các quá trình oxy hóa các chất, tạo

thành flobafen có màu đen Chần làm cho hệ thống enzyme đó bị phá hủy nênkhông bị thâm đen

* Phương pháp thực hiện: quá trình chần được thực hiện trong thiết bị chần băngtải Quá trình chần được thực hiện qua ba giai đoạn:

- Gia nhiệt sơ bộ ở 55 – 600C trong 1 – 2 phút

thành phần để quá trình chế biến được thuận lợi và nâng cao chất lượng cũng nhưgiá trị cảm quan của sản phẩm.

- Làm nhỏ và đồng nhất nguyên liệu, thu nhận bột chà chứa dịch quả và thịt quả mịntrên rây, loại bỏ những phần không có hoặc có giá trị dinh dưỡng kém ra khỏi khốinguyên liệu như xơ, thạch bào

* Phương pháp thực hiện:

Nguyên tắc của quá trình chà là làm cho xoài bị ép mạnh vào mặt rây có đục

lỗ nhỏ Phần qua lưới rây là dịch pure còn lại thải ra là bã chà Đối với xoài là quảmềm mọng nước nên lượng bã thải ra là không đáng kể

Vận tốc của trục quay là khoảng 860 rpm

Đường kính lỗ rây 0,5 – 0,75mm

Thiết bị chà làm việc tốt thì bã ra khỏi máy chà vắt không còn nước

Sau quá trình chà, dịch pure thu được sẽ được chuyển vào nồi phối trộn

Lượng nước bay hơi trong thời gian nấu khoảng 2 – 5%, do vậy cần tính toántrước để xirô có nồng độ như mong muốn Thiết bị sử dụng trong quá trình này làcác nồi inox hai vỏ, bên trong có cánh khuấy hoạt động liên tục

Lọc xirô được tiến hành ở trạng thái nóng nhằm tách hết các tạp chất cơ học nhưrác, đất, cát lẫn vào đường trong quá trình vận chuyển, bảo quản Quá trình lọc thựchiện bằng thiết bị lọc khung bản

Sau khi lọc, xirô được làm lạnh xuống 100C để hạn chế tổn thất và giữ hươngthơm Sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt bản mỏng với tác nhân là nước lạnh 40C

3.1.2.10 Phối trộn lần 1

Phối trộn là hòa trộn các chất phụ gia thêm vào trong quá trình sản xuất nhằmtăng giá trị dinh dưỡng, giá trị cảm quan…

* Mục đích: hoàn thiện sản phẩm Pure xoài sau khi phối trộn với đường vàaxit xitric sẽ tạo vị ngọt, hơi chua đặc trưng cho sản phẩm đồng thời axit xitric tạođiều kiện cho pectin gel hóa, tăng cường khả năng tiệt trùng vì pectin tích điện (+)

sẽ giúp cho protein không bị đông tụ khi tiệt trùng

* Phương pháp thực hiện: được thực hiện trong thùng phối trộn:

- Pure xoài được bơm vào thùng phối trộn đồng thời với axit xitric và đường Trongthiết bị có các cánh khuấy để tăng khả năng hòa trộn của pure, tránh hiện tượngphân lớp

- Tốc độ quay của cánh khuấy: 132 rpm

* Thiết bị: sử dụng thiết bị cô đặc tuần hoàn 2 nồi

3.1.2.12 Phối trộn lần 2

* Mục đích: hoàn thiện sản phẩm Ở giai đoạn này, bổ sung pectin, chất tạođông để tăng khả năng đông của mứt nhuyễn, tránh hiện tượng phân lớp Ngoài racòn bổ sung thêm muối sorbat để tăng tính sát trùng cho sản phẩm Muối sorbat cónồng độ thấp thường dùng (≤ 0,1%) không gây tác hại đối với sức khỏe con người

* Phương pháp thực hiện: được thực hiện trong thùng phối trộn

- Pure xoài được bơm vào thùng phối trộn đồng thời với pectin và muối sorbat Trongthiết bị có các cánh khuấy để tăng khả năng hòa trộn của pure, tránh hiện tượngphân lớp

- Tốc độ quay của cánh khuấy: 132 rpm

* Chú ý: do bao bì thủy tinh khả năng truyền nhiệt kém nên khi làm nguộiphải thật chú ý, sử dụng các tia nước phun vào nắp sắt của hộp khi đó nhiệt độ củanước tăng lên và chảy xuống hộp thủy tinh, hạn chế bể hộp do tính dãn nở khôngđều của thủy tinh Sản phẩm được làm nguội trong khoảng 15 phút rồi hạ áp suất

Dung dịch nước đường, acid citric

Hộp sạchDung dịch CaCl2 (5mmg/l)

Ghép nắp, bài khíThanh trùng, làm nguội

CânRót dung dịch

Cắt mắt, sửa mắtĐịnh hình, thái khoanh

Rửa lạiXếp hộp

Phân loạiGọt vỏ, cắt đầu, đột lõi

Bẻ hoa, cuốngNgâm, rửa

Lựa chọn, phân loạiDứa nguyên liệu

thiết bị bằng áp suất khí quyển và lấy sản phẩm ra, tiếp tục làm nguội đến nhiệt độthường và bảo quản ở kho bảo ôn

3.1.2.16 Hoàn thiện sản phẩm, vào kho, bảo quản

Sau khi làm nguội, tiến hành hoàn thiện sản phẩm như: dán nhãn, cho vàothùng carton, đóng thùng, cho vào kho, bảo quản ở 200C

3.2 Quy trình sản xuất dứa khoanh nước đường

3.2.1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ

3.2.2 Thuyết minh dây chuyền công nghệ

3.2.2.1 Nguyên liệu

3.2.2.1 Nguyên liệu dứa

Bảo quản tạm thời

Phế liệu

Nước ta chủ yếu trồng dứa Queen (thế giới phần lớn dùng dứa Cayene) Để cósản phẩm giá trị năng suất lao động cao; tỉ lệ phế liệu thấp nên dùng quả to có hìnhdáng trụ, độ chín thích hợp, không quá xanh, quá chín.

Dứa ta có đường kính trên 90mm và chín từ một hàng mắt đến nửa quả

Dứa hoa có đường kính trên 75mm chín từ nửa quả trở lên

Độ chín: nếu dứa chưa đủ độ chín sản phẩm thường có màu sắc kém (thường làtrắng bệch), ít thơm, tốn nhiều đường Nếu dùng dứa quá chín thì màu sắc và hương

vị cũng kém

Dứa thu nhận về cần qua một quá trình lựa chọn, phân loại, bảo quản, dấm chín

để đạt độ chín cho chế biến [5-tr256]

3.2.2.2 Lựa chọn, phân loại

Nhằm loại trừ những quả không đủ quy cách như: dứa còn xanh, sâu bệnh, menmốc, dập nát, thối hỏng Phân loại theo giống, theo độ chín và theo kích thước đồngđều để đáp ứng quá trình sau được thuận lợi dễ cơ khí hóa, phù hợp với quy trìnhchế biến riêng

3.2.2.3 Bẻ cuống và hoa

Trong khi phân loại dứa, đồng thời bẻ cuống và hoa Công nhân ở công đoạnnày cũng như công nhân ở giai đoạn lựa chọn, phân loại phải có bao tay vải

Tiêu hao đối với hoa dứa thường chiếm khoảng 10÷11% (dứa Cayene) hoặc tỷ

lệ cao hơn 20÷30% (dứa Queen) so với khối lượng quả nguyên cả hoa

3.2.2.4 Ngâm, rửa

Dứa được ngâm trong dung dịch nước rửa CaCl2; nồng độ 5 (mg/l); thời gian 5phút, rồi dùng máy rửa bàn chải để loại tạp chất bám (do ở các khe và mắt dứathường bám đất và bụi) Sau đó tráng lại bằng nước sạch Khoảng hai giờ thay nướcmột lần

dập vỡ Dứa đã gọt xong được chuyển qua phần cắt đầu, đột lõi trên cùng một thiếtbị.

Cắt đầu: cắt hai đầu quả, chiều dài cắt 10 - 15mm Hai đầu rau quả cắt xong phảibằng phẳng trực giao với lõi và song song với nhau để khi đột lõi không bị lệchtâm Tỉ lệ phế liệu quả của quá trình này là 15 - 30% (so với khối lượng quả đã bẻhoa cuống)

Đột lõi: dứa đã cắt đầu được đột lõi với ống dao hình trụ có đường kính 18 22mm (tùy theo độ lớn của lõi dứa) Tỉ lệ phế liệu 3 - 6%

-3.2.2.7 Cắt mắt và sửa mắt

Do dứa có mắt nên nếu gọt vỏ hết mắt thì phế liệu quá nhiều Vì vậy cần tiếnhành cắt mắt, sửa mắt lại sau công đoạn gọt vỏ Các đường cắt mắt phải theo hìnhtrôn ốc, mặt rãnh gần như tam giác Những vết dao cắt và sửa phải nhẵn nhụi,không được ấn sâu vào đến gần lõi

Yêu cầu dứa sau khi cắt mắt phải sạch, hết mắt, hết đường vỏ xanh, vết nâu, vếtdập nhẹ Chỉ cho phép còn những chấm đen nhỏ như đầu kim và những hạt nằmtrong thịt dứa Tỉ lệ phế liệu khi sửa mắt là 10-20%

Chú ý: công nhân trên khâu sản xuất này cần thiết phải mang găng tay cao suvào tay cầm dứa để tránh bị ăn mòn da tay, dẫn đến nứt nẻ, chảy máu, làm giảmnăng suất lao động

3.2.2.8 Định hình, cắt khoanh

Sau khi xử lý sạch sẽ, dứa được đem thái khoanh với chiều dày, hình dạng vàkích thước tùy thuộc vào quy cách chế biến sản phẩm, thường là 9-10mm hoặc 14-15mm Miếng khoanh phải nguyên vẹn, tròn đều đem đóng hộp dứa khoanh vớinước đường

Khoanh vỡ không tròn đều đem cắt thành 4-6 miếng để đóng hộp “dứa rẻ quạt” (cấp1), hoặc cắt nhỏ để đóng hộp “dứa miếng nhỏ” (cấp 2)

3.2.2.9 Rửa lại

Các khoanh dứa và miếng dứa trước khi xếp hộp cần rửa sạch bằng cách xốinước hoặc nhúng cả khay đựng miếng dứa vào trong bể nước sạch để loại bỏ nhữngmiếng vụn, hạt và các tạp chất khác

3.2.2.10 Xếp hộp

Dứa trước khi xếp hộp, các miếng dứa cần được làm ráo nước và kiểm tra lầncuối để loại bỏ những lát, miếng không đạt qui cách Khối lượng dứa xếp hộp chiếm

70% khối lượng tịnh của hộp Hộp dứa phải được rửa sạch sẽ, đúng thông số kỹthuật, còn nguyên vẹn, không móp méo, gỉ.

3.2.2.11 Rót dung dịch

Chuẩn bị nước đường như sau: hòa tan đường vào nước nóng, pha axit xitric rồiđun sôi đạt nồng độ dung dịch xirô đường 70% Dung dịch trước khi rót cần làmsạch cặn, nhiệt độ khi rót là 85-90oC để tăng độ chân không trong sản phẩm

3.2.2.12 Ghép nắp

Hộp rót nước đường xong tiến hành ghép nắp ngay trên máy ghép nắp, nếu đểchậm sản phẩm sẽ biến màu Nắp được rửa sạch, đúng kích thước yêu cầu nắp hộpphải được kín hoàn toàn làm cho sản phẩm cách ly được với môi trường bên ngoài

Độ chân không 300-350 mmHg, có thể kết hợp bài khí

3.2.2.13 Thanh trùng, làm nguội

Sau khi ghép nắp phải đem thanh trùng ngay, không nên để lâu quá 30 phút, đểtránh hện tượng lên men trước khi thanh trùng và giảm nhiệt độ ban đầu của đồ hộp.Đóng hộp và nhúng giỏ chứa hộp vào nồi thanh trùng, chế độ thanh trùng theocông thức:

C

0

100

1515

Sản phẩm hoàn thiện xong cho vào thùng cacton, đóng thùng, bảo quản 200C

3.2.2.15 Giải quyết phế liệu

Phế liệu trong dây chuyền sản xuất dứa khoanh nước đường bao gồm vỏ quả,cuống, mảnh vụn, lõi Mảnh vụn là phần thịt có thể tận dụng sản xuất nước dứa côđặc, nước ép, vang, nước ngọt, chế phẩm Bromelin Còn phần vỏ, cuống, lõi đemchế biến thức ăn gia súc, hoặc ủ để lấy khí Biogas

CHƯƠNG 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT

4.1 Các số liệu ban đầu

- Mặt hàng: Mứt xoài nhuyễn – Năng suất: 6,5 tấn nguyên liệu/ngày

- Mặt hàng: Dứa khoanh nước đường – Năng suất: 25000 Đvsp/năm

4.2 Thời vụ nguyên liệu, biểu đồ sản xuất của nhà máy

Xoài và dứa là 2 loại quả có thể thu nhập gần như là quanh năm ở cả 2 miềnBắc và Nam, vì nhờ có điều kiện khoa học kỹ thuật phát triển như hiện nay

Bảng 4.1: Bảng thời vụ nguyên liệu của nhà máy

4.3.1 Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền mứt xoài nhuyễn

4.3.1.1 Tính cân bằng nguyên liệu chính

Mặt hàng mứt xoài nhuyễn với năng suất 6,5 tấn nguyên liệu/ngày Suy ranăng suất của dây chuyền tính theo giờ là:

G = = 406,25 (kg nguyên liệu/h), (mỗi ngày làm 2 ca, mỗi ca 8 tiếng)

Chi phí nguyên liệu xoài được tính theo công thức:

Dựa vào thực tế sản xuất ta chọn được bảng tiêu hao nguyên liệu sau đây:

Bảng 4.5: Bảng tiêu hao nguyên liệu qua từng công đoạn

ST

Tiêu hao, %

ST

Tiêu hao, %

4.3.1.8 Lượng bán thành phẩm sau công đoạn chà

Vì trong giai đoạn chà có bổ sung thêm vitamin C, lượng này bằng 0,1%

lượng nguyên liệu pure xoài Lượng vitamin C sử dụng là:

MvtC = 310,28 0,1% = 0,31 (kg/h)

Lượng nguyên liệu cho vào G6’ = 0,31 + 310, 28 = 310,59 (kg/h)

G7 = G6’ = 291,95 (kg/h)

4.3.1.9 Lượng bán thành phẩm sau công đoạn phối trộn 1

- Tỷ lệ phối trộn pure xoài và xirô là 1/1: Mpr = Mxr = 291,95 (kg/h)

- Lượng nguyên liệu vào G7’: 2 291,95 = 583,9 (kg/h)

- Lượng sản phẩm ra: G8 = G7’= = 582,73 (kg/h)

4.3.1.10 Chi phí đường, axit

Chi phí axit xitric

Sản phẩm được phối chế để hàm lượng axit là 0,5%

Axit citric được bổ sung vào xirô trong công đoạn

chuẩn bị xirô

Ta có: 0,4 Mpr + Mxr y = Mt 0,5 (8)

Mptr + Mxr = Mt (9)Trong đó:

Mpr là khối lượng pure xoài đem đi phối trộn: Mpr = 291,95 (kg/h)

Mxr là khối lượng xirô dùng để phối trộn: Mxr = 291,95 (kg/h)

Mt là khối lượng sản phẩm sau khi phối trộn: Mt = Mxr + Mpr

Từ (8) và (9) ta có: y = = 0,6 (%)

Vậy hàm lượng axit xitric trong xirô là 0,6%

Khối lượng axit cần sử dụng: Max = = 1,75 (kg/h)

Chi phí đường, nước

Chi phí đường dùng để nấu xirô nồng độ 70%

Lượng xirô đem đi phối trộn: Mxr = 291,95 kg/h

Ta có: Mxr = Mđ +Mnc+Max

Mđ + Mnc = Mxr – Max = 291,95 – 1,75 = 290,2 (kg/h)

Lượng đường để nấu xirô: Mđ = 100

70)(M đ +M nc ×

= = 203,14 (kg/h)Lượng nước sử dụng: Mnc = 290,2 – 203,14 = 87,06 (kg/h)

Do trong quá trình nấu lượng nước hao hụt là 5%, do đó lượng nước cần dùngtrên thực tế là: Mnctt = Mnc + 5% x Mnctt

Mnctt = = = 91,64 (kg/h)4.3.1.11 Lượng bán thành phẩm sau công đoạn cô đặc

-Lượng nguyên liệu cho vào: 582,73 (kg/h)

- Lượng chất khô trong nguyên liệu khi cô đặc:

= = 262,76 (kg/h)

- Lượng chất khô hao hụt trong công đoạn cô đặc: 0,2%

- Lượng chất khô đi ra: = 262,23 (kg/h)

- Sau cô đặc dung dịch có nồng độ chất khô 68%=> khối lượng dung dịch đi ra:

G9 = = 385,63 (kg/h)

4.3.1.12 Lượng bán thành phẩm sau công đoạn phối trộn lần 2

Theo dây chuyền sản xuất, lượng nguyên liệu đem đi phối trộn bao gồm: purexoài, muối sorbat, pectin

* Chi phí pectin

- Hàm lượng pectin dùng trong mứt và mứt đông trong khoảng 0,1- 0,4%

- Lượng pectin sử dụng trong sản phẩm là: Mpectin = = 1,16 (kg/h)

* Chi phí muối sorbat

- Lượng muối sorbat sử dụng chiếm 0,05% khối lượng sản phẩm mứt xoài

- Lượng muối sorbat sử dụng trong sản phẩm là: Mm= = 0,19 (kg/h)

Vậy:

- Tổng lượng nguyên liệu cho vào: 385,63 + 1,16 + 0,19 = 386,98 (kg/h)

- Lượng sản phẩm đi ra: G10 = = 385,05 (kg/h)

4.3.1.13 Lượng bán thành phẩm sau công đoạn đồng hóa

Lượng sản phẩm ra: G11 = 383,12 (kg/h)

4.3.1.14 Lượng bán thành phẩm sau công đoạn rót hộp

Lượng sản phẩm ra: G12 = 381,20 (kg/h)

Lượng nguyên liệu hao hụt 383,12 – 381,20 = 1,92 (kg/h)

4.3.1.15 Lượng bán thành phẩm sau công đoạn thanh trùng

Lượng sản phẩm ra: G13 = 380,06 (kg/h)

Bảng 4.6: Bảng tổng hợp sản phẩm mứt xoài nhuyễn qua từng công đoạn

ST

Lượng bán thành phẩm (kg/h)

Lượng bán thành phẩm (kg/ngày)

4.3.2 Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền dứa khoanh nước đường

4.3.2.1 Tính cân bằng nguyên liệu chính

Bảng 4.7: Hao hụt của dứa qua các công đoạn [5, tr258]

STT Công đoạn Tiêu hao(%) STT Công đoạn Tiêu hao(%)

4 Ngâm, rửa 2 12 Rót dung dịch 0,5

6 Gọt vỏ, cắt đầu, đột lõi 40 14 Thanh trùng, làm nguội 1

Tức là : B + S = 18052 (g) (2)

Từ (1) và (2):

Khối lượng dứa khoanh thành phẩm : S = 12636,4 (kg/ca)

Khối lượng dịch rót : B = 5415,6 (kg/ca)

- Tiêu hao nguyên liệu được tính theo công thức:

(100 )

100 1

n

n

S T

−

×

= +

Trong đó:

T: Lượng nguyên liệu dứa công đoạn trước

S: Lượng sản phẩm tạo thành ở công đoạn sau

n: Số thứ tụ công đoạn

x1, x2, ,xn: Tỷ lệ hao hụt qua từng công đoạn so với công đoạn trước đó(%)

Áp dụng công thức trên ta tính được nguyên liệu qua từng công đoạn:

4.3.2.2 Lượng bán thành phẩm trước khi là thành phẩm

STT Công đoạn Tiêu hao % Bán thành phẩm và thành phẩm

4.3.2.4 Tính chi phí nguyên liệu phụ

Dung dịch CaCl2 0,5%

Giả sử 1 lít dung dịch CaCl2 ngâm được 2 kg nguyên liệu

Lượng nguyên liệu cần ngâm : 27406,73 (kg/ca)

Thể tích dung dịch CaCl2 cần dùng :VCaCl2= 2

27406,73

= 13703,37 (lít/ca)

Do nồng độ dung dịch nhỏ nên Ddd ≈ 1kg/lít.

Khối lượng dung dịch CaCl2 cần dùng là : M ddCaCl2= 13703,37 (kg/ca)

Do hao hụt trong khâu pha chế 1%

Khối lượng dd CaCl2 thực tế cần dùng: MddCaCl2tt = 100 1

10013703,37

−

× = 13841,79 (kg/ca)

Thể tích dd CaCl2 thực tế cần dùng : VddCaCl2tt= 13841,79 (lít/ca)

Khối lượng muối CaCl2 thực tế cần dùng :MCaCl2tt= 100

5,013841,79×

= 69,21(kg/ca)

* Chi phí cho đường kính loại 1

Như đã tính ở trên, khối lượng dịch rót B = 5415,6 (kg/ca)

Dứa có hàm lượng chất khô 14%, độ axit 0,34%.Thành phẩm có hàm lượngchất khô 18%, độ axit 0,4%

Ta tính nồng độ đường có trong dung dịch rót theo công thức:

Ax + By = Cz

Trong đó:

A : Trọng lượng phần cái, A = 12636,4 (kg/ca)

x : Nồng độ chất khô của phần cái : x = 14%

B : Lượng nước đường rót vào hộp , B = 5415,6 (kg/ca)

y : Nồng độ đường trong dung dịch nước đường

C : Khối lượng tịnh của sản phẩm, C = 18052 (kg/ca)

9 Hoàn thiện sản phẩm 1 185,01 1480,08 819964,32

Vậy lượng đường cần pha chế trong dung dịch là: 185,01 (kg/h) = 1480,08(kg/ca) = 819964,32 (kg/năm)

* Chi phí cho axit xitric

Ta tính nồng độ axit xitric trong dung dịch nước rót theo công thức :

Ax’ + By’ = Cz’

Trong đó: A: Trọng lượng phần cái, A = 12636,4 (kg)

x’: Nồng độ axit của phần cái, x’ = 0,34%

,

= 29,24 (kg/ca) Thành phần axit xitric cho vào dung dịch rót từ công đoạn pha chế 2

Vậy lượng axit xitric cần pha chế:

T = (100 1) (100 0,5)

10024,29

Giả sử hao hụt do hộp hư hỏng: 3%

Vậy số hộp cần đưa vào công đoạn rót: 100 3

10033,37608

−

× = 38771,47 (hộp/ca) Chọn 38772 (hộp/ca) = 4846,5 = 4847 (hộp/h)

* Tính chi phí cho thùng carton

Một thùng carton chứa 50 hộp N010

Vậy số thùng carton chứa hộp dứa khoanh nước đường trên 1 ca là:

50

33,37608

= 752,17 (thùng/ca)Vậy số thùng carton được đưa vào sản xuất là:

100 1

10017,752

−

× = 759,77 (thùng/ca)

Chọn 760 (thùng/ca)

CHƯƠNG 5: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ5.1 Tính và chọn thiết bị cho dây chuyền sản xuất mứt xoài nhuyễn

5.1.1 Bể ngâm nguyên liệu

- Lượng nguyên liệu cần rửa: 404,22 (kg/h) [Bảng 4.6]

- Ngâm nguyên liệu với tỷ lệ nước : nguyên liệu = 2:1

- Thiết kế bể ngâm có kích thước như sau: 4×1×1 (m)

- Lượng nước sử dụng 404,22 × 2 = 808,44 (kg/h), nồng độ CaCl2 0,03 ÷ 0,05%.Ngâm rửa trong 15 phút

5.1.2 Băng tải phân loại xoài

5.1.2.1 Tính chọn băng tải

- Năng suất của băng tải

Áp dụng công thức: Q = 3600 × B × y × v × ŋ × h [5-tr79].

Trong đó:

B: chiều rộng băng tải, B = 800 mm

y: khối lượng riêng của xoài, y = 700 kg/m3 v: vận tốc băng tải, v = 0,12 m/s

ŋ: hệ số sử dụng của băng tải, ŋ = 0,75

h: chiều cao trung bình của lớp xoài, h = 0,1 m

Thay số vào ta tính được:

Q = 3600 × 0,8 × 700 × 0,12 × 0,75 × 0,1 = 18144 kg/h.Năng suất của công đoạn: 403,82kg/h [Bảng 4.6]

Số băng tải cần chọn: n = = 0,03 Vậy ta chọn 1 băng tải

5.1.2.2 Tính chiều dài băng tải

L = N/2 × L1 + L2 (m) Trong đó:

L: chiều dài băng tải (m)

L1: chiều rộng chỗ làm việc của 1 công nhân, L1 = 0,75 m

L2: chiều dài bộ phận dẫn động và tang quay, L2 = 1 m

N: số chỗ làm việc của công nhân (tức là số công nhân)

Số chỗ công nhân làm việc trên một băng tải được tính như sau: N = q/Q

Trong đó:

q : năng suất công đoạn lựa chọn trên băng tải, q = 403,82 kg/h [Bảng 4.6]Q: năng suất công nhân làm trong 1 giờ:

Một công nhân làm được 10 quả/phút Khối lượng trung bình của mỗi quả :

×

=

L

m

- Chiều rộng bàn thao tác: 300 mm, chiều cao băng tải 950mm

- Công suất động cơ: 7,5 KW

5.1.3 Máy rửa băng chuyền [27]

5.1.3.1 Cấu tạo

Máy được cấu tạo gồm một băng tải bằng thép không rỉ và thùng chứa nước rửa

có thể tích tương đối lớn Băng tải được chia làm 3 phần, phần nằm ngang ngậptrong nước, phần nghiêng có các ống phun nước mạnh và một phần nằm ngang ởphía cao Bên dưới băng tải phần ngập trong nước có bố trí các ống thổi khí nhậnkhông khí từ một quạt đặt bên ngoài

5.1.3.2 Nguyên tắc hoạt động

Quá trình rửa gồm 2 giai đoạn: giai đoạn ngâm và giai đoạn rửa

Trong giai đoạn ngâm, nguyên liệu ở trên phần băng nằm ngang ngập trongnước, các cặn bẩn bám trên ngoài bề mặt nguyên liệu bị bong ra Băng tải di chuyển

sẽ mang nguyên liệu đi dần về phía phần băng nghiêng Hiệu quả của quá trìnhngâm được tăng cường nhờ thổi khí làm xáo trộn nước và nguyên liệu trên mặtbăng, làm tăng diện tích tiếp xúc của nguyên liệu và nước nên thời gian ngâm đượcrút ngắn

Khi nguyên liệu di chuyển đến phần nghiêng của băng, các vòi phun nước với

áp suất cao đến 2 ÷ 3 at sẽ rửa sạch cặn bẩn Ở cuối quá trình rửa, nguyên liệu dichuyển đến phần nằm ngang phía trên để được làm ráo nước

Tùy thuộc loại nguyên liệu và mức độ bẩn, có thể điều chỉnh tốc độ di chuyểncủa băng chuyền cho phù hợp Nếu nguyên liệu quá bẩn, cho băng chuyền đi chậmlại, làm tăng thời gian rửa Ngược lại, nếu cặn bẩn bám trên ngoài nguyên liệu ít, cóthể cho băng chuyền đi nhanh hơn nhằm tăng năng suất quá trình Nước sạch từ vòi

phun vào thùng ngâm sẽ bổ sung nước cho hệ thống, còn cặn bẩn được tháo ra liêntục qua van xả và nước thừa theo máng chảy tràn ra ngoài.

Tuy nhiên, chất lượng rửa của máy chưa cao, do đó cần kiểm tra và rửa lại bằngtay khi cần thiết

Lượng nước cần thiết là từ 0,7 ÷ 1 lít/kg nguyên liệu

- Thông số kỹ thuật:

- Mã hiệu: MRRQLT - Kích thước máy: 3000 x 920 x 1200 (mm)

- Năng suất: 1000 kg/h - Vật liệu: thép không gỉ

- Động cơ điện: 1/4HP + 1HP + 2HP + 3HP (điều chỉnh tốc độ)

- Tính chọn số thiết bị

Năng suất công đoạn: 395,74 kg/h [Bảng 4.6]

Số thiết bị cần chọn: n = 395,74/1000 = 0,4 Ta chọn 1 máy

5.1.4 Băng chuyền cắt miếng, bỏ hạt

5.1.4.1 Năng suất của băng tải

Áp dụng công thức: Q = 3600 × B × y × v × ŋ × h [5-tr79]

Trong đó:

B: Chiều rộng băng tải, B = 800 mm

y: Khối lượng riêng của xoài, y = 700 kg/m3

v: Vận tốc băng tải, v = 0,1 m/s

ŋ: Hệ số sử dụng của băng tải, ŋ = 0,75

h: Chiều cao trung bình của lớp xoài, h = 0,1 m

Thay số vào ta tính được:

Q = 3600 × 0,8 × 700 × 0,1 × 0,75 × 0,1 = 15120 kg/h

Năng suất của công đoạn: 393,76 kg/h [Bảng 4.6]

Số băng tải cần chọn: n = = 0,03 Vậy ta chọn 1 băng tải

5.1.4.2 Tính chiều dài băng tải

Hình 5.1: Máy rửa băng chuyền

L = N/2 ×L1 + L2 (m).

Trong đó:

L: Chiều dài băng tải (m)

L1: Chiều rộng chỗ làm việc của 1 công nhân, L1 = 0,75 m

L2: Chiều dài bộ phận dẫn động và tang quay, L2 = 1 m

N: Số chỗ làm việc của công nhân (tức là số công nhân)

Số chỗ công nhân làm việc trên một băng tải được tính như sau: N = q/Q

Vậy có 6 công nhân trong 1 băng chuyền

Chiều dài băng tải: L = 0,75 + 1 = 3,25 m

Chiều rộng bàn thao tác: 300 mm Chiều cao băng tải: 950 mm

Công suất động cơ: 7,5 KW

Nguyên liệu sau khi chần được đưa sang khoang làm

nguội để tiến hành làm nguội, đảm bảo màu sắc và

mùi vị của nguyên liệu

Chọn máy chần kiểu băng tải: [31]

Đặc tính kỹ thuật:

Năng suất máy: 1000 kg/h Công suất động cơ: 4,5KW

Hình 5.2: Thiết bị chần

Áp suất hơi: 3-4 at Chi phí hơi: 450 kg/h.

Kích thước (mm): 3500 x 800 x 1100 Thời gian chần: 8 phút.Tính chọn số thiết bị

Năng suất công đoạn: 315,01 kg/h [Bảng 4.6]

Số thiết bị cần chọn: n = 0,32 Ta chọn 1 máy

5.1.6 Thiết bị chà

5.1.6.1 Cấu tạo [5-tr109]

Gồm 7 bộ phận chính:

1 Máng xoắn tải nguyên liệu 4 Cánh đập 6 Mặt rây

2 Phiễu nạp liệu 5 Trục quay 7 Cửa thải bã

3 Bơi chèo chuyển nguyên liệu

Rây được làm bằng thép không rỉ có đục lỗ nhỏ, với

kích thước: 0,5; 0,75; 1; 1,5 mm

5.1.6.2 Nguyên tắc hoạt động [5-tr106]

Động cơ truyền chuyển động quay đến trục qua đai truyền động,nguyên liệu từ phễu nạp liệu nhờ vít tải nghiền sơ bộ và

chuyển vào khoang chà Nguyên liệu chịu tác dụng của

lực đập của cánh chà nên tế bào bị phá vỡ và được làm

nhỏ, dưới tác dụng của lực ly tâm sinh ra khi cánh đập

quay nên phần thịt quả sẽ lọt qua các lỗ rây, sau đó thu

hồi được qua máng tháo sản phẩm Phần bã sau khi

chà di chuyển đến cuối máy và được tháo ra ngoài qua cửa tháo bã

Máy chà cánh đập quay nhanh (700 vòng/phút)

Số vòng quay của động cơ: 860 vòng/phút.

Năng suất công đoạn : 310,28kg/h [Bảng 4.6]

Số thiết bị cần chọn : n = 0,31 Ta chọn 1 máy

5.1.7 Thiết bị phối trộn

Thiết kế thùng phối trộn làm bằng inox, hình trụ đáy nón, nắp trên nằm ngang, gócnghiêng đáy 30o

Khối lượng pure xoài đem phối trộn: 291,95 kg/h [Bảng 4.6]

Khối lượng nguyên liệu cho vào phối trộn: 583,9 kg/h [Bảng 4.6]

- Đồng hồ nhiệt độ hiển thị số, phạm vi hiển thị nhiệt độ từ 0 - 100 độ C

- Sử dụng khuấy 132 vòng/ phút, công suất 1,5 Kw

- Chi phí hơi : 450 kg/h

- Thời gian khuấy đảo : 4 phút cho phối trộn 1, 2 phút cho phối trộn 2

- Bốn chân gien có thể điều chỉnh cao độ

Năng suất công đoạn : 583,9 kg/h [Bảng 4.6]

Số thiết bị cần chọn : = 0,31 Vậy ta chọn 1 thiết bị

Chọn thêm 1 thiết bị sau cô đặc

Áp lực chân không: Bộ thứ nhất: 0,02 – 0,04 MPa

Bộ thứ hai: 0,05 – 0,08 MPa

Kích thước: 5500 x 1100 x 3800 (mm)

Nước tuần hoàn làm mát: 20 m3/h

Năng suất bay hơi của công đoạn cô đặc:

582,73 – 385,63 = 197,1 (kg/h) [Bảng 4.6]

Chọn 1 hệ thống

5.1.9 Thiết bị đồng hóa [15]

Nguyên tắc hoạt động: dùng áp

lực cao, đẩy sản phẩm đi qua các

khe hở rất nhỏ (áp suất của sản

phẩm vào khoảng 150 kg/cm2 và

khi ra khỏi khe nhỏ chỉ còn khoảng

2 ÷ 3 kg/cm2) Khi thay đổi áp suất một cách đột ngột và tốc độ tăng lên nhiều, làmcho sản phẩm bị tơi nhỏ ra Kích thước của khe hở có thể điều chỉnh được từ 0,1 ÷0,15 mm Tốc độ chuyển động của sản phẩm qua khe hở: 150 ÷ 200 m/s

Chọn thiết bị đồng hóa Tetra Alex® 2với các thông số như sau:

- Áp suất: 200 bar - Động cơ: 22KW

- Năng suất: 3000 l/h - Kích thước: 1435 x 1280 x 1390 (mm)Năng suất của công đoạn: 385,05 kg/h [Bảng 4.6]

Hay: 385,05/1,12 = 343,79 l/h

Vậy số thiết bị cần chọn: n = 343,79/3000 = 0,11 Ta chọn 1 thiết bị

5.1.10 Thiết bị chiết rót [16]

Chiết rót được sử dụng PLC điều khiển, tổ hợp máy điều

khiển, thao tác đơn giản dễ bảo dưỡng

Những bộ phận tiếp xúc thực phẩm đều được chế tạo bằng

inox chất lượng cao, bề mặt được xử lí bóng mịn ngoại hình đẹp không ô nhiễmmôi trường phù hợp tiêu chuẩn GMP

Hình 5.6: Thiết bị cô đặc

Hình 5.7: Thiết bị đồng hóa

Hình 5.8: Thiết bị chiết rót

Model: Mingrui CS-18.

Tham số kĩ thuật:

Nguồn điện: AC 220V; 50Hz Phạm vi định lượng chiết: 50 ÷ 1000 ml

Công suất: 3,74 kw Năng suất: 30 ÷ 170 lọ/phút

Sai số: < 1% Áp suất hơi: 0,6 Mpa

Trọng lượng máy: 2000 kg Kích thước: 1600 x 1700 x 2400 (mm)

Kích cỡ lon: độ cao (80 – 280 mm); đường kính (40 – 100 mm)

- Năng suất của công đoạn: 383,12 kg/h [Bảng 4.6]

Vậy: 383,12/0,4 = 957,8 hộp/h

Vậy số thiết bị cần chọn: n = 957,8/5000 = 0,19 Ta chọn 1 thiết bị

5.1.11 Thiết bị ghép nắp [17]

Tên thiết bị: Model JC-SP Đặc điểm:

- Máy dùng để xiết nắp, sử dụng nắp nhôm hoặc nắp nhựa

- Không có chai hoặc không có nắp máy không thực hiện việc xiết

- Đầu xiết nắp thiết kế đặc biệt, lực xiết trải đều trên bề mặt nắp

- Mâm dẫn nắp đưa nắp xuống bằng motor rung

- Đường dẫn nắp thiết kế chuẩn, nắp rơi tự do không bị kẹt

- Lập trình bằng PLC điều khiển chính xác và tính ổn định cao

- Các van điện từ khí nén sử dụng của hãng FESTO của Đức, độ bền cao

- Bảng điều khiển đựng trong hộp kín, nút thao tác dễ

dàng

- Băng tải dạng tấm ghép, độ mài mòn thấp và êm

- Máy thiết kế đẹp, hoạt động ổn định độ bền cao

- Máy đạt tiêu chuẩn GMP

- Máy thích hợp với nhiều loại bình khác nhau,

một cánh tay máy, xoáy nắp nhanh không phản

nắp, toàn bộ hệ thống máy và cánh tay máy đều đồng bộ khi bình xoáy chặt, bình

và nắp ở vị trí dừng, thì máy li hợp nhả ra không ảnh hưởng đến bình và thân bình

- Thông số kỹ thuật:

Hình 5.9: Thiết bị ghép nắp