3500 năm trước bánh kẹo đã ra đời khi người Ai Cập kết hợp mật ong với các loại trái cây để làm kẹo. Đầu tiên để thoải mãn vị ngọt nhưng sau đó vì nhu cầu lớn của thị trường mà ngành công nghệ sản xuất bánh kẹo ra đời. Đến nửa sau thế kỉ 19 với sự ra đời của máy móc thì ngành công nghiệp sản xuất bánh kẹo mới thực sự phát triển và thu được nhiều thành tựu rực rỡ trong việc tạo ra nhiều sản phẩm bánh kẹo mới sau cuộc chiến tranh thế giới thứ II
Đồ án tốt nghiệp 1 GVHD:PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh MỞ ĐẦU 3500 năm trước bánh kẹo đã ra đời khi người Ai Cập kết hợp mật ong với các loại trái cây để làm kẹo. Đầu tiên để thoải mãn vị ngọt nhưng sau đó vì nhu cầu lớn của thị trường mà ngành công nghệ sản xuất bánh kẹo ra đời. Đến nửa sau thế kỉ 19 với sự ra đời của máy móc thì ngành công nghiệp sản xuất bánh kẹo mới thực sự phát triển và thu được nhiều thành tựu rực rỡ trong việc tạo ra nhiều sản phẩm bánh kẹo mới sau cuộc chiến tranh thế giới thứ II [6]. Cùng với sự phát triển của xã hội,đời sống con người càng được cải thiện và nâng cao.Trong những năm gần đây ngành bánh kẹo Việt Namcó tốc độ tăng trưởng cao và ổn định. Theo báo cáo của BMI về ngành thực phẩm và đồ uống tốc độ tăng trưởng doanh số của ngành bánh kẹo trong giai đoạn 2010-2014 ước đạt 8-10%. Theo đánh giá của AC Nielsen tháng 8/2010có tới 56% dân số Việt Nam ở độ tuổi dưới 30 có xu hướng dùng bánh kẹo nhiều hơn thế hệ cha ông của họ. Mặtkhác, mặt hàng bánh kẹo được tiêu dùng chủ yếu ở khu vực thành thị và trong 5 năm trở lại đây tốc độ đô thị hóa tăng từ 20- 29,6% ,vì vậy thị trường tiêu thụ đang rất mở rộng cho các nhà sản xuất bánh kẹo [7]. Ngày nay, các loại kẹo ngày càng đa dạng về mẫu mã và chủng loại, mỗi loại kẹo mang mỗi hương vị đặc trương riêng, mỗi công ty, mỗi vùng miền có những bí quyết công nghệ riêng tạo ra những loại kẹo đặc trưng vùng miền và mang tính văn hóa của từng khu vực. Nên ngành sản xuất bánh kẹo ngày càng có tiềm năng lớn giúp tăng trưởng kinh tế ở một số quốc gia cũng như Việt Nam nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng. Khu vực miền Trung- một thị trường tiềm năng nhưng những nhà máy sản xuất kẹo hiện tại ở đây chỉ với quy mô vừa và nhỏ nên nên để đáp ứng nhu cầu thị người tiêu dùng em chọn đề tài: “Thiết kế nhà máy sản xuất kẹo với năng suất 9680 tấn/năm” với hai mặt hàng: - Kẹo lollipop năng suất 6680 tấn/năm. Kẹo cao su xylitol 3000 tấn sản phẩm/ năm. Thiết kế nhà máy sản xuất kẹo Năng suất 9680 tấn sản phẩm/năm SVTH: Hà Thị Thúy - Lớp 09H2B Đồ án tốt nghiệp 2 GVHD:PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh CHƯƠNG 1 LẬP LUẬN KINH TẾ KĨ THUẬT 1.1 Đặc điểm tự nhiên và vị trí xây dựng Khi thiết kế nhà máy, việc chọn địa điểm xây dựng nhà máy phải phù hợp với quy hoạch chung, đảm bảo sự phát triển về kinh tế của địa phương, phải gần nguồn nguyên liệu để giảm giá thành sản xuất, vận chuyển, bởi nó quyết định sự sống còn của nhà máy. Nên qua quá trình tìm hiểu tôi quyết định chọn vị trí xây dựng nhà máy tại khu công nghiệp VSIP- Quảng Ngãi. • Vị trí địa lý: Quảng Ngãi thuộc khu vực duyên hải miền Trung, tiếp giáp với các vùng sau: - Phía Bắc giáp tỉnh Quảng Nam. - Phía Tây giáp Kon Tum. - Phía Đông giáp Biển Đông. - Phía Nam giáp tỉnh Bình Định. • Khí hậu:Quảng Ngãi nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới, chỉ có 2 mùa là mùa mưa và mùa khô. - Nhiệt độ: nhiệt độ trung bình năm 25-26,90C, mùa đông vùng đồng bằng có thể xuống dưới 20oC. - Độ ẩm: độ ẩm trung bình trong không khí đạt 84%. - Lượng mưa trung bình: 2,063mm, nhưng phân bố không đều theo thời gian và không gian, mưa miền núi nhiều hơn đồng bằng [8]. - Hướng gió chủ đạo là hướng Đông Nam, Tây Bắc. Thiết kế nhà máy sản xuất kẹo Năng suất 9680 tấn sản phẩm/năm SVTH: Hà Thị Thúy - Lớp 09H2B Đồ án tốt nghiệp 3 GVHD:PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh Hình 1.1. Khu công nghiệp VSIP Quảng Ngãi [41]. 1.2 Nguồn cung cấp nguyên liệu Trong sản xuất kẹo sử dụng các loại nguyên liệu sau: đường, mật tinh bột, axit hữu cơ, màu, hương... . Việc ổn định về nguồn nguyên liệu là điều kiện thuận lợi cho nhà máy đi vào hoạt động và nâng cao năng suất, chất lượng tốt. Điện:nhà máy sử dụng nguồn điện từ mạng lưới điện chung của khu công nghiệp. Điện thế hoạt động trong nhà máy thường là 110-220V/360V. Ngoài ra, nhà máy cần có máy phát điện riêng, phòng khi mạng lưới điện có sự cố thì vẫn đảm bảo quá trình sản xuất được liên tục. Nước:nước được sử dụng trong nhà máy với nhiều mục đích khác nhau như chế biến thực phẩm, vệ sinh thiết bị máy móc, sinh hoạt của công nhân. Trong đó nước dùng chế biến phải qua xử lý đảm bảo an toàn vệ sinh. Nước được lấy từ nguồn nước khu công nghiệp do huyện Sơn Tịnh cấp. Hơi: trong sản xuất kẹo nguồn hơi là rất quan trọng, được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau: nấu kẹo, hòa tan…. Vì vậy, trong nhà máy cần có lò hơi riêng cung cấp hơi cho toàn bộ nhà máy. Thiết kế nhà máy sản xuất kẹo Năng suất 9680 tấn sản phẩm/năm SVTH: Hà Thị Thúy - Lớp 09H2B Đồ án tốt nghiệp 4 GVHD:PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh 1.3 Khả năng hợp tác hóa Để xây dựng một nhà máy hoàn chỉnh thì không thể không kể đến việc hợp tác hóa với các nhà máy khác trong khu công nghiệp như các nhà máy sản xuất khoai tây chiên URC Central (Philippines), công ty giày dép King Riches Footwear Việt Nam,Công ty dệt may Hebei Xindadong [9]… . Sự hợp tác này rất có ý nghĩa cả về mặt kỹ thuật cũng như kinh tế nhằm tăng cường khả năng sử dụng các công trình điện, nước, hơi, giao thông vận tải công cộng…đồng thời giảm vốn đầu tư, hạ giá thành sản phẩm. 1.4 Thoát nước và xử lý nước thải Điểm cần chú trọng đối với các nhà máy thực phẩm là vấn đề xử lý nước thải. Trong nước thải có chứa nhiều thành phần rất thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật, nếu không xử lý mà thải ra môi trường thì gây ô nhiễm, ảnh hưởng đến các nhà máy khác trong khu công nghiệp cũng như vùng dân cư lân cận. Tại khu công nghiệp có hệ thống xử lý nước thải chung nên sử dụng hệ thống xử lí chung của khu công nghiệp. 1.5 Nguồn cung cấp nhân công Khu công nghiệp VSIP nằm gần khu dân cư, là cầu nối giữa Vạn Tường và thành phố Quảng Ngãi nên có nguồn lao động dồi dào, giải quyết nhiều về vấn đề nhân công cho nhà máy. Thuận lợi cho việc đi lại, giảm các công trình nhà ở, giảm chi phí ban đầu của nhà máy. 1.6 Thị trường tiêu thụ sản phẩm Với tiêu chí tạo các sản phẩm có chất lượng tốt, mẫu mã đẹp để có thể thu hút lượng lớn người tiêu dùng, không những ở các tỉnh thành lân cận mà phân phối trên cả nước và xuất khẩu ra nước ngoài. Kết luận: Qua thăm dò và nghiên cứu các đặc điểm tự nhiên cũng như cơ sở hạ tầng, nguồn nhân lực… cho thấy việc xây dựng nhà máy kẹo tại khu công nghiệp VSIP-Quảng Ngãi là hoàn toàn khả thi. Qua đó tạo công ăn việc làm cho công nhân giải quyết vấn đề lao động dư thừa, nâng cao đời sống nhân dân, đồng thời góp phần phát triển kinh tế khu vực miền Trung nói riêng cũng như cả nước nói chung. Thiết kế nhà máy sản xuất kẹo Năng suất 9680 tấn sản phẩm/năm SVTH: Hà Thị Thúy - Lớp 09H2B Đồ án tốt nghiệp 5 GVHD:PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan về tình hình bánh kẹo trong nước Thị trường bánh kẹo có tính chất mùa vụ, sản lượng tiêu thụ tăng mạnh vào thời điểm tháng 8 âm lịch (tết trung thu) đến Tết Nguyên Đán, lượng bánh kẹo tiêu thụ vào thời điểm này khoảng 60% tổng sản lượng tiêu thụ cả năm, trong đó các mặt hàng chủ lực mang hương vị truyền thống Việt Nam như bánh trung thu, kẹo cứng, mềm, bánh qui cao cấp, các loại mứt, hạt…được tiêu thụ mạnh. Về thị phần phân phối, trong các siêu thị, bánh kẹo Việt Nam luôn chiếm khoảng 70%, bánh kẹo của các nước lân cận như Thái Lan, Malaysia, Trung Quốc chiếm khoảng 20% và bánh kẹo châu Âu chiếm khoảng 6 - 7% [6]. Trong vài năm gần đây cuộc vận động “ Người Việt ưu tiên dùng hàng Việt” đã trở nên thiết thực hơn và thu hút nhiều người tiêu dùng quay lại với sản phẩm “made in VietNam”. Cũng theo đánh giá của AC Nielsen năm 2011 có tới 57% người tiêu dùng Hà Nội và TP.HCM thích tiêu dùng bánh kẹo do Việt Nam sản xuất. Tỷ lệ người tiêu dùng thích sản phẩm ngoại tại TP.HCM là 9% và Hà Nội là 19% [6]. Nếu thắt chặt quản lý nhãn mác hàng hóa nhập khẩu , ràng buộcnhiều hơn về việc dán tem nhập khẩu với các ghi chú bắt buộc phải có như đơn vị sản xuất, nhập khẩu, hạn sử dụng và tích cực tránh nhập lậu tiểu ngạch trốn thuế... thì khả năng cạnh tranh của bánh kẹo nội sẽ càng được cải thiện. 2.2 Cơ sở lý thuyết của quá trình sản xuất kẹo và phân loại kẹo Kẹo là loại thực phẩm được sản xuất chủ yếu từ đường và các chế phẩm của đường nên mang nhiều đặc điểm đặc trưng của đường. Tùy vào công nghệ chế biến khác nhau mà người ta thu được các sản phẩm kẹo khác nhau. Kẹo gồm nhiều loại: 2.2.1 Kẹo cứng - Hàm ẩm: ≤3% . - Cấu trúc: cứng, giòn, trong suốt. - Nguyên liệu chính: đường sacaroza Thiết kế nhà máy sản xuất kẹo Năng suất 9680 tấn sản phẩm/năm SVTH: Hà Thị Thúy - Lớp 09H2B Đồ án tốt nghiệp 6 GVHD:PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh - Nguyên liệu phụ: đường khử, mật tinh bột, axit xitric… - Nguyên lý sản xuất: phá vỡ trạng thái tinh thể của đường sacaroza, kết tinh trở lại dưới trạng thái vô định hình. - Các sản phẩm như: kẹo lollipop, kẹo cứng hoa quả, kẹo cứng bơ… 2.2.2 Kẹo mềm - Hàm ẩm: 5 - 20%. - Cấu trúc: mềm hoặc mềm xốp,béo, đục hoặc trong. - Nguyên liệu chính: đường sacaroza, chất tạo đông. - Nguyên liệu phụ: đường khử, mật tinh bột, axit xitric, chất béo, sữa … - Nguyên lý sản xuất: tạo khối keo sau đó đánh trộn khối keo đông tụvới sirô đường để hình thành khối keo ngậm đường, nước tạo có cấu trúc mềm và bền vững. - Các sản phẩm như: kẹo mềm tinh bột, kẹo mềm pectin, kẹo mềm aga, kẹo mềm albumin…. 2.2.3 Kẹo dẻo - Hàm ẩm: 4 - 5%. - Cấu trúc: mềm dẻo hoặc đàn hồi. - Nguyên liệu chính: đường sacaroza, chất tạo đông. - Nguyên liệu phụ: đường khử, mật tinh bột, axit xitric, chất béo, sữa … - Nguyên lý sản xuất: tạo khối keo có độ đàn hồi cao nhờ sửdụng các chất có năng lực tạo keo đông cao. - Các sản phẩm như: kẹo chip chip… . 2.3 Tổng quan về nguyên liệu dùng trong sản xuất kẹo 2.3.1 Đường kính [3] Sacaroza là chất ngọt thường dùng nhất trong sản xuất kẹo thường gọi là đường kính làm từ mía hay củ cải đường. Đường kính là thành phần chính trong kẹo và nguyên lý sản xuất kẹo là chuyển sacaroza tồn tại ở trạng thái tinh thể sang tồn tại ở trạng thái vô định hình. Thiết kế nhà máy sản xuất kẹo Năng suất 9680 tấn sản phẩm/năm SVTH: Hà Thị Thúy - Lớp 09H2B Đồ án tốt nghiệp 7 GVHD:PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh 2.3.2 Đường xylitol Là một chất làm ngọt tự nhiên (natural sweetener), xylitol có thể coi là một chất thay thế đường hoàn hảo. Xylitol là một dạng cacbonhiđrat tìm thấy trong rất nhiều rau quả tự nhiên. Trong cơ thể của chúng ta, xylitol cũng được sản sinh một cách tự nhiên. Đường xylitol có những đặc điểm nổi bật như sau: - Ngọt tương đương với đường. - Lượng calo giảm 40%. - Có thể chuyển hóa trong cơ thể mà không cần insulin. - Có chỉ số glycaemic index (GI) thấp so với chỉ số ở đường (chỉ số GI là bí quyết để duy trì khỏe mạnh dài lâu cũng như tránh cơ thể khỏi những vấn đề về tim mạch, tiểu đường và yếu tố chính để duy trì chế độ giảm cân hiệu quả). 2.3.3 Bơ [2, tr15]. Ngoài chất ngọt thì chất béo cũng là một nguyên liệu quan trọng được sử dụng rộng rãi trong sản xuất kẹo. Bơ chứa nhiều glyxerit của axit béo no, dưới nhiệt độ thường bơ ở trạng thái rắn. Chính vì vậy dùng bơ làm kẹo sẽ giữ được hình thể hoàn chỉnh và tổ chức cần có của kẹo. Chỉ tiêu chất lượng của bơ dùng để sản xuất kẹo: - Chất béo : ≥ 83% - Lactoza : 0,5 - Đạm : 1,1% - Chất khoáng : 0,2% - Nhiệt độ nóng chảy : 22÷300C. - Nhiệt độ đông đặc : 12 ÷250C. - pH : 5 - 5,5 - Nước : 16% - Màu sắc : vàng nhạt - Mùi vị : không có mùi vị lạ. Thiết kế nhà máy sản xuất kẹo Năng suất 9680 tấn sản phẩm/năm SVTH: Hà Thị Thúy - Lớp 09H2B Đồ án tốt nghiệp 8 GVHD:PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh 2.3.4 Axit xitric Đây là axit sử dụng rộng rãi trong công nghiệp sản xuất kẹo. Axit xitric ở dạng tinh thể, dễ tan trong nước hoặc cồn. Axit xitric phải được bảo quản trong thùng gỗ, để nơi khô ráo tránh vón cục biến màu. Chỉ tiêu chất lượng của axit xitric [5]: - Axit xitric : ≥ 99 % - Tro : ≤ 0,1 % - Kim loại nặng : ≤ 50ppm - Màu sắc : trắng tinh. 2.3.5 Màu Trong sản xuất kẹo việc tạo màu phần lớn theo phương pháp nhân tạo, tức là nhuộm màu. Do đó khi chọn màu, trước hết phải đảm bảo chất màu không độc hại cho cơ thể, nằm trong danh mục phụ gia cho phép, sau đó mới chú ý tới màu sắc, độ bền màu. 2.3.6 Tinh dầu [2, tr24] Tinh dầu thuộc nhóm hợp chất dễ bay hơi, có mùi thơm. Tinh dầu không tan trong nước nhưng tan trong các dung môi hữu cơ. Trong sản xuất kẹo thường dùng các loại tinh dầu như: tinh dầu cam, tinh dầu quýt, tinh dầu dứa, tinh dầu chanh. Tinh dầu dùng trong sản xuất phải đảm bảo các chỉ tiêu chất lượng như sau: - Có mùi thơm đặc trưng. - Thấm với giấy đốt cháy được. - Thể hiện trung tính hay axit yếu với giấy quỳ. Kim loại nặng: ≤ 10ppm. 2.3.7 Chất keo Chất keo là một trong những nguyên liệu chính sản xuất kẹo cao su, chất keo có thể là chất keo tự nhiên hay chất keo tổng hợp. Thiết kế nhà máy sản xuất kẹo Năng suất 9680 tấn sản phẩm/năm SVTH: Hà Thị Thúy - Lớp 09H2B Đồ án tốt nghiệp 9 GVHD:PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh Chất keo tự nhiên được làm từ loại nhựa cây chicle ở vùng Nam Mỹ tuy nhiên ngày nay do điều kiện kinh tế và chất lượng kẹo cao su nên người ta sử dụng chất polyme trên nền dầu mỏ thay cho nhựa cây. Chất keo tổng hợp để làm kẹo cao su bao gồm poliaxetylen, chất tăng dẻo, chất độn (cao su trắng), dung môi (sáp trắng), chất ổn định (canxi cacbonat), chất tăng ngọt (cam thảo). 2.3.8 Chất chống hỏng Ngoài những nguyên kiệu kể trên trong sản xuất kẹo người ta còn sử dụng một số chất phụ gia sau: Chất chống hỏng: thường thì người ta dùng natri benzofocmat, lượng dùng không quá 0,1% khối lượng kẹo. Chất chống oxi hóa: có tác dụng làm chậm quá trình oxi hóa dầu mỡ trong kẹo, làm cho kẹo bảo quản được lâu. Chất chống oxi hóa thường dùng là vitamin E, lượng dùng khoảng 0,3% khối lượng bơ mỡ. Chất nhũ hóa: được sử dụng rộng rãi trong sản xuất kẹo là photphatit, lượng dùng nhiều nhất khôngquá 0,5% khối lượng kẹo. Glyxerit monoaxit và glyxerit diaxit cũng thường được sử dụng, lượng dùng không quá 0,5%. 2.4 Giới thiệu sơ lược về kẹo lollipop và kẹocao suxylitol. 2.4.1 Sơ lược về qui trình sản xuất kẹo lollipop. Kẹo lollipop là kẹo cứng được cắm thêm que nhựa vào giữa viên kẹo và được tạo hình như hình 2.1. Thiết kế nhà máy sản xuất kẹo Năng suất 9680 tấn sản phẩm/năm SVTH: Hà Thị Thúy - Lớp 09H2B Đồ án tốt nghiệp 10 GVHD:PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh Hình 2.1. Kẹo lollipop [42] Nguyên liệu đường, nước, mật được chuẩn bị và đem đi kiểm tra, sau đó tiến hành phối trộn và hòa tan rồi lọc loại bỏ tạp chất. Hỗn hợp sirô thu được đem đi gia nhiệt để cho quá trình nấu kẹo thuận tiện hơn, nấu đến nồng độ chất khô cần thiết, xả sirô và phối trộn với các hương liệu tùy theo thực đơn. Tiếp theo người ta sẽ rót khuôn để thuận tiện cho công đoạn cắm que. Cuối cùng sẽ đưa đi làm nguội, bao gói và hoàn thiện sản phẩm. 2.4.2 Sơ lượt về quy trình sản xuất kẹo cao su xylitol Nguyên liệu sản xuất chính gồm mật tinh bột, chất keo, đường, xylitol. Sau khi nấu chảy và làm sạch chất keo ta đem phối trộn với các thành phần đã chuẩn bị còn lại, sau khi qua quá trình tạo hình thì tiến hành phủ sirô, cuối cùng đưa bao gói sản phẩm. Thiết kế nhà máy sản xuất kẹo Năng suất 9680 tấn sản phẩm/năm SVTH: Hà Thị Thúy - Lớp 09H2B Đồ án tốt nghiệp 11 GVHD:PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh Hình 2.5. Kẹo xylitol Thiết kế nhà máy sản xuất kẹo Năng suất 9680 tấn sản phẩm/năm SVTH: Hà Thị Thúy - Lớp 09H2B Đồ án tốt nghiệp 12 GVHD:PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh CHƯƠNG 3 CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀNCÔNG NGHỆ 3.1 Chọn dây chuyền sản xuất Kẹo cứng là loại kẹo được làm từrất lâu đời và là một trong những sản phẩm kẹo được sản xuất đầu tiên, cũng là loại kẹo được sử dụng phổ biến từ xưa đến nay. Tính chất đặc trưng của kẹo cứng là cứng, giòn và trong suốt. Có rất nhiều loại sản phẩm kẹo cứng, trong đó sản phẩm kẹo lollipop là một sản phẩm thịnh hành không chỉ trong nước mà còn trên thế giới. Cũng chính vì chất lượng kẹo cũng như hình dạng đẹp mắt mà lollipop là loại kẹo rất được giới trẻ ưa chuộng. Xylitol – một chất ngọt tự nhiên có tác dụng ngăn ngừa sâu răng, với những tính năng ưu việt hơn đường sacaroza nên được sử dụng cho những chế độ dinh dưỡng cần kiêng đường như béo phì, huyết áp, tim mạch…. Vì vậy ngoài sản phẩm kẹo lollipop nhà máy còn sản xuất kẹo cao su xylitol, đây là một sản phẩm đang chiếm lĩnh thị trường và được nhiều khách hàng lựa chọn. Thiết kế nhà máy sản xuất kẹo Năng suất 9680 tấn sản phẩm/năm SVTH: Hà Thị Thúy - Lớp 09H2B Đồ án tốt nghiệp 13 GVHD:PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh 3.2 Thuyết minh dây chuyền sản xuất 3.2.1 Dây chuyền sản xuất kẹo lollipop 3.2.1.1 Sơ đồ Đường sacaroza, nước Mật tinh bột t0 =110÷1150C Nấu hòa tan t =5÷6 phút Lọc Gia nhiệt sơ bộ Nấu kẹo Xã kẹo Chất màu t0 = 115 - 1250C t = 8 - 12 phút t0=115-125oC t= 5-8 phút Tinh dầu chanh, muối,axit xitric. Phối trộn Rót khuôn Cắm que Que nhựa Làm nguội Bao gói Bảo quản Thành phẩm Thiết kế nhà máy sản xuất kẹo Năng suất 9680 tấn sản phẩm/năm SVTH: Hà Thị Thúy - Lớp 09H2B Đồ án tốt nghiệp 14 GVHD:PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh 3.2.1.2 Thuyết minh 1. Nguyên liệu -Đường sacaroza: là nguyên liệu chính trong sản xuất kẹo, có tác dụng tạo cấu trúc và tạo mùi vị của kẹo. Đường được kiểm tra cảm quan trước khi đưa vào nấu kẹo, được chứa trong các bao để ở kho. Sau đó được vít tải vận chuyển vào nồi hòa tan. - Mật tinh bột: đóng vai trò là chất chống hồi đường, quyết định chất lượng của kẹo. Mật tinh bột được chứa trong các bunke và dùng bơm để vận chuyển vào nồi nấu. - Nguyên liệu phụ: hương liệu, màu tổng hợp,...có tác dụng tạo tính chất cảm quan riêng biệt cho mỗi loại sản phẩm kẹo. - Trước khi đưa vào sử dụng, các chất phụ liệu dạng bột rắn phải được hòa tan trong nước với lượng tối thiểu để tránh kết tinh. Tinh dầu phải được hòa tan trong etanol nóng với tỉ lệ 1:1 trước khi đưa vào sử dụng. 2. Nấu hòa tan sirô - Mục đích: hòa tan các nguyên liệu đường, mật tinh bột, nước với nhau thuận lợi cho quá trình nấu kẹo. - Tiến hành: đường, mật tinh bột, nước sau khi định lượng xong được chuyển xuống thiết bị hòa tan. Tại đây dưới tác động của cánh khuấy hỗn hợp được hòa tan hoàn toàn. Khi hỗn hợp được đun đến 60 – 70 0C thì hỗn hợp được nấu dưới áp suất khoảng 6 atm. Nước dùng để hòa tan khoảng 80 0C. Nhiệt độ của sirô sau khi hòa tan khoảng 110-1150 C, áp suất dư trong ống khoảng 0,8 – 1,5 atm. Thời gian của quá trình hòa tan là 5-6 phút. Dung dịch sau khi hòa tan có nồng độ chất khô 84% . - Thiết bị: + Sử dụng thiết bị hòa tan nồi 2 vỏ làm việc gián đoạn dùng hơi nước bão hòa. + Thiết bị có môtơ được gắn với cánh khuấy, tốc độ cánh khuấy trung bình 5060 vòng/phút. Thiết kế nhà máy sản xuất kẹo Năng suất 9680 tấn sản phẩm/năm SVTH: Hà Thị Thúy - Lớp 09H2B Đồ án tốt nghiệp 15 GVHD:PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh 3. Lọc - Mục đích: nhằm loại bỏ các tạp chất còn sót lại trong hỗn hợp. - Tiến hành: hỗn hợp sirô sau khi hòa tan được bơm qua thùng lọc để tiến hành lọc. - Thiết bị : chọn thiết bị lọc trọng lực làm việc liên tục là nhập liệu vào liên tục và sirô sau lọc tháo ra liên tục nhưng bã được tháo ra chu kì.Nó códạng thân trụ, phía trong có tấm lưới lọc có kích thước bằng đường kính thiết bị. Hình 3.1. Thiết bị lọc[10]. 4. Nấu kẹo Mục đích:làm bay hơi nước và đưa khối kẹo về nồng độ theo yêu cầu. Tiến hành:ta sử dụng phương pháp nấu kẹo chân không kiểu đóng kín. Dung dịch đường và mật tinh bột sau khi lọc thì được tiếp liên tục vào ống xoắn nhờ bơm, nồng độ dung dịch đường lúc này khoảng 80-85%. Ống xoắn được gia nhiệt liên tục nên phần trên cùng ống xoắn đầy hơi nước. Sau khi rời ống xoắn, phần dung dịch đường cần cô đặc và phần hơi nước sẽ được đưa vào ngăn tách hơi. Tại đây hơi nước sẽ được xả ra ngoài và đi đến thiết bị ngưng tụ. Khối đường sẽ được tập trung tại đáy nón của thiết bị bốc hơi. Khi đạt được một khối lượng nhất định, van 2 chiều sẽ nâng tự động để khối đường chảy xuống ngăn chân không bên dưới (áp suất chân không khoảng 740 mmHg ). Sau khi bốc hơi chân không khối đường được tập trung tại bồn tháo sản phẩm. Thiết kế nhà máy sản xuất kẹo Năng suất 9680 tấn sản phẩm/năm SVTH: Hà Thị Thúy - Lớp 09H2B Đồ án tốt nghiệp 16 GVHD:PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh Sau khi bồn tháo sản phẩm đạt được một khối lượng nhất định, van 2 chiều sẽ đóng ngăn chân không và mở van thông hơi. Khi đó bồn chứa sẽ tách sản phẩm ra khỏi ngăn chân không và quay 1800. Đồng thời bồn rỗng thứ 2 cũng quay 1800 và làm việc tương tự. Thiết bị: nồi nấu cô đặc chân không liên tục là nồi nấu liên tục với hệ thống bốc hơi chân không và sản phẩm được xuất ra theo mẻ, nồi nấu này được sử dụng nhiều trong sản xuất kẹo cứng. Nồi cô đặc chân không liên tục gồm các bộ phận chính là thiết bị gia nhiệt, buồng bốc hơi chân không và 2 nồi tháo sản phẩm. Hình 3.2. Nồi nấu kẹo chân không [11] Hình 3.3. Sơ đồ nguyên tắc làm việc thiết bị cô đặc chân không liên tục [12] Chú thích: (1) Đường dẫn hơi đốt (2) Thiết bị gia nhiệt (3) Đường vào của dung dịch đường (4) Ngăn tách hơi (5) Khoang tháo sản phẩm (6) Đường dẫn nước ngưng (7) Ngăn bốc hơi chân không (8) Ống thoát hơi (9) Bơm chân không (10) Ống thoát không khí. Thiết kế nhà máy sản xuất kẹo Năng suất 9680 tấn sản phẩm/năm SVTH: Hà Thị Thúy - Lớp 09H2B Đồ án tốt nghiệp 17 GVHD:PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh 5. Xã kẹo - Mục đích: kẹo sau khi ra khỏi nồi nấu được xã xuống thùng chứa nhằm làm nguội một phần và chờ bơm đi phối trộn hương liệu. - Thực hiện: kẹo được đưa qua thùng chứa nhờ bơm. - Thiết bị: thiết bị chứa kẹo có cấu tạo là một thùng chứa. 6. Phối trộn - Mục đích: Nhằm phối trộn đều hương liệu, màu thực phẩm và các nguyên liệu phụ khác tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm. - Thực hiện: Khối kẹo được bơm từ thùng chứa qua thiết bị phối trộn dưới tác dụng của cánh khuấy với tốc độ cao thì các nguyên liệu phụ được trộn đồng nhất với khối kẹo. - Thiết bị: chọn thiết bị đánh trộn có cánh khuấy làm việc gián đoạn. 7. Rót khuôn và cắm que - Mục đích: tạo hình cho viên kẹo. - Tiến hành: Rót kẹo +Dịch kẹo sau khi phối trộn hương liệu, màu, phụ gia được dẫn xuống phễu rót. Khi kẹo trong phễu rót đầy 1/3 thì tiến hành rót. + Điều chỉnh tốc độ rót khuôn sao cho lượng kẹo trong phễu luôn ở mức 1/2. + Điều chỉnh khối lượng viên kẹo theo yêu cầu của từng loại kẹo, từng cấp khối lượng. + Điều chỉnh chế độ rót sao cho kẹo không bị lệch, có đuôi. Cắm que. + Que nhựa được đặt mua từ các nhà máy sản xuất que nhựa sử dụng cho kẹo, đảm bảo yêu cầu vệ sinh an toàn thực phẩm. Thiết kế nhà máy sản xuất kẹo Năng suất 9680 tấn sản phẩm/năm SVTH: Hà Thị Thúy - Lớp 09H2B Đồ án tốt nghiệp 18 GVHD:PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh + Kẹo sau khi rót vào khuôn nằm trên băng tải được đi thiết bị cắm que tự động để tạo sản phẩm kẹo que. Sau khi cắm que xong kẹo được chuyển đến băng tải làm nguội của thiết bị cùng với hệ thống quạt gió viên kẹo sẽ được làm nguội và được vận chuyển tới thiết bị bao gói. 8. Làm nguội - Mục đích: + Chuẩn bị: tránh việc kẹo bị biến dạng trong quá trình bao gói. + Bảo quản: hạn chế hiện tượng gia tăng lượng đường nghịch đảo khi để kẹo ở trạng thái nóng quá lâu. + Kẹo được giảm nhiệt độ và trở nên cứng và giòn hơn. - Tiến hành: Sau khi kẹo được rót khuôn và cắm que thì được đưa đến băng tải làm nguội như hình 3.4. Kẹo được làm nguội nhờ hệ thống gió thổi ngược chiều với chiều di chuyển của băng chuyền kẹo. Nhiệt độ kẹo trước khi làm nguội 60-70 0C và sau khi làm nguội là 400C. Hình 3.4. Băng tải làm nguội [13] Chú thích: (1) Quạt thổi (2) Ống dẫn khí làm mát Thiết kế nhà máy sản xuất kẹo Năng suất 9680 tấn sản phẩm/năm (3) Băng tải dẫn kẹo SVTH: Hà Thị Thúy - Lớp 09H2B Đồ án tốt nghiệp 19 GVHD:PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh 9. Bao gói và đóng bao - Mục đích: + Bảo quản sản phẩm. + Trang trí cho viên kẹo, tạo vẻ hấp dẫn và để ghi tên thương hiệu. - Tiến hành: +Kẹo sau khi làm nguội được đưa vào phễu chứa của máy bao gói và gói thành từng que kẹo. + Sau khi bao gói thành từng que kẹo, kẹo tiếp tục được đóng bao và đóng thùng đưa vào kho bảo quản. Quá trình đóng kẹo que vào trong hộp rồi đem đóng thùng được thực hiện bằng thủ công. Hình 3.5. Máy đóng gói [14] 10. Bảo quản Sản phẩm sau khi đóng thùng được đưa vào kho bảo quản vài ngày và được kiểm tra chất lượng trước khi xuất kho đưa ra thị trường. 3.2.1.3 Tiêu chuẩn chất lượng kẹo Lollipop thành phẩm [TCVN 5908 – 1995]. Chỉ tiêu cảm quan: + Màu sắc: có màu sắc tùy theo loại màu phối trộn. + Mùi vị: Thơm, không có mùi vị lạ (như khét, đắng). + Trạng thái: Cứng, giòn. Chỉ tiêu hóa lý: + Độ ẩm: [...]... TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT Năng su t của nhà máy là 9680 tấn sản phẩm/ năm, trong đó: - Kẹo lollipop (kẹo cứng dạng que): 6680 tấn sản phẩm /năm - Kẹo cao su xylitol: 3000 tấn sản phẩm/ năm 4.1 Lập biểu đồ sản xuất: Nguyên liệu dùng cho nhà máy được cung cấp quanh năm. ịnh kỳ hàng năm nhà máy sẽ nghỉ tháng 3 để tiến hành tu bổ và sửa chữa máy móc.Mỗi ngày nhà máy làm việc 3 ca, nhà máy nghỉ các ngày lễ lớn... tim mạch… Vì vậy ngoài sản phẩm kẹo lollipop nhà máy còn sản xuất kẹo cao su xylitol, đây là một sản phẩm đang chiếm lĩnh thị trường và được nhiều khách hàng lựa chọn Thiết kế nhà máy sản xuất kẹo Năng su t 9680 tấn sản phẩm/ năm SVTH: Hà Thị Thúy - Lớp 09H2B Đồ án tốt nghiệp 13 GVHD:PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh 3.2 Thuyết minh dây chuyền sản xuất 3.2.1 Dây chuyền sản xuất kẹo lollipop 3.2.1.1 Sơ đồ... thời gian sản xuất của nhà máy như sau: Bảng 4.1:Biểuđồ thời gian sản xuất trong năm Tháng 0 0 03 04 05 1 2 Số ngày 2 2 x 25 25 3 4 Số ca 6 7 x 75 75 9 2 Ta có năng su t của nhà máy: 06 07 08 09 10 11 12 Cả năm 26 27 26 25 26 26 27 280 78 81 78 75 78 78 81 840 Kẹo lollipop: 6680 = - Năng su t của mỗi ca: 840 7,95 tấn sản phẩm/ ca = 0,99 tấn sản phẩm/ h Kẹo cao su xylitol: 3000 = - Năng su t của mỗi... − (1 00 + 86 ) Nm= 100 − 16 = 16,24(kg) 2) Tính lượng nguyên liệu theo độ ẩm cho một tấn sản phẩm 1000 × g i mb (kg) Được tính theo công thức sau:Gi = Trong đó: gi :Lựợng nguyên liệu thứ i theo độ ẩm cho một mẻ thực đơn, kg Gi :Lượng nguyên liệu theo độ ẩm để sản xuất ra một tấn thành phẩm, kg mb: Khối lượng kẹo trong một mẻ thực đơn, kg (mb=169,88kg) Thiết kế nhà máy sản xuất kẹo Năng su t 9680 tấn. .. Lượng chất khô của bán thành phẩm thu được ở công đoạn này là: 164,95 × ( 100 − 0, 1) b8= = 164,79 (kg) 100 Như vậy lượng kẹo thành phẩm thu được từ một mẻ thực đơn tính theo chất khô là: bc = b8= 164,79 (kg) 4.2.1.2 Khối lượng thành phẩm của một mẻ theo thực đơn theo độ ẩm Độ ẩm cuối của kẹo là 3 % thì khối lượng sản phẩm là: Thiết kế nhà máy sản xuất kẹo Năng su t 9680 tấn sản phẩm/ năm SVTH: Hà Thị Thúy... các nhà máy sản xuất que nhựa sử dụng cho kẹo, đảm bảo yêu cầu vệ sinh an toàn thực phẩm Thiết kế nhà máy sản xuất kẹo Năng su t 9680 tấn sản phẩm/ năm SVTH: Hà Thị Thúy - Lớp 09H2B Đồ án tốt nghiệp 18 GVHD:PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh + Kẹo sau khi rót vào khuôn nằm trên băng tải được đi thiết bị cắm que tự động để tạo sản phẩm kẹo que Sau khi cắm que xong kẹo được chuyển đến băng tải làm nguội của thiết. .. Trương Thị Minh Hạnh Hình 2.5 Kẹo xylitol Thiết kế nhà máy sản xuất kẹo Năng su t 9680 tấn sản phẩm/ năm SVTH: Hà Thị Thúy - Lớp 09H2B Đồ án tốt nghiệp 12 GVHD:PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh CHƯƠNG 3 CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀNCÔNG NGHỆ 3.1 Chọn dây chuyền sản xuất Kẹo cứng là loại kẹo được làm từrất lâu đời và là một trong những sản phẩm kẹo được sản xuất đầu tiên, cũng là loại kẹo được sử dụng phổ biến... 3,57 tấn sản phẩm/ ca = 0,4 5tấn sản phẩm/ h Thiết kế nhà máy sản xuất kẹo Năng su t 9680 tấn sản phẩm/ năm SVTH: Hà Thị Thúy - Lớp 09H2B Đồ án tốt nghiệp 28 GVHD:PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh 4.2 Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất kẹo lollipop Bảng 4.2: Thực đơn của một mẻ nguyên liệu như sau: T Nguyên liệu T 1 2 3 4 5 6 Đường kính Mật tinh bột Muối Axit xitric Tinh dầu chanh Chất màu thực phẩm. .. đưa đến băng tải làm nguội như hình 3.4 Kẹo được làm nguội nhờ hệ thống gió thổi ngược chiều với chiều di chuyển của băng chuyền kẹo Nhiệt độ kẹo trước khi làm nguội 60-70 0C và sau khi làm nguội là 400C Hình 3.4 Băng tải làm nguội [13] Chú thích: (1 ) Quạt thổi (2 ) Ống dẫn khí làm mát Thiết kế nhà máy sản xuất kẹo Năng su t 9680 tấn sản phẩm/ năm (3 ) Băng tải dẫn kẹo SVTH: Hà Thị Thúy - Lớp 09H2B Đồ án... nước ngưng (7 ) Ngăn bốc hơi chân không (8 ) Ống thoát hơi (9 ) Bơm chân không (1 0) Ống thoát không khí Thiết kế nhà máy sản xuất kẹo Năng su t 9680 tấn sản phẩm/ năm SVTH: Hà Thị Thúy - Lớp 09H2B Đồ án tốt nghiệp 17 GVHD:PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh 5 Xã kẹo - Mục đích: kẹo sau khi ra khỏi nồi nấu được xã xuống thùng chứa nhằm làm nguội một phần và chờ bơm đi phối trộn hương liệu - Thực hiện: kẹo được đưa ... ca: 840 7,95 sản phẩm/ ca = 0,99 sản phẩm/ h Kẹo cao su xylitol: 3000 = - Năng su t ca: 840 3,57 sản phẩm/ ca = 0,4 5tấn sản phẩm/ h Thiết kế nhà máy sản xuất kẹo Năng su t 9680 sản phẩm/ năm SVTH:... 9680 sản phẩm/ năm, đó: - Kẹo lollipop (kẹo cứng dạng que): 6680 sản phẩm /năm - Kẹo cao su xylitol: 3000 sản phẩm/ năm 4.1 Lập biểu đồ sản xuất: Nguyên liệu dùng cho nhà máy cung cấp quanh năm. ịnh... gói sản phẩm Thiết kế nhà máy sản xuất kẹo Năng su t 9680 sản phẩm/ năm SVTH: Hà Thị Thúy - Lớp 09H2B Đồ án tốt nghiệp 11 GVHD:PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh Hình 2.5 Kẹo xylitol Thiết kế nhà máy sản