Thiết kế nhà máy chế biến rau quả” với hai mặt hàng là: Vải sấy khô và Puree chuối

Rau quả là những thức ăn thiết yếu của con người, rau quả cung cấp cho con người nhiều vitamin và khoáng chất, một số rau quả còn có khả năng chữa bệnh. Do vậy trong chế độ dinh dưỡng con người không thể thiếu và ngày càng trở nên quan trọng hơn. Điển hình như chuối, cam, bưởi, dứa, xoài, vải… Trong đó, quả vải là loại trái cây đặc trưng của miền Bắc cũng như các giống chuối ở Việt Nam được gieo trồng khá dễ dàng, phong phú về kích cỡ, hương vị mà còn có những giá trị sử dụng rất khác nhau. Công nghệ bảo quản và chế biến rau quả là một trong những ngành được chú trọng và nâng cao trên khắp thế giới. Đặc biệt là trong các nước nhiệt đới, đang có xu hướng hội nhập và phát triển. Phần khác, chế biến rau quả nói chung và chế biến vải sấy khô, puree chuối nói riêng cần phải tập trung nghiên cứu, tìm hiểu sâu, cải cách phương pháp, sản xuất tối ưu sao cho vừa đảm bảo an toàn vừa nâng cao chất lượng. Dựa vào những nguyên tắc cơ bản của bảo quản chế biến thực phẩm để xây dựng các phương pháp tiến tiến và hiệu quả hơn, đảm bảo tốt về chất lượng và số lượng, an toàn trước khi đến tay người tiêu dùng. Trước tầm quan trọng và thiết yếu đó em đã được giao đề tài: “Thiết kế nhà máy chế biến rau quả” với hai mặt hàng là: Vải sấy khô – năng suất 16,5 tấn nguyên liệungày. Puree chuối – năng suất 4 tấn sản phẩmca

Đồ án tốt nghiệp -1- ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG GVHD: ThS .Trần Thế Truyền CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc ****** Khoa: HÓA Bộ môn: Công nghệ thực phẩm NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: Hồ Thị Lan Phương Lớp : 12H2LT Khóa : 12 Ngành : Công nghệ thực phẩm 1. Tên đề tài: THIẾT KẾ NHÀ MÁY CHẾ BIÉN RAU QUẢ 2. − − 3. − − − − − − − − − − − − − − 4. − − Các số liệu ban đầu: Mặt hàng: Vải sấy khô – Năng suất: 16,5 tấn nguyên liệu/ngày. Mặt hàng: Puree chuối – Năng suất: 4 tấn sản phẩm/ca. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán Mục lục Lời mở đầu. Chương 1: Lập luận kinh tế - kỹ thuật. Chương 2: Tổng quan (nguyên liệu, sản phẩm, chọn phương pháp thiết kế). Chương 3: Chọn và thuyết minh quy trình công nghệ. Chương 4: Tính cân bằng vật chất. Chương 5: Tính nhiệt. Chương 6: Tính và chọn thiết bị. Chương 7: Tính xây dựng và quy hoạch tổng mặt bằng. Chương 8: Kiểm tra sản xuất – kiểm tra chất lượng. Chương 9: An toàn lao động – Vệ sinh công nghiệp. Kết luận. Tài liệu tham khảo. Phụ lục. Các bản vẽ và đồ thị Bản vẽ số 1: Sơ đồ kỹ thuật quy trình công nghệ (A0) Bản vẽ số 2: Bản vẽ mặt bằng phân xưởng sản xuất chính (A0) Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp − − − 5. 6. 7. -2- GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Bản vẽ số 3: Bản vẽ mặt cắt phân xưởng sản xuất chính Bản vẽ số 4: Bản vẽ đường ống Bản vẽ số 5: Bản vẽ tổng mặt bằng nhà máy. Giáo viên hướng dẫn: ThS. Trần Thế Truyền Ngày giao nhiệm vụ: 12/02/2014 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: (A0) (A0) (A0) Thông qua bộ môn Ngày..........tháng..........năm 2014 TRƯỞNG BỘ MÔN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TS. Đặng Minh Nhật ThS. Trần Thế Truyền Kết quả điểm đánh giá: Sinh viên đã hoàn thành và nộp toàn bộ báo cáo cho bộ môn Ngày..........tháng..........năm 2014 Ngày..........tháng..........năm 2014 (ký, ghi rõ họ tên) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG (ký, ghi rõ họ tên) Hồ Thị Lan Phương MỤC LỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO..........................................................................................89 Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp -3- GVHD: ThS .Trần Thế Truyền LỜI MỞ ĐẦU Việt Nam là nước nông nghiệp nhiệt đới, bốn mùa quanh năm luôn có sản phẩm thu hoạch. Điều kiện khí hậu, đât đai nước ta rất phù hợp trồng các loại rau quả. Hơn hết, chúng đã được trồng với năng suất đáng kể và đem lại nguồn thu nhập cho quốc gia thông qua tiêu thụ trong nước và xuất khẩu. Rau quả là những thức ăn thiết yếu của con người, rau quả cung cấp cho con người nhiều vitamin và khoáng chất, một số rau quả còn có khả năng chữa bệnh. Do vậy trong chế độ dinh dưỡng con người không thể thiếu và ngày càng trở nên quan trọng hơn. Điển hình như chuối, cam, bưởi, dứa, xoài, vải… Trong đó, quả vải là loại trái cây đặc trưng của miền Bắc cũng như các giống chuối ở Việt Nam được gieo trồng khá dễ dàng, phong phú về kích cỡ, hương vị mà còn có những giá trị sử dụng rất khác nhau. Công nghệ bảo quản và chế biến rau quả là một trong những ngành được chú trọng và nâng cao trên khắp thế giới. Đặc biệt là trong các nước nhiệt đới, đang có xu hướng hội nhập và phát triển. Phần khác, chế biến rau quả nói chung và chế biến vải sấy khô, puree chuối nói riêng cần phải tập trung nghiên cứu, tìm hiểu sâu, cải cách phương pháp, sản xuất tối ưu sao cho vừa đảm bảo an toàn vừa nâng cao chất lượng. Dựa vào những nguyên tắc cơ bản của bảo quản chế biến thực phẩm để xây dựng các phương pháp tiến tiến và hiệu quả hơn, đảm bảo tốt về chất lượng và số lượng, an toàn trước khi đến tay người tiêu dùng. Trước tầm quan trọng và thiết yếu đó em đã được giao đề tài: “Thiết kế nhà máy chế biến rau quả” với hai mặt hàng là: - Vải sấy khô – năng suất 16,5 tấn nguyên liệu/ngày. Puree chuối – năng suất 4 tấn sản phẩm/ca. Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp -4- GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT Với việc khảo sát nghiên cứu khả năng cung cấp nguyên liệu và các yếu tố ảnh hưởng đến việc lắp đặt, thi công sự hoạt động của khả năng thu hồi vốn, lãi thì trong thiết kế này em chọn đặt vị trí nhà máy tại khu công nghiệp Đại An, thành phố Hải Dương, tỉnh Hải Dương. 1.1. Đặc điểm tự nhiên Hải Dương là một tỉnh nằm ở đồng bằng sông Hồng, thuộc Vùng kinh tế trọng điểm Bắc bộ, Việt Nam. Trung tâm hành chính của tỉnh là thành phố Hải Dương nằm cách thủ đô Hà Nội 57 km về phía đông, cách thành phố Hải Phòng 45 km về phía tây. phía tây bắc giáp tỉnh Bắc Ninh, phía bắc giáp tỉnh Bắc Giang, phía đông bắc giáp tỉnh Quảng Ninh, phía đông giáp thành phố Hải Phòng, phía nam giáp tỉnh Thái Bình và phía tây giáp tỉnh Hưng Yên.Trung tâm hành chính của tỉnh là thành phố Hải Dương hiện là đô thị loại 2. Theo quy hoạch năm 2007, Hải Dương nằm trong Vùng thủ đô với vai trò là một trung tâm công nghiệp của toàn vùng. Hải Dương bao gồm 01 thành phố trực thuộc, 01 thị xã và 10 huyện. Hải Dương là một tỉnh thuộc đồng bằng Bắc Bộ, có một vị trí rất quan trọng trong tam giác kinh tế trọng điểm Hà Nội – Hải Phòng – Quảng Ninh. Tỉnh Hải Dương có vị trí rất thuận lợi về giao thông: có đường bộ Quốc lộ 5, Quốc lộ 18; đường sắt Hà Nội – Hải Phòng chạy qua; gần cảng hàng không Nội Bài, Gia Lâm, cảng cạn containor và chỉ cách cảng Hải Phòng 50km. Hải Dương nằm ở vị trí trung tâm vùng kinh tế trọng điểm, trở thành nơi có nhiều ưu thế phát triển kinh tế , đặc biệt là công nghiệp. Tận dụng và phát huy được những ưu thế trên, biến những tiềm năng thành thế mạnh thực sự về kinh tế, khai thông các nguồn vốn đầu tư, cần có một chính sách tổng hợp về quản lý đầu tư, trước hết là quy hoạch chi tiết cho các khu công nghiệp. Khu công nghiệp Đại An là một khu công nghiệp nằm ven quốc lộ 5, thuộc địa bàn xã Tứ Minh – thành phố Hải Dương và thị trấn Lai Cách huyện Cẩm Giàng. Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp -5- GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Một vị trí thuận lợi cho đầu tư hạ tầng và phát triển sản xuất, hiện nay khu công - nghệp Đại An đã cho các nhà đầu tư thuê đất với tỷ lệ lấp đầy 95%. Khí hậu: nằm trong vùng khí hậu cận nhiệt đới ẩm, chia làm 4 mùa rõ rệt (xuân, hạ, thu, đông). • Lượng mưa trung bình hàng năm: 1.300 ÷ 1.700 mm • Nhiệt độ trung bình: 23,3°C • Số giờ nắng trong năm: 1.524 giờ • Độ ẩm tương đối trung bình: 85 ÷ 87% Giao thông: thuận lợi trong vận chuyển theo đường bộ, đường sắt, đường thuỷ… Hải Dương có 16 tuyến sông chính nối với các sông nhỏ dài 400 km; các loại tàu, thuyền trọng tải 500 tấn có thể qua lại. Cảng Cống Câu công suất 300.000 tấn/năm và hệ thống bến bãi đáp ứng về vận tải hàng hoá bằng đường thuỷ một cách thuận lợi. Hệ thống giao thông trên là điều kiện cho việc giao lưu kinh tế từ trong tỉnh đi cả nước và nước ngoài thuận lợi [11]. 1.2. Nguồn nguyên liệu Nhà máy thu nhận nguồn nguyên liệu chủ yếu là từ vải thiều Thanh Hà – Hải Dương. Hiện nay, cây vải được trồng phổ biến ở tất cả các huyện của tỉnh Hải Dương với tổng diện tích 14.250 ha nhưng tập trung nhiều nhất vẫn là 2 huyện Thanh Hà (47%) và Chí Linh (43%). Đối với Thanh Hà, cây vải là cây trồng chủ lực, chiếm 2/3 diện tích canh tác. Toàn bộ diện tích vườn tạp ở đây đã được cải tạo để trồng vải, diện tích cây vải ở Thanh Hà phát triển rất nhanh trong khoảng 10 năm trở lại đây và diện tích hiện nay là 6.745 ha, sản lượng 25.000 tấn [16]. Ngoài ra, nhà máy còn thu nhận nguyên liệu vải và chuối từ nhiều huyện, tỉnh thành lân cận. 1.3. Hợp tác hoá Việc hợp tác hoá là không thể thiếu đối với một nhà máy kinh tế thị trường hiện nay. Ngay trước khi xây dựng nhà máy cần phải hợp tác với ban điều hành khu công nghiệp về các vấn đề cần thiết như điện, nước, công nghệ giao thông và hệ thống cấp thoát và xử lý nước. Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp -6- GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Hợp tác chặt chẽ với người dân trồng chuối, vải để thu hoạch đúng thời gian, đúng độ già chín, đảm bảo chất lượng tốt và năng suất nhà máy là việc làm trước tiên. Nhà máy còn phải kết hợp chặt chẽ với trung tâm giống cây trồng Hải Dương, sở nông nghiệp và phát triển nông thôn Hải Dương để nghiên cứu ra các giống chuối, giống vải mới, đạt năng suất, chất lượng cao. Bên cạnh đó, nhà máy còn có kế hoạch liên kết với các ngân hàng trong địa phương như ngân hàng nông nghiệp và phát triển nông thôn Hải Dương cho nông dân vay với lãi suất thấp để có vốn đầu tư trồng chuối, vải, đáp ứng nhu cầu nguyên liệu cho nhà máy. Nhà máy phải có cán bộ kỹ thuật cung cấp giống chuối, giống vải mới, hỗ trợ cho người dân hai loại trái cây này về kỹ thuật gieo trồng, chăm sóc, thu hoạch nhằm nâng cao chất lượng nguyên liệu cũng như sản phẩm. Đồng thời cho xe thu mua nguyên liệu tận nơi trồng. 1.4. Nguồn cung cấp điện. Nhà máy trong quá trình hoạt động cần công suất điện khá lớn được sử dụng cho hầu hết các thiết bị trong nhà máy, ngoài ra còn có điện chiếu sáng, điện sinh hoạt. Nhà máy sử dụng mạng lưới điện quốc gia qua máy biến thế riêng của nhà máy. Hiệu điện thế sử dụng là 220V và 380V. Nhà máy cần có máy phát điện dự phòng để đảm bảo trong quá trình sản xuất được an toàn và liên tục, 1.5. Nguồn cung cấp hơi Nhà máy sử dụng lò hơi riêng. 1.6. Nhiên liệu Nhà máy sản xuất rau quả sử dụng nhiên liệu như xăng cho xe tải, dầu DO dùng cho máy phát điện, dầu nhờn để bôi trơn các thiết bị. 1.7. Nguồn cung cấp nước và vấn đề xử lý nước Nước xử lý trong nhà máy được dùng các mục đích như rửa nguyên liệu, vệ sinh thiết bị nhà máy, sinh hoạt nên nhà máy cũng cần một lượng nước khá lớn. Nguồn cung cấp nước của nhà máy có thể lấy nước từ sông, suối, hoặc từ giếng bơm trong nhà máy. Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp -7- GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Nước dùng cho chế biến nguyên liệu phải được đảm bảo vệ sinh và vi sinh rất nghiêm ngặt, nước vệ sinh nhà máy, thiết bị thì chỉ cần xử lý sơ bộ. Nước thải trong nhà máy sản xuất rau quả cần phải qua hệ thống xử lý các phế phẩm hữu cơ thải ra trong quá trình chế biến, sau đó mới thải ra hệ thống thoát nước của nhà máy. Giao thông vận tải 1.8. Nhà máy được đặt trong vùng cung cấp nguyên liệu, gần đường giao thông của địa phương để thuận lợi cho việc vận chuyển nguyên liệu, phân phối sản phẩm. Nhà máy sử dụng ô tô để thu mua nguyên liệu, phân phối sản phẩm, còn vận chuyển trong nhà máy thì sử dụng xe đẩy, xe điện động. Năng suất nhà máy 1.9. Sản phẩm vải sấy nguyên quả với năng suất 16,5 tấn nguyên liệu/ngày. Sản phẩm puree chuối với năng suất 4 tấn sản phẩm/ca. 1.10. Nguồn nhân lực. Nguồn công nhân dồi dào từ địa phương để để giảm chi phí xây dựng khu tập thể cho công nhân, cũng như tạo việc làm cho người dân địa phương. Ngoài ra có thể sử dụng nguồn lao động các huyện và ở các tỉnh lân cận. Đội ngũ cán bộ làm công tác kỹ thuật và quản lý được cung cấp từ các trường Đại học trong khu vực cả nước. Đây là lực lượng nòng cốt của nhà máy, được đào tạo cơ bản, dễ dàng nắm bắt được các tiến bộ của các thành tựu khoa học kỹ thuật mới của các nước tiên tiến trên thế giới, góp phần cải tiến kỹ thuật, công nghệ của nhà máy. 1.11. Thị trường tiêu thụ. Nhu cầu về rau quả hiện nay rất cao kể cả trong nước và xuất khẩu. Ở trong nước tiêu thụ ở các thành phố lớn và các nhà máy xí nghiệp… Về xuất khẩu có thể xuất khẩu cùng vụ hay bảo quản để xuất khẩu trái vụ. Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp -8- GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Chương 2: TỔNG QUAN 2.1. Nguyên liệu 2.1.1. Vải 2.1.2.1. Giới thiệu chung và cấu tạo của quả vải Có hai giống vải chính là vải thiều và vải chua. Giống vải được ưa chuộng nhất ở Việt Nam là vải thiều được trồng với diện tích lớn tại khu vực huyện Thanh Hà, tỉnh Hải Dương. Vải chua quả to hơn, hình tim, hạt lớn, vị chua. Ngoài ra còn một số giống vải lai khác. Ở Việt Nam, vải chỉ trồng từ Hà Tĩnh trở ra [4, tr 46]. Quả vải là loại quả hạch, hình cầu hoặc hơi thuôn, dài 3 ÷ 4 cm và đường kính 3 cm. Lớp vỏ ngoài màu đỏ, cấu trúc sần sùi không ăn được nhưng dễ dàng bóc được. Bên trong là lớp cùi thịt màu trắng mờ, ngọt và giàu vitamin C, với kết cấu tương tự như của quả nho. Tại trung tâm là một hạt màu nâu, dài 2 cm và đường kính cỡ 1 ÷ 1,5 cm. Hạt, tương tự như hạt của quả dẻ ngựa, có độc tính nhẹ và không nên ăn. Quả chín vào giai đoạn từ tháng 6 (các vùng gần xích đạo) đến tháng 10 (các vùng xa xích đạo), vào khoảng 100 ngày sau khi ra hoa. [12] Hình 2.1. Cấu tạo trong của vải thiều Thanh Hà – Hải Dương [16] 2.1.2.2. Thành phần của quả vải Trong quả vải có hàm lượng đường cao, giàu acid hữu cơ, caroten, các muối khoáng Ca, Fe, P… và một số vitamin, đặc biệt là vitamin C rất phong phú. Quả vải ít chất béo bão hòa, natri và cholesterol. Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp -9- GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Cùi vải có 84,3% nước, 0,7% protein, 0,3% lipit, 10 – 15 % đường, 0,7 % tro, vitamin và muối khoáng. [4, tr 46] Bảng 2.1. Giá trị dinh dưỡng trong 100g phần trái vải ăn được (chiếm 60% khối lượng quả) [12] Năng lượng Carbohydrate Chất xơ thực phẩm Chất béo Protein Vitamin C (vitamin B1) Canxi Magie Phosphor 276 KJ (66 Kcal) 16,5 g 1,3 g 0,4 g 0,8 g 72 mg (120%) (*) 5 mg (1%) (*) 10 mg (3%) (*) 31 mg (4%) (*) (*): Tỷ lệ phần trăm theo lượng hấp thụ hằng ngày của người lớn. Theo các nghiên cứu về thành phần trái vải cho thấy có nhiều chất xơ (9,8 gam) và ít năng lượng (100 gam khô cho 250kcal). Trong 100 gam trái vải khô có chứa: protein 3,3 gam, chất béo 0,93 gam, đường 47,92 gam, các vitamin thuộc nhóm B như B1 0,085mg, B2 0,082mg, B3 0,619mg, B5 0,434mg, B6 0,106mg, B9 9µg, PP 0,3mg và C 1,2mg. Tổng lượng vitamin chiếm khoảng 37% trọng lượng trái khô. Một số lượng lớn các chất khoáng và vi lượng chiếm hơn 70%, cao nhất là calcium là 162mg (tỉ lệ 16%), magnesium 68mg (9%), còn lại như phosphor (16%), sodium (14%), sắt (8%), kẽm (6%), đồng, mangan… Ngoài ra trái vải còn cung cấp nhiều chất ở dạng hợp chất flavonoit và polyphenol, chất nhầy và pectin [15]. 2.1.2. 2.1.2.1. Chuối Giới thiệu chung về quả chuối Chuối là tên gọi các loài cây thuộc chi Musa; trái của nó là trái cây được ăn rộng rãi nhất. Những cây này có gốc từ vùng nhiệt đới ở Đông Nam Á và Úc. Ngày nay, nó được trồng khắp vùng nhiệt đới. [13] Các giống chuối ở Việt Nam là: Nhóm chuối tiêu (chuối già, Cavendish): nhóm này có 3 giống là tiêu lùn, tiêu nhỏ, tiêu cao. Năng suất quả từ trung bình đến rất cao; phẩm chất thơm ngon, thích hợp cho xuất khẩu quả tươi, thích hợp với vùng có khí hậu mùa đông lạnh. Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 10 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Giống chuối tiêu ở miền Bắc bình quân đạt 13 ÷ 14kg/buồng, năng suất trung bình đạt 12 ÷ 15 tấn/ha. Hình 2.2. Chuối [29] Chuối bom (bôm): được trồng phổ biến ở Đông Nam Bộ, trọng lượng buồng thấp, chỉ đạt từ 6 ÷ 8 kg/buồng. Thời gian sinh trưởng ngắn nên hệ số sản xuất cao (5 buồng trong 20 tháng/gốc) có có thể trồng ở mật độ cao 1200 ÷ 1500 cây/ha nên năng suất có thể đạt 25 ÷ 40 tấn/ha. Quả được dùng làm ăn tươi, chuối sấy. Nhóm chuối tây (chối sứ, chuối xiêm): gồm các giống chuối tây hồng, tây phấn, tây sứ, được trồng phổ biến ở nhiều nơi, cây cao sinh trưởng khoẻ, không kén đất, chịu hạn nóng và khả năng chịu hạn song dễ bị héo rụi (vàng lá Panama), quat ot, mập, ngọt đậm và kém thơm hơn so với giống khác. Chuối ngự: bao gồm chuói ngự tiến, chuối ngự mắn. Cây cao 2,5 ÷ 3 m, cho quả nhỏ, màu vỏ sáng đẹp, thịt quả chắc, vị thơm đặc biệt, tuy nhiên năng suất thấp. Chuối ngốp: bao gồm giống ngốp cao, ngốp thấp. Là nhóm có chiều cao cây từ 3 ÷ 5 m. Cây sinh trưởng khoẻ, chịu bóng, ít sâu bệnh, chịu hạn khá, thích hợp với vùng đồi. Quả tương đối lớn, vỏ dầy, nâu đen khi chín, thịt quả nhão, hơi chua. Ngoài ra còn các giống chuối mắn, chuối lá, chuối hột nhưng các giống chuối này có diện tích trồng ít vì giá trị kinh tế thấp. [14] 2.1.2.2. Cấu tạo của quả chuối Quả chuối ra thành nải treo, mỗi tầng (gọi là nải) có tới 20 quả, mỗi buồng có 3 ÷ 20 nải. Các nải nhìn chung gọi là một buồng, nặng 30 ÷ 50 kg. Một quả trung bình nặng 125 g, trong số đó vào khoảng 75% là nước và 25% là chất khô. Mỗi quả riêng có vỏ dai chung quanh thịt mềm ăn được. Vỏ và thịt đều ăn được ở dạng tươi hay đã qua chế biến (nấu). Những người phương Tây thường ăn thịt chuối còn tươi và vứt vỏ, trong khi một số nước Á Đông nấu rồi ăn cả vỏ và thịt. Quả chuối thường Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 11 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền có nhiều sợi (gọi là bó libe) nằm giữa vỏ và thịt. Chuối chứa nhiều vitamin B6, vitamin C và kali. [15] 2.1.2.3. Thành phần của quả chuối Chuối là loại trái cây giàu chất dinh dưỡng. Trái chuối chín chứa 70 ÷ 80% nước, 20 ÷ 30% chất khô, chủ yếu là đường, trong đó, đường khử chiếm 55%. Hàm lượng lipid thấp, từ 0,1 ÷ 0,2%. Hàm lượng protein thấp, từ 1 ÷ 1,8% gồm 17 loại acid amin, chủ yếu là histidin, lipid không đáng kể. Acid hữu cơ trong chuối chỉ vào khoảng 0,2%, chủ yếu là acid malic và acid oxalic, vì thế chuối có độ chua dịu. Chuối chứa ít vitamin nhưng hàm lượng cân đối, ngoài ra còn có muối khoáng, pectin và hợp chất polyphenol (1 ÷ 1,48%). Tuy hàm lượng polyphenol thấp nhưng hoạt lực của các enzim oxi hóa như oxidaza, polyphenoloxidaza… mạnh nên các hợp chất này bị oxi hóa mạnh. Do phản ứng enzim và phi enzim mạnh nên trong quá trình tồn trữ và chế biến thì các hợp chất màu được tạo ra làm sản phẩm bị biến màu và có cường độ tăng dần theo thời gian [7, tr 39]. Bảng 2.2: Sự thay đổi một số thành phần hóa học và chất lượng của chuối tiêu theo thời vụ [7, tr 40] Chỉ tiêu (%) Tinh bột Fructose Glucose Saccarose Xenllulose Pectin Tanin Axit hữu cơ Chuối xanh 0,6 0,32 0,12 1,00 0,59 0,80 0,21 0,79 Chuối ương 3,52 3,42 0,48 6,20 0,58 0,82 0,20 0,51 Chuối chín 1,95 5,69 4,81 5,98 0,50 0,84 0,18 0,36 2.2. Sản phẩm 2.2.1. Vải sấy khô Vải sấy ở dạng nguyên quả. Dùng nguyên liệu là vải thiều. Trước khi sấy, vải được sunfift hóa. Nhiệt độ sấy ở 70 ÷ 85 oC đến độ ẩm trung bình của thành phẩm là 18% [7, tr 242]. Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 12 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Hình 2.3. Vải sấy [30] - Các chỉ tiêu về sản phẩm: Đặc điểm sản phẩm: vải khô nguyên vỏ, có thể bảo quản ở nơi thoáng mát và nhiệt độ thường. Hóa học: Hàm lượng nước: 16 ÷ 17% Hàm lượng SO2: 0,06 ÷ 0,12 % Vi sinh: không có các hiện tượng hư hỏng do vi sinh gây ra. Tổng số vi sinh vật hiếu khí ≤ 104 /g sản phẩm và tổng số bào tử nấm men, nấm mốc ≤ 10 2 /g sản phẩm, (theo tiêu chuẩn của bộ y tế 4/1998) - Hóa lý: độ ẩm (14 ÷ 18%), hàm lượng đường, giá trị dinh dưỡng. - Cảm quan: Màu sắc: vỏ màu hạt dẻ, cùi màu cánh gián Cấu trúc: vỏ nguyên vẹn, không vỡ nát, đồng đều, thịt quả dẻo, dai Mùi vị: mùi tự nhiên, đặc trưng của sản phẩm sấy khô, không có mùi vị lạ. Tạp chất: không có. 2.2.2. Puree chuối Puree chuối là dịch quả (70 – 80 %) được nghiền với mô quả, trong đó có một phần thịt quả. Dịch quả sau khi ép từ quả đạt được độ chín tiêu chuẩn được sử dụng để sản xuất các sản phẩm khác như bột sấy, necta quả, siro quả… Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 13 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền - Hình 2.4. Puree chuối [32] Puree quả có giá trị về mặt dinh dưỡng cao. Tiêu chuẩn về puree chuối: [31] Tổng chất rắn hòa tan: 20% ở 20oC Hàm lượng SO2 : 0,06 ÷ 0,12 % pH = 4,2 ÷ 4,8 Mùi: hương thơm đặc trưng của sản phẩm puree chuối (ngọt, hơi chua, mùi thơm tự - nhiên của quả nấu giống quả đào, không lẫn mùi lạ, Màu: trắng kem Thời gian bảo quản: 18 tháng ở điều kiện thường, tránh tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng mặt trời. 2.3. Chọn phương án thiết kế 2.3.1. Vải sấy khô Các chỉ tiêu của vật liệu sấy: • Trạng thái vật lí • Lượng ẩm bay hơi : dạng nguyên : nước. • Nhiệt độ tối đa cho phép của vật liệu : 70 ÷ 80oC • Độ ẩm sản phẩm sau sấy : 18%. Các phương pháp sấy: - Sấy tự nhiên: sử dụng năng lượng mặt trời. Năng lượng mặt trời được thu nhận để làm nóng không khí. Sau đó không khí nóng được sử dụng để sấy. Công nghệ này đơn giản, không đòi hỏi cung cấp năng lượng lớn và nhân công lành nghề, chi phí đầu tư và vận hành thấp. Nhưng khó kiểm soát nhiệt độ, tốc độ sấy chậm, chất sản phẩm kém và không đảm bảo vệ sinh, cần nhiều nhân công, phụ thuộc nhiều vào thời tiết và thời gian. Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - - 14 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Sấy nhân tạo: dùng tác nhân sấy như khói lò, không khí nóng… và nó được hút ra khỏi thiết bị khi sấy xong. Phương pháp này Quá trình sấy nhanh, năng suất cao, dễ cơ giới hóa – tự động hóa, an toàn vệ sinh thực phẩm, ít tốn nhân công. Nhưng nó lại tốn nhiều nhiệt năng, giá thành thiết bị cao và phức tạp. Các phương pháp sấy nhân tạo: * Sấy tiếp xúc: nhiệt cung cấp bằng dẫn nhiệt trực tiếp để làm giảm ẩm trong thực phẩm. Phương pháp này có hiệu quả nhiệt cao, không có oxi trong quá trình sấy nên sản phẩm ít bị oxi hóa. Nhưng cần nhiệt cao và phải trãi mỏng vật liệu để dẫn nhiệt nhanh, tránh hư hỏng sản phẩm. Thiết bị: sấy trục lăn, sấy bằng quả cầu nóng… * Sấy thăng hoa: là quá trình tách ẩm ra khỏi vật sấy bằng sự thăng hoa của nước. Quá trình tách ẩm ra khỏi vật sấy bằng sự thăng hoa của nước. Hiệu quả tối ưu nhất do áp dụng cho hầu hết tât cả nguyên liệu, sấy nhanh, hiệu quả, liên tục mà vẫn đảm bảo gần như nguyên vẹn của vật liệu. Tuy nhiên, nó đòi hỏi vốn đầu tư chi phí cao, đắt tiền. * Sấy đối lưu: (làm việc gián đoạn hay liên tục), không khí nóng hoặc khói lò được dùng làm tác nhân sấy có nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ phù hợp (chuyển động cùng chiều, ngược chiều, kết hợp hoặc cắt ngang dòng chuyển động của vật liệu sấy), chảy trùm lên vật sấy làm cho ẩm trong vật sấy bay hơi rồi đi theo tác nhân sấy. Sấy thành nhiều giai đoạn, sấy sơ bộ trước nguyên liệu, dễ kiểm soát tự động độ ẩm không khí bằng máy tính. Thích hợp để sấy vật liệu quả, dạng rắn Thiết bị: thùng sấy, buồng sấy, băng chuyền… • Phòng sấy: dùng trong sản xuất nhỏ hoặc trong thử nghiệm. Làm việc theo mẻ. Giá thành, chi phí bảo dưỡng thấp, sử dụng linh hoạt để sấy các loại nguyên liệu khác nhau. Khó kiểm soát điều kiện sấy và tác dụng nhiệt vào vật liệu sấy không đều. • Máy sấy băng tải: làm việc gián đoạn, tốn nhiều nhân công, xe gòong, xe đẩy, tốn nhiệt cho thiết bị vận chuyển, thất thoát nhiệt trong thao tác trong thao tác, chiếm nhiều diện tích Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 15 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền • Sấy băng chuyền: điều kiện sấy được kiểm soát tốt và năng suất cao. Băng tải nhiều tầng, một trong những thiết bị có khả năng sấy liên tục một lượng lớn nguyên liệu trong một thời gian tương đối ngắn và có thể sấy ở nhiệt độ thấp, thiết kiệm diện tích phân xưởng nhà máy, ít tốn nhân công, làm việc tự động. Đồng thời, vật liệu được đảo trộn đều khi di chuyển trong thiết bị nên chất lượng đồng đều hơn. • Sấy chân không: sấy ở nhiệt độ thấp, thích hợp với các nguyên liệu dễ bị biến đổi do nhiệt. Tuy nhiên, chi phí cho thiết bị cao dẫn đến giá thành vải sấy cao là không cần thiết. Chọn thiết bị băng tải nhiều tầng, một trong những thiết bị có khả năng sấy liên tục một lượng lớn nguyên liệu trong một thời gian tương đối ngắn và có thể sấy ở nhiệt độ thấp, thiết kiệm diện tích phân xưởng nhà máy, ít tốn nhân công, làm việc tự động. Trong sấy vải, người ta chọn nhiều phương thức sấy khác nhau. Nhưng trong thiết kế này, chọn phương thức sấy có dòng khí thổi cắt ngang để khắc phục nhược điểm của sấy xuôi chiều và sấy ngược chiều. Phương thức sấy này thuận lợi hơn vì tác nhân sấy tiếp xúc với vật liệu nhiều hơn, kiểm soát được điều kiện sấy nên sấy linh hoạt hơn, các vùng sấy riêng biệt nên chất lượng sản phẩm đảm bảo. Hơn nữa, phương thức này có tốc độ sấy cao hơn. Chọn tác nhân sấy là không khí nóng nhằm đảm bảo sản phẩm tinh khiết và chiếm được thị trường [4, tr 24]. 2.3.2. Puree chuối • Phương pháp bài khí: Trong sản xuất đồ hộp người ta dùng nhiều phương pháp bài khí khác nhau, nhưng chủ yếu là dùng phương pháp bài khí bằng nhiệt và dùng thiết bị chân không. + Bài khí bằng nhiệt: phương pháp đơn giản và thuận lợi nhất để bài khí bằng nhiệt là cho sản phẩm vào bao bì khi còn nóng. Cho sản phẩm vào bao bì khi đã đun nóng Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 16 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền tới khoảng 85oC rồi ghép kín ngay. Phương pháp này còn kết hợp với việc diệt men và diệt vi khuẩn sơ bộ. + Bài khí bằng thiết bị chân không: người ta dùng bơm chân không để hút không khí ra khỏi hộp trong một phòng của máy ghép kín. Phương pháp hiệu của cao nhưng tốn kém. + Phương pháp bài khí khác: ngoài các phương pháp trên, người ta còn tiến hành bài khí bằng phun hơi. Dùng hơi nước nóng phun vào khoảng không gian trong đồ hộp, trước khi ghép kín, hơi nước đẩy không khí ra ngoài. Sau khi ghép kín và làm nguội, hơi nước đó ngưng tụ và tạo độ chân không trong hộp. Phương pháp này chỉ áp dụng cho loại đồ hộp lỏng, còn các sản phẩm đặc thì sẽ làm xấu hình thức trên mặt của sản phẩm Trong thiết kế này, chọn phương pháp bài khí bằng nhiệt. • Phương pháp bảo quản: Để bảo đảm bảo chất lượng của sản phẩm puree chuối sau khi chế biến thì có các phương pháp bảo quản sau: - Bảo quản bằng thanh trùng: đun nóng nước quả đã đóng hộp. Bảo quản bằng phương pháp rót nóng: đun nóng nước quả dến 90 ÷ 95 oC trong 30 ÷ 40 giây rồi rót vào bao bì và ghép mí ngay. Nhưng hương vị và màu sắc của sản - phẩm bị giảm. Bảo quản bằng phương pháp vô trùng: đun nóng nước quả dến 120 ÷ 135 oC trong 15 ÷ 20 giây rồi làm nguội ngay xuống 35 – 50 oC và rót ngay vào bao bì trong điều - kiện vô trùng, kín. Bảo quản bằng khí cacbonic: vì khí cacbonic ức chế hoạt động vi sinh vật và một số enzim. Do đó, bảo quản nước quản bằng cách cho bão hòa cacbonic (nồng độ khí cacbonic là 1,5%). Độ hòa tan khí cacbonic còn phụ thuộc vào áp suất khí (trên bề mặt quả) và nhiệt độ nước quả. Ngoài các phương pháp trên còn có nhiều phuong pháp khác như bảo quản bằng hóa chất (natri benzoat, axit sorbic…), lọc thanh trùng… Để phù hợp với bản chất của puree chuối cũng như chất lượng sản phẩm, trong thiết kế này, em chọn phương pháp bảo quản thanh trùng kết hợp xử lý hóa chất và vô trùng. Phương pháp bảo quản bằng thanh trùng được phân loại theo Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 17 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền phương thức làm việc thì có liên tục và gián đoạn. Với hệ thống phương pháp thanh trùng liên tục có nhiều ưu điểm hơn so với gián đoạn vì: + + + + + + + Hiệu suất cao Phù hợp với năng suất nhà máy lớn Cơ giới hóa, tự động hóa thiết bị Để vệ sinh, sữa chữa Làm việc điều kiện áp suất không cao Tổn thất nhiệt ít Chất lượng được đảm bảo do có giai đoạn nâng nhiệt từ từ trước và hạ nhiệt sau thanh trùng. Chương 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 3.1. Dây chuyền công nghệ sản xuất vải sấy khô 3.1.1. Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất vải sấy khô Quả vải Bảo quản tạm Rửa sơ bộ Lựa chọn, phân loại Rửa, làm sạch Xử lý hóa học Thiết kế nhà máy chế biến rau quả SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: 12H2LT Đồ án tốt nghiệp - 18 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Sấy Làm nguội Đóng gói Thành phẩm 3.1.2. Thuyết minh 3.1.2.1.Nguyên liệu và bảo quản nguyên liệu Giống vải chủ yếu để sản xuất vải sấy khô nguyên quả là vải thiều. Đường kính quả không nên dưới 30 mm, vỏ quả có màu sắc đỏ từ 1/3 quả trở lên. Để dự trữ đưa vào chế biến, vải phải được bảo quản kỹ lưỡng. Vải tươi để ở nhiệt độ phòng không quá 72 giờ. Vải héo, vỏ màu đỏ bị biến thành màu nâu. Cùi quả có vị nhạt dần rồi thúi nhũn. Vì vậy, vải là loại trái cây dễ bị hư hỏng. Bảo quản vải trong môi trường chân không (túi PE ở 2 oC, RH 85%), trong dung dịch axit ascorbic hay qua xử lý nhiệt nhẹ sẽ giảm thiểu sự hóa nâu của vỏ. Tuy nhiên, nếu sau khi bảo quản lạnh, nếu sau 30 phút để ngoài không khí thì vải sẽ biến màu. Hay sau khi diệt nấm bằng dung dịch benomyl 0,05% mà không xông SO2 cũng bị hỏng tốt nhất là ở nhiệt độ 1 ÷ 5 oC kéo dài trong khoảng 23 ÷ 26 ngày. Nếu ta bảo quản ở 5oC thì chỉ được 3 ÷ 4 tuần. Bảo quản vải tốt trong điều kiện là xông SO 2 ≤ 10ppm (tồn trữ trong 23 ÷ 26 ngày ở 2oC) hay xông SO2 với liều là 75 – 125ml/kg trong 20 phút (tồn trữ được 3 ÷4 tuần ở 5 oC). 3.1.2.2. [4, tr 134] Rửa sơ bộ Mục đích: Loại bỏ bụi bặm, đất cát, rác rưởi dính vào hay theo nguyên kiệu vào dây chuyền nhằm loại bỏ hay tiêu diệt phần lớn vi sinh vật bám trên bề mặt nguyên liệu, tẩy rửa thuốc trừ sâu gây bệnh. Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 19 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Tiến hành: Dùng máy rửa bọt khí để rửa vải trong đó có ngâm chất sát trùng CaCl 2 0,03 ÷ 0,05%. Tỉ lệ quả: nước là 1:2, ngâm trong 5 ÷ 20 phút.phải thây nước lien tục hay dung dòng chảy luân lưu để giữ nước rữa luôn sạch, tăng hiệu quả khi rửa. Tùy theo mức độ nhiễm bẩn mà rửa một hay nhiều lần. 3.1.2.3.Lựa chọn, phân loại Mục đích: Lựa chọn nhằm loại bỏ những nguyên liệu bị hư thối, dập úng, sâu bệnh… không đáp ứng được cho chế biến. Phân loại nguyên liệu theo những yêu cầu nhất định, về phẩm chất đạt mức tối thiểu các chỉ tiêu chất lượng về độ chín, hàm lượng chất khô, mức độ hư hỏng, độ lớn…, tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình chế biến tiếp theo. Tiến hành: Cắt rời từng quả vải với cuống, loại bỏ những quả không phù hợp sản xuất, chọn các quả không bầm dập, sâu thối, chín đúng mức độ. • Nếu quả chưa chín thì màng tế bào cứng, dịch bào ít nên nhiều phế liệu, hàm lượng đường thấp. • Nếu quả quá chín thì mô quả mềm và dễ bị bầm dập. Lựa chọn và phân loại nguyên liệu do công nhân tiến hành bằng cách quan sát trên băng chuyền trong khi vận chuyển ngắt cuống. Công nhân làm việc ở hai bên băng tải, vận tốc băng tải từ 0,12 ÷ 0,15 m/s. Chiều rộng băng tải khoảng 60 ÷ 80 cm. 3.1.2.4. Rửa Mục đích: Sử dụng nước sạch, để loại tạp chất, vi khuẩn, chlorine. 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 sinh vật trên bề mặt nguyên liệu. Yêu cầu: Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 20 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Nguyên liệu rửa xong phải sạch, không bị dập nát nhằm tránh tạo điều kiện cho các vi sinh vật xâm nhập và phát triển sau này. Nguyên liệu phải ít bị tổn thất dinh 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 kiệm nước, lượng nước dùng là 0,7 ÷ 1 (lít/kg) nguyên liệu. Tiến hành: Nguyên liệu trải qua hai giai đoạn là ngâm rồi rửa xối. Ngâm là quá trình làm cho nước thấm ướt nguyên liệu, các chất bẩn hút nước trương lên làm giảm lực bám của nó vào nguyên liệu, quá trình này được hỗ trợ bằng tác dụng cơ học là thổi khí. Rửa xối là dùng tia nước xối lên nguyên liệu đã qua ngâm cho bở để kéo các chất bẩn còn lại trên bề mặt nguyên liệu ra. Các tia nước phun thường có áp suất 2÷ 3at. Để nước rửa ít bị nhiễm bẩn nhưng vẫn tiết kiệm, nước được cấp ngược chiều với đường đi của nguyên liệu cần rửa: cho nước chảy liên tục vào công đoạn rửa xối để tráng nguyên liệu sau đó tận dụng nước này trong quá trình ngâm cho bở, từ đó nước bẩn được xả liên tục ra ngoài. 3.1.2.5. Xử lý hóa học Mục đích: khí SO2 và H2SO3 là một chất khử mạnh, có tác dụng diệt trùng mạnh, diệt các loại vi sinh vật, làm giảm hàm lượng oxy trong các tổ chức tế bào của quả. Kìm hãm sự phát triển của vi sinh vật hiếu khí và hoạt động của men oxy hoá khử. Từ đó, tạo ra sản phẩm có chất lượng tiêu chuẩn và ngăn ngừa các quá trình bất lợi trong sản xuất. SO2 và H2SO3 được sử dụng dưới dạng muối của nó. Tiến hành: Vải được sunfit hóa bằng cách ngâm vào dung dịch có hàm lượng SO 2 tự do là 0,2 ÷ 1% ,thời gian 5 ÷ 20 phút. Sấy 3.1.2.6. Mục đích: Tiêu diệt vi sinh vật. Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 21 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Tách phần lớn lượng nước trong quả vải, tăng thời gian bảo quản. Tạo hình dáng cấu trúc cho sản phẩm vải sấy. Tiến hành: Sử dụng thiết bị sấy băng tải để sấy vải. Vải sau khi chọn lọc, rửa sạch và xử lý hoá chất xong được nạp liên tục vào thiết bị sấy và trãi đều trên băng tải sấy. Không khí nóng sẽ sấy vải trong thiết bị. Nhiệt độ sấy vải khoảng 70 ÷ 80oC. Để quá trình sấy thì cho tác nhân sấy chuyển động với vận tốc lớn (khoảng 3m/s). Băng chuyển động với vận tốc 0,3 – 0,6 m/s. Khi sấy, băng tải sấy sẽ vận chuyển vải tươi từ phía đầu băng tải trên cùng đến cuối băng tải đó và đổ xuống băng tải phía dưới kế đó (chuyển động ngược chiều với băng tải trên). Cứ như thế, vật liệu sấy được vận chuyển từ trên xuống dưới qua các băng tải và đồng thời bốc hơi dần đến khi độ ẩm không đổi thì kết thúc quá trình sấy. Còn không khí sau khi đã sấy xong, độ ẩm sẽ tăng lên được quạt hút hút và thải ra ngoài. Khi vải đã khô, độ ẩm còn 18% thì ngừng sấy. [3, tr 214 – 215] Các biến đổi xảy ra trong quá trình sấy [37, tr 196] Sau khi sấy xảy ra hàng loạt các biến đổi hóa sinh, hóa lý, cấu trúc cơ học và những biến đổi bất lợi khác nhau làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. + Biến đổi vật lý Thể tích và khối lượng giảm, khối lượng riêng tăng. Biến đổi về tính chất cơ lý: tăng độ dẻo, dai. Tập trung chất hòa tan trên bề mặt sản phẩm, nếu sấy ở nhiệt độ cao sẽ nóng cháy bề mặt của nguyên liệu tạo một lớp cứng cản trở quá trình sấy và ảnh hưởng đến chất lượng sau này. + Biến đổi hóa lí Đây là quá trình khuếch tán ẩm. Sự biến đổi hóa lí thay đổi phụ thuộc vào từng giai đoạn sấy: Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 22 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Giai đoạn 1: nhiệt độ bên ngoài lớn hơn nhiệt độ bên trong nguyên liệu, xảy ra sự khuếch tán nhiệt từ bên ngoài vào bên trong và ẩm cũng tương tự. Giai đoạn 2: ẩm bốc hơi khỏi bề mặt của sản phẩm, ẩm khuếch tán từ bên trong ra bên ngoài nguyên liệu, mức độ khuếch tán phụ thuộc vào: chế độ sấy và sự liên kết ẩm trong nguyên liệu. Giai đoạn cuối: chuyển pha, ẩm trong nguyên liệu sấy chuyển từ pha lỏng sang pha hơi. + Biến đổi hóa học Thay đổi một số thành phần hóa học của nguyên liệu sấy. Tốc độ phản ứng xảy ra theo hai chiều là giảm dần các phản ứng enzyme và tăng dần các phản ứng caramen, melanoidin nếu không khống chế nhiệt độ thích hợp. + Biến đổi hóa sinh Khi sấy tế bào vi sinh vật có thể chuyển thành dạng chết hay trở nên yếu đi phụ thuộc vào nhiệt độ và tính chất của nguyên liệu. − − − + − − − Vi sinh vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thời gian sấy sẽ bị ức chế hoặc tiêu diệt. Enzym bị giảm hoạt lực. Dinh dưỡng: giảm độ tiêu hóa và tăng độ calo. Biến đổi cảm quan: Sản phẩm thu được thay đổi màu, mùi, vị, trạng thái. Màu sắc tăng dần: quả vải trở nên vàng đậm hơn. Mùi: mùi ban đầu bị mất và hình thành một số mùi mới. Mùi quả vải sau sấy trở nên thơm hơn, xuất hiện mùi ngọt gắt. − Vị ngọt tăng lên đáng kể. − Trạng thái của quả co dần lại. 3.1.2.7. Làm nguội Nhằm thuận lợi hơn cho quá trình đóng gói. Sản phẩm không bị hút ẩm trở lạị nên hạn chế mốc, hư hỏng trong quá trình bảo quản. Sản phẩm vải sấy được làm nguội, lựa chọn, phân loại trên băng tải. 3.1.2.8.Đóng gói sản phẩm Sản phẩm vải sấy khô nguyên quả có thể bao gói rời từng quả trong các túi PE có khối lượng xác định. 3.1.2.9. Sản phẩm Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 23 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Về hình thức bên ngoài: nhãn hiệu nguyên vẹn, ngay ngắn, sạch sẽ, ghi rõ các mục: cơ quan quản lý, cơ sở chế biến, tên mặt hàng, phẩm cấp, ngày sản xuất, khối lượng tịnh và khối lượng cả bì. Về hóa học: đảm bảo các chỉ tiêu về thành phần hóa học, chủ yếu như hàm lượng đường, vitamin… Về cảm quan: bao bì phải nguyên vẹn, phải đảm bảo hình thái, hương vị, màu sắc đặc trưng của sản phẩm. Quá trình bảo quản thành phẩm: • Kho bảo quản thành phẩm phải đảm bảo vệ sinh, thoáng mát, khô ráo, ngăn chặn được côn trùng và loài gặm nhấm, có giá, kệ chắc chắn để xếp các kiện hàng theo từng lô thuận tiện cho việc theo dõi, kiểm tra và xuất hàng. • Trong kho bảo quản thành phẩm phải có nhiệt kế, ẩm kế để theo dõi nhiệt độ và độ ẩm của kho trong quá trình bảo quản. Quá trình kiểm tra thành phẩm: các lô thành phẩm phải được kiểm tra chất lượng theo qui định, phải có phiếu kết quả kiểm nghiệm các chỉ tiêu về chất lượng và an toàn vệ sinh mới được phép đưa đi tiêu thụ. Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 24 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Chuối Bảo quản, rấm chín Rửa sơ bộ Lựa chọn, phân loại 3.2. Dây chuyền công nghệ sản xuất puree chuối 3.2.1. Sơ đồ dây chuyền công Rửa nghệ sản xuất puree chuối Bóc vỏ, làm sạch Vỏ, xơ Chần Xử lý hóa học Chà, ép Đồng hóa Nâng nhiệt bài khí Rót hộp Ghép mí Thanh trùng Dán nhãn và bảo ôn Thiết kế nhà máy chế biến rau quả SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Hoàn thiện sản phẩm 12H2LT Puree chuối Đồ án tốt nghiệp - 25 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền 3.2.2. Thuyết minh 3.2.2.1.Nguyên liệu, bảo quản và rấm chín Độ chín thu hái của chuối là lúc độ già đạt 85 ÷ 90%. Lúc đó vỏ chuối còn xanh thẫm, quả đã lớn hết cỡ, đầy đặn, hầu như không còn gờ cạnh, thịt chuối có màu trắng ngà đến vàng ngà. Độ chín thu hái của chuối thường đạt được sau 115 ÷ 120 ngày phát triển kể từ khi trổ hoa. Độ chín của chuối được đánh giá dựa vào thang màu 7 mức, phân chia theo màu sắc của vỏ chuối, như sau: Mức I: khi vỏ chuối màu xanh đậm. Mức II: khi vỏ chuối có màu xanh sang. Mức III: khi vỏ có màu xanh – vàng. Mức IV: khi vỏ có màu vàng – xanh. Mức V: khi vỏ đã vàng, nhưng cuống và nuốm còn xanh. Mức VI: khi vỏ vàng hoàn toàn (không còn chỗ xanh). Mức VII: khi vỏ vàng có đốm nâu (chín trứng cuốc). Khi đánh giá độ chín, người ta so màu của quả chuối với màu sắc trên thang màu. Màu vỏ chuối ứng với mức nào ta có độ chín ở mức đó. Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 26 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Trên thực tế, độ chín thu hái của chuối tương đương mức I, mức II. Mức III ứng với lúc chuối bắt đầu chuyển mã. Mức IV là chuối đã chuyển mã. Chuối chín ở mức VII là ngon nhất. Để bảo quản chuối phải được thu hái cẩn thận, không để giập buồng, giập quả, không để bẩn [6, tr 108 – 111]. Puree chuối được chế biến chủ yếu từ chuối tiêu, ngoài ra còn sử dụng chuối bom. Nguyên liệu chuối phải đạt độ chín thích hợp và tươi tốt. Vỏ chuối dễ bóc và dễ gãy, có màu vàng toàn bộ và ruột chuối mềm nhưng chưa nhũn, không có vị chát. Ở độ chín này, hàm lượng tinh bột và polyphenol thấp, tạo cho sản phẩm có màu sắc và hương vị tốt hơn so với nguyên liệu có độ chín kém hơn. Trong quá trình sản xuất thì cần phải cân đối nguồn nguyên liệu để đáp ứng nhu cầu sản xuất của nhà máy. Vì vậy cần phải bảo quản tạm chuối bằng các phương pháp rấm chín. - Chuối được rấm ở nơi đặc biệt gọi là kho rấm gồm: Khu vực (phòng) thu nhận cần có diện tích đủ để xử lý chuối như pha nải, cắt rời quả, chọn lựa, đóng gói và bảo quản tạm thời một lượng chuối xanh nhất định. Nhiệt độ ở khu vực này tốt nhất là khoảng 12 ÷ 14 oC. Trường hợp chuối lưu - lại ở đây không lâu lắm thì nhiệt độ có thể cao hơn. Khu vực rấm được chia làm nhiều buồng nhỏ. Trong buồng có hệ thống quạt thông gió, có nhiệt kế, có hệ thống điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm... Rấm chuối nhanh bằng nhiệt: khi đã xếp chuối xong và đưa vào phòng rấm, ta nâng nhiệt độ lên 25oC với tốc độ 2oC/giờ, độ ẩm 90 ÷ 95%. Duy trì ở điều kiện này trong 24 giờ. Sau đó giảm nhiệt độ xuống 22 ÷ 23 oC và giữ độ ẩm như cũ, thông gió nhẹ. Để chuối trong điều kiện này đến lúc chuyển mã. Khi chuối đã chuyển mã, tiến hành thông gió mạnh hơn một ít so với trước (thông gió vừa phải). Nếu trên bề mặt chuối xuất hiện hạt sương thì đó là dấu hiệu tốt cho quá trình chín. Khi vỏ chuối chuyển sang màu vàng nhạt thì cần thông gió mạnh hơn, đồng thời hạ độ ẩm xuống còn 85% và để cho chuối chín hẳn. Tốt nhất khi chuối đã chín cần sử dụng ngay. Trong trường hợp cần thiết thì nên bảo quản chuối ở điều kiện nhiệt độ từ 12 ÷ 13oC và độ ẩm 85 ÷ 90%. Có thể bọc chuối trong túi PE [6, tr 108 – 111]. Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp 3.2.2.2. - 27 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Rửa sơ bộ Rửa chuối bằng máy rửa bọt khí trong bồn có ngâm chất sát trùng CaCl 2 0,03 ÷ 0,05%, mục đích là để diệt vi sinh vật và góp phần chuyển hoá dư chất của thuốc trừ sâu thành cơ chất cho các hoạt động hoá sinh. Tỉ lệ quả: nước là 1:2, ngâm trong 5 ÷ 20 phút. 3.2.2.3.Lựa chọn, phân loại Mục đích: Lựa chọn nhằm loại bỏ những nguyên liệu bị hư thối không đáp ứng được cho chế biến. Phân loại là phân chia nguyên liệu thành từng nhóm có tính chất đồng nhất về phẩm chất và kích thước, tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình chế biến tiếp theo. Đối với nguyên liệu bị thối một phần: cắt bỏ phần thối và phân loại vào một nhóm riêng. Tiến hành: Cắt rời nải chuối thành từng quả, loại bỏ những quả không phù hợp sản xuất, chọn các quả không bầm dập, sâu thối, chín đúng mức độ. - Nếu quả chưa chín thì màng tế bào cứng, dịch bào ít nên nhiều phế liệu, hàm - lượng đường thấp, acid cao nên quả chua. Nếu quả quá chín thì mô quả mềm và bở, khi ép thịt quả kết lại không cho dịch quả thoát ra, dịch quả có nhiều bọt và khó lắng, lọc. Không cần phân loại chuối theo kích cỡ, có thể sử dụng cả những khúc chuối thừa. Lựa chọn và phân loại nguyên liệu do công nhân tiến hành bằng cách quan sát trên băng chuyền trong khi vận chuyển cắt gọt. Công nhân làm việc ở hai bên băng tải, vận tốc băng tải từ 0,12 ÷ 0,15 m/s. Chiều rộng băng tải khoảng 60 ÷ 80 cm. 3.2.2.4. Rửa Mục đích: Sử dụng nước sạch, để loại tạp chất, vi khuẩn, chlorine. 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 sinh vật trên bề mặt nguyên liệu. Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 28 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Yêu cầu: − Nguyên liệu rửa xong phải sạch, không bị dập nát nhằm tránh tạo điều kiện cho các − vi sinh vật xâm nhập và phát triển sau này. Nguyên liệu ít bị tổn thất dinh 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 ngắn − Tiết kiệm nước, lượng nước dùng 0,7 ÷ 1 (lít/kg) nguyên liệu. Tiến hành: Nguyên liệu trải qua hai giai đoạn là ngâm rồi rửa xối. Ngâm là quá trình làm cho nước thấm ướt nguyên liệu, các chất bẩn hút nước trương lên làm giảm lực bám của nó vào nguyên liệu, quá trình này được hỗ trợ bằng tác dụng cơ học là thổi khí. Rửa xối là dùng tia nước xối lên nguyên liệu đã qua ngâm cho bở để kéo các chất bẩn còn lại trên bề mặt nguyên liệu ra. Các tia nước phun thường có áp suất 2 ÷ 3at. Để nước rửa ít bị nhiễm bẩn nhưng vẫn tiết kiệm, nước được cấp ngược chiều với đường đi của nguyên liệu cần rửa: cho nước chảy liên tục vào công đoạn rửa xối để tráng nguyên liệu sau đó tận dụng nước này trong quá trình ngâm cho bở, từ đó nước bẩn được xả liên tục ra ngoài. 3.2.2.5.Bóc vỏ, làm sạch Mục đích: Loại bỏ các phần không ăn được, có giá trị dinh dưỡng thấp không phù hợp cho việc sản xuất ví dụ như vỏ, xơ, cuống,… Tiến hành: Công đoạn này thường được làm bằng thủ công do hình dáng và cấu trúc của nguyên liệu không đồng nhất. Thao tác bóc vỏ chuối: dùng dao nhỏ cắt cuống hay dùng tay bẻ cuống, rồi bóc sạch vỏ quả theo chiều dọc quả, không làm ruột quả bị bầm dập hay nứt, gãy. Tước xơ: xơ chuối lẫn vào thịt quả khi vào hộp thường bị xám đen hoặc rơi vào nước đường làm xấu sản phẩm, do đó cần phải tước sạch. Các xơ nằm ở rãnh quả được tước bằng mũi dao nhỏ nhọn đầu. Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp 3.2.2.6. - 29 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Chần hấp Mục đích: − Vô hiệu hoá enzyme để tránh các quá trình chuyển hoá không mong muốn xảy ra, nâng cao chất lượng sản phẩm. − Tăng tính thấm nhằm nâng cao hiệu suất cho quá trình chà, ép. − Tiêu diệt một phần vi sinh vật trên bề mặt nguyên liệu. Biến đổi hóa lý trong quá trình chần, hấp Dưới tác dụng của enzyme peroxydase, polyphenoloxidase trong nguyên liệu sẽ xảy ra quá trình oxi hóa các chất chát, tạo thành flobafen có màu đen. Khi gia nhiệt các enzyme này bị phá hủy nên giảm bớt các biến đổi không mong muốn. Tác dụng vô hoạt men được thực hiện tốt hơn khi có môi trường acid. Quá trình chần sẽ đuổi bớt các mùi vị không mong muốn như mùi rượu lên men của chuối quá chín. Môi trường tế bào là một hệ keo phức tạp. Khi chần dưới tác dụng của nhiệt, trạng thái keo biến đổi, mô mềm ra, tế bào trương nở, không khí thoát ra, chất nguyên sinh đông tụ tách ra khỏi màng tế bào làm độ thấm hút của màng tế bào tăng lên. Chần tẩy sạch tạp chất và tiêu diệt phần lớn vi sinh vật nhiễm vào trong quá trình chế biến. Việc chần trong nước nóng có tác dụng khử trùng tốt hơn so với hấp bằng hơi. Nhiệt độ chần: 100oC, thời gian 10 phút. Sử dụng thiết bị chần hấp kiểu băng tải. 3.2.2.7. Xử lý hóa học Mục đích: sunfit hóa chuối nhằm diệt các loại vi sinh vật, giảm hàm lượng oxy trong các tổ chức tế bào quả. Từ đó, kìm hãm sự phát triển của vi sinh vật hiếu khí và hoạt động của men oxy hoá khử, hạn chế các phản ứng bất lợi trong chế biến. Tiến hành: Ruột chuối được sunfit hóa bằng cách ngâm vào dung dịch có hàm lượng SO2 tự do là 0,5%, thời gian 5 ÷ 20 phút. 3.2.2.8. Chà, ép Mục đích: sau khi chà ép, nguyên liệu chia thành hai phần: phần bột chà là phần lọt qua rây được dùng sản xuất, phần bã còn lại trên rây loại bỏ. Làm nhỏ Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 30 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền nguyên liệu do tác dụng của lực ép nguyên liệu vào thành máy ép. Từ đó, tạo nên cấu trúc đặc trưng của puree chuối và thuận lợi cho các quá trình tiếp theo. Nguyên tắc: tạo ra cho nguyên liệu một lực cơ học cần thiết làm nó văng ra rồi ép mạnh vào mặt rây có lích thước các lỗ rây là 1,0 – 1,5 mm. – – Phần qua lưới rây gọi là bột chà. Phần còn lại thải ra gọi là bã chà. Tiến hành: sử dụng máy chà 3.2.2.9. Đồng hóa Mục đích: Làm giảm thiểu tối đa phân tầng, phân lớp do các phần tử thịt quả lắng xuống. Đồng thời giảm kích thước thịt quả xuống 3 ÷ 4 lần. Tiến hành: Sử dụng thiết bị đồng hóa áp lực cao. Nguyên tắc hoạt động của thiết bị: 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/cm 2). Khi thay đổi áp suất một cách đột ngột và tốc độ tăng lên nhiều, làm cho 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). 3.2.2.10.Nâng nhiệt bài khí Mục đích: + + + + + Giảm áp suất bên trong đồ hộp khi thanh trùng.. Hạn chế sự oxy hóa các chất dinh dưỡng của thực phẩm Hạn chế sự phát triển của các vi khuẩn hiếu khí còn tồn tại trong đồ hộp Hạn chế hiện tượng ăn mòn sắt tây Tạo độ chân không trong đồ hộp khi đã làm nguội Cách tiến hành: Sử dụng thiết bị cô đặc chân không hai vỏ để nâng nhiệt bài khí ở điều kiện 3,5 ÷ 4 at, trong 3 ÷ 6 ph. Nhiệt độ sau khi nâng nhiệt là 80 ÷ 90 oC. Cho sản phẩm vào bao bì khi còn nóng rồi ghép kín ngay. 3.2.2.11.Chiết rót và ghép nắp Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 31 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Đóng hộp để định mức sản phẩm vào trong hộp, thuận tiện cho quá trình thanh trùng, vận chuyển, trao đổi hàng hóa và bảo quản. Sau khi nâng nhiệt, puree chuối được chiết rót vào hộp số 8 sơn vecni với khối lượng 400g và ghép nắp ở (áp suất 300mmHg) ngay sau khi rót. Yêu cầu khi rót sản phẩm là phải đảm bảo đúng khối lượng. Mối ghép phải kín, đồng đều, đẹp. Toàn bộ quá trình thực hiện thiết bị tự động. Trong khi sản xuất, phải tiến hành kiểm tra độ kín của hộp với chu kì 2 – 3 lần/ca 3.2.2.12. Thanh trùng Hộp sau khi ghép nắp sẽ vận chuyển đến thiết bị thanh trùng làm nguội liên tục để tiêu diệt một phần vi sinh vật trong hộp, kéo dài thời bảo quản và có thể bảo quản quản điều kiện thường. Hộp đi từ đầu thiết bị để nâng nhiệt dần lên đến nhiệt độ thanh trùng rồi hạ nhiệt xuống để làm nguội sản phẩm trước khi ra ngoài ở cuối thiết bị và khi đó kết thúc quá trình thanh trùng. Chế độ thanh trùng: 3.2.2.13.Dán nhãn, bảo ôn, đóng thùng, hoàn thiện sản phẩm Sau khi thanh trùng thì hộp được dán nhãn theo yêu cầu của khách hàng và in thời gian sản xuất và hạn sử dụng. Yêu cầu nhãn bên ngoài phải có nhãn hiệu nguyên vẹn, ngay ngắn, sạch sẽ, ghi rõ các mục: cơ quan quản lý, cơ sở chế biến, tên mặt hàng, phẩm cấp, ngày sản xuất, khối lượng tịnh. Sau khi dán nhãn, các hộp đưa vào trong kho bảo ôn nhằm ổn định cấu trức sản phẩm cũng như theo dõi chất lượng và độ kín của hộp trước khi xuất kho. Thời gian bảo ôn khoảng 7 – 15 ngày, tùy vào từng mùa và thời tiết. Sau thời gian bảo ôn, nếu hộp bình thường và ổn định chất lượng thì các hộp được xếp vào thùng, dán kín trước khi xuất ngoài thị trường. Yêu cầu của sản phẩm: - Về hóa học: đảm bảo các chỉ tiêu về thành phần hóa học, chủ yếu như hàm lượng - đường, vitamin… Về cảm quan: bao bì phải nguyên vẹn, phải đảm bảo hình thái, hương vị, màu sắc đặc trưng của sản phẩm theo những qui định. Quá trình bảo quản: Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp • - 32 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Kho bảo quản phải đảm bảo vệ sinh, thoáng mát, khô ráo, ngăn chặn được côn trùng và loài gặm nhấm, có giá, kệ chắc chắn để xếp các kiện hàng theo từng lô thuận tiện cho việc theo dõi, kiểm tra và xuất hàng. • Trong kho bảo quản thành phẩm phải có nhiệt kế, ẩm kế để theo dõi nhiệt độ và độ ẩm của kho trong quá trình bảo quản. • Quá trình kiểm tra thành phẩm: các lô thành phẩm phải được kiểm tra chất lượng theo qui định, phải có phiếu kết quả kiểm nghiệm các chỉ tiêu về chất lượng và an toàn vệ sinh mới được phép đưa đi tiêu thụ. Thời hạn sử dụng không quá 18 tháng ở nhiệt độ thường, tránh tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng mặt trời. Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 33 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Chương 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 4.1. Năng suất của nhà máy • Sản xuất vải sấy khô với năng suất 16,5 tấn nguyên liệu/ngày. • Sản xuất puree chuối với năng suất 4 tấn sản phẩm/ca. Bảng 4.1: Biểu đồ thu nhập nguyên liệu Tháng Nguyên liệu Vải Chuối 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 0 0 0 0 x x x x x 0 x x x x x x x x x x Bảng 4.2: Biểu đồ làm việc của nhà máy (ngày) 7 8 9 12 0 0 0 x Tháng 1 2 3 4 5 6 10 11 12 Cả năm Vải sấy khô 0 0 0 0 0 26 27 27 25 27 0 0 132 Puree chuối 25 19 27 24 26 26 27 27 25 27 0 27 280 • Bảng 4.3: Biểu đồ sản xuất của nhà máy Tháng Vải sấy khô Puree chuối Chú thích: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Ca 1 Ca 2 0 0 0 0 0 0 0 0 x x x x x x x x x x 0 0 0 0 0 0 Ca 3 0 0 0 0 x x x x x 0 0 0 Ca 1 x x x x x x x x x x 0 x Ca 2 x x x (0) Không sản xuất. x x x x x x x 0 x (x) Có sản xuất. Nhà máy nghỉ làm việc vào các ngày chủ nhật và các ngày lễ: 01/01; 30/04; 01/05; 02/09, tết nguyên đán (5 ngày), giỗ tổ Hùng Vương. Ngoài ra, vào tháng 11, nhà máy nghỉ sản xuất để tổng vệ sinh các phân xưởng sản xuất, bảo trì, kiểm tra, sửa chữa các thiết bị. - Dây chuyền vải sấy khô: Tổng số ngày làm việc/năm: 132 ngày. Tổng số ca làm việc/năm: 396 ca. - Dây chuyền puree chuối: Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 34 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Tổng số ngày làm việc/năm: 280 ngày. Tổng số ca làm việc/năm: 560 ca. 4.2. Đối với sản phẩm vải sấy khô 4.2.1. Tiêu hao nguyên liệu vải Sản phẩm vải sấy khô có độ ẩm 18%. Khối lượng nguyên liệu: V0 = 16,5 tấn nguyên liệu/ngày. Nhà máy làm việc 3 ca/ngày và 8 giờ/ca. Bảng 4.4: Tiêu hao nguyên liệu qua các công đoạn. STT 1 2 3 4 5 6 7 4.2.2. 4.2.2.1. Công đoạn Bảo quản tạm Rửa sơ bộ Lựa chọn, phân loại Rửa Xử lý hóa học Sấy Đóng gói Kí hiệu α1 α2 α3 α4 α5 α6 α7 Hao hụt (%) 4 2 5 1 0,5 1 0,5 Cân bằng nguyên liệu vải trong 1 giờ Năng suất nguyên liệu Lượng nguyên liệu vải đưa vào sản xuất trong 1 giờ là: G0 = = = 687,5 (kg/h) 4.2.2.2. Lượng nguyên liệu sau khi bảo quản tạm G1 = = = 660 (kg/h) 4.2.2.3. Lượng nguyên liệu sau khi rửa sơ bộ G2 = = = 646,80 (kg/h) 4.2.2.4. Lượng nguyên liệu sau khi lựa chọn, phân loại G3 = = = 614,46 (kg/h) 4.2.2.5. Lượng nguyên liệu sau khi rửa G4 = = = 608,32 (kg/h) 4.2.2.6. Lượng nguyên liệu sau khi xử lý hóa học G5 = = = 605,27 (kg/h) Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp 4.2.2.7. - 35 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Lượng vải sau khi sấy Lượng nguyên liệu sau khi sấy (tính theo độ ẩm sản phẩm): G6 =G5 = 605,27 = 147,63 (kg/h) Với: G5, G6 (kg/h) lần lượt là lượng vật liệu vào và ra khỏi máy sấy, kg/h. W1: độ ẩm vật liệu trước khi sấy, W1 = 80%. W2: độ ẩm vật liệu sau khi sấy, W2 = 18%. Từ đó, ta có: Lượng hơi ẩm bay ra trong quá trình sấy là: G= G5 – G6 = 605,27 – 147,63 = 457,64 (kg/h) Lượng nguyên liệu sau khi sấy (có tính hao hụt 1%) G7 = = = 146,15 (kg/h) 4.2.2.8. Lượng sản phẩm sau khi đóng gói G8 = = = 145,42 (kg/h) 4.3. Đối với sản phẩm puree chuối 4.3.1. Năng suất nhà máy và hao hụt nguyên liệu chuối qua các công đoạn Sản phẩm puree chuối có năng suất 4 tấn sản phẩm/ca. Nhà máy làm việc nhiều nhất là 2 ca/ngày và 8 giờ/ca. Bảng 4.5: Tiêu hao nguyên liệu qua các công đoạn. STT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Công đoạn Bảo quản tạm và rấm chín Rửa sơ bộ Lựa chọn, phân loại Rửa Bóc vỏ, tước xơ, cắt khúc Chần Xử lý hóa học Chà, ép Đồng hóa Nâng nhiệt, bài khí Rót hộp Ghép mí Thanh trùng Bảo ôn Kí hiệu β β0 β1 β2 β3 β4 β5 β6 β7 β8 β9 β10 β11 β12 Hao hụt (%) 0,5 1 5 1 20 2 2 5 1 2 1 1 1 0,5 \ 4.3.2. 4.3.2.1. Cân bằng vật liệu của sản phẩm puree chuối trong 1 giờ Năng suất sản phẩm/giờ Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 36 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Lượng sản phẩm puree chuối sản xuất được trong 1 giờ là: M0 = = = 500 (kg/h) 4.3.2.2. Lượng nguyên liệu, bán thành phẩm qua các công đoạn sản xuất - Bảo ôn: M1 = = = 502,51 (kg/h) - Thanh trùng: M2 = = = 507,59 (kg/h) - Ghép mí: M3 = = = 512,72 (kg/h) - Rót hộp: M4 = = = 517,89 (kg/h) - Nâng nhiệt, bài khí: M5 = = = 528,46 (kg/h) - Đồng hóa: M6 = = = 533,80 (kg/h) - Chà, ép: M7 = = = 561,90 (kg/h) - Xử lý hóa học: M8 = = = 573,36 (kg/h) - Chần: M9 = = = 585,07 (kg/h) - Bóc vỏ, tước xơ, cắt khúc: M10 = = = 731,33 (kg/h) - Rửa: M11 = = = 738,72 (kg/h) - Lựa chọn, phân loại: M12 = = = 777,60 (kg/h) - Rửa sơ bộ: M13 = = = 785,45(kg/h) - Bảo quản tạm và rấm chín: M14 = = = 789,40 (kg/h) 4.4. Tổng kết Bảng 4.6: Tổng kết cân bằng vật liệu của dây chuyền sản xuất vải sấy khô STT Khối lượng nguyên liệu Các công đoạn Kí hiệu (kg/h) (kg/ca) (kg/năm) 1 Nguyên liệu vải G0 687,5 5500 2178000 2 Bảo quản tạm G1 660 5280 2090880 3 Rửa sơ bộ G2 646,80 5174,40 2049062,4 Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp 4 Lựa chọn, phân loại - 37 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền G3 614,46 4915,68 1946609,28 5 Rửa G4 608,32 4866,56 1927158,76 6 Xử lý hóa học G5 605,27 4842,16 1917495,36 G6 147,63 1181,04 467691,84 Sấy (hao hụt 1%) G7 146,15 1169,20 463003,2 Đóng gói G8 145,42 1163,36 460690,56 Sấy (theo độ ẩm sản phẩm) 7 8 Bảng 4.7: Tổng kết cân bằng vật liệu của dây chuyền sản xuất puree chuối Khồi lượng nguyên liệu STT Công đoạn 1 Kí hiệu (kg/h) (kg/ca) (kg/năm) Bảo quản tạm và rấm chín M14 798,40 6315.2 3536512 2 Rửa sơ bộ M13 785,45 6283,6 3518816 3 Lựa chọn, phân loại M12 777,60 6220,8 3483648 4 Rửa M11 738,72 5909,76 3309466 5 Bóc vỏ, tước xơ, cắt khúc M10 731,33 5850,64 3276358 Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 38 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền 6 Chần M9 585,07 4680,56 2621114 7 Xử lý hóa học M8 573,36 4586,88 2568653 8 Chà, ép M7 561,90 4495,2 2517312 9 Đồng hóa M6 533,80 4270,4 2391424 10 Nâng nhiệt, bài khí M5 528,46 4227,68 2367501 11 Rót hộp M4 517,89 4143,12 2320147 12 Ghép mí M3 512,72 4101,76 2296986 13 Thanh trùng M2 507,59 4060,72 2274003 14 Bảo ôn M1 502,51 4020,08 2251245 15 Sản phẩm M0 500 4000 2240000 Chương 5: TÍNH NHIỆT 5.1. Máy sấy băng tải Lượng nguyên liệu cần sấy : G5 = 605,27 (kg/h) [Bảng 4.6] Độ ẩm vật liệu vào : W1 = 80%. Độ ẩm vật liệu ra : W2 = 18%. Nhiệt độ sấy cho phép : t1 = 80oC , suy ra P1bh= 0,483 (at) [1, tr 312] Nhiệt độ ra của tác nhân sấy : t2 = 40oC, suy ra P2bh= 0,0752 (at). Chất tải nhiệt : Hơi nước nóng. Sơ đồ trạng thái khí lý tưởng t 0 , φ0 x1, I1 5.1.1. x2, I2 t1, φ1 Calorifer t2, φ2 Máy sấy Tính các thông số của không khí trước khi vào calorifer Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: x0, I0 Đồ án tốt nghiệp - 39 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Trạng thái không khí ngoài trời nơi đặt thiết bị sấy ở Hải Dương nên ta chọn nhiệt độ là: t0=23,5oC, độ ẩm là: ϕ = 84%. Vậy Pbh= 0,03 (at) [2, tr 99] [1, tr 312] Hàm ẩm của không khí được tính theo công thức sau: x0 = 0,622 × [2, tr 105] = 0,622 × = 0,016 (kg/kgkkk) Hàm nhiệt của không khí ẩm trước khi qua calorifer: I0 = (1 + 1,97 × x0) × t0 + 2493 × x0 [2, tr 105] = (1 + 1,97 × 0,016) × 23,5 + 2493 × 0,016 = 64,13 (kJ/kgkkk) 5.1.2. Các thông số của không khí khi qua calorifer trước khi vào máy sấy Chọn nhiệt độ sấy: t1 = 80oC, suy ra P1bh = 0,483 (at) [1, tr 312] Khi đi qua calorifer, không khí chỉ thay đổi nhiệt độ nhưng không thay đổi hàm ẩm nên: x1 = x0 = 0,016 (kg/kgkkk) [9, tr 188] Nhiệt lượng riêng của không khí lúc này: I1 = (1 + 1,97 × x1) × t1 + 2493 × x1 = (1 + 1,97 × 0,016) × 80 + 2493 × 0,016 = 122,41 (kJ/kgkkk) Độ ẩm của không khí ở 80oC: φ1 = [2, tr 105] = = 0,054 (%) 5.1.3. Thông số của không khí sau sấy Chọn nhiệt độ khi ra khỏi máy sấy: t2 = 40oC Suy ra, P2bh = 0,0752(at) [1, tr 312] Vì là quá trình sấy lý thuyết nên nhiệt lượng riêng của không khí không thay đổi trong suốt quá trình sấy: I2 = I1 = 122,41 (kJ/kgkkk) [9, tr 191] Hàm ẩm của tác nhân sấy: x2 = = = 0,032 (kg/kgkkk) Độ ẩm của tác nhân sấy: φ2 = = = 0,67 (%) • Tính nhiệt độ điểm sương: Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp x2 = 0,622 × - 40 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền (với ϕ2 = 1) [9, tr 175] Suy ra: Pbh = = = 0,051 (at) Dựa vào bảng I.251, [1, tr 312], ta được: ts = 32,75oC Do đó: ∆t = t2 –ts = 40 – 32,75 = 7,25oC Vì ∆t < 10oC nên việc ta chọn t2 = 40oC là thích hợp. 5.1.4. Lượng không khí khô tiêu hao riêng để bốc hơi 1 kg ẩm l= 5.1.5. = = 62,5 (kg/kg ẩm) [2, tr 105] Tổng lượng không khí khô cần thiết cho quá trình sấy L = l × U (kgkkk/h) [2, tr 102] Trong đó: U là lượng ẩm bay hơi trong quá trình sấy (kg/h). Theo mục 4.2.2.7, có U = ΔG = 457,64 (kg/h) Suy ra: L = 62,5 × 457,64= 28602,50 (kgkkk/h) 5.1.6. Cân bằng nhiệt cho quá trình sấy * Lượng nhiệt cần thiết làm bay hơi 1 kg ẩm q1= [2, tr 102] = = 3642,50 (kJ/kg ẩm) * Tổng nhiệt lượng cần thiết cho quá trình bay hơi ẩm Q1 = q1 × U [2, tr 102] = 3642,50 × 457,64= 1666953,70 (kJ/h) * Nhiệt lượng cần cung cấp để đun nóng nguyên liệu sấy Q2 = G × C1 × ( ttb – t0) [2, tr 102] Trong đó: - G là lượng nguyên liệu ban đầu đưa vào sấy, G5 = 605,27 (kg/h). [Bảng 4.6] C1 là nhiệt dung riêng của vật liệu sấy, C1 = 3350 (J/kg.oC). to là nhiệt độ ban đầu của nguyên liệu sấy, to = 23,5oC. ttb là nhiệt độ đun nóng cho phép nguyên liệu sấy: ttb = = = 60 oC Suy ra: Q2 = 605,27 × 3350 × ( 60 – 23,5) = 74009389,25 (J/h) = 74009,39 ( kJ/h) * Nhiệt lượng tổn thất do vật liệu sấy mang ra: Q vl = Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT [4, tr 58] SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 41 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Với: G6 = 147,63 (kg/h) [Bảng 4.6] θ1 là nhiệt độ lúc đầu của vật liệu sấy, θ1 = t0 = 23,5 oC. θ2 là nhiệt độ ra của vật liệu sấy, thông thường lấy thấp hơn nhiệt độ tác nhân sấy là 10oC, vậy chọn θ2 = 80 – 10 = 70oC. Cvl là nhiệt dung riêng của vật liệu ẩm được xác định Cvl = Cvk × (1 – W2) + Ca × W2 Cvk là nhiệt dung riêng của vải khô, Cvk = 1,63 (kJ/kg.oC) [1, tr 152] [27] Ca là nhiệt dung riêng của ẩm (nước), Ca = 4,18 (kJ/kg.oC) [1, tr 159] Vậy Cvl = 1,63 x (1 – 0,18) + 4,18 × 0,18 = 2,09 (kJ/kg.oC) Suy ra: Q vl = = 14347,42 ( kJ/h) * Tổn thất nhiệt ra môi trường Qmt = [4, tr 60] Trong đó: • K: Hệ số truyền nhiệt của thiết bị K= [2, tr 248] Trong đó: − − α1, α2: là hệ số cấp nhiệt trong và ngoài thiết bị (W/m2.oC). α1 = α2 = 6,15 + 4,17 × v = 6,15 + 4,17 × 3 = 18,66 (W/m2.oC). (Với v là vận tốc sấy, m/s) λ1, λ2: hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu buồng sấy và lớp cách nhiệt (W/m.oC). λ1 = 20,9 (W/m.0C); λ2 = 0, 116 (W/m.oC). [1, tr 127] δ1, δ 2: chiều dày lớp vật liệu buồng sấy và lớp cách nhiệt (W/m2.oC). δ1 = 0,02 (m); δ 2 = 0,01 (m) Suy ra: K = = 5,15 (W/m2.oC). • F: Diện tích xung quanh của thiết bị sấy − F = P × H = 2 × (L + W) × H = 2 × (14,675 + 2,408) × 3,385 = 115, 65 (m2) ( P, L, W, H lần lượt là chu vi đáy, chiều dài, chiều rộng và chiều cao thiết bị, m) • Δttb: Hiệu số nhiệt độ trung bình = × [2, tr 5] Với ∆t1, ∆t2 hiệu số nhiệt độ đầu và cuối Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 42 - ∆t1 = 80 – 40 = 40 oC ; GVHD: ThS .Trần Thế Truyền ∆t2 = 40 – 23,5 = 16,5oC ε∆tb: Hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ, phụ thuộc vào các thông số R, P. [9, tr 69] R = = = 2,42 P = = = 0,29 Tra bảng chọn ε = 0,96 Từ đó, ta có: = [2, tr 7] × 0,96 = 25,51oC Suy ra: Qmt = 5,15 × 115, 65 × 25,51 = 15193,69 (W) Tổng tổn thất trong quá trình sấy: Q3 = Qvl + Qmt = 14347,42 + 15193,69 = 29541,11 (kJ/kg). * Nhiệt do ẩm của vật liệu sấy mang vào: Q 4 = U × θ1 × C a [2, tr 102] = 457,64× 23,5 × 4,18 = 44953,98 (kJ/h) * Nhiệt lượng cần để cung cấp cho calorifer Q = Q1 + Q2 + Q3 - Q4 = 1666953,70 + 74009,39 + 29541,11 – 44953,98 = 1725550,22 (kJ/h) = 414132,05 (Kcal/h). Lượng hơi nước bão hòa dùng cho máy sấy: D = = = 786,28 (kg/h) Trong đó: r là ẩn nhiệt hoá hơi của hơi nước bão hoà ở nhiệt độ 120oC. r = 526,7 (kcal/kg) [1, tr 313] 5.2. Lượng hơi cần thiết cho thiết bị đun nóng bài khí - - D= Trong đó: [9, tr 79] G là lượng chất cần đun nóng, G = M6 = 533,80 (kg/h). [Bảng 4.6] C, Cc lần lượt là nhiệt dung riêng của nước ngưng tụ và puree chuối. C = Ca = 4,18 (kJ/kg.oC) [1, tr 159] Cc = 3,35 (kJ/kg.oC) [32] tđ, tc là nhiệt độ đầu và cuối của puree chuối, tđ = 50oC, tc = 90oC λ nhiệt lượng riêng của hơi nước, λ = C × toh Ở áp suất của hơi đốt p = 3,5at thì nhiệt độ hơi đốt ở áp suất làm việc là: toh = 138,520C Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT [1, tr 313] SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 43 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Suy ra: λ = C × toh = 4,18 × 138,52 = 579, 01 (kJ/kg) - là nhiệt độ của nước ngưng, = 60oC Qm là tổn thất nhiệt ra môi trường xung quanh Qm = FT × Tn × α × (t0bm – t0kk) Trong đó: - tkk: Nhiệt độ không khí ở môi trường xung quanh, tkk = t0 = 23,5oC. - tbm: Nhiệt độ bề mặt thiết bị t bm = 1 2 (t0h t0kk) – = 1 2 (138,52 – 23,5) = 57,51oC - α: Hệ số cấp nhiệt từ thiết bị ra môi trường xung quanh α = 9,3 + 0,058 × t0bm [2, tr 41] = 9,3 + × 57,51 = 12,64 (W/m2. độ). - FT: Diện tích bề mặt thiết bị, FT = π × D2 = π × 0,92 = 2,54 (m2) (Với D là đường kính thiết bị, m) - Tn : Thời gian thực hiện quá trình nấu, Tn = 5 × 60 = 300 giây. Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: 0,058 Đồ án tốt nghiệp Qm - 44 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền × = FT × Tn × α × (t0bm – t0kk) × = 2,54 × 300 × 12,64 × (57,51 – 23,5) = 90,99 (Kcal/h) = 380,35 (KJ/h) Từ đó, ta có: D = = 491,37 (kg/h) 5.3. Năng suất sử dụng hơi Bảng 5.1. Thống kê năng suất sử dụng hơi của các thiết bị STT 1 2 3 4 Năng suất sử Tổng năng suất dụng hơi sử dụng hơi (kg/h) Thiết bị chần hấp 1 150 Thiết bị thanh trùng 1 1500 Sấy băng tải 1 786,28 Thiết bị đun nóng bài khí 1 491,37 Tổng năng suất sử dụng hơi của các thiết bị (kg/h) 150 1500 786,28 491,37 Dtb = 2927,65 Tên thiết bị Số lượng • Lượng hơi dùng để khử trùng thiết bị: lấy bằng 20% Dtb Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 45 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền = 0,2 Dkt × 2927,65= 585,53 (kg/h). • Chi phí hơi cho sinh hoạt Lấy trung bình chi phí hơi lúc số người sử dụng đông nhất là 90 người, mỗi người sử dụng 0,5 (kg/h). Suy ra, Dsh = 90 × 0,5 = 45 (kg/h). • Chi phí hơi do mất mát Lấy chi phí hơi do mất mát bằng 20% tổng lượng hơi các chi phí trên của nhà máy. Dmm = 0,2 × (Dtb + Dkt + Dsh) = 0,2 × (2927,65 + 585,53 + 45) = 711,64 (kg/h). Lượng hơi cần cung cấp: Dh = Dtb + Dkt + Dsh + Dmm = 2927,65 + 585,53 + 45 + 711,64 = 4269,82 (kg/h). Chọn 1 nồi hơi chọn nồi hơi với mã hiệu Ainet D5/10 với các thông số sau: [28] - Năng suất hơi: 5000 (kg/h). - Áp suất sinh hơi: 10 (kg/cm2). - Nhiệt độ hơi: 183oC - Diện tích tiếp liệu: 114,5 m2 - Thể tích chứa hơi: 1,94 m3 - Kích thước: 5100 × 2300 × 2600 (mm) - Trọng lương: 13500 kg Chương 6: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 6.1. Đối với dây chuyền sản xuất vải sấy khô 6.1.1. Cân nguyên liệu Khối lượng nguyên liệu là: G1 = 660 (kg/h) Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT [Bảng 4.6] SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 46 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Chọn 1 cân tự động Amcells 1T, có các thông số sau: [24] - Khả năng cân: 1000 (kg) Độ chính xác: 200 – 500 (g) Kích thước: 1000 × 1000 (mm) Đơn vị cân: kg Màn hình hiển thị: đầu cân Amcell Din 3,6 số LED đổ, cao 30mm, 6 phím Nguồn điện: AC: 110V, 220V (AC±10%) và bình khô (6V/4A) Khối lượng: bàn cân 90kg÷ 200kg và đầu cân 2,52kg. Hình 6.1. Cân điện tử công nghiệp [24] 6.1.2. Máy rửa sơ bộ Khối lượng quả vải được đưa vào rửa sơ bộ là: G1 = 660 (kg/h) [Bảng 4.6] Chọn 1 máy rửa sục khí liên tục QX – 22 với các thông số sau: [17] - Công suất: 1000 (kg/h) - Kích thước máy: 2200 × 750 × 1500 (mm) - Trọng lượng: 255 kg - Công suất: 1,5 Kw - Vật liệu chế tạo: Thép không gỉ 6.1.3. Băng tải lựa chọn, phân loại Khối lượng quả vải để lựa chọn, phân loại là: G2 = 646,8 (kg/h) [Bảng 4.6] Các quả vải được công nhân tiếp quan sát trên các băng tải để lựa chọn và phân loại theo yêu cầu của nguyên. Do đó, nhà máy sử dụng băng tải con lăn truyền động bằng mô – tơ. Sử dụng 1 băng tải có chiều rộng băng tải 0,7m vận chuyển với vận tốc 0,15 m/s. Mỗi công nhân làm việc với năng suất là: 3 (kg/phút) = 180 (kg/h). Suy ra, số lượng công nhân thao tác: n = = 3,59 ≈ 4 (người) Phân bố 2 công nhân đứng hai bên băng tải. Do đó, chiều dài mỗi băng tải L là: L= + = + 1 = 3 (m) Trong đó, l1: chiều rộng làm việc của một công nhân (m), l1= 1m Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 47 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền l2: chiều dài bộ phận dẫn động và tang quay (m), l2= 1m Vậy kích thước băng tải: B = 0,7 (m) ; L = 3 (m) 6.1.4. Máy rửa Khối lượng nguyên liệu để rửa là: G3 = 614,46 (kg/h) [Bảng 4.6] Chọn 1 máy rửa giống mục 6.1.2 6.1.5. Thùng xử lý hóa học Khối lượng nguyên liệu đem xử lý hóa học là: G4 = 608,32 (kg/h) = = 1,01 (m3/h) . Suy ra: V = 1,01 (m3/h) [Bảng 4.6] Trong đó: 600 (kg/m3) là khối lượng riêng của quả vải Hình 6.2. Thùng xử lý hóa học Chọn thùng chứa được làm bằng thép không gỉ, thân hình trụ đáy cầu. Với: • D: đường kính của thân hình trụ. • r: bán kính chỏm cầu, r = D/2. • h2: chiều cao của thân hình trụ. • h1, h3 : chiều cao hình chỏm cầu. Chiều cao toàn thiết bị là H: H = h1 + h2 + h3 = h2 + 2 × h (1) Chọn: h2 = 1,3D, h = 0,3D. Từ (1), suy ra: H = (1,3 +0,3) × D =1,6D - Thể tích thùng: V = Vtrụ + 2Vcầu (m3) (2) Thể tích thân trụ: Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 48 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Vtrụ= × = × = 0,325 (m3) - Thể tích phần hình cầu của thiết bị: Vcầu = × ( + h2) = × ( + (0,3D)2) = 0,042 (m3) Từ (2), suy ra: V = 0,325 + 2 × 0,042 = 0,409 (m3) Chọn hệ số chứa đầy: 0,85 Thời gian chứa là 20 phút (3 mẻ/giờ). V = = 0,4 (m3/h) Từ đó, có: D = = = 0,68 (m) Suy ra, h2 = 1,3 h = 0,3 × 0,68 = 0,88 (m). × 0,68 = 0,20 (m). Chiều cao của thùng: H = h2 +2 × h = 0,88 + × 0,20 = 1,28 (m). Vậy chọn thùng chứa có kích thước: D = 0,68 (m), H = 1,28 (m). Số lượng: 1 thùng 6.1.6. Thùng chứa nguyên liệu trước khi sấy Khối lượng nguyên liệu đem vào máy sấy là: G5 = 605,27 (kg/h) = 1 (m3/h) [Bảng 4.6] Chọn hệ số chứa đầy: 0,85. Vậy thể tích thùng chứa là: V = = 1,18 (m3/h) Thể tích thân trụ: V = = Suy ra: D = = 0,325 (m3) (với H = 1,3D) = = 1,05 (m) Chiều cao của thùng: H = 1,3 × 1,16 =1,37 (m) Vậy chọn 1 thùng chứa có kích thước D = 1,05 (m), H = 1,37 (m). 6.1.7. Thiết bị sấy vải Khối lượng nguyên liệu đem sấy là: G5 = 605,27 (kg/h) Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT [Bảng 4.6] SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: 2 Đồ án tốt nghiệp - 49 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Lượng hơi ẩm bay ra trong quá trình sấy là: G = 457,64 (kg/h) Chọn 1 thiết bị sấy băng tải 5 tầng hiệu GWC – 48 6m với các thông số: [25] - Diện tích chứa nguyên liệu: 80 m2 Áp lực hơi: 0,4 – 0,7 Mpa Khả năng bốc hơi: 300 – 480 (kg. H2O/h) Công suất điện: 14,2 Kw Trọng lượng máy: 11 tấn Kích thước ngoài máy: 14675 × 2408 × 3385 mm 6.1.8. Hình 6.3. Hệ thống sấy băng tải nhiều tầng [25] Băng tải làm nguội vải sấy nguyên quả Khối lượng sản phẩm làm nguội là: G7 = 146,15 (kg/h) Do đó, nhà máy sử dụng băng tải con lăn truyền động bằng mô – tơ. Sử dụng 1 băng tải có chiều rộng băng tải 0,7m vận chuyển với vận tốc 0,05 m/s. Chiều dài băng tải L là : L = + = + 1 = 3,54 (m) Trong đó: τ : thời gian làm nguội (30 phút) ρ: khối lượng riêng của vải (kg/m3) l: chiều dài phụ thêm của băng tải (m) Vậy kích thước băng tải : B = 0,8 (m) ; L = 3,54 (m) 6.1.9. Thiết bị đóng gói sản phẩm vải sấy nguyên quả Lượng vải sấy cần đóng gói là: G7 = 146,15 (kg/h) = 2,44 (kg/ph) [Bảng 4.6] Sau khi làm nguội, vải sấy được định lượng và đóng gói tự động vào bao 0,5kg Lượng bao cần đóng gói: = 4,87 (bao/ph) Chọn máy định lượng đóng gói tự động ZL220 có thông số sau: [23] - Nguồn điện: 220V – 50 Hz/3,0Kw Tốc độ đóng gói: 15÷17 bao/ph Kích thước sản phẩm (mm): L = 80 – 300, W = 80 – 200 (mm) Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 50 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền - Kích thước máy: 1770 × 1105 × 1520 mm - Áp suất khí: 6 kg/cm2 – 250L/phút - Độ ồn: ≤ 68db - Trọng lượng máy: 500kg - Số lượng: 1 máy 6.1.10. Tính và chọn calorifer [4, tr 218 – 221] Calorifer là thiết bị dùng để nâng nhiệt tác nhân sấy đến nhiệt độ cho phép. Chọn: Calorifer khí – hơi: Là thiết bị trao đổi nhiệt có vách ngăn. Tác nhân sấy là không khí nóng. Chất tải nhiệt là hơi nước bão hoà. Ống gia nhiệt bằng đồng có λ = 385(W/m2.độ) 6.1.10.1. Chọn kích thước ống truyền nhiệt * Tính toán các thông số của ống truyền nhiệt: Chọn kích thước ống truyền nhiệt sao cho: < 1,4 dn: Đường kính ngoài của ống truyền nhiệt (m), dn = 0,035 (m). - - dt : Đường kính trong của ống truyền nhiệt (m), dt = 0,03 (m). Bề dày của ống truyền nhiệt: δ = = = 0,0025 (m). Bước gân: tg = t + Δ = 0,0075 + 0,0005 = 0,008 (m). (t: Khoảng cách giữa 2 gân liên tiếp (m), t = 0,0075 m). (Δ: Bề dày của gân (m), Δ = 0,0005 m). Chiều cao của gân: hg = = = 0,0025 (m). (Dg: Đường kính ngoài của gân (m), Dg = 0,04 m). Số gân trong một ống: m = 1 = 1 = 174 (gân). (ht: Chiều cao của ống truyền nhiệt (m), ht =1,4 m). Tổng chiều dày của gân trên một ống: lg = m × Δ = 174 × 0,0005 = 0,087 (m) Chiều dài của phần ống không gân: lo = ht – lg = 1,4 – 0,087 = 1,313(m). Diện tích xung quanh của phần ống không gân: F1 = π × dn × lo = 3,14 × 0,035 × 1,313 = 0,144 (m2). - Tổng diện tích mặt hình vành khăn của gân: F2 = 2×m×π × (Dg2 – dn2) / 4 = 2 × 174 × 3,14 × (0,042 – 0,0352 ) / 4 = 0,102 (m2). - Diện tích xung quanh của ống có gân: F3 = π × Dg × lg = 3,14 × 0,04 × 0,087 = 0,011 (m2). - Tổng diện tích mặt ngoài của ống: Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 51 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Fn = F1 + F2 + F3 = 0,144 + 0,102 + 0,011 = 0,257(m2). - Tổng diện tích mặt trong của ống: Ft = π × d t × ht = 3,14 × 0,03 × 1,4 = 0,132 (m2). - Đường kính tương đương của thiết bị: F là diện tích các cánh: F = F2 + F3 = 0,102 + 0,011 = 0,113(m2). dtd = = = 0,028 (m) - Xác định hiệu số nhiệt độ trung bình + Độ chênh nhiệt độ trung bình Δttb được xác định theo công thức: Δttb = Trong đó: Nhiệt độ không khí vào calorifer: t1đ = t0 = 23,5oC Nhiệt độ không khí ra khỏi calorifer: t1c = t1 = 80oC. Hơi nước bão hoà có nhiệt độ 120oC và không đổi trong suốt quá trình truyền nhiệt. Do đó, tbh = t2đ = t2c= 1200C ∆tđ, ∆tc là hiệu số nhiệt độ đầu và cuối Δtđ = t2đ – t1đ = 120 – 23,5 = 96,5oC ; Δtc = t2c – t1c = 120 – 80 = 40oC. Từ đó, ta có: = = 64,23oC Hệ số cấp nhiệt từ thành ống ra ngoài không khí (α1) 6.1.10.2. Nhiệt độ trung bình của không khí trong calorifer: ttb = t2đ – ∆ttb = 120 – 64,23 = 55,77oC Tra bảng I.255 [1, tr 318] và áp dụng công thức tính nội suy, ta có: + Hệ số dẫn nhiệt: λ1 = 2,87 × 10-2 (W/m.độ). + Độ nhớt động học: ν1 = × -6 2 10 (m /s). + Chuẩn số Pran: Pr1 = 0,697. Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: 18,54 Đồ án tốt nghiệp - 52 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Chọn vận tốc không khí trong calorifer: w1 = 8 (m/s). Chuẩn số Raynon: Re1 = [2, tr 13] = ≈ 3452 Lưu thể chảy ngang qua ống chùm có gân, vì vậy trong trường hợp này phương trình chuẩn số Nuyxen có dạng: Nu = C × ()-0,54 × ()-0,14 × Re1n × Pr10,4 [2, tr 20] Trong đó: - d: Đường kính ngoài của ống, (m); d = dn= 0,035(m) - Do ống thẳng hàng nên: C = 0,116; n = 0,72 Nu = 0,116 × ()-0,54 × ()-0,14 × 3452 0,72 × 0,6970,4 = 13,61 Mặt khác: Suy ra: 6.1.10.3. Nu1 = [2, tr 11] α1 = = = 48,83 (W/m2.0C) Hệ số cấp nhiệt phía trong ống α2 - Chọn vận tốc hơi nước đi trong ống ω2 = 4 (m/s). - Hơi nước bão hoà: to = 1200C. Tra bảng I.249 [1, tr 311] ta có: - Hệ số dẫn nhiệt: động học: λ2 = 68,6 × 10-2 (W/m2.độ). - Độ nhớt ν2 = 0,252 × 10-6 (m2 /s). - Chuẩn số: Pr2 = 1,47 Từ đó, ta có: Re2 = = = 476190,48 > 10000 Do đó lưu thể chảy xoáy trong ống nên chuẩn số Nu được xác định theo công thức: Nu2 = 0,021 × εx × Re20,8 × Pr20,43 × ()0,25 [2, tr 14] εx: Hệ số hiệu chỉnh tính đến ảnh hưởng của tỉ số giữa chiều dài ống và đường kính ống = = 46,47. Tra bảng V.2 [2, tr 15], ta được εx = 1,00527 Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 53 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Pr ≈1 Pr t Đối với chất khí thì . Nu2 = 0,021 × 1,00527 × 476190,480,8 × 1,470,43 × 10,25 = 868,31 Mặt khác: Nu2 = Suy ra: 6.1.10.4. [2, tr 11] α2 = = = 19855,13 (W/m2.0C) Hệ số truyền nhiệt K= Trong đó: - α1 = 48,83 (W/m2.0C). - α2 = 19855,13 (W/m2.0C). - δ = 0,002 (m). - λ: hệ số dẫn nhiệt của đồng, (W/m2.0C). Tra bảng [I.123] [1, tr 125] ta có λ = 385 (W/m2.0C). Suy ra: K = = 48,7 (W/m2.0C). 6.1.10.5. Xác định cấu tạo calorifer * Tổng bề mặt trao đổi nhiệt của calorifer Q = K × F × ∆ttb . Suy ra: F = Trong đó: Qtt: Lượng nhiệt thực tế cung cấp cho calorifer. Qt t = = = 2030059,08 (kJ/h) = 563905,30 (W) (1W = 1 J/s =3,6 kJ/h) + K: Hệ số truyền nhiệt; K = 48,7 (W/m2.0C). + ∆ : tb Hệ số nhiệt giữa hai lưu ∆ tb = 55,77 (0C). Suy ra: F = = 207,62 (m2 ). * Số ống trong calorifer n = = = 1572,88. Làm tròn bằng 1573 ống. Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: thể; Đồ án tốt nghiệp - 54 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Đặt số ống đặt theo hàng ngang là: i = 37 (ống ). - Tổng số ống dẫn nhiệt trên hàng dọc: j = = = 42,51. Làm tròn 43 ống * Xác định kích thước của calorifer - Chiều rộng của calorifer là: R = 2s + i × dn + (i–1) × δ Với: s: khoảng cách giữa ống ngoài cùng đến thành bên trong của calorifer, s = 0,05 (m). δ: khoảng cách giữa 2 ống truyền nhiệt, δ = 0,03 (m). Suy ra: R = 2 × 0,05 + 37 × 0,035 + (37 – 1) × 0,03 = 2,475 (m) - Chiều dài: L = 2s + j × dn +(j– 1) × δ = 2 × 0,05 + 43 × 0,035 + (43 – 1) × 0,03 = 2,865 (m). - Chiều cao: H = ht +2a (a: Khoảng cách từ đầu mút của ống truyền nhiệt đến thành calorifer) Chọn a = 0,1 (m). Suy ra: H = 1,4 + 2 × 0,1 = 1,6 (m). Vậy kích thước của calorifer là: L × R × H = 2865 × 2475 × 1600 (mm) 6.2. Đối với dây chuyền sản xuất puree chuối 6.2.1. Cân nguyên liệu Khối lượng nguyên liệu là: M13 = 785,45 (kg/h) [Bảng 4.7] Chọn 1 cân giống mục 6.1.1. 6.2.2. 6.2.3. Rửa sơ bộ Khối lượng nguyên liệu rửa sơ bộ là: M13 = 785,45 (kg/h) Chọn 1 máy rửa giống mục 6.1.2. Băng tải lựa chọn, phân loại [Bảng 4.7] Khối lượng chuối để lựa chọn, phân loại là: M12 = 777,60 (kg/h) [Bảng 4.7] Các quả chuối được công nhân tiếp quan sát trên các băng tải để lựa chọn và phân loại theo yêu cầu của nguyên liệu. Do đó, nhà máy sử dụng băng tải con lăn truyền động bằng mô – tơ. Sử dụng 1 băng tải có chiều rộng băng tải 0,8m vận chuyển với vận tốc 0,15 m/s. Mỗi công nhân làm việc với năng suất là: 7 (kg/phút) = 420 (kg/h). Suy ra, số lượng công nhân thao tác: n = = 1,85 ≈ 2 (người) Phân bố 2 công nhân đứng hai bên băng tải. Do đó, chiều dài mỗi băng tải L là: L= + = + 1 = 2 (m) Trong đó, l1: chiều rộng làm việc của một công nhân (m), l1= 1m Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 55 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền l2: chiều dài bộ phận dẫn động và tang quay (m), l2= 1m Vậy kích thước băng tải : B = 0,8 (m) ; L = 2 (m) 6.2.4. 6.2.5. Máy rửa Khối lượng nguyên liệu để rửa là: M11 = 738,72 (kg/h) Chọn 1 máy rửa giống mục 6.1.2. Băng tải để bóc vỏ, làm sạch [Bảng 4.7] Khối lượng chuối cần bóc vỏ, làm sạch là: M10 = 731,33 (kg/h). [Bảng 4.7] Các công nhân thao tác ở hai bên băng tải, trực tiếp bóc vỏ và làm sạch những phần không cần thiết của các nguyên liệu. Chọn 1 băng tải có chiều rộng băng tải 0,6m vận chuyển với vận tốc 0,10 m/s. Mỗi công nhân làm việc với năng suất là: 3,5 (kg/phút) = 210 (kg/h). Suy ra, số lượng công nhân thao tác là: n = = 3,48 ≈ 4 (người) Vậy, chọn 4 công nhân. Phân bố 2 công nhân đứng hai bên băng tải. Do đó, chiều dài mỗi băng tải L là: L= + = + 1 = 3 (m) Trong đó, l1: chiều rộng làm việc của một công nhân (m), l1= 1m l2: chiều dài bộ phận dẫn động và tang quay (m), l2= 1m Vậy kích thước băng tải: B = 0,6 (m) ; L = 3 (m) 6.2.6. Thùng chứa chuối sau khi bóc vỏ, làm sạch Khối lượng nguyên liệu sau khi bóc vỏ và làm sạch là: M9 = 585,07 (kg/h) [Bảng 4.7] Suy ra: V = = 0,61 (m3/h) (Với 960 (kg/m3) là khối lượng riêng của chuối). Thùng chứa hình trụ, làm bằng thép không rỉ. Chọn hệ số chứa đầy của thùng chứa: 0,85. Vậy thể tích thùng chứa cần có là: V = = 0,72 (m3) Mà có, thể tích thùng chứa: V = Với: D là đường kính đáy thùng chứa (m). H là chiều cao thùng chứa (m). Chọn H = 1,3D. Vậy, D = === ≈ 0,89 (m), Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 56 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Suy ra: H = 0,89 × 1,3 = 1,16 (m). Vậy, chọn 1 thùng chứa có kích thước D = 0,89 (m), H = 1,16 (m). Thiết bị chần hấp Khối lượng nguyên liệu đem chần là: M9 = 585,07 (kg/h) [Bảng 4.7] Chọn thiết bị chần và làm nguội liên tục kiểu MingRui P-YH-FFJ 06. [18] - Năng suất máy: 1000 (kg/h). - Sử dụng nhiệt của hơi nước và điện. - Tiêu hao hơi 150 kg/h. - Kích thước: 8000 × 1600 × 1500 (mm) Số thiết bị cần chọn: = 0,59. Vậy, chọn 1 thiết bị 6.2.8. Thùng chứa sau chần hấp Thùng chứa chuối sau khi chần hấp và làm nguội có hình trụ, làm bằng thép 6.2.7. không rỉ, có thể tích là: V = (*) Với: D là đường kính đáy thùng chứa (m). H là chiều cao thùng chứa (m). Khối lượng nguyên liệu sau khi chần là: M8 = 573,36 (kg/h) [Bảng 4.7] 3 Suy ra: V = = 0,60 (m /h). Chọn hệ số chứa đầy của thùng chứa: 0,85. Vậy thể tích thùng chứa cần có là: V = = 0,71 (m3) Chọn H = 1,3D. Từ (*), suy ra: D = === 0,89 (m) Suy ra: H = 0,89 × 1,3 = 1,16 (m). Vậy, chọn 1 thùng chứa có kích thước D = 0,89 (m), H = 1,16 (m). 6.2.9. Thùng xử lý hóa học Chọn thùng chứa được làm bằng thép không gỉ, thân hình trụ đáy cầu. Với: - D: đường kính của thân hình trụ. - r: bán kính chỏm cầu, r = D/2. - h2: chiều cao của thân hình trụ. - h1, h3 : chiều cao hình chỏm cầu. Chiều cao toàn thiết bị là H: H = h1 + h2 + h3 = h2 + 2 × h Chọn: (3) h2 = 1,3D, h = 0,3D. Từ (3), suy ra : H = (1,3 +0,3) × D = 1,6D - Thể tích thùng: V = Vtrụ + 2Vcầu (m3) Thể tích thân trụ: Vtrụ=× = × = 0,325 (m3) − Thể tích phần hình cầu của thiết bị: Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 57 - Vcầu = × (+ h2) = × (+ (0,3D)2) GVHD: ThS .Trần Thế Truyền = 0,042 (m3) Suy ra: V = 0,325 + 2 × 0,042 = 0,409 (m3) Thể tích nguyên liệu đem xử lý hóa học là: V = 0,60 (m3/h) Chọn hệ số chứa đầy: 0,85 Thời gian chứa là 20 phút (3 mẻ/giờ). V = = 0,24 (m3/h) Từ đó, có: D = = = 0,57 (m) Suy ra, h2 = 1,3 × 0,57 = 0,74(m). Và: h = 0,3 × 0,57 = 0,17 (m). Chiều cao của thùng: H = h2 +2 × h = 0,74 + 2 × 0,17 = 1,08 (m). Vậy, chọn thùng chứa có kích thước D = 0,57 (m), H = 1,08 (m). 6.2.10. Thùng chứa sau khi xử lý hóa học Khối lượng nguyên liệu sau khi xử lý là: M7 = 561,90 (kg/h) [Bảng 4.7] Suy ra: V = = 0,59 (m3/h) . Chọn hệ số chứa đầy của thùng chứa: 0,85. Vậy thể tích thùng chứa cần có là:V = = 0,69 (m3) Thùng chứa chuối sau khi xử lý hóa học có hình trụ, làm bằng thép không rỉ và có thể tích là: V = (*) Với: D là đường kính đáy thùng chứa (m). H là chiều cao thùng chứa.(m) Chọn H = 1,3D. Từ (*), suy ra: D = === 0,88 (m) Suy ra: H = 0,88 × 1,3 = 1,14(m). Vậy, chọn 1 thùng chứa có kích thước D = 0,88 (m), H = 1,14 (m). 6.2.11. Máy chà Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 58 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Khối lượng nguyên liệu cần chà là: M7 = 561,90 (kg/h) [Bảng 4.7] Chọn máy chà lọc hoa quả hiệu CYF JH 1 với các thông số sau: - [19] Năng suất: 1000 kg/h. Kích thước: 1600 × 1050 × 1830 (mm) Vật liệu: Bộ phận tiếp xúc nguyên liệu và lưới chế tạo bằng thép không gỉ. Số thiết bị cần chọn: = 0,56. Vậy chọn 1 máy Hình 6.4. Máy chà [19] 6.2.12. Thùng chứa nguyên liệu để đồng hóa Khối lượng nguyên liệu sau khi chần là: M6 = 533,80 (kg/h) [Bảng 4.7] Suy ra: V = = 0,56 (m3/h) . Chọn thùng chứa có hình trụ, làm bằng thép không rỉ, có hệ số chứa đầy của thùng chứa: 0,85. Vậy thể tích thùng chứa cần có là: V = = 0,66 (m 3) Mà có, thể tích thùng chứa: V = Với: D là đường kính đáy thùng chứa (m). H là chiều cao thùng chứa (m). Chọn H = 1,3D. Vậy, D = === ≈ 0,86 (m), Suy ra: H = 0,86 × 1,3 = 1,12 (m). Vậy, chọn 1 thùng chứa có kích thước D = 0,86 (m), H = 1,12 (m). 6.2.13. Thiết bị đồng hóa Khối lượng nguyên liệu cần đồng hóa là: M6 = 533,80 (kg/h) hay V = 0,66 (m3) Chọn máy đồng hóa GJB 1 - 25, chuyên dùng cho nước hoa quả. - [20] Lưu lượng: 1 (m3/h). Trọng lượng: 800 (kg). Công suất mô – tơ: 7,5 (Kw). Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - - 59 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Kích thước: 1000 × 700 × 1100 (mm). Số thiết bị cần chọn: = 0,53. Vậy chọn 1 thiết bị. 6.2.14. Thiết bị nâng nhiệt bài khí Khối lượng nguyên liệu sau đồng hóa là: M5 = 528,46 (kg/h). [Bảng 4.7] Suy ra: V = = 0,55 (m3/h). Chọn thiết bị cô đặc chân không hai vỏ để nâng nhiệt bài khí. Thiết bị làm bằng inox, hình trụ đứng ,có đáy và nắp chỏm cầu. Chọn hệ số chứa đầy là φ = 0,6 Do đó, thể tích thực của thiết bị là: V = = 0,92 (m3/h). Thể tích thiết bị: V = Vtrụ + 2 × Vcầu = 0,92 (m3/h). Với: Vtrụ = Vnắp = × (h2 + ) Trong đó: D: đường kính thiết bị, m h: chiều cao nắp và đáy thiết bị, m H’: chiều cao than thiết bị, m Chọn H’ = 1,3D và h = 0,3D Từ đó, ta có: V = + × × (0,09D2 +) = 1,28D3 = 0,92 (m3) Suy ra: D = = 0,9 (m) Nên: H’ = 1,3 × Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: 2 Đồ án tốt nghiệp - 60 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền 0,9 = 1,17 (m); h = 0,3 × 0,9 = 0,27 (m) Vậy, kích thước thiết bị là: D = 0,9 (m); H = 1,17 + 2 × 0,27 = 1,71 (m) Số lượng: 1 thiết bị 6.2.15. Thiết bị rót hộp Khối lượng cần rót là: M4 = 517,89 (kg/h). [Bảng 4.7] Khối lượng puree rót vào hộp là: 400g = 0,4 (kg) Vậy, số lượng hộp là: = 1294,73 (hộp/h) = 21,6 (hộp/ph) ≈ 22 (hộp/ph) − − − − − Chọn máy tự động xếp chai có: Nguồn: 220V Mô – tơ băng tải: 90W Đường kính mâm xoay: Ø = 800 mm Trọng lượng: 90kg Kích thước: 1180 × 900 × 950 mmrec Và chọn máy chiết rót tự động QSG với thông số sau: Dung tích: 100 – 500ml Tốc độ: 20 – 40 hộp/phút Dung sai: ±1% Áp lực làm việc: 0,04 – 0,06 Mpa Trọng lượng: 218kg Kích thước máy: 450 × 450 × 1650 mm [21] 6.2.16. Máy ghép mí Vậy, số lượng hộp là: = 1294,73 (hộp/h) = 21,6 (hộp/ph) ≈ 22 (hộp/ph) Số hộp cần ghép mí là: 22 (hộp/ph) Chọn máy ghép mí hộp tự động Canco 08 với các thông số sau: [22] − − − − − − − Công suất: 30 hộp/phút Đường kính hộp: 100 – 150 mm Chiều cao hộp: 4,0 – 13,34 cm Động cơ: 3HP/3PHA Kích thước ngoài: 1500 × 1500 × 1900 mm Trọng lượng máy: 1250 kg Số lượng: 1 thiết bị Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 61 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Thiết bị thanh trùng 6.2.17. Số hộp cần thanh trùng là: 22 (hộp/ph) Chọn 1 thiết bị thanh trùng làm nguội liên tục với thông số sau: [26] − Kết cấu thiết bị và vật liệu chế tạo: Thân máy chế tạo bằng thép không gỉ − Kích thước ngoài: 21500 × 3700 × 1985 mm − Chiều rộng băng chuyền: 3000 mm − Năng suất: 75 (hộp/ph) − Thời gian làm nguội bằng nước mát (15oC): 6 phút − Nhiệt độ thanh trùng lớn nhất：95oC − Tốc độ băng chuyền: 200 – 600 mm/phút − Lượng nước sử dụng: − Nhiệt độ sản phẩm đầu ra: 30oC − Lượng tiêu hao hơi: 1500 kg/h − Áp lực hơi: 0,4 MPa − Công suất điện: 22,6 Kw − Trọng lượng máy: 19000kg − Băng tải đầu vào và đầu ra đi kèm: 4800 mm 6.2.18. Máy dán nhãn Chọn máy dán nhãn in hồ tự động với các thông số sau: [35] − Kích thước: 2400 × 824 × 1100 (mm) − Đường kính hộp: 40 – 110 (mm) − Mô – tơ: 0,7 Kw − Nguồn điện: 3 pha/380v − Trọng lượng máy: 750 kg 6.3. Tổng kết Bảng 6.1: Tổng kết thiết bị của dây chuyền sản xuất vải sấy khô STT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Tên thiết bị Cân nguyên liệu Thiết bị rửa sơ bộ Băng tải lựa chọn, phân loại Máy rửa Thùng xử lý hóa học Thùng chứa nguyên liệu trước khi sấy Thiết bị sấy băng tải Số lượng 1 1 1 1 1 Kích thước (mm) 1000 × 1000 2200 × 750 × 1500 L = 3000, B = 700 2200 × 750 × 1500 D = 680 , H = 1280 1 D = 1050 , H = 1370 1 14675 × 2408 × 3385 Băng tải làm nguội 1 L = 3540, B = 800 Thiết bị bao gói sản phẩm vải sấy 1 1770 × 1105 × 1520 Bảng 6.2: Tổng kết thiết bị của dây chuyền sản xuất puree chuối Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 62 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền STT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Tên thiết bị Cân nguyên liệu Băng tải lựa chọn, phân loại Thiết bị rửa Băng tải bóc vỏ, làm sạch Thùng chứa sau khi bóc vỏ, làm sạch Thiết bị chần, hấp Thùng chứa sau khi chần hấp Thùng xử lý hóa học Thùng sau khi xử lý hóa học Máy chà, ép Số lượng 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 Kích thước (mm) 1000 × 1000 L = 2000, B = 800 2200 × 750 × 1500 L = 3000, B = 600 D = 890 , H = 1160 8000 × 1600 × 1500 D = 890 , H = 1160 D = 570 , H = 1080 D = 880 , H = 1140 1600 × 1050 × 1830 11 Thùng chứa nguyên liệu để đồng hóa 1 D = 860 , H = 1120 1000 12 Thiết bị đồng hóa 1 700 13 Thiết bị nâng nhiệt bài khí 1 1100 D = 900 , H = 1710 14 Máy tự động xếp chai 1 1180 × 900 × 950 15 Máy rót 1 450 × 450 × 1650 16 Máy ghép mí 1 1500 × 1500 × 1900 17 Thiết bị thanh trùng 1 21500 × 3700 × 1985 18 Máy dán nhãn 1 2400 × 824 × 1100 Chương 7: TÍNH XÂY DỰNG VÀ QUY HOẠCH TỔNG MẶT BẰNG 7.1. Cơ cấu tổ chức Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 63 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Nhân lực làm việc trong phân xưởng sản xuất chính và kho nguyên liệu 7.1.1. Bảng 7.1. Số lượng công nhân làm việc trong phân xưởng sản xuất chính (đối với dây chyền sản xuất vải sấy khô) STT 1 2 3 4 5 6 7 8 Nhiệm vụ Chuẩn bị nguyên liệu Rửa sơ bộ Lựa chọn, phân loại Rửa Xử lý hóa học Sấy vải Đóng gói Vận chuyển sản phẩm Tổng Số Số công nhân/ca 2 1 4 1 1 2 2 2 15 công nhân/ngày 6 3 12 3 3 6 6 6 45 Bảng 7.2. Số lượng công nhân làm việc trong phân xưởng sản xuất chính (đối với dây chyền sản xuất puree chuối) STT Nhiệm vụ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Chuẩn bị nguyên liệu Rửa sơ bộ Lựa chọn, phân loại Rửa Bóc vỏ, làm sạch Chần, hấp Xử lý hóa học Chà, ép Thiết bị đồng hóa Nâng nhiệt bài khí Rót hộp Ghép mí Thanh trùng Vận chuyển sản phẩm Tổng Số Số công nhân/ca 2 1 2 1 4 2 1 1 1 1 1 1 1 2 21 công nhân/ngày 4 4 4 4 4 4 2 2 2 2 2 2 2 4 42 Tổng số lượng công nhân làm việc trong cả phân xưởng sản xuất chính là: 15 + 21 = 36 (người/ca) 45 + 42 = 87 (người/ngày) Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 64 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Nhân lực làm việc trong kho nguyên liệu: 7.1.2. Bảng 7.3. Số nhân lực làm việc trong kho nguyên liệu STT Kho nguyên liệu 1 2 Số công nhân/ca Số công nhân/ngày 2 2 5 6 4 10 Vải Chuối Tổng Nhân lực làm việc trong phòng hành chính 7.1.3. Bảng 7.4. Số lượng nhân viên làm việc trong phòng hành chính STT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Nhiệm vụ Số nhân viên 1 2 4 3 3 3 2 3 2 23 Giám đốc Phó giám đốc Phòng kỹ thuật Phòng KCS Phòng nghiên cứu, phát triển Phòng kế toán, tài vụ Phòng kế hoạch, tổng hợp Phòng marketing Phòng y tế Tổng Nhân lực làm việc trong các phân xưởng 7.1.4. Bảng 7.5. Số lượng công nhân, nhân viên làm việc trong các phân xưởng STT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Nhiệm vụ Số nhân viên/ca Phân xưởng sản xuất Kho nguyên liệu Kho thành phẩm Kho bảo ôn, hoàn thiện sản phẩm Kho bao bì Kho nguyên vật liệu Phòng kiểm nghiệm Nhà hành chính và phục vụ Nhà để xe hai bánh và ô tô Phân xưởng cơ khí Phân xưởng lò hơi Trạm biến áp 36 4 3 2 2 2 3 23 1 2 2 2 Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT Số nhân viên/ngày 87 10 3 2 2 2 3 23 1 2 2 1 SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp 13 14 15 16 - 65 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Nhà máy phát điện dự phòng Nhà sinh hoạt vệ sinh Nhà ăn Khu xử lý nước Tổng 1 2 3 2 90 1 2 6 2 149 Tổng nhân lực trong nhà máy: 149 người. Tổng nhân lực đông nhất trong 1 ca của nhà máy: 90 người 7.2. Tính kích thước các công trình [10, tr 44] 7.2.1. Phân xưởng sản xuất chính Căn cứ vào yêu cầu công nghệ, số thiết bị chọn mà ta có kích thước phân xưởng sản xuất như sau: Bảng 7.6. Tính xây dựng cho phân xưởng sản xuất chính. Hình dạng Kích thước Hình chữ nhật (D 42,4 R 18,7 C) Bước cột (B) Nhịp nhà (L) Diện tích mặt bằng (S) 78 m 6m 18 m 792,88m2 Đặc điểm phân xưởng: • Nhà 1 tầng, kích thước cột: 300 x 400 (mm). • Tường bao bằng gạch, bề dày tường chịu lực: 200 (mm). • Nhà có nhiều cửa ra vào để vận chuyển nguyên vật liệu, sản phẩm và cho công nhân đi lại, có nhiều cửa sổ để thông gió và chiếu sáng. • Nền có cấu trúc gồm 6 lớp: Lớp gạch hoa dày : 100 (mm). Lớp bê tông gạch vỡ dày : 200 (mm). Lớp trung gian dày : 50 Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT (mm). SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 66 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Lớp cách nhiệt, cách âm, cách ẩm dày : 400 (mm). Lớp đất đầm kỹ dày : 400 (mm). Lớp đất tự nhiên. • Cấu trúc mái: Lớp gạch nem δ = 20. Lớp vữa lót δ = 15. Lớp bê tông lưới thép. Panel mái. Dầm chịu lực mái. • Cửa: sử dụng cửa đẩy ngang bằng thép. Kích thước cửa như sau: - Cửa chính: 2 × 2,4 (m) Cửa phụ: 3 × 3 (m). Nhà máy sử dụng các cửa sổ để thông gió, chiếu sáng tự nhiên. Vị trí phân xưởng sản xuất chính: đặt ở giữa khu đất quy hoạch của nhà máy, các phân xưởng và kho có liên quan đặt lân cận như: kho nguyên liệu, kho thành phẩm, phân xưởng cơ điện, nồi hơi, khu hành chính… trong phân xưởng có đặt các bình chữa cháy ở các góc để thuận tiện cho việc phòng cháy và chữa cháy. 7.2.2. Kho nguyên liệu vải • Kho chứa vải nguyên liệu Lượng vải cần cho 1 ngày: V0 = 16500 kg /ngày. Lượng vải cần cho 2 ngày sản xuất: 16500 × 2 = 33000(kg) Thể tích phần kho chứa vải: Vv = = 55 (m3) Diện tích nền kho cần thiết: S1 = = = 27,50 (m2) (h là chiều cao lớp nguyên liệu tối đa khoảng 2m so với chiều cao nhà 6m) Lối đi và cột chiếm 40%: S1 × 40% = 27,50 × 40% = 11 (m2) Tổng diện tích kho cần thiết: 27,50 + 11 = 38,50(m2). Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp Vậy - 67 - chọn kích GVHD: ThS .Trần Thế Truyền thước kho là: 12 × 4 × 6 (m), diện tích: 48 (m2). 7.2.3. Kho bảo quản tạm và rấm chuối Khối lượng chuối nguyên liệu là: M14 = 798,40 (kg/h) = 12774,4 (kg/ngày) = 12,77 (tấn/ngày)  Phòng tiếp nhận: Chọn 1 phòng tiếp nhận chuối nguyên liệu có kích thước 6 × 3 × 4. Diện tích phòng: 18 (m2).  Phòng rấm: Cứ 1 tấn chuối thì cần công suất quạt là 1,2 Kw. Nên công xuất quạt cần thiết cho phòng rấm là: 12,77 × 1,2 ≈ 15,32 (Kw). Suy ra, thể tích phòng rấm là: 51,07 m3 [4, tr 123] Vậy, chọn kích thước phòng là: 6 × 3 × 3. Diện tích phòng: 18 (m 2). Phòng rấm và chuyển mã chứa nguyên liệu trong 6,6 ngày ( ở nhiệt độ 25 oC) nên chọn 7 phòng. [4, tr 121] Do đó, tổng diện tích phòng rấm: 18 × 7 = 126 (m2) Phòng xử lý chuối sau khi rấm:  Diện tích kho: Tổng diện tích phòng tiếp nhận và phòng rấm là: 18 + 126 = 144 (m2). Lối đi và cột chiếm 40%: 144 × 40% = 57,6 (m2) Tổng diện tích kho cần thiết: 144 + 57,6 = 201,6 (m2). Vậy chọn kích thước kho là: × 9 × 4 (m), diện tích: 216 (m2). 7.2.4. Kho thành phẩm vải sấy khô nguyên quả Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: 24 Đồ án tốt nghiệp - 68 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Năng suất đóng gói: G7 = 146,15 (kg/h) = 3507,60 (kg/ngày) = = 7015,20 (gói/ngày). Với 0,5(kg) là khối lượng 1 gói vải sấy. Cho 1 thùng nặng 10 (kg) = 20 (gói/thùng) Vậy số thùng vải sản xuất được trong 1ngày là: = 350,76 (thùng/ngày). Thời gian lưu thành phẩm trong kho là 2 ngày. Vậy, số thùng chứa trong kho là: 350,76 × 2 = 701,52 (thùng). Chọn kích thước của thùng đủ để chứa 20 gói là: 800 × 480 × 300 (mm). Thể tích 1 thùng là: 0,1152 (m3). Thể tích kho cần thiết để chứa thùng là: 701,52 × 0,1152 = 80,82 (m3). Thùng vải được sắp xếp 10 thùng/chồng, chiều cao 1 chồng h = 3(m). Diện tích nền kho cần thiết: = 26,94 (m2) Lối đi và cột chiếm 40%: 26,94 × 40%. = 10,78 (m2) Tổng diện tích kho cần thiết: 26,94 + 10,78 = 37,72 (m2). Vậy chọn kích thước kho là: × 6 × 6 (m), diện tích: 48 (m2). 7.2.5. Kho bảo ôn, đóng gói thành phẩm puree chuối - Phòng bảo ôn, hoàn thiện sản phẩm Lượng puree chuối cần chứa: M1 = 502,51 (kg/h) = 8040,16 (kg/ngày) = = 20100,4 (hộp/ngày) (Với khối lượng 1 hộp là: 400g = 0,4 kg) Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: 8 Đồ án tốt nghiệp - 69 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Chọn thời gian lưu trong kho lớn nhất là 10 ngày. Vậy số hộp chứa trong kho là: 20100,4 ×10 = 201004 (hộp) Vậy, số hộp/túp: = 56,82 hộp ≈ 57 hộp (Với chiều cao xếp hộp là 3m và chiều cao của hộp là 0,0528m) Suy ra, số túp có được trong kho là : = 3526,39 (túp) Xếp thành cột 3m là 3,5 túp/m2 là tiêu chuẩn xếp hộp nên diện tích xếp hộp là: = 1007,54 (m2) Lối đi và cột chiếm 20%: 1007,54 × 20%. = 201,51 (m2) Tổng diện tích kho cần thiết: 1007,54 + 201,51 = 1209,05 (m2) - Phòng đóng thùng, kho chứa thành phẩm Lượng puree chuối cần chứa: C0 = 4000 (kg/ca) = 8000 (kg/ngày) = = 20000 (hộp/ngày) (Với thể tích 1 hộp là: 350 ml = 0,35 m3) Cứ 24 hộp đựng trong 1 thùng. Chọn thời gian lưu trong kho tối đa 2 ngày. Suy ra lượng hộp cần đóng thùng: 20000 × 2 = 40000 (hộp). Nên số lượng thùng là: = 1666,67 (thùng/ngày) Kích thước thùng chứa: 430 × 230 × 135 mm. Diện tích đáy thùng: 0,0989 (m2) Xếp thành cột 4m là 3 túp/m2 là tiêu chuẩn xếp thùng. Nên số thùng/ túp trong kho là: = 29,63 ≈ 30 (thùng/túp) Số túp trong kho: = 55,56 (túp) Diện tích chứa thùng trong kho: = 18,52 (m3) Lối đi, công nhân làm việc và cột chiếm 20%. Vậy, diện tích phòng đóng thùng, kho thành phẩm là: 18,52+ 18,52 × 20% = 25, 93 (m2). Tổng diện tích phòng bảo ôn , kho thành phẩm là: 1209,05 + 25,93 = 1234,98 (m 2). Vậy chọn kích thước kho là: × 26 × 6 (m), diện tích 1248 (m2). Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: 48 Đồ án tốt nghiệp - 70 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Kho bao bì 7.2.6. Bao bì trong nhà máy chủ yếu là bao PE, hộp giấy, thùng carton,… dùng để chứa sản phẩm sấy nên cần được bảo quản chu đáo. Kho bảo quản dự trữ bao bì trong 1 tháng. Chọn kích thước kho: 6 × 6 × 6 (m), diện tích: 36 (m2). Kho nguyên vật liệu 7.2.7. Kho này dùng để chứa mọi thứ nguyên liệu cho nhà máy, kể cả máy móc thiết bị dự trữ và nguyên liệu phụ cho sản xuất, tất nhiên phải để khu vực riêng biết. Diện tích của kho này phụ thuộc vào năng suất và đặc điểm nhà máy, chọn kích thước kho: 9 × 8 × 6 (m). Vậy diện tích kho: 72 (m2). Kho đặt sâu trong nhà máy và gần đường chuyên chở. Nhà hành chính và phục vụ 7.2.8. Bảng 7.7. Tính xây dựng cho khu hành chính STT 1 Tên phòng Kích thước (m) 4 Phòng giám đốc Diện tích (m2) 12 3 4 2 Phòng phó giám đốc 12 3 4 3 Phòng kỹ thuật 24 6 Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 71 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền 4 4 Phòng KCS 24 6 4 5 Phòng nghiên cứu, phát triển 24 6 4 6 Phòng Kế toán, tài vụ 24 6 4 7 Phòng kế hoạch, tổng hợp 24 6 4 8 Phòng marketing 24 6 4 9 Phòng y tế 12 3 4 10 Hội trường 36 9 4 11 Phòng khách 36 9 (4 12 Diện tích cầu thang 12 3) × 2 4 13 14 Phòng vệ sinh Lối đi Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT 24 3 (18 72 SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 72 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền 2) 2 Nhà hành chính đặt trước nhà máy, biệt lập khu sản xuất. Xây dựng nhà hai tầng, mỗi tầng có hai dãy phòng, chính giữa là lối đi. Kích thước: 18 × 10 × 8,4 (m). Diện tích: 180 (m2). Nhà để xe hai bánh và ô tô 7.2.9. Số người làm việc trong ca đông nhất: 90 người. • Nhà chứa xe 2 bánh: Tính cho 70% số người làm việc trong ca đông nhất: 63 người. Diện tích được tính: 3 xe đạp/m2, 2 xe máy/m2. Giả sử nhà xe 10 chiếc xe đạp và 53 chiếc xe máy. Diện tích nhà xe hai bánh cần thiết: + = 29,83 (m3) ≈ 30 (m3) • Lượng xe ô tô cần dùng: Có 6 xe chở nguyên liệu, sản phẩm, 2 xe chở lãnh đạo, khách. Diện tích xe tiêu chuẩn: 6(m2)/xe. Vậy diện tích nhà chứa xe ô tô là: 6 × 8 = 48 (m2). Vậy, tổng diện tích nhà xe: 30 + 48 = 78 (m2). Chọn kích thước nhà xe: × 7 × 6 (m). Diện tích là 84(m2). Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: 12 Đồ án tốt nghiệp  - 73 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Trạm cân ô tô: Nhằm tránh thất thoát, quản lí hàng hóa mua bán trong việc kinh doanh và sản xuất, nhà máy lắp đặt cân ô tô sâu vào trong cổng từ 8 – 10 m (để không cản trở đi lại). Để dễ dàng trong việc bảo quản, bảo hành và sửa chữa thì nhà máy sử dụng chọn trạm cân nổi có kích thước 12 × 3 (m) 7.2.10. Phân xưởng cơ khí Phân xưởng cơ khí có nhiệm vụ sữa chữa các thiết bị máy móc trong nhà máy, đồng thời còn gia công chế tạo, cải tiến kỹ thuật, phát huy sáng kiến mới. Chọn kích thước: 9 × 6 × 6 (m). Diện tích xưởng: 54 (m2). 7.2.11. Phân xưởng lò hơi Diện tích nhà phụ thuộc chủ yếu vào kích thước nồi hơi. Chọn kích thước: 9 × 6 × 6 (m). Diện tích xưởng: 54 (m2). 7.2.12. Trạm biến áp Trạm biến áp để hạ thế điện cao áp xuống lưới điện nhà máy sử dụng, được đặt kề đường giao thông, gần nơi tiêu thụ điện nhiều nhất nhưng ít người qua lại. Chọn kích thước: × 4 × 4 (m). Diện tích mặt bằng: 16 (m2). Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: 4 Đồ án tốt nghiệp - 74 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Nhà sinh hoạt vệ sinh 7.2.13. • Phòng tắm Tính cho 60% số công nhân trong ca đông nhất: 60 người, tiêu chuẩn 7 công nhân/1 vòi tắm, kích thước 0,9 × 0,9 (m). Vậy, số vòi tắm: = 8,57 ≈ 9 (vòi). Vậy kích thước khu nhà tắm: 9 × 0,9 × 0,9 = 8,1 (m2). • Phòng thay quần áo Tiêu chuẩn 0,2 (m2/1 công nhân). Diện tích khu thay quần áo: 60 × 0,2 = 12 (m2). • Nhà vệ sinh Số lượng nhà vệ sinh bằng 1/4 số nhà tắm, kích thước 0,9 × 1,2 (m). Số nhà vệ sinh: × = 2,14 ≈ 3 (phòng). Kích thước khu nhà vệ sinh: 3 × 0,9 ×1,2 = 3,24 (m2). Diện tích nhà sinh hoạt vệ sinh cần thiết: 8,1 + 12 + 3,24 = 23,34 (m2). • Diện tích hành lang và đường đi chiếm 40%. Tổng diện tích nhà sinh hoạt vệ sinh: 23,34 + 23,34 × 40% = 32,68 (m2). Vậy chọn kích thước nhà: × 4 × 4 (m). Diện tích: 36 (m2). Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: 9 Đồ án tốt nghiệp 7.2.14. - 75 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Nhà ăn Diện tích tiêu chuẩn: 2,25 (m2/1 công nhân), tính theo 2/3 số lượng công nhân trong ca đông nhất: 60 công nhân. Diện tích khu nhà ăn cần thiết là: 2,25 × 60 = 135 (m2). Chọn kích thước nhà ăn: 16 × 9 × 6 (m). Diện tích: 144 (m2). 7.2.15. Đài nước Đường kính 3 (m), chiều cao 6 (m), được đặt cách mặt đất 8 (m). Kích thước xây dựng đài nước: D = 3 (m), H = 14 (m). Diện tích: 7,065 (m2). 7.2.16. Khu xử lý nước Chọn kích thước: 12 × 6 × 5,4 (m). Diện tích: 72 (m2). 7.2.17. Phòng thường trực Chọn kích thước: 4 thước: 6 × 3 × 4 (m). Diện tích: 12 (m2). Chọn 1 phòng. 7.2.18. Kho phế liệu Chọn kích × Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 76 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền 6 × 6 (m). Diện tích: 36m2. Kho chứa dụng cụ cứu hỏa 7.2.19. Chọn kích thước: 4 × 2 × 4 (m). Diện tích: 8 (m2). Khu xử lý nước thải 7.2.20. Chọn kích thước: 12 × 6 (m). Diện tích: 72 (m2). Giao thông trong nhà máy 7.2.21. Nhà máy được bảo vệ bằng tường cao. Mặt bằng nhà máy quang đãng, đường đi bằng phẳng, cao ráo, dễ thoát nước. Ngoài cổng chính, nhà máy còn có thêm một cổng phụ đảm bảo việc vận chuyển nguyên liệu, sản phẩm và việc đi lại được thuận tiện nhất. Bảng 7.8. Tổng kết các công trình trong nhà máy. STT Tên công trình Kích thước (m) Diện tích (m2) 42,4 1 2 Phân xưởng sản xuất chính Kho nguyên liệu vải 18,7 792,88 78 12 48 4 Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 77 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền 6 24 3 Kho bảo quản tạm và rấm chuối 9 216 4 8 × 4 Kho thành phẩm vải sấy khô 6 48 × 6 48 5 Kho bảo ôn, đóng thùng thành × 26 phẩm puree chuối 1248 6 6 6 Kho bao bì 6 36 6 9 × 7 Kho nguyên vật liệu 8 72 × 6 18 8 Nhà hành chính và phục vụ 10 180 8,4 Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 78 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền 12 9 Nhà để xe hai bánh và ô tô 7 84 6 9 10 Phân xưởng cơ khí 6 54 6 9 11 Phân xưởng lò hơi 6 54 6 4 12 Trạm biến áp 4 16 4 6 13 Nhà máy phát điện dự phòng 6 36 5,4 9 14 15 Nhà sinh hoạt vệ sinh 4 36 Nhà ăn 4 16 144 Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 79 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền 9 16 Đài nước 17 Khu xử lý nước 6 D = 3, H = 14 12 7,065 6 72 5,4 4 18 Phòng thường trực 3 12 4 6 19 Kho phế liệu 6 36 6 4 20 Kho chứa dụng cụ cứu hỏa 2 8 4 12 21 22 Khu xử lý nước thải 72 6 12 × 3 Trạm cân ô tô 23 7.3. Tính khu đất xây dựng nhà máy 7.3.1. Khu đất mở rộng Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT 36 3307,945 [12, tr 44] SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 80 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Trong thực tế do năng suất nhà máy có thể tăng nên việc quy hoạch từ ban đầu để có một khu đất mở rộng là hết sức cần thiết. Khu đất mở rộng chiếm từ a = 30 – 100% diện tích phân xưởng sản xuất. Chọn a = 30%. Vậy diện tích khu đất mở rộng là: Fmr = 40% × 792,88 = 317,152 (m2). Để phù hợp với phân xưởng sản xuất chính, ta chọn kích thước khu đất: 11 × 30 (m). Diện tích khu đất mở rộng là: 330 (m2). Diện tích khu đất nhà máy 7.3.2. Fkd = Với: Fxd: Diện tích xây dựng nhà máy. Fxd = 3307,945 (m2). Kxd: Hệ số xây dựng, (%). Kxd = 35 ÷ 50%. Chọn Kxd = 40%. Vậy: Fkd = = 8269,86 (m2). Vậy, chọn khu đất nhà máy có kích thước là: 105 × 81(m). Diện tích khu đất là: 8505 (m2) 7.3.3. Tính hệ số sử dụng = Ksd × 100% Trong đó: - Fkd: diện tích bên trong hàng rào nhà máy, (m2). Fsd = Fxd + Fcây xanh + Fgiao thông, (m2). - Fcây xanh: diện tích trồng cây xanh (bằng 25% tổng diện tích các công trình). Fcây = xanh 25% × 3307,945 = 826,97 (m2). - Fgiao thông: diện tích đường giao thông (bằng 50% tổng diện tích các công trình). Fgiao Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT : thông SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: 50% Đồ án tốt nghiệp - 81 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền × 3307,945 = 1653,97 (m2). Suy ra, Fsd = 3307,945 + 826,97 + 1653,97 = 5788,885 (m2). Vậy Ksd × 100% = 0,7 Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: = Đồ án tốt nghiệp - 82 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Chương 8: KIỂM TRA SẢN XUẤT – KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG 8.1. Kiểm tra nguyên vật liệu đưa vào sản xuất Bảng 8.1. Kiểm tra đánh giá chất lượng nguyên vật liệu đưa vào sản xuất ST T 1 2 Nguyên vật Phương liệu cần Yêu cầu kiểm tra Nơi kiểm tra pháp Độ chín, hình dáng, kích Kho kiểm tra Đánh giá thước, độ dập nát, hư hỏng Chỉ tiêu cảm quan, phải sạch nguyên liệu cảm quan kiểm tra Nguyên liệu chuối, vải Bao bì sẽ, khô ráo, không rách vá hay rỉ sắt, thể hiện đầy đủ Kho bao bì Đánh giá cảm quan thông tin 8.2. Kiểm tra sản xuất Kiểm tra chất lượng nguyên liệu, bán thành phẩm, sản phẩm qua từng công đoạn sản xuất, nhằm nâng cao hơn nữa hiệu quả sản xuất và đảm bảo chất lượng sản phẩm, phần này do KCS đảm nhận. Bảng 8.2. Kiểm tra đánh giá chất lượng nguyên liệu, bán thành phẩm, sản phẩm trong sản xuất ST Giai đoạn sản T 1 xuất Rửa 2 Bóc vỏ, làm sạch 3 Lựa chọn, phân Chỉ tiêu kiểm tra Phương pháp kiểm tra Độ sạch Hình dáng, độ dập nát, độ Đánh giá cảm quan sạch (vỏ, xơ) Đánh giá cảm quan Độ đồng đều về kích thước Đánh giá cảm quan Chần hấp Hàm lượng chất khô Độ nhũn 5 Xử lý hóa học Hàm lượng SO2 Làm khô dưới áp suất Đánh giá cảm quan Phương pháp 6 7 8 Chà ép Đồng hóa Nâng nhiệt bài khí Độ mịn Độ đồng nhất Nhiệt độ và sự biến đổi các 4 loại Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT formaldehyde Đánh giá cảm quan Đánh giá cảm quan Dùng nhiệt kế và cảm SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp 9 10 11 Thanh trùng - 83 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền chất Nhiệt độ hộp, hình dạng quan Nhiệt kế và đánh giá bên ngoài cảm quan Sấy đến độ ẩm không Độ ẩm sản phẩm Sấy Chỉ tiêu cảm quan Độ ẩm sản phẩm cuối Bao gói cùng, khả năng bảo quản, 12 Rót hộp, ghép mí độ kín bao bì Thể tích, độ kín, mối hàn Hình dáng bên ngoài, độ 13 Bảo ôn kín, mức độ phồng hộp, vi đổi Đánh giá cảm quan Sấy đến độ ẩm không đổi, đánh giá cảm quan Hút chân không Đánh giá cảm quan, sinh phân tích vi sinh Có hai phương pháp kiểm tra độ kín của đồ hộp là ngâm trong nước nóng và hút chân không. Chọn phương pháp ngâm trong nước nóng vì phương pháp này đơn giản, chi phí ít và dễ thực hiện. Cách thực hiện: Rửa sạch hộp bằng nước nóng và xà phòng, để đứng thành một lớp trong chậu thủy tinh to có đựng nước nóng ở nhiệt độ không dưới 85 oC. Lượng nước nóng gấp khoảng 4 lần thể tích các hộp, mực nước phải ở trên mặt hộp từ 25 ÷ 30 cm. Hộp để trong nước nóng từ 5 ÷ 7 phút. Lúc đầu để đáy xuống, sau lật ngược, để nắp xuống dưới. Sau đó quan sát, nếu thấy bọt khí trong hộp thoát ra hàng loạt hay thoát ra đều đặn ở cùng một chỗ, thì hộp bị hở. 8.3. Kiểm tra chất lượng sản phẩm Kiểm tra sản phẩm để đánh giá và bảo đảm chất lượng của nhà máy. Vì vậy phải thường xuyên kiểm tra sản phẩm trước khi xuất cho khách hàng. Việc kiểm tra chất lượng sản phẩm do KCS đảm nhận. Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 84 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Chương 9: AN TOÀN LAO ĐỘNG – VỆ SINH XÍ NGHIỆP 9.1. Vệ sinh công nghiệp Vệ sinh công nghiệp đối với nhà máy sản xuất thực phẩm nói chung và nhà máy sản xuất rau quả nói riêng có yêu cầu nghiêm ngặt vì hàng hóa sản xuất ra ăn ngay, ít chế biến trong thời gian bảo quản. Đặc biệt khâu vệ sinh cá nhân, chỗ làm việc, thiết bị máy móc. Đối với công nhân làm việc trực tiếp, tiếp xúc với thực phẩm nên quá trình lây nhiễm vi sinh vật một phần do công nhân mang vào. Do vậy, khâu vệ sinh phải chú ý đến vệ sinh cá nhân. 9.1.1. Yêu cầu vệ sinh cá nhân của công nhân Khi làm việc phải có áo quần bảo hộ lao động, đối với công nhân lao động trực tiếp như phân loại, làm sạch phải mang găng tay cao su, tạp dề... Khi làm việc phải gọn gàng, sạch sẽ, đầu tóc phải có mũ che kín, móng tay cắt ngắn, không được ăn uống ở nơi sản xuất, phòng thí nghiệm. Chỗ làm việc của công nhân phải sạch sẽ và thường xuyên dọn dẹp trước khi bắt tay vào làm việc, trước khi nghỉ giữa ca hay cuối ca. Công nhân làm việc phải định kì khám bệnh và đặc biệt không mắc bệnh truyền nhiễm. 9.1.2. Yêu cầu vệ sinh máy móc, thiết bị, dụng cụ làm việc Máy móc, thiết bị, dụng cụ làm việc tiếp xúc trực tiếp với sản phẩm. Vì vậy đối với máy móc, thiết bị cần có yêu cầu vệ sinh sau: − Máy móc làm việc như băng tải, máy chà, phối chế, đồng hóa, nồi nấu, máy rót, đóng hộp ghép mí, cần phải vệ sinh định kì và thường xuyên trước khi vào ca và cuối ca. Phải vệ sinh, lau chùi sạch sẽ nhất là các bộ phận hoạt động tiếp xúc trực tiếp với sản phẩm. − Dụng cụ làm việc như: bàn thao tác, dao, khay đựng phải làm vệ sinh sạch sẽ, sắp xếp gọn gàng trước và sau khi làm việc xong. Có thể sát trùng hoặc tráng lại dụng cụ bằng nước nóng định kì. Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 85 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền − Máy móc, nhà sản xuất phải vệ sinh sạch sẽ hằng ngày, cuối mỗi ca sản xuất vì sản phẩm rất dễ bị vi sinh vật xâm nhập và gây ô nhiễm nhà máy. − Các chỗ làm việc đòi hỏi vệ sinh cao như: bóc vỏ, làm sạch,… cần có chỗ thoát nước tốt tránh ẩm ướt nhà sản xuất và bụi bặm − Các nơi có máy làm việc nhiều nước như máy rửa,… cần có hệ thống thoát nước tốt để cho sản xuất được an toàn và không gây ẩm ướt, trơn trợt. − Nền nhà xưởng cần được cọ rửa hàng ngày và hệ thống thoát nước phải đảm bảo. 9.1.3. Xử lý nước thải Nước thải chứa nhiều tạp chất hữu cơ nên vi sinh vật dễ phát triển gây ô nhiễm cho môi trường sống của con người. Vì vậy vấn đề xử lý nước thải rất quan trọng đối với nhà máy. Hiện nay có rất nhiều phương pháp xử lý nước thải và mỗi phương pháp có những ưu điểm riêng. Nhà máy tiến hành xử lý nước thải bằng phương pháp vừa sử dụng các biện pháp cơ học như bể lọc sơ bộ, bể lắng và các bể sục khí nhằm tạo điều kiện cho vi sinh vật hiếu khí sử dụng hết lượng chất thải trước khi thải ra môi trường. 9.2. An toàn lao động An toàn lao động trong nhà máy đóng vai trò rất quan trọng. Nó ảnh hưởng rất lớn đến quá trình sản xuất, sức khoẻ và tính mạng của công nhân cũng như tình trạng máy móc, thiết bị. Vì vậy cần phải quan tâm đúng mức, phổ biến rộng rãi để người công nhân hiểu rõ được tầm quan trọng của nó. Nhà máy cần phải đề ra nội quy, biện pháp chặt chẽ để đề phòng. 9.2.1. Nguyên nhân chủ yếu xảy ra tai nạn − Tổ chức lao động và sự liên hệ giữa các bộ phận không chặt chẽ. − Các thiết bị bảo hộ lao động còn thiếu hoặc không đảm bảo an toàn. − Ý thức chấp hành kỷ luật của công nhân chưa cao. − Vận hành thiết bị, máy móc không đúng quy trình kỹ thuật. − Trình độ lành nghề và nắm vững về mặt kỹ thuật của công nhân còn yếu. − Các thiết bị, máy móc được trang bị không tốt hoặc chưa hợp lý. 9.2.2. Những biện pháp hạn chế tai nạn lao động Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 86 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Công tác tổ chức quản lý nhà máy: có nội qui, qui chế làm việc cụ thể cho từng bộ phận, phân xưởng sản xuất. Máy móc thiết bị phải có bảng hướng dẫn vận hành và sử dụng cụ thể. Bố trí lắp đặt thiết bị phù hợp với quá trình sản xuất. Các loại thiết bị có động cơ, thiết bị trao đổi nhiệt phải có che chắn cẩn thận và đầy đủ. Các đường ống hơi nhiệt phải có lớp bảo ôn, có áp kế. Phải kiểm tra lại các bộ phận của máy trước khi vận hành để xem có hư hỏng gì không, nếu có phải sửa chữa kịp thời. Người công nhân vận hành máy phải thực hiện đúng chức năng của mình, phải chịu hoàn toàn trách nhiệm nếu máy móc bị hư hỏng do quy trình vận hành của mình. Công nhân và nhân viên phải thường xuyên học tập và thực hành công tác phòng cháy nổ. 9.2.3. Những yêu cầu cụ thể về an toàn lao động 9.2.3.1. Đảm bảo ánh sáng khi làm việc Các phòng, phân xưởng sản xuất phải có đủ ánh sáng và thích hợp với từng công việc. Bố trí hệ thống đèn chiếu sáng đảm bảo không bị lấp bóng hoặc lóa mắt. Bố trí cửa phù hợp để tận dụng ánh sáng tự nhiên. 9.2.3.2. Thông gió Nhà sản xuất, làm việc phải được thông gió tốt. Phân xưởng thải nhiều nhiệt cần phải bố trí thêm quạt máy, tạo điều kiện thoải mái cho công nhân làm việc. Nhiệt độ và độ ẩm trong khu vực nhà máy ảnh hưởng trực tiếo đến sức khoẻ và khả năng làm việc của công nhân. Để công nhân được thoả mái, hiệu suất làm việc cao thì nhà máy cần phải trồng nhiều cây xanh trong khu vực và bố trí thông gió vào mùa hè cũng như kín gió vào mùa đông. 9.2.3.3. An toàn về điện Hệ thống điện điều khiển phải được tập trung vào bảng điện, có hệ thống chuông điện báo và hệ thống đèn màu báo động. Trạm biến áp, máy phát phải có biến báo, bố trí xa nơi sản xuất. Các thiết bi điện phải được che chắn, bảo hiểm. Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 87 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền Trang bị bảo hộ lao động đầy đủ cho công nhân cơ điện. 9.2.3.4. An toàn sử dụng thiết bị Thiết bị, máy móc phải sử dụng đúng chức năng, đúng công suất. Mỗi loại thiết bị phải có hồ sơ rõ ràng. Sau mỗi ca làm việc phải có sự bàn giao máy móc, nêu rõ tình trạng để ca sau xử lý. Thường xuyên theo dõi chế độ làm việc của máy móc, thiết bị. Có chế độ vệ sinh, sát trùng, vô dầu mỡ cho thiết bị. Phát hiện và sửa chữa kịp thời khi có hư hỏng. 9.3. Phòng chống cháy nổ 9.3.1. Yêu cầu chung Nguyên nhân xảy ra cháy nổ là do tiếp xúc với lửa, do tác động của tia lửa điện, do cạn nước trong lò hơi, các ống hơi bị co giãn, cong lại gây nổ… Đề phòng cháy nổ cần phải tuyệt đối tuân theo các thao tác về thiết bị đã được hướng dẫn. Không hút thuốc tại kho bao bì, gara ô tô,… Có bể chứa nước chữa cháy, thiết bị chữa cháy. Thường xuyên tham gia hội thao phòng cháy chữa cháy. 9.3.2. Yêu cầu trong thiết kế thi công Tăng tiết diện ngang của cấu trúc và bề dày lớp bảo vệ cấu kiện bê tông cốt thép. Bố trí khoảng cách các khu nhà trong mặt bằng sao cho hợp lý để thuận lợi trong phòng và chữa cháy. Xung quanh nhà cần phải có đường ôtô ra vào để phòng và chữa cháy. 9.3.3. Yêu cầu đối với trang thiết bị Đối với thiết bị dễ cháy nổ cần tuân thủ một cách nghiêm ngặt các qui định về thao tác sử dụng và cần đặt cuối hướng gió. KẾT LUẬN Qua thời gian nghiên cứu, tính toán, tìm hiểu từ sách vở và tài liệu liên quan cũng như nhờ sự quan tâm giúp đỡ tận tâm của thầy Ths. Trần Thế Truyền, em đã Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 88 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền hoàn thành Đồ án tốt nghiệp được giao với đề tài: “Thiết kế nhà máy chế biến rau quả” với hai mặt hàng là: - Vải sấy khô – năng suất 16,5 tấn nguyên liệu/ngày. Puree chuối – năng suất 4 tấn sản phẩm/ca. Từ đó, em có thể nắm bắt phần nào kiến thức cơ bản về bảo quản quả sau thu hoạch và chế biến các sản phẩm từ quả. Đặc biệt, em đã hiểu thêm phần nào về thành phần hóa học, giá trị dinh dưỡng của quả vải và chuối, các biến đổi đặc trưng trong chế biến, bảo quản nguyên liệu và sản phẩm. Song song, em có thể củng cố những kiến thức cơ bản, nguyên tắc về các thiết kế, tính toán, xây dựng nhà máy, các phân xưởng và bố trí các thiết bị, các đường ống… Hơn hết, em còn có thể nắm bắt, cải thiện kiến thức đã được học để áp dụng một cách hợp lý và hiệu quả hơn. Tuy nhiên, do kiến thức bản thân chưa hoàn thiện, kinh nghiệm còn hạn chế,...nên còn thiếu xót, em mong thầy cô và các bạn góp ý, nhận xét, giúp đỡ để em có thể hoàn thành tốt hơn. Em xin chân thành cảm ơn. Đà Nẵng, ngày … tháng … năm 2014 Sinh viên thực hiện Hồ Thị Lan Phương TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu sách: 1. Nguyễn Bin (2004), Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất tập 1, NXB Khoa Học và Kỹ Thuật Hà Nội. Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 89 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền 2. Nguyễn Bin (2004), Sổ tay Quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất tập 2, NXB Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội. 3. PGS. TS Nguyễn Bin (2000), Cơ sở các quá trình và thiết bị công nghệ hóa học – tập 2, trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội 4. Trần Văn Phú (2001), Tính toán và thiết kế hệ thống sấy, NXB Giáo dục 5. PGS.TS. Lê Văn Tán (chủ biên) (2008), Công nghệ bảo quản và chế biến rau quả, NXB Khoa học và Kỹ thuật. 6. Hà Văn Thuyết (2000), Bảo quản rau quả tươi và bán chế phẩm, NXB Nông Nghiệp Hà Nội, 2000. 7. Nguyễn Văn Tiếp (2000), Bảo quản và chế biến rau quả, NXB Học và Kỹ Thuật Hà Nội. 8. Nguyễn Văn Tiếp (2000), Kỹ thuật sản xuất đồ hộp rau quả, NXB Thanh Niên. 9. Phạm Xuân Toản (2003), Các quá trình, thiết bị trong công nghệ hóa chất và thực phẩm – tập 3, NXB Khoa Học và Kỹ Thuật Hà Nội. 10. ThS. Trần Thế Truyền (2006), Cơ sở thiết kế nhà máy, Đại học Bách Khoa Đà Nẵng. 11. Tài liệu web: http://vi.wikipedia.org/wiki/H%E1%BA%A3i_D%C6%B0%C6%A1ng (27/02/2014) 12. http://vi.wikipedia.org/wiki/V%E1%BA%A3i_(c%C3%A2y) (27/02/2014) 13. http://vi.wikipedia.org/wiki/Chu%E1%BB%91i (27/02/2014) 14. http://thongtinkhcn.vinhlong.gov.vn/ky-thuat-trong-trot/cay-an-qua/156-cac-ging- chui--vit-nam.html (27/02/2014) 15. http://www.robinson.vn/forum/viewtopic.php?f=11&t=96 (15/03/2014) 16. http://www.vaithieu.com/kien-thuc/3-dac-san-vai-thieu-va-lich-su-vai-thieu-haiduong-.html (17/03/2014) 17. http://www.21food.com/products/bubble-automatic-vegetable-washing-machine715603.html (20/03/2014) 18. http://congnghiepxaydung.azk.vn/San-pham/May-che-bien-nong-san/914601-Maychan-lam-nguoi-tu-dong-lien-tuc-.aspx (20/03/2014) 19. http://rongbay.com/Ha-Noi/May-cha-loc-hoa-qua-1-tang-CYF-JH-1-c280-raovat22539203.html (27/03/2014) 20. http://thietbimaysb.com/may-dong-hoa-may-tiet-trung/may-dong-hoa/may-donghoa-gjb-15-%E2%80%93-25 (15/04/2014) 21. http://maymochoanglong.vn/san-pham/may-chiet-rot/may-chiet-dich-hai-dau-zsgjb#.U0UkAKiSwhp (15/04/2014) Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp 22. - 90 - GVHD: ThS .Trần Thế Truyền http://www.ame.vn/home/detail.php?module=products&iCat=299&iData=47 (15/04/2014) 23. http://www.vinacomm.vn/May-dong-goi-dung-ZL-220-p69073.vnc (20/04/2014) 24. http://www.cancongnghiep.com/can-cong-nghiep/can-cong-nghiep.html (20/04/2014) 25. http://ttmindustry.vn/?prod=55&sp=51&view=102 (20/04/2014) 26. http://www.thietbivpm.com/sanpham/chitiet/sp/32-Thiet-bi-thanh-trung-lam-nguoilien-tuc.VPM#Giới thiệu (22/04/2014) 27. http://www.engineeringtoolbox.com/specific-heat-capacity-food-d_295.html 28. 29. 30. 31. 32. (22/04/2014) http://lohoiviet.com/san-pham-moi/noi-hoi-dot-dau-dang-nam.html (22/04/2014) http://www.sunrisenaturals.in/products/8/banana-puree.php (18/03/2014) http://dacsanquevn.com/vai-thieu-thanh-ha/ (17/03/2014) http://www.sunrisenaturals.in/products/8/banana-puree.php (18/03/2014) http://pro.baldorfood.com/Perfect-Puree-Banana-5450-prod.htm (19/03/2014) Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: [...]... lượng nước trong quả vải, tăng thời gian bảo quản Tạo hình dáng cấu trúc cho sản phẩm vải sấy Tiến hành: Sử dụng thiết bị sấy băng tải để sấy vải Vải sau khi chọn lọc, rửa sạch và xử lý hoá chất xong được nạp liên tục vào thiết bị sấy và trãi đều trên băng tải sấy Không khí nóng sẽ sấy vải trong thiết bị Nhiệt độ sấy vải khoảng 70 ÷ 80oC Để quá trình sấy thì cho tác nhân sấy chuyển động với vận tốc lớn... xuất vải sấy khô Quả vải Bảo quản tạm Rửa sơ bộ Lựa chọn, phân loại Rửa, làm sạch Xử lý hóa học Thiết kế nhà máy chế biến rau quả SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: 12H2LT Đồ án tốt nghiệp - 18 - GVHD: ThS Trần Thế Truyền Sấy Làm nguội Đóng gói Thành phẩm 3.1.2 Thuyết minh 3.1.2.1.Nguyên liệu và bảo quản nguyên liệu Giống vải chủ yếu để sản xuất vải sấy khô nguyên quả là vải thiều Đường kính quả không... 0,51 Chuối chín 1,95 5,69 4,81 5,98 0,50 0,84 0,18 0,36 2.2 Sản phẩm 2.2.1 Vải sấy khô Vải sấy ở dạng nguyên quả Dùng nguyên liệu là vải thiều Trước khi sấy, vải được sunfift hóa Nhiệt độ sấy ở 70 ÷ 85 oC đến độ ẩm trung bình của thành phẩm là 18% [7, tr 242] Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 12 - GVHD: ThS Trần Thế Truyền Hình 2.3 Vải sấy [30]... Mức IV là chuối đã chuyển mã Chuối chín ở mức VII là ngon nhất Để bảo quản chuối phải được thu hái cẩn thận, không để giập buồng, giập quả, không để bẩn [6, tr 108 – 111] Puree chuối được chế biến chủ yếu từ chuối tiêu, ngoài ra còn sử dụng chuối bom Nguyên liệu chuối phải đạt độ chín thích hợp và tươi tốt Vỏ chuối dễ bóc và dễ gãy, có màu vàng toàn bộ và ruột chuối mềm nhưng chưa nhũn, không có vị... không vỡ nát, đồng đều, thịt quả dẻo, dai Mùi vị: mùi tự nhiên, đặc trưng của sản phẩm sấy khô, không có mùi vị lạ Tạp chất: không có 2.2.2 Puree chuối Puree chuối là dịch quả (70 – 80 %) được nghiền với mô quả, trong đó có một phần thịt quả Dịch quả sau khi ép từ quả đạt được độ chín tiêu chuẩn được sử dụng để sản xuất các sản phẩm khác như bột sấy, necta quả, siro quả… Thiết kế nhà máy chế biến rau. .. điều kiện sấy và tác dụng nhiệt vào vật liệu sấy không đều • Máy sấy băng tải: làm việc gián đoạn, tốn nhiều nhân công, xe gòong, xe đẩy, tốn nhiệt cho thiết bị vận chuyển, thất thoát nhiệt trong thao tác trong thao tác, chiếm nhiều diện tích Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp - 15 - GVHD: ThS Trần Thế Truyền • Sấy băng chuyền: điều kiện sấy được... của nhà máy • Sản xuất vải sấy khô với năng suất 16,5 tấn nguyên liệu/ngày • Sản xuất puree chuối với năng suất 4 tấn sản phẩm/ca Bảng 4.1: Biểu đồ thu nhập nguyên liệu Tháng Nguyên liệu Vải Chuối 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 0 0 0 0 x x x x x 0 x x x x x x x x x x Bảng 4.2: Biểu đồ làm việc của nhà máy (ngày) 7 8 9 12 0 0 0 x Tháng 1 2 3 4 5 6 10 11 12 Cả năm Vải sấy khô 0 0 0 0 0 26 27 27 25 27 0 0 132 Puree. .. (kg/h) Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp 4.2.2.7 - 35 - GVHD: ThS Trần Thế Truyền Lượng vải sau khi sấy Lượng nguyên liệu sau khi sấy (tính theo độ ẩm sản phẩm): G6 =G5 = 605,27 = 147,63 (kg/h) Với: G5, G6 (kg/h) lần lượt là lượng vật liệu vào và ra khỏi máy sấy, kg/h W1: độ ẩm vật liệu trước khi sấy, W1 = 80% W2: độ ẩm vật liệu sau khi sấy, W2... nguyên liệu dễ bị biến đổi do nhiệt Tuy nhiên, chi phí cho thiết bị cao dẫn đến giá thành vải sấy cao là không cần thiết Chọn thiết bị băng tải nhiều tầng, một trong những thiết bị có khả năng sấy liên tục một lượng lớn nguyên liệu trong một thời gian tương đối ngắn và có thể sấy ở nhiệt độ thấp, thiết kiệm diện tích phân xưởng nhà máy, ít tốn nhân công, làm việc tự động Trong sấy vải, người ta chọn... chất cơ lý: tăng độ dẻo, dai Tập trung chất hòa tan trên bề mặt sản phẩm, nếu sấy ở nhiệt độ cao sẽ nóng cháy bề mặt của nguyên liệu tạo một lớp cứng cản trở quá trình sấy và ảnh hưởng đến chất lượng sau này + Biến đổi hóa lí Đây là quá trình khuếch tán ẩm Sự biến đổi hóa lí thay đổi phụ thuộc vào từng giai đoạn sấy: Thiết kế nhà máy chế biến rau quả 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp ... em giao đề tài: Thiết kế nhà máy chế biến rau quả” với hai mặt hàng là: - Vải sấy khô – suất 16,5 nguyên liệu/ngày Puree chuối – suất sản phẩm/ca Thiết kế nhà máy chế biến rau 12H2LT SVTH: Hồ... 13500 kg Chương 6: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 6.1 Đối với dây chuyền sản xuất vải sấy khô 6.1.1 Cân nguyên liệu Khối lượng nguyên liệu là: G1 = 660 (kg/h) Thiết kế nhà máy chế biến rau 12H2LT [Bảng 4.6]... nước nhà máy lấy nước từ sông, suối, từ giếng bơm nhà máy Thiết kế nhà máy chế biến rau 12H2LT SVTH: Hồ Thị Lan Phương – Lớp: Đồ án tốt nghiệp -7- GVHD: ThS Trần Thế Truyền Nước dùng cho chế biến