Thiết kế phân xưởng sản xuất Shortening năng suất 3000 tấn một năm

Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD: TS.Lại Mai Hương LỜI MỞ ĐẦU Chất béo chất dinh dưỡng cần thiết cho thể Cũng protein glucid, chất béo giữ vai trò quan trọng thể người Chất béo nguồn cung cấp dự trữ lượng dồi cho thể (1g chất béo cung cấp đến 9,3Kcal gấp 2,3 lần lượng glucid cung cấp) Chất béo tạo lớp đệm có tác dụng giúp bảo vệ thể khỏi tác động học, cách nhiệt, chất béo cung cấp cho thể acid amin cho hormone cần thiết cho thể, chất béo môi trường hòa tan vitamin tan dầu.Trong công nghệ chế biến thực phẩm, chất béo có vai trò quan trọng Chất béo làm tăng chất lượng thực phẩm tạo nên mùi vò cấu trúc hấp dẫn, tạo cho người ăn có cảm giác ngon Chất béo đưỡc dùng phổ biến làm phụ gia thực phẩm có tác dụng giữ khí, cố đònh màu, mùi, tạo nhũ… Hai nguồn chất béo chế biến thực phẩm dầu mỡ Hai nguồn nguyên liệu dễ bò hư hỏng nên khó bảo quản chế biến Với phát triển kỹ thuật chế biến thực phẩm tạo nhiều sản phẩm giàu chất béo để cung cấp chất béo shortening, magarine, mayonnaise… Trong đó, shortening ngày sử dụng rộng rãi ngành sản xuất thực phẩm mì gói, bánh, kẹo lẫn chế biến thực phẩm gia đình nhờ khã ứng dụng rộng dễ bảo quản Với đồ án môn học công nghệ thực phẩm này, nhiệm vụ em “Thiết kế phân xưởng sản xuất shortening với suất 3000 tấn/năm Do thời gian thực kiến thức em hạn chế nên không tránh khỏi nhiều sai sót Em mong nhận ý kiến đóng góp quý thầy cô để đề tài hoàn thiện Em xin chân thành cám ơn quý thầy cô, đặc biệt cô Lại Mai Hương tận tình hướng dẫn để em hoàn thành đồ án Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD: TS.Lại Mai Hương MỤC LỤC Chương 1: Tổng quan shortening 1.1.Giới thiệu chung shortening 1.1.1 Lòch sử phát triển shortening 1.1.2 Tính chất shortening 1.2 Nguyên liệu sản xuất 1.2.1 Nguyên liệu 1.2.2 Nguyên liệu phụ .7 1.3 Phân loại shortening 11 1.3.1 Phân loại theo cấu trúc 11 1.3.2 Phân loại theo mục đích sử dụng 13 1.4 Chỉ tiêu chung shortening .18 1.5 Chọn đòa điểm xây dựng nhà máy 19 Chương 2: Quy trình công nghệ 2.1 Một số quy trình sản xuất shortening 21 2.1.1 Quy trình sản xuất shortening dạng bán rắn 21 2.1.2 Quy trình sản xuất shortening dạng lỏngï .22 2.2 Thuyết minh quy trình công nghệ .23 2.2.1 Phối liệu .23 2.2.2 Bơm trộn 25 2.2.3 Làm lạnh 27 2.2.4 Nhồi nhuyễn 39 2.2.5 Đóng gói 43 2.2.6 Ủ 43 2.2.7 Nóng chảy lại shortening 45 2.3 Chọn quy trình công nghệ áp dụng cho xưởng sản xuất .46 Chương : Tính cân vật chất 3.1 Chọn thành phần nguyên liệu sản xuất 47 3.2 Ước lượng tổn thất sản xuất .47 3.3.Tính cân vật chất 47 Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD: TS.Lại Mai Hương Chương 4: Tính tính toán chọn thiết bò 4.1 Thiết bò 53 4.2 Thiết bò phụ 55 4.3 Bố trí mặt nhà xưởng .57 Chương 5: Tính cân lượng 5.1 Tính cấp nhiệt 59 5.2 Tính cấp lạnh 61 5.3 Tính cấp cấp nước 62 5.4 Tính chọn nồi hơi, máy cấp lạnh hệ cấp nước .65 5.5 Tính cấp điện 68 5.6 Tính số công nhân làm việc 70 Kết luận 71 Phụ lục 72 Phụ lục 1: Hình ảnh số loại shortening Phụ lục 2: Hình ảnh thiết bò sản xuất Tài liệu tham khảo 76 Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD: TS.Lại Mai Hương DANH MỤC CÁC BẢNG SỐ LIỆU Bảng 1.1: Tình hình sử dụng shortening giới ( triệu pounds) Bảng1.2: Tình hình sử dụng chất béo để sản xuất shortening Mỹ ( triệu pound) Bảng1.3 : Thành phần sản xuất All purpose shortening Bảng1.4 : Thành phần sản xuất cake shortening Bảng 1.5: Thành phần sản xuất bread shortening Bảng1.6: SFC loại shortening Bảng2.1: Hàm lượng acid số nguyên liệu Bảng2.2: Khuynh hướng tạo tinh thể số nguyên liệu Bảng 3.1: Chọn thành phần nguyên liệu Bảng3.2: Tiêu hao nguyên liệu cho 100kg shortening để sản xuất mẻ dầu tiên Bảng3.3: Tiêu hao nguyên liệu cho 100kg shortening để sản xuất mẻ Bảng 3.4: Tiêu hao nguyên liệu cho mẻ Bảng 3.5: Tiêu hao nguyên liệu cho mẻ Bảng 3.6: Tổng lượng nguyên liệu tiêu hao cho tuần sản xuất: Bảng3.7: Khối lượng nguyên liệu bán thành phẩm vào thiết bò quy trình sản xuất shortening cho mẻ Bảng 5.1: Bảng tổng hợp công suất thiết bò Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD: TS.Lại Mai Hương CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ SHORTENING 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ SHORTENING 1.1.1 Lòch sử phát triển shortening[11],[20],[6] - Ban đầu, shortening thuật ngữ để chất béo rắn tự nhiên mỡ heo, mỡ bò, bơ dùng bánh nướng Các chất béo làm bánh nướng đàn hồi tác dụng hạn chế liên kết mạng gluten bột mì trình trộn nướng Sau đó, shortening dùng để nói đến sản phẩm từ tất dầu thực vật thay mỡ heo.Trong hầu hết trường hợp, sản phẩm xem shortening chứa 100% chất béo, số trường hợp ngoại lệ puff- pastry roll-in shortenings sản phẩm có thêm phần ẩm [11] Hiện nay, shortening đònh nghóa sản phẩm chất béo dầu dạng bán rắn có màu trắng đục, xốp, bề mặt bóng, dẻo, nhiệt độ nóng chảy 40-420C Shortening nóng chảy suốt, có màu vàng nhạt, không mùi, có vò đặc trưng nguyên liệu Shortening sử dụng nhiều ngành công nghiệp chế biến thực phẩm (mì ăn liền, bánh, kẹo, snack, sản phẩm chiên…) nhờ tác dụng làm tăng nhiệt độ, tăng mùi vò tăng khả bảo quản [20] - Shortening đời kết kết hợp phát triển khoa học kỹ thuật, kinh tế nỗ lực cạnh tranh Trong suốt nửa kỷ 19, giá thành bơ cao, nhà kỹ thuật tiến hành nghiên cứu để tìm sản phẩm thay bơ Sản phẩm chấp nhận để thay bơ nhà hóa học người Pháp Mege Mouries tạo 1869 Trong ngày đầu, mỡ heo mỡ bò sử dụng làm nguyên liệu để sản xuất shortening chúng có nhiều tính chất thuận lợi cho trình sản xuất để tạo sản phẩm có độ đặc mong muốn Đến nửa cuối kỷ 19, yêu cầu sử dụng chất béo giới tăng lên, hàng hoạt cải tiến đưa nhằm phát triển nguồn nguyên liệu thay mỡ heo Năm 1873, người Mỹ, Roudebush, đưa công thức nguyên liệu thay Ông sử dụng hỗn hợp chất béo nóng chảy mỡ bò dầu đánh với sữa tươi với kem để thay mỡ heo Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD: TS.Lại Mai Hương Sau đó, phát minh công ty sữa Mỹ mua quyền bắt đầu sản xuất shortening Mỹ Khi shortening phát triển, giới hạn áp dụng ban đầu dùng bánh nướng Từ 1873, sản xuất shortening phát triển nhanh chóng Mỹ shortening sử dụng rộng rãi cho nhiều đối tượng khác bánh nướng Cuối kỷ 19, kỹ thuật tinh luyện chất béo dầu phát triển mạnh nguồn nguyên liệu dầu thô khác bắt đầu sử dụng dầu bông, dầu bắp, dầu dừa, dầu nành, dầu cọ Năm 1903, Norman phát minh kỹ thuật hydro hóa dầu Năm 1911, công ty Procter Gamble sản xuất sản phẩm shortening từ phương pháp hydro hóa đưa thò trường với thương hiệu Crisco Sau đó, phương pháp hydro hóa ứng dụng rộng rãi sản xuất shortening margarine Năm1941, tổ chức thực phẩm dược phẩm Hoa Kỳ đưa tiêu chuẩn cho sản phẩm shortening margarine Ngày với phát triển trình tẩy màu, tẩy mùi, làm lạnh, tinh luyện nguyên liệu dầu thô chất béo giúp cải tiến chất lượng đa dạng hóa shortening [6] Bảng 1.1:Tình hình sử dụng shortening giới ( triệu pounds) Năm Shortening 1989-1990 6,388.3 1990-1991 6,510.0 1991-1992 6,203.5 1992-1993 6,573.3 1993-1994 6,351.4 1994-1995 6,991.4 1995-1996 6,973.0 1996-1997 7,470.5 1997-1998 7,745.7 1998-1999 8,157.1 1999-2000 8,458.9 2000-2001 9,195.7 2001-2002 8,954.4 2002-2003 8,195.6 2003-2004 8,724.2 2004-2005 8,321.3 1.1.2.Tính chất shortening[21],[13],[15] Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD: TS.Lại Mai Hương - Độ cứng tính chất quan trọng shortening Các yếu tố ảnh hưởng đến độ cứng shortening tỷ số thể tích pha lỏng/pha rắn tính chất pha rắn Tỷ lệ pha rắn lớn khả phân tử dễ đến gần kết dính với làm cho sản phẩm cứng Đối với shortening, yêu cầu giới hạn pha rắn chiếm xấp xỉ 52% thể tích, giới hạn dao động khoảng rộng tùy thuộc vào kích thước phân tử đặc tính loại dầu , khoảng dao động chung thường 5-25% Mỗi loại dầu khác có thành phần triglyceride khác Thành phần triglyceride phương pháp hóa rắn đònh tạo dạng tinh thể khác liên kết cáctinh thể với Khi shortening chứa lượng lớn triglyceride_ có khuynh hướng tạo tinh thể β’ bền_ toàn chất béo kết tinh kết tinh β’.[21] - Mạng tinh thể hình thành dạng β lực liên kết tinh thể lớn nên sản phẩm cứng Khi chòu tác dụng lực vài liên kết mạng bò phá hủy tái thiết lập lại liên kết đó, mà sản phẩm thường bò chảy dầu Trong đó, với mạng tinh thể β’ có tính dẻo liên kết tái thiết lập lại liên kết bò bẽ gãy shortening có nhiều liên kết giúp giữ pha lỏng bên nên không xảy tượng rỉ dầu.[21]Mạng chứa tinh thể nhỏ ổn đònh thành phần khí lỏng hỗn hợp tinh thể lớn.[15] - Ngoài độ cứng, tính chất bề mặt tính chất quan trọng shortening Thành phần chất béo rắn hỗn hợp chất béo yếu tố đònh tính chất bề mặt chất béo hình dạng tinh thể chất béo kết tinh liên kết tinh thể mạng tinh thể đònh tính chất học chất béo.[15] - Shortening thường chứa nhiều trans acid béo, sản phẩm đồng phân sinh chủ yếu hydro hóa dầu mỡ, ứng dụng để sản xuất shortening (trong tự nhiên hầu hết acid béo dạng cis) Các khuyến cáo nói tác dụng không tốt acid trans xuất từ thập niên 50, sau công nghiệp hydro hóa dầu mỡ(để sản xuất chế phẩm dầu mỡ ổn đònh bền nhiệt phục vụ công nghiệp chế biến thực phẩm) phát triển mạnh Nhưng phải đến Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD: TS.Lại Mai Hương 50 năm sau, sau vô số nghiên cứu với kết luận, quyền nhiều nước bắt đầu công nhận có tác hại dừng lại mức khuyến cáo người ý giảm thiểu tiêu thụ sản phẩm chứa dầu mỡ hydrogen hóa nhà sản xuất phải công khai lượng acid béo trans có sản phẩm chế biến bảng kê khai thành phần chất dinh dưỡng bao bì[13].Mới nhất, thành phố New York thông qua điều luật cấm nhà hàng khách sạn sử dụng chất béo hydrogen hóa chế biến thức ăn, có hiệu lực năm 2007 Việt Nam, công nghiệp “mì ăn liền” đỉnh cao, người tiếp tục ăn mì gói “vô tư”, toàn chất béo dùng sản xuất mì ăn liền shortening, sản phẩm “giàu” acid béo trans nhất, chưa kể qua trình gia nhiệt kéo dài, sản phẩm nhiệt phân có hại tồn đọng, tiêu chuẩn hạn chế kiểm đònh hết - Một số tính shortening: • Nhiệt độ nóng chảy cao (40 - 420C) • Có độ bền nhiệt, nhiệt độ trùng hợp sản phẩm cao • Có độ rắn cần thiết dẻo thích hợp • Có độ ổn đònh • Giữ số lượng glucid cấu tạo acid béo cần thiết theo quy đònh • Ít bò hôi, trở mùi, có khả nhũ hóa nhiều, thêm vào 4-6% mono diglycerid • Ít bò oxy hóa nên tăng thời gian bảo quản 1.2 NGUYÊN LIỆU 1.2.1 Nguyên liệu chính[13],[11] - Nguyên liệu dùng để sản xuất shortening tất chất béo có nguồn gốc từ thực vật lẫn động vật, phổ biến dầu thực vật hydro hóa Các loại dầu dùng để sản xuất shortening thường có số axit thấp để thuận tiện cho việc hydro hóa dầu hydro hóa phần để có độ rắn dẻo thích hợp độ ổn đònh tốt để tăng thời gian sử dụng tăng mùi vò Shortening làm từ dầu thực vật hydro hóa phần chứa hàm lượng trans acid béo cao_ sản phẩm phản ứng hydro hóa dầu thực vật Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD: TS.Lại Mai Hương có ảnh hưởng xấu đến sức khỏe_ Để làm giảm hàm lượng trans acid béo nên sử dụng hỗn hợp chưa hydro hóa hoàn toàn chưa hydro hóa - Trong công nghiệp, người ta thường sử dụng dầu bông, dầu phộng, dầu dừa hay hỗn hợp dầu phộng dầu dừa để sản xuất shortening Mặt khác, để tăng giá trò dinh dưỡng, người ta dùng dầu lỏng chứa nhiều acid béo chưa no trộn với dầu đặc để có hỗn hợp vừa đảm bảo yêu cầu vừa có giá trò phù hợp.[13] 1.2.1.1.Mỡ động vật (mỡ heo, mỡ bò)[11] - Ngay từ ngày đầu, chất béo từ mỡ sử dụng làm nguồn nguyên liệu chủ yếu để sản xuất shortening Mỡ động vật chứa hàm lượng TAGs bão hoà cao hoá rắn nhiệt độ thường Mỡ cung cấp tính dẻo cần thiết cho việc đánh khuấy khoảng nhiệt độ rộng Đến 1940 việc sử dụng nguồn nguyên liệu bò giảm xuất nguồn nguyên liệu dầu Năm 1950 với phát triển phương pháp chuyển nội ester, mỡ đạt độ đặc, tính chất tạo cream tương tự dầu thực vật mỡ lại sử dụng lại để sản xuất shortening Tuy nhiên, mỡ dễ có mùi không mong muốn tượng trở mùi sau khử mùi(mỡ thường có chứa hàm lượng nhỏ linolenic linoleic) 1.2.1.2 Dầu bông[11] - Dầu phát sử dụng từ kỷ 19 Ban đầu dầu dùng để pha loãng dầu olive nhằm giảm giá thành dầu olive Với phát triển kỹ thuật phương pháp tẩy màu, tẩy màu làm cải thiện đáng kể màu mùi dầu giúp dầu nhanh chóng ứng dụng rãi trở thành nguồn nguyên liệu để sản xuất shortening sau dầu nành 1.2.1.3 Dầu nành[11] - Năm 1940, lượng dầu nành dùng để sản xuất shortening chiếm 18% nguồn nguyên liệu sản xuất shortening Sau chiến tranh giới thứ II, dầu nành trở thành nguyên liệu chủ yếu chiếm 48,7% nguồn nguyên liệu sản xuất shortening Sau đó, lượng dầu sử dụng tiếp tục tăng lên 50% (1960) 86% (2000) lượng dầu sản xuất shortening 1.2.1.4 Dầu cọ[11] - Dầu cọ có tính chất dễ dẻo hóa để tạo thành tinh thể β’_ dạng tinh thể đặc Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD: TS.Lại Mai Hương trưng shortening_ nguyên liệu sản xuất shortening Mỹ 1970, 1975 đạt 16% nguồn nguyên liệu sản suất shortening Đến 1990, lượng dầu giảm xuống 1,5% nguyên liệu sản xuất shortening Nhưng ngày dầu cọ đươc sử dụng nhiều 1.2.1.5 Dầu dừa[11] - Loại không sử dụng phổ biến độ dẻo thấp Hỗn hợp dầu dừa số chất béo khác có khuynh hướng tạo bọt chiên sâu, tạo mùi xà phòng bò thủy phân Tuy nhiên tính chất độ dẻo thấp dầu dừa thích hợp sử dụng bánh bích quy kẹo tạo cảm giác “get away” miệng Dầu dừa nguyên chất có tính ổn đònh cao chiên dầu có độ bão hóa cao Vì dầu dừa người Mêxico dùng phổ biến để chiên thực phẩm (1980-1981) Nhưng sau có nghiên cứu dùng dầu dừa nguyên chất chiên ảnh hưởng không tốt sức khỏe nên dầu dừa dùng sản xuất shortening - Ngoài loại dầu trên, người ta sử dụng dầu bắp , dầu hướng dương hay dầu canola để sản xuất shortening Những loại sử dụng không phổ biến dầu chứa nhiếu chất béo không no cao Bảng 1.2:Tình hình sử dụng chất béo để sản xuất shortening Mỹ ( triệu pound) [11] Năm 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 18 20 10 45 103 34 Dầu dừa 1 12 270 27 Dầu bắp 823 549 365 276 189 252 166 Dầu 90 188 209 187 Dầu cọ 23 12 16 Dầu phộng 212 841 1169 2182 2651 4004 5714 Dầu nành 17 177 480 430 378 264 239 Mỡ heo 58 32 268 522 673 637 284 Mỡ bò 44 27 18 14 Loại khác 1196 1727 2301 3580 4200 5684 6617 Tổng cộng 1.2.1.9.Yêu cầu chất lượng nguyên liệu dầu dùng để sản xuất shortening  Palm stearin Acid béo tự (%): 0.08 – 0.1 Chỉ số iod: 30 – 54 Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD: TS.Lại Mai Hương N1 = Q * T1 + Q = 6000 kg/h: lưu lượng nước sử dụng cho lần chạy CIP + T1 = phút N1 = 6000 * (3 / 60) = 300 kg Lượng bar: H1 = (N1 * c * (t2 – t1)) / (0,9 * r) + c = 4,18 kJ/kg0C: nhiệt dung riêng nước [3] + t1 = 300C : nhiệt độ nước lạnh + t2 = 500C : nhiệt độ nước sau gia nhiệt + r = 2141 kJ/kg: ẩn nhiệt hóa nước áp suất bar [3] + 0,9: lượng ngưng 90% H1 = (300 * 4,18 * (50 – 30)) / (0,9 * 2141) = 13,02kg - Bơm tuần hoàn dung dòch NaOH 1% 750C 10 phút: Lượng nước: N2 = Q * T2 = 6000 * (10 / 60) = 1000 kg Lượng bar: H2 = (N2 * c * (t2 – t1)) / (0,9 * r) = (1000 * 4,18 * (75 – 30)) / (0,9 * 2141) = 97,62 kg Lượng NaOH 1%: Gk = N2 * 1% = 1000 * 1% = 10 kg - Tráng rửa thiết bò với nước ấm 500C phút: Lượng nước: N3 = Q * T3 = 6000 * (3 / 60) Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD: TS.Lại Mai Hương = 300 kg Lượng bar: H3 = (N3 * c * (t2 – t1)) / (0,9 * r) = (300 * 4,18 * (50 – 30)) / (0,9 * 2141) = 13,02 kg - Thanh trùng thiết bò với nước nóng 950C phút: Lượng nước: N4 = Q * T4 = 6000 * (5 / 60) = 500 kg Lượng bar: H4 = (N4 * c * (t2 – t1)) / (0,9 * r) = (500 * 4,18 * (95 – 30)) / (0,9 * 2141) = 70,51 kg - Làm nguội thiết bò với nước 300C 10 phút: Lượng nước: N5 = Q * T5 = 6000 * (10 / 60) = 1000 kg - Tổng tiêu hao cho chạy CIP cho thiết bò sau ca: Lượng nước: Nc = N1 + N2 + N3 + N4 + N5 = 300 + 1000 + 300 + 500 + 1000 = 3100 kg Lượng bar: Hc = H1 + H2 + H3 + H4 = 13,02 + 97,62 + 13,02 + 70,51 = 194,17 kg Lượng NaOH: Gkc = 10 kg - Mỗi ngày tiến hành sản xuất ca, đó: Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD: TS.Lại Mai Hương - Tổng tiêu hao cho chạy CIP cho thiết bò ngày: Lượng nước: Nn = Nc * = 3100 * = 9300kg Lượng bar: Hn = Hc * = 194,17 * = 582,51 kg Lượng NaOH: Gkn = Gkc * = 10 * = 30 kg - Chúng ta chạy CIP cho thiết bò, đó: - Tổng tiêu hao cho chạy CIP cho thiết bò ngày: Lượng nước: NCIP = Nn * = 9300 * = 46500kg Lượng bar: HCIP = Hn * = 582,51 * = 2912,55 kg Lượng NaOH: Gkn = Gkn * = 30 * = 150 kg 5.4 TÍNH VÀ CHỌN NỒI HƠI, MÁY CẤP LẠNH, HỆ CẤP NƯỚC 5.4.1 Tính chọn nồi - Tổng lượng tính toán sử dụng ngày: Htt = Hpl + Hnc + HCIP Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD: TS.Lại Mai Hương = 166,872 + 48,255 +2912,55 = 3127,677 kg - Với tổn thất đường ống dẫn 5% - Chọn lượng dùng để cung cấp cho bồn chứa để giữ nhiệt độ 45 0C 10% ⇒ Tổng lượng sử dụng ngày: H = Htt / (100% - 15%) = 3127,677 / 0,85 = 3679,62kg - Mỗi ngày, nhà máy làm việc 24 - Năng suất bốc tính toán: Hbh = H / 24 = 3679,62 / 24 = 153,318kg/h - Chọn nồi công ty Hải Tân [22] - Thông số kỹ thuật: + Công suất: 120 kW + Năng suất hơi: 200 kg/h + Dầu DO: 12,44 l/h + Diện tích tiếp nhiệt: 6,1 m2 + Kích thước: dài x rộng x cao: 1750 x 850 x 900 + Van chính: 32 + Van cấp nước: 20 + Van an toàn: 25 + Van xả đáy: 25 + Đường kính ống khói: 180mm 5.4.2 Tính chọn máy lạnh[2] - Chọn máy nén lạnh cho thiết bò làm lạnh nhanh Năng suất lạnh cần cung cấp cho thiết bò làm lạnh:Qll’= 854995,405 kJ Năng suất làm lạnh 1h: 854995,405 / 24 = 35624,808 kJ/h = 9,896 kW - Chọn máy nén lạnh 2AT80 Long Biên Hà Nội: Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD: TS.Lại Mai Hương + Tốc độ quay : 600 vòng/ phút + Số lượng xylanh :2 + Đường kính xylanh : 80 mm + Hành trình pittong : 70 mm + Công suất động máy nén : 7kW + Điện áp : 220/380V + Năng suất lạnh : 11,6 kW - Chọn máy lạnh cho kho lạnh - Năng suất lạnh cần cung cấp kho ủ: Q* = 23166 kJ - Năng suất lạnh cần cung cấp trung bình 1h: Q * =23166 /24 = 965,25kJ/h=268,125 W - Chọn máy lạnh hãng Gao Xiang Trung Quốc loại FNH – 0.6/2 + Năng suất lạnh : 581 W + Số quạt điện : + Đường kính quạt : 200 mm + Lưu lượng không khí: 430 m3/h + Công suất động : 35 W + Diện tích trao đổi nhiệt: m2 5.4.3 Tính chọn hệ thống cấp nước - Nhà máy sử dụng nước để chạy CIP, nước sinh hoạt hoạt động khác Lượng nước sử dụng cho trình chạy CIP ngày: NnCIP = 46500kg Lượng nước dùng cho sinh hoạt hoạt động khác : N k= 20% NnCIP = 9300 kg Lượng nước dùng để giữ nhiệt bồn chứa nguyên liệu: Ng = 10% NCIP = 4650 kg Tổng lượng nước cần dùng ngày: Mn = Nk + NnCIP + Ng = 9300 + 46500 + 4650 = 60450 kg - Với tổn thất đường ống 5% Lượng nước cần sử dụng cho nhà máy ngày: Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD: TS.Lại Mai Hương M = Mn / (100% - 5%) = 60450/ 0,95 = 63631,578 kg = 63,63m3 - Chọn bồn chứa nước có kích thước: + Đường kính: m + Chiều cao: m Sức chứa bồn: V = r * (6/2)2 * = 84,823 m3 - Chiều cao đài nước phải tạo áp lực áp lực phải thắng áp lực toàn đường ống Chiều cao đài nước: Hđ = H1 + H2 + Z1 – Zđ + H1 = 7,2 m: Chiều cao phân xưởng + H2 = m: Trở lực đường ống + Z1 – Zđ = m : Chênh lệch độ cao phân xưởng đài nước Hđ = H1 + H2 + Z1 – Zđ = 7,2 + + = 13,2 m - Chọn chiều cao đài nước 14 m 5.5 TÍNH CẤP ĐIỆN Bảng 5.1: Bảng tổng hợp công suất thiết bò STT Thiết bò Phối trộn Bơm( cái) Thiết bò làm lạnh Thiết bò nhồi nhuyễn Thiết bò trao đổi nhiệt mỏng Thiết bò bao gói Máy lạnh CIP Nồi Tổng công suất thiết bò Công suất (kW) 0,37285 9,7 62,5 37 35 7,5 7,035 11 120 290,10785 Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD: TS.Lại Mai Hương - Tổng công suất thiết bò: PTB = 290,10785 kW - Tổng công suất khác: Pk = 10% * PTB = 10% * 290,10785 = 29,010785 kW - Công suất điện tiêu thụ: Ptt = PTB + Pk = 290,10785 + 29,010785 = 319,118635 kW - Đối với thiết bò, cos ϕ thường nằm khoảng 0,55 – 0,65 Ta chọn cosϕ = 0,6 - cosϕ = 0,6  tgϕ = 4/3 - Công suất phản kháng: Qtt = Ptt * tgϕ = 319,118635 * (4/3) = 425,492 kW - cosϕ2 = 0,95  tgϕ2 = 0,329 Dung lượng cần bù để cosϕ2 = 0,95: Qbù = Ptt * (tgϕ – tgϕ2) = 319,118635 * (4/3 – 0,329) = 320,501 kW - Tính lại hệ số công suất cosϕ’ công suất biểu kiến Stt Hệ số công suất: cosϕ’ = Ptt / [Ptt2 + (Qtt - Qbù )2]1/2 = 319,118635 / [319,1186352 + (425,492 – 320,501)2]1/2 = 0.9499 Công suất biểu kiến: Stt = Ptt / cosϕ’ = 319,118635 / 0.9499 = 335,946 kW Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD: TS.Lại Mai Hương - Chọn máy biến áp công ty thiết bò điện Thibidi với công suất tối đa 350 kW 5.6.TÍNH SỐ CÔNG NHÂN LÀM VIỆC TRONG PHÂN XƯỞNG Khu vực làm việc Tiếp nhận nguyên liệu Phối trộn Làm lạnh Nhồi nhuyễn Bao gói Kho ủ Khu vực điện Khu vực nồi Cd = [Ct x (Ncd – Ntt)] / Ntt Số công nhân làm việc 1 2 Với Ct : số công nhân thực tế Ntt : Số ngày làm việc thực tế bình quân (300 ngày/năm) Ncd: Số ngáy làm việc theo chế độ Ncd = τ1 - Σ(τCN + τ2) τ1: thời gian theo lịch ( 365 ngày/ năm) τCN : số ngày chủ nhật (48 ngày/ năm) τ2 : số ngày lễ (12 ngày) Ncd = 305 ngày - Số công nhân dự trư õ: Cd = [16 x (305 – 300)]/ 300 = 0,27 người - Chọn số công nhận dự trữ: người - Chọn số người giám sát: người - Tổng số công nhân cần : 16 + 1+ = 19 người KẾT LUẬN - Shortening nguồn nguyên liệu cung cấp chất béo quan trọng công nghiệp chế biến thực phẩm người tiêu dùng Với đổi không ngừng công nghệ góp phần làm đa dạng hóa nâng cao chất lượng sản phẩm Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD: TS.Lại Mai Hương shortening giúp nhu cầu người tiêu dùng shortening tăng Hiện nay, nước ta số lượng nhà máy sản xuất shortening không nhiều.Vì việc xây dựng phân xưởng sản xuất shortening tương lai cần thiết có tính khả thi - Về công nghệ, phân xưởng thiết kế dựa công nghệ sản xuất đại với hệ thống máy móc thiết bò chủ yếu chọn từ hãng tiếng nước hãng Mueller, Cherry Burrel, Gertenberg Schoder, Chempac… - Về đòa điểm xây dựng phân xưởng xem xét nhiều sở nhân công, điện, nước, giao thông vận tải, sở hạ tầng, thò trường… - Với công nghệ đại đòa điểm xây dựng thuận lợi đảm bảo cho phân xưởng hoạt động hiệu Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD: TS.Lại Mai Hương PHỤ LỤC [21] HÌNH ẢNH MỘT SỐ SẢN PHẨM SHORTENING TRÊN THỊ TRƯỜNG Hình shortening dùng để chiên Hình shortening đa Icing shortening Cake shortening Cake and icing shortening Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD: TS.Lại Mai Hương PHỤ LỤC HÌNH ẢNH MỘT SỐ THIẾT BỊ DÙNG TRONG SẢN XUẤT Thiết bò phối trộn Thiết bò bơm trộn Thiết bò làm lạnh Thiết bò nhồi Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD: TS.Lại Mai Hương Van đẩy Thiết bò bao gói Thiết bò trao đổi nhiệt mỏng Bồn chứa nguyên liệu Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening Nồi GVHD: TS.Lại Mai Hương Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD: TS.Lại Mai Hương TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]Phạm Văn Bôn, Quá trình thiết bò truyền nhiệt – Tập : Truyền nhiệt không ổn đònh, Nhà xuất Đại học quốc gia Tp.HCM, 2004, 280 trang [2]Trần Đức Lợi, Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội, 2005, 410 trang [3]Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuông, Hồ Lê Viên, Sổ tay trình thiết bò công nghệ hóa chất – tập 1, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội, 2004, 632 trang [4]Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuông, Phạm Xuân Toản , Sổ tay trình thiết bò công nghệ hóa chất – tập 2, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Hà Nội, 2004, 447 trang [5]A.Bell, M.H.Gordon, W.Jirasubkunakorn, K.W Smith, composition on fat rheology and crystallization, 2006, 799-805 Effects of [6]Baljit S.Ghortra, Sandra D.Dyal, Suresh S.Narine, Lipid shortenings: a review, Food research International, 35, 2002, 1015-1048 [7]Casimir C.Akoh, David B.Min, Food lipid, Marcel Dekker,Inc.New York, 2002, 1005p [8]Kris , Edward F., Oszlangi, Antal G., Pastry Shortening, United States Patent 3985911, 1976, 12 p [9]Ms.Miskandar, Y.B.Cheman, R.Abdulraham, I.Noraini, M.S.A.Yusoff, Palm oil crystallization: effects of cooling time and oil content,11:3, 2004,190-207 [10]Nurhan Turgut Dunford, H.Brian Dunford, Nutritionally Enhanced Edible Oil and Oilseed processing, AOCS press, Champaign, Illinous, 2004 , 303p [11]O’Brian, R.D, Fats and Oils: Formulating and Processing for Applications, CRC Press, Boca Raton, 2004, 574p [12]Scavone , Timothy.A, Beta-prime stable low-saturate, low trans, all purpose shortening, United States Patent 5470598 , 1995, 18p [13]Technical Committee of the Institute of Shortening and Edible Oils, Food Fats and Oils, Inc, Washington, 2006, 44p [14]Varvil, R Douglas, Fluid shortening, United States Patent 4335157, 1982, Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD: TS.Lại Mai Hương 12p [15]W Jirasubkunakorn, A.E Bell, M.H.Gordon, K.W Smith, Effects of variation in the palm stearin: Palm olein ratio on the crystallisation of a lowtrans shortening, 2006, 477-485 [16]Widlak, Neil, Fluid emulsified shortening composition, United States Patent 6387433, 2002, 20 p [17] www.airprocesssystems.com/html/chemtech.htm [18]www.apv.com [19]www.bungefoods.com [20]http://en.wikibooks.org/wiki/Category:Fats_and_oils [21]www.gs-as.com [22]www.haitanco.com [23]www.iseo.org/foodfats.htm [24]www.machineryandequipment.com [25]www.muezhestindia.com [26]www.spxprocessequipment.com [27]www.tuongan.com.vn [28]www.vocarimex.com.vn [...]... án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD: TS.Lại Mai Hương lượng chất béo rắn ở nhiệt độ đó Yêu cầu của shortening là không được quá cứng ở 10- 16,50C và không được quá xốp ở 32,2 – 37,8 0C Nguyên liệu sản xuất shortening đa năng thường sử dụng dầu bông hydro hóa hoàn toàn , mỡ bò, dầu cọ có SFI = 15-25.[11] - Các bước cơ bản để sản xuất shortening đa năng: các bước tương tự như sản suất shortening. .. khi trộn shortening vào bề mặt sản phẩm sẽ khô khi sờ vào và không bò rỉ chất béo ra ngoài Bảng 1.6: SFC của các loại shortening[ 6] Loại shortening Hàm lượng chất béo rắn tại một số nhiệt độ( %) 100C 21.10C 26.70C 33.30C 37.80C 400C 23 19 14 11 All purpose shortening 26 19 13 7 34 28 27 22 18 Icing shortening 23 20 18 12 4 Pie crust shortening Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening Fluid shortening. .. sung vào sản phẩm với hàm lượng 0.02%-0.06% Khả năng chống oxy hóa của vitamin E khi sử dụng kèm với acid citric hoặc acid ascorbic 1.3 PHÂN LOẠI SHORTENING - Có 2 khóa phân loại shortening:  Phân loại theo cấu trúc shortening  Phân loại theo mục đích sử dụng của shortening 1.3.1 .Phân loại theo cấu trúc[11,[16] - Shortening được chia làm 3 dạng: shortening dạng bán rắn dẻo; shortening lỏng; shortening. .. vonfram - Thiết kế phù hợp: cho phép mở rộng năng suất thiết bò với việc tăng số ống làm lạnh mà không tăng thêm diện tích sàn vì ta có thể đặt thêm trên đỉnh của thiết bò - Khả năng trao đổi nhiệt lớn: các xy lanh được phủ nhiều lớp crom và mỗi xy Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD: TS.Lại Mai Hương lanh được gấp nếp ra bên ngoài giúp làm tăng bề mặt truyền nhiệt - Hiệu suất cao: nhiệt... Đông Nam Bộ nên vấn đề tiêu thụ sản phẩm là khá dễ dàng CHƯƠNG 2 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SHORTENING 2.1 MỘT SỐ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SHORTENING 2.1.1.Quy trình sản xuất shortening dạng bán rắn (plasticized shortening) [21] Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD: TS.Lại Mai Hương Các loại dầu tinh luyện, chất nhũ hóa Tác nhân gia nhiệt Phối liệu 600C Nước ra Khí N2 ( 13% khối Nóng... Không đồng trục Hình 2.5: các dạng trục gắn trong thiết bò làm lạnh nhanh Các thiết bò trao đổi nhiệt bề mặt quét thường sử dụng  Kombinator 250L[21] - Thiết bò thường được dùng để sản xuất với quy mô sản xuất lớn sản xuất các sản phẩm có độ nhớt cao như margarine, shortening Thiết bò có thể vừa sử dụng cho thanh trùng vừa làm lạnh sản phẩm Ưu điểm của thiết bò - Tính bền lâu: hoàn toàn cách nhiệt,... bột, hạt 1.3.1.1 .Shortening dạng bán rắn dẻo ( plasticized shortening) [11] - Shortening này được ứng dụng làm môi truyền trao đổi nhiệt, tạo độ trơn bóng cho sản phẩm thực phẩm, tạo mùi cho sản phẩm chiên, tăng thời gian sử dụng sản phẩm, tác dụng giữ khí và là chất tạo cấu trúc cho các sản phẩm bánh ngọt, icing, filling, cream, whipped toppings… Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD:... bò dính - Shortening này có thành phần chứa chất béo hydro hóa không hoàn toàn với một lượng cao các acid béo 18-C và dầu thực vật (dầu dừa, dầu cọ) với tỷ lệ Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD: TS.Lại Mai Hương acid lauric cao theo tỉ lệ 40-60, chất nhũ hóa 1-5% (ester của polyglycerol với acid beo cao phân tử) 1.3.2.6 .Shortening dùng cho bánh mì (bread shortening) [6] - Shortening. .. không gỉ Dao gạt được gắn với motor, quay quanh trục, cào lớp dầu đặc bám trên thành thiết bò điều này sẽ làm tăng khả năng trao đổi nhiệt đồng thời hòa trộn thành phẩm.[26] Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD: TS.Lại Mai Hương Hình 2.4: Cấu tạo trong của thiết bò làm lạnh nhanh - Tùy loại sản phẩm sản xuất mà hai ống hình trụ có thể được đặt đồng trục, không đồng trục hoặc ống trụ lớn... hóa sản phẩm Thực hiện: tùy theo từng loại shortening cần sản xuất và yêu cầu chức năng mong muốn có ở shortening mà ta có các công thức phối trộn khác nhau Một số công thức phối trộn cụ thể của một số sản phẩm shortening Shortening lỏng[14] Nguyên liệu Thành phần (%) Dầu nành tinh luyện 84,2 Monoglyceride và diglyceride 6 Ethoxylated mono-diglyceride 4,9 Sodium stearin -2- lactylate 4,9 Pastry shortening[ 8] ... án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD: TS.Lại Mai Hương cho người tiêu dùng nên sản phẩm dùng phổ biến Do đó, em chọn shortening đa sản phẩm cho phân xưởng sản xuất, với suất phân xưởng. .. tuần sản xuất: Bảng3.7: Khối lượng nguyên liệu bán thành phẩm vào thiết bò quy trình sản xuất shortening cho mẻ Bảng 5.1: Bảng tổng hợp công suất thiết bò Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening. .. thể đặc Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD: TS.Lại Mai Hương trưng shortening_ nguyên liệu sản xuất shortening Mỹ 1970, 1975 đạt 16% nguồn nguyên liệu sản suất shortening Đến