Thiết kế nhà máy chế biến cà phê theo hai dây chuyền chế biến cà phê nhân với năng suất 20000 tấn cà phê nhân năm và chế biến cà phê bột với năng suất 1500 tấn cà phê bột năm

ĐẶT VẤN ĐỀ Trong xu toàn cầu hóa hội nhập kinh tế quốc tế nay, nghành công nghiệp thực phẩm chiếm vị quan trọng đời sống kinh tế xã hội giới nói chung Việt Nam nói riêng Qua 30 năm xây dựng đổi mới, ngành công nghiệp thực phẩm Việt Nam bước đáp ứng nhiều sản phẩm thiết yếu cho kinh tế, phục vụ nhu cầu nước, thay nhập tham gia xuất Nhiều sản phẩm có sức cạnh tranh cao thị trường nước quốc tế Với dân số 90 triệu người, tốc độ tăng trưởng kinh tế nhanh, nhu cầu vật chất tinh thần người dân Việt Nam bước nâng lên, nhu cầu sản phẩm thực phẩm, không nhắc đến loại thức uống có mặt thị trường, đặc biệt loại cà phê, hay sản phẩm từ cà phê Thói quen sử dụng thực phẩm chế biến từ cà phê hình thành phát triển nhanh Hiện nay, Việt Nam toàn giới, cà phê loại thức uống sử dụng rộng rãi phổ biến, với hương vị đặc trưng hấp dẫn, cà phê đem lại cảm giác đặc biệt khó quên cho người sử dụng Cà phê, hương vị độc đáo có vai trò định sức khỏe người Trong cà phê hoạt chất chủ yếu cafein có tác dụng kích thích thần kinh, gây hoạt động minh mẫn cho trí óc tăng cường hoạt động phận khác thể, xúc tiến tuần hoàn máu, chống mệt mỏi cho thể người Bên cạnh cà phê loại nông sản có giá trị cao, góp phần thúc đẩy kinh tế lên, thu lại nguồn lợi lớn cho đất nước Ở Việt Nam cà phê mặt hàng xuất có giá trị kinh tế lớn Trong tháng 10 năm 2015, tổng sản lượng cà phê xuất 84 nghìn tấn, với giá trị đạt 160 triệu USD, đưa khối lượng xuất cà phê 10 tháng đầu năm 2015 ước đạt 1,05 triệu với tổng giá trị 2,13 tỷ USD Hiện nay, Việt Nam nước đứng thứ giới xuất cà phê Vùng Tây Nguyên rộng lớn, với khí hậu đất đai thích hợp cho việc phát triển cà phê nên diện tích sản lượng không ngừng tăng năm qua Việc trồng cà phê có ý nghĩa kinh tế lớn, đem lại lợi nhuận cao, vừa giải vấn đề việc làm cho người dân góp phần phủ xanh đất trống, chống lũ lụt, xói mòn Mặc dù sản lượng cà phê không ngừng tăng năm qua chủ yếu để xuất nguồn ngoại tệ thu không cao Tình trạng chưa trọng đến công tác thu hoạch, bảo quản chế biến cà phê, chủ yếu xuất dạng nhân xô, chất lượng không ổn định nên thường bị ép giá Xuất phát từ tình hình thực tế để tạo nhiều sản phẩm đảm bảo chất lượng, giải đầu cho bà nông dân việc xây dựng thêm nhà máy chế biến cà phê địa bàn Tây Nguyên yêu cầu cấp thiết, có khai thác tốt tiềm năng, mạnh vùng, góp phần xây dựng đất nước giàu mạnh Chính định thực đề tài: Thiết kế nhà máy chế biến cà phê theo hai dây chuyền: chế biến cà phê nhân với suất 20000 cà phê nhân/năm chế biến cà phê bột với suất 1500 cà phê bột/năm PHẦN LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT 1.1 Tính khả thi Đời sống tinh thần vật chất người Việt Nam giới nói chung ngày nâng cao, kéo theo nhu cầu thưởng thức sản phẩm thực phẩm tăng lên, sản phẩm chế biến từ cà phê phổ biến sử dụng rộng rãi Việt Nam, với điều kiện khí hậu địa lý thích hợp với việc phát triển cà phê, tạo hương vị riêng biệt chỗ đứng bền vững thị trường giới cho cà phê Việt Nam Những năm qua, tương lai, sản lượng diện tích trồng cà phê không ngừng tăng lên, cộng thêm nhu cầu sử dụng thị trường xuất rộng lớn Tuy nhiên hàng năm sản phẩm cà phê nhân Việt Nam xuất thường thấp giá mặt chung giới, mà nguyên nhân chủ yếu chất lượng cà phê nhân kém, lý công tác thu hái, chế biến không đảm bảo, sở sản xuất nhỏ lẻ với máy móc, thiết bị không hoàn chỉnh, điều kiện vệ sinh Do việc đầu tư xây dựng nhà máy chế biến cà phê nâng cao chất lượng cà phê nhân, cà phê rang xay Nâng cao tính chủ động trình sản xuất, bảo quản xuất tạo điều kiện để cao giá trị cà phê sản phẩm sau chế biến bảo vệ môi trường Vì vậy, “Thiết kế xây dựng phân xưởng chế biến cà phê nhân phân xưởng sản xuất cà phê bột ” điều cần thiết để đáp ứng nhu cầu nước 1.2 Tình hình tiêu thụ xuất cà phê a Tình hình tiêu thụ Trên thị trường giới nay, Mỹ nước tiêu thụ sản lượng cà phê nhiều Theo khảo sát Hiệp hội cà phê quốc gia Mỹ, khoảng 83% người trưởng thành Mỹ uống cà phê, tăng so với số 78% năm ngoái Theo khảo sát Hiệp hội, 63% số người trưởng thành quốc gia uống cà phê ngày [20] Bảng 1.1 Các nước tiêu thụ cà phê nhiều giới ĐV: Nghìn bao (60kg) Quốc gia 2010/11 2011/12 2012/13 2013/14 2014/15 Liên Minh Châu Âu 42.220 46.210 44.250 42.560 45.650 Mỹ 22.833 23.351 23.392 24.381 25.161 Brazil 19.420 20.025 20.110 20.100 25.100 Nhật 6.900 6.925 7.370 7.610 7.850 Nga 4.190 3.700 4.070 4.145 4.400 Philipphin 2.825 3.600 4.405 3.760 3.920 Canada 3.375 3.390 3.555 3.875 3,900 Ethiopia 2.860 3.050 3.055 3.120 3.125 Indonexia 1.690 2.380 2.670 2.790 3.050 Thụy sỹ 2.180 2.175 2.340 2.325 2.350 Thế giới 134.087 141.604 141.973 142.416 147.628 Nguồn: USDA, Coffee: World Markets and Trade Tại Việt Nam, nước xuất cà phê đứng thứ giới, tình hình tiêu thụ cà phê thị trường nội địa lại thấp nhiều so với nước sản xuất cà phê lớn khác, chiếm khoảng 10% tổng sản lượng cà phê nước Thị trường cà phê Việt Nam chia thành phân khúc rõ ràng Cà phê rang xay (cà phê phin) chiếm khoảng 2/3 lượng cà phê tiêu thụ, lại cà phê hòa tan Theo nghiên cứu Học viện Marketing Ứng dụng I.A.M thói quen sử dụng cà phê, 65% người tiêu dùng có sử dụng cà phê Việt Nam uống cà phê lần/tuần, nghiêng nam giới (59%) Riêng cà phê hòa tan có 21% người tiêu dùng sử dụng cà phê hòa tan từ đến lần tuần, nghiêng nhóm người tiêu dùng nữ (52%) [23] Sức tiêu thụ cà phê Việt Nam thấp, Việt Nam sử dụng chừng 5% cà phê thô để chế biến, tỷ lệ Brazil 50% Bảng 1.2 Sản lượng tiêu thụ cà phê nội địa 2013/14 2014/15 2015/16 Tháng 10 năm 2013 Tháng 10 năm 2014 Tháng 10 năm 2015 Cà phê bột 1.788 1.917 2.250 Cà phê hòa tan 220 300 350 Nguồn: GTA, Bộ công Thương Việt Nam, Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ [23] Bảng 1.3 Tính toán nhu cầu tiêu dùng cà phê nội địa đến năm 2030 ĐV: 1000 Năm Sản lượng 2010 50 2015 55 2020 57 2030 60 Nguồn: Bộ Nông Nghiệp PTNT b Tình hình xuất Theo kết năm 2014, Việt Nam đứng thứ hai (sau Brazil) danh sách nhà xuất cà phê lớn giới Biểu đồ 1.1 Xuất cà phê Việt Nam theo Châu Lục (2013) Nguồn: Bộ Công Thương Việt Nam [25] Biểu đồ 1.2 Khối lượng kim ngạch xuất cà phê nhân (2014 – 2015) Nguồn: Tổng cục thống kê Việt Nam, GTA, doanh nghiệp xuất [27] Bảng 1.4 Thị trường xuất cà phê bột (2014-2015) Thị Trường Đơn vị (nghìn bao) Mỹ 297,5 Tây Ban Nha 79,73 Thụy Sỹ 39,27 Nam Phi 20,23 Anh 20,23 Tổng 456,96 Nguồn: Bộ NN&PTNT, Bản đồ Thương mại toàn cầu (GTA) thương nhân nước [26] c Xu hướng cho ngành cà phê Việt Nam  Về cà phê nhân Mỹ tiếp tục thị trường xuất lớn doanh nghiệp xuất cà phê nhân Việt Nam Trung Quốc thị trường nhập tiềm Việt Nam tăng diện tích sản lượng cà phê bền vững công ty rang xay lớn giới Nestlé, Starbucks, D.E Master Blenders 1753, Kraft Food Group, Tchibo đồng thời lên tiếng việc tăng tỉ lệ cà phê bền vững nguyên liệu sản xuất họ (theo Coffee in the United States: Sustainability Trends)  Về cà phê bột hòa tan: Thị trường cà phê bột hòa tan Việt Nam hấp dẫn doanh nghiệp thể chỗ nhà máy Nestlé, Vinacafé Biên Hòa, Trung Nguyên hoạt động hết công suất họ mở rộng quy mô sản xuất lên, việc công ty cà phê Ngon Ấn Độ chuyên sản xuất cà phê hòa tan lớn Châu Á cụm Công Nghiệp huyện Cư Kuin, Đắk Lắk với công suất 10.000 tấn/năm vào hoạt động năm gần Tuy Việt Nam có nhiều loại cà phê hòa tan chủ yếu cà phê truyền thống Trong tương lai với tham gia nhiều thương hiệu cà phê đặc biệt, thị trường cà phê giới phân chia lại định hình rõ ràng 1.3 Địa điểm Đắk Lắk có địa hình có hướng thấp dần từ đông nam sang tây bắc Khí hậu toàn tỉnh chia thành hai tiểu vùng Vùng phía tây bắc có khí hậu nắng nóng, khô hanh mùa khô, vùng phía đông phía nam có khí hậu mát mẻ, ôn hoà Thời tiết chia làm mùa rõ rệt mùa mưa mùa khô Mùa mưa thường tháng đến tháng 10 kèm theo gió tây nam thịnh hành, tháng có lượng mưa lớn tháng 7, 8, lượng mưa chiếm 80-90% lượng mưa năm Riêng vùng phía đông chịu ảnh hưởng đông Trường Sơn nên mùa mưa kéo dài tới tháng 11 Mùa khô từ tháng 11 đến tháng năm sau, mùa độ ẩm giảm, gió đông bắc thổi mạnh, bốc lớn, gây khô hạn nghiêm trọng Lượng mưa trung bình nhiều năm toàn tỉnh đạt từ 1600– 1800 mm + Hướng gió Đông Bắc + Nhiệt độ trung bình 23,3 C Độ ẩm trung bình 82% + Cụm công nghiệp Cư Kuin, Huyện Cư Kuin, Tỉnh Đắk Lắk, phía Đông giáp Khánh Hòa, phía Bắc giáp với Gia Lai, phía Nam giáp với Lâm Đồng, thuận lợi cho giao thông lại với Tỉnh lân cận thuận lợi cho việc vận chuyển nguyên liệu tiêu thụ sản phẩm Bên cạnh đó, Huyện Cư Kuin có điều kiện đất đai khí hậu phù hợp nên cà phê phát triển tốt đem lại thu nhập cao cho người dân + Cụm công nghiệp Cư Kuin có mặt rộng lớn nên thích hợp để xây dựng nhà máy vừa đảm bảo diện tích vừa đảm bảo mặt kết cấu xây dựng + Diện tích: Tổng diện tích cụm công nghiệp 75 ha, với tiêu sử dụng đất sau: [19] - Đất công nghiệp chiếm 68 %; - Đất giao thông chiếm 12 %; - Đất xanh + bến bãi chiếm 10 % - Đất công trình công cộng, dịch vụ chiếm %; - Đất công trình phụ trợ chiếm % Hình 1.1 Quy hoạch tổng thể Cụm Công Nghiệp Cư Kuin 1.4 Nguồn nguyên liệu Ở nước ta, Tây Nguyên khu vực có diện tích sản lượng cà phê lớn nước, đóng vai trò chủ đạo việc cung cấp nguyên liệu cho hầu hết nhà máy sản xuất cà phê nước Theo thông tin cập nhật từ Bộ NN & PTNT, Sở NN & PTNT tỉnh sở cà phê địa phương, doanh nghiệp xuất thương nhân nước, diện tích cà phê khu vực Tây Nguyên 563.740 ha, diện tích trồng 15.000 ha, diện tích cho thu hoạch sản phẩm đạt 548.740 ha, tổng sản lượng khoảng 1,25 triệu Đắk Lắk lại Tỉnh có diện tích sản lượng cà phê lớn khu vực Tây Nguyên với 210.000 ha, diện tích trồng 3.000 ha, tổng sản lượng khoảng 461.250 Đắk Lắk có nhiều huyện trồng cà phê như: MaD’rak, Krôngbông, Krông Nô, CưJut, Dakmin, ChưM’nga, Ea Sup, Krông Eana, KrôngPach….Đó huyện cung cấp nguồn cà phê cho nhà máy Ngoài ra, ta vận chuyển nguồn nguyên liệu cà phê từ Tỉnh khác như: Lâm Đồng, Gia Lai, Kon Tum… Do vậy, việc chọn địa điểm đặt nhà Tỉnh Đắk Lắk làm giảm chi phí vận chuyển, đảm bảo chất lượng nguyên liệu trước đưa vào sản xuất 1.5 Đường giao thông Nhà máy địa điểm thuận tiện cho việc giao thông - Đường bộ: Nhà máy nằm sát Tỉnh lộ 10, cách Quốc lộ 27 khoảng 05 km thuận lợi cho việc nhập nguyên liệu phân phối sản phẩm - Đường thủy: Nhà máy cách cảng Nha Trang khoảng 165 km sử dụng cảng để phân phối sản phẩm nước - Đường sắt: Nhà máy dùng ô tô vận chuyển sản phẩm ga Nha Trang, đóng Container để đưa sản phẩm khắp nơi 1.6 Năng suất Nhu cầu cà phê người dân ngày tăng để đáp ứng lượng cà phê tiêu thụ nước xuất khẩu, cần phải xây dựng phân xưởng chế biến cà phê có suất cao đảm bảo chất lượng đồng thời phù hợp với sản lượng cà phê địa phương Do đó, việc xây dựng phân xưởng sản xuất cà phê nhân với suất 20.000 sản phẩm/năm phân xưởng phụ sản xuất cà phê bột suất 1.500 tấn/năm yêu cầu cần thiết phải xây dựng 1.7 Nguồn cung cấp lượng - Điện: Hiện có đường dây trung áp 22kv vào cụm công nghiệp đảm bảo cấp điện ổn định Để đảm bảo hoạt động phân xưởng liên tục, nhà máy chuẩn bị máy phát điện dự phòng - Nước: Nguồn nước phân xưởng lấy chủ yếu từ sông Krông Ana bơm từ giếng khoan sau qua hệ thống xử lý đưa vào sản xuất - Nhiên liệu: Nhiên liệu dùng cho nhà máy bao gồm: Than antraxit dùng để đốt lò sấy cà phê, xăng dùng cho xe ô tô phân xưởng dùng dầu bôi trơn để bôi trơn thiết bị trình sản xuất 1.8 Nguồn nhân lực + Việc xây dựng nhà máy giải phần lao động khu vực, tiết kiệm tiền đầu tư xây dựng khu nhà công trình phụ khác, tạo điều kiện cho tỉnh nhà phát triển + Cán kỹ thuật công nhân đào tạo từ trường Đại học, Cao đẳng, Trung cấp khu vực Tây Nguyên Đại Học Tây Nguyên,…Yêu cầu chung phải đảm bảo vận hành phân xưởng ổn định giải khắc phục có cố xảy 1.9 Thị trường tiêu thụ Mặc dù nhà máy chế biến cà phê nằm Tây Nguyên không thuận lợi vùng khác nằm gần nhiều tuyến đường quốc lộ nên việc phân phối sản phẩm tương đối thuận lợi Hơn nữa, chất lượng sản phẩm cà phê Tây Nguyên cao nên thị trường nước ưa chuộng 1.10 Hợp tác hóa Nhà máy hợp tác hóa liên hợp hóa với nhà máy lân cận Cụm công nghiệp Cư Kuin nhà sản xuất cà phê Ngon, đồng thời hợp tác hóa với nhà máy tỉnh khác thuận lợi cho việc đầu tư trang thiết bị, máy móc, phát triển nâng cấp, cải tiến kỹ thuật nhà máy đồng thời qua hợp tác tạo điều kiện cho việc sử dụng chung công trình giao thông vận tải, cung cấp điện, nước… Sản phẩm cà phê tiêu thụ nhanh chóng nhờ tính chất gắn bó chặt chẽ nhà máy nên giải đầu cho sản phẩm cà phê 1.11 Xử lý chất thải Nước thải trình sản xuất không đạt yêu cầu để thải trực tiếp môi trường cần xử lý, nước thải sinh hoạt, vệ sinh nhà máy đưa vào hệ thống cống rãnh nhà máy đến bể xử lý nước trước thải môi trường Các chất thải rắn nên xử lý cách đào hố để chôn tránh gây ô nhiễm cho người dân, chất thải dạng vỏ trấu sử dụng làm nhiên liệu Trên hệ thống thoát nước thải có hố ga xây gạch có kích thước 700x700mm sâu trung bình 1.5m Ống thoát nước thải ống uPVC có đường kính D=200mm 10 ⇒ ∑ DT = 985000 triệu đồng/năm 10.4.8 Nộp ngân sách nhà nước - Nộp ngân sách cho nhà nước trích 25%; kèm theo 10% thuế GTGT so với tổng doanh thu nhà máy năm: - Chi phí cho nộp ngân sách là: NS = (0,25 + 0,1) × 985000 = 344750 triệu đồng 10.4.9 Lợi nhuận nhà máy - Lợi nhuận nhà máy tính theo khoản thừa năm: L = DT - Chđ - NS = 9272,6661 triệu đồng - Thời gian thu hồi vốn: T = Vcd 30462,8312 = = 3,32 L 9272,6661 Vậy thời gian để nhà máy thu hồi vốn đầu tư năm tháng 125 PHẦN 11 AN TOÀN LAO ĐỘNG, VỆ SINH CÔNG NGHIỆP VÀ KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM 11.1 An toàn lao động An toàn lao động nhà máy đóng vai trò quan trọng, ảnh hưởng lớn đến trình sản xuất Vì cần phải đặc biệt quan tâm phổ biến rộng rãi công nhân viên phân xưởng hiểu rõ tầm quan trọng Cần phải có quy định, biện pháp chặt chẽ để đề phòng cách có hiệu 11.1.1 Các nguyên nhân gây tai nạn Tổ chức lao động liên hệ phận không chặt chẽ Các thiết bị bảo hộ lao động thiếu không đảm bảo an toàn Ý thức chấp hành kỷ luật công nhân chưa cao Vận hành máy móc không quy trình kỹ thuật Trình độ thao tác công nhân yếu Các thiết bị hệ thống bảo vệ bảo vệ không an toàn 11.1.2 Biện pháp hạn chế tai nạn lao động Lắp đặt thiết bị phù hợp với quy trình sản xuất, thiết bị có động cần phải có thiết bị che chắn như: máy xát, đánh bóng, sàng, quạt… Phân xưởng phải có sơ đồ hướng dẫn quy trình vận hành cho loại thiết bị Kho xăng, dầu chất dễ cháy nổ phải đặt xa nguồn nhiệt Cấm hút thuốc hay sử dụng lửa phân xưởng sản xuất Thường xuyên kiểm tra sửa chữa thiết bị máy móc Xử phạt nghiêm trường hợp vi phạm nội quy an toàn lao động 11.1.3 Những yêu cầu an toàn lao động 11.1.3.1 Ánh sáng Sản xuất phải đảm bảo đủ ánh sáng chiếu vào để công nhân làm việc an toàn 126 11.1.3.2 An toàn điện Các mạch điện phải kín, đặt nơi khô Mỗi thiết bị điện phải có hệ thống báo động riêng có cố, có rơle tự ngắt tải Mọi thiết bị phải nối đất 11.1.3.3 An toàn sử dụng thiết bị Để đảm bảo an toàn điện cần phải thực theo quy định sau: + Phải che chắn thiết bị phận mạng điện để tránh nguy hiểm tiếp xúc bất ngờ vào vật dẫn điện + Phải chọn điện áp sử dụng thực nối đất nối dây trung tính thiết bị điện thắp sáng theo quy định chuẩn + Nghiêm chỉnh sử sụng thiết bị, dụng cụ an toàn bảo vệ làm việc + Tổ chức kiểm tra, vận hành theo quy tắc an toàn + Phải thường xuyên kiểm tra hệ thống cách điện hệ thống điện 11.1.3.4 Phòng chống ồn rung Tiếng ồn rung gây ảnh hưởng đến sức khỏe công nhân làm giảm suất làm việc, ảnh hưởng đến hiệu suất tuổi thọ máy móc Vì để hạn chế giảm đến mức thấp tiếng ồn chống rung cần: + Cần có thiết bị cách âm tốt nơi có độ ồn cao + Bọc thiết bị chịu rung động vật liệu hút giảm rung động có nội ma sát lớn bitum, cao su, chất dẻo… 11.1.3.5 Chống sét Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp (đánh thẳng) + Dây dẫn sét xuống đất + Trang bị nối đất + Dùng cột thu lôi vị trí cao 11.2 Vệ sinh xí nghiệp Vệ sinh xí nghiệp vấn đề quan trọng hàng đầu nhà máy thực phẩm Điều làm cho môi trường nhà máy 127 đẹp, tạo tâm lý thoải mái cho công nhân, tăng hiệu làm việc mà góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm Xí nghiệp phải sẽ, thoáng mát Cần có thảm cỏ hệ thống xanh khuôn viên nhà máy nhằm tạo không khí lành Phải định kỳ khử trùng toàn nhà máy, đặc biệt kho nguyên liệu, thành phẩm Chống xâm nhập mối, mọt, chuột Các mương rãnh thoát nước phải luôn thông Vệ sinh xí nghiệp bao gồm vấn đề sau: cấp thoát nước, thông gió, chiếu sáng… 11.2.1.Vệ sinh cá nhân Vấn đề đặc biệt cần thiết cho công nhân lao động trực tiếp Khi vào nhà máy phải mặc đồng phục, đeo trang Không ăn uống khu sản xuất, thực khám sức khỏe định kì cho công nhân 11.2.2 Vệ sinh thiết bị Các thiết bị phải vệ sinh thường xuyên định kì thời điểm cố định thiết bị ngừng vận hành 11.2.3 Phòng cháy chữa cháy Đây công tác đôi với an toàn lao động Phòng chống cháy tốt đảm bảo an toàn lao động, bảo vệ tài sản, tính mạng cho cán công nhân viên Vòi nước chữa cháy phải lắp đặt trực tiếp đài nước kiểm tra van khóa thường xuyên Để đảm bảo an toàn sản xuất cần thực tốt nội quy: + Thường xuyên kiểm tra mạch điện, hệ thống dây dẫn + Các thiết bị tách kim loại phải làm bề mặt thường xuyên + Các loại phế liệu, nguyên vật liệu dễ cháy phải thu dọn gọn gàng 11.3 Kiểm ta sản xuất 11.3.1 Mục đích Cà phê loại nông sản mà phẩm chất chịu ảnh hưởng giai đoạn trình sản xuất, kể từ trồng trọt chế biến bảo quản Do muốn cho chất lượng cà phê bảo đảm phải cẩn thận việc kiểm tra khâu xử lý biến cố trình sản xuất 128 Mục đích: + Phát khắc phục kịp thời sai sót trình sản xuất Hợp lý hóa sản xuất, nâng cao chất lượng sản phẩm, nâng cao tuổi thọ máy móc thiết bị + Kiểm tra để nâng cao tinh thần trách nhiệm cán công nhân Đánh giá chất lượng xác khâu sản xuất, tránh tượng hư hỏng nguyên nhân 11.3.2 Yêu cầu việc kiểm tra sản xuất Kiểm tra thông số kĩ thuật chủ yếu giai đoạn, kiểm tra nguyên liệu vào công đoạn Dùng phương pháp nhanh đơn giản cho kết ngay, để đảm bảo hoạt động liên tục nhà máy Kiểm tra cần xác để giúp cho việc đảm bảo thông số kĩ thuật qúa trình sản xuất Việc kiểm ta phải tiến hành thường xuyên khắp khâu chủ yếu công đoạn Khi xảy cố phải kịp thời xử lý 11.3.3 Kiểm tra nguyên liệu Kiểm tra chất lượng cà phê - Khi thu nhận cà phê: + Kiểm tra tỷ lệ xanh, chín + Kiểm tra nứt vỡ + Kiểm tra nẫu, mốc, lên men - Trước đưa vào sản xuất: tiến hành kiểm tra nhập nguyên liệu Nếu có thay đổi rõ rệt chất lượng phải thông báo cho phòng kỹ thuật công nghệ để có biện pháp xử lý 11.3.4 Kiểm tra công đoạn sản xuất 11.3.4.1.Kiểm tra công đoạn rửa phân loại Kiểm tra lượng nước vào máy Kiểm tra trình tách kim loại tạp chất có khối cà phê Tiến hành kiểm tra thường xuyên mẻ nhằm đảm bảo cho trình sản xuất liên tục 129 11.3.4.2 Kiểm tra công đoạn xát Kiểm tra tốc độ quay vòng máy Kiểm tra tỷ lệ vỏ lẫn khối hạt, tỷ lệ dập, tỷ lệ nguyên 11.3.4.3 Kiểm tra công đoạn lên men Kiểm tra nhiệt độ lên men Kiểm tra chất lượng nước dùng lên men Nên kiểm tra lần thời gian lên men 11.3.4.4 Kiểm tra công đoạn sấy Kiểm tra nhiệt độ buồng đốt nhiệt độ mặt sàng Kiểm tra độ ẩm hạt Kiểm tra tốc độ vòng quay trống, nhiệt độ trình sấy trống 11.3.4.5 Công đoạn bảo quản Kiểm tra kho: Thông gió, độ ẩm kho, vệ sinh kho cho hợp lý 11.3.4.6 Kiểm tra công đoạn xát khô Khi xát ý đến thủy phần hạt Kiểm tra vận tốc trục Kiểm tra khe hở dao trục 11.3.4.7 Công đoạn đánh bóng Kiểm tra nhiệt độ khối cà phê sau thiết bị đánh bóng không vượt 550C Kiểm tra lẫn vỏ trấu, độ bóng hạt, hạt vỡ nứt 11.3.4.8 Công đoạn phân loại Kiểm tra chất lượng hạt theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 4193:2005) 11.4 Các phương pháp kiểm tra cà phê thành phẩm [11, tr 111 – 157] 11.4.1 Đánh giá phẩm chất cà phê phương pháp cảm quan Đánh giá phẩm chất cà phê phương pháp cảm quan tức xác định phẩm chất hạt cà phê hình thức bên giá trị bên qua cảm giác người kiểm tra 130 - Đánh giá hình thức bên gồm có: Màu sắc hạt, độ căng bóng bề mặt hạt, độ đồng hạt Có màu sắc tự nhiên hạt Đối với cà phê chè có màu xanh xám, cà phê vối có màu xám xanh, cà phê mít có màu xanh, lục vàng Hạt phải đồng - Xác định thử nếm: Thử nếm khâu quan trọng để đánh giá chất lượng cà phê chủ yếu hương vị Phương pháp thử nếm cho kết nhanh chóng đáp ứng với yêu cầu sản xuất Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến thử nếm, chủ yếu là: + Tính chất cà phê (giống, loại, đất đai trồng cà phê) + Nhiệt độ rang cà phê + Độ mịn bột cà phê + Tính chất nước pha cà phê + Kỹ thuật pha chế cà phê + Người thử nếm 11.4.2.Chuẩn bị mẫu để phân tích kiểm nghiệm Muốn phân tích đánh giá chất lượng cà phê thật xác số liệu cụ thể phương pháp đánh giá cảm quan cần thiết phải tiến hành phân tích lý học Để trình phân tích kết thu xác chuẩn bị mẫu - Lấy mẫu đầu tiên: Dụng cụ lẫy mẫu xiên gồm hai ống rỗng lồng vào Khi lấy mẫu phải nhẹ tay xiên ống rỗng lồng vào bao, sau lấy mẫu rút xiên khỏi bao đổ vào chỗ chứa, điểm lấy mẫu trên, dưới, theo chiều dài bao - Lấy mẫu trung bình: Trộn kỹ mẫu dùng phương pháp chia chéo gạt mẫu hai phần Làm nhiều lần lúc có hai mẫu Mỗi mẫu thử trung bình phải có 600g 11.4.3 Phân tích lý học  Xác định hạt hoàn toàn hạt không hoàn toàn - Hạt hoàn toàn: Là hạt có màu sắc tự nhiên giống hạt Hạt nguyên vẹn, không bị bạc màu, xuống phẩm hư hỏng khác 131 - Hạt không hoàn toàn: Hạt xuống phẩm, hạt lép, hạt vỡ, hạt bám vỏ… - Hạt xuống phẩm: Hạt lúc đầu tốt bảo quản không tốt, bị ẩm gây nên bạc màu… + Hạt lép: Bề mặt hạt nhăn nheo, màu nhạt hạt bình thường, hạt xốp, nhẹ + Hạt vỡ: Hạt xay xát vỡ từ xát tươi hay xát khô + Hạt bám vỏ lụa: Hạt có vỏ lụa bám dày đặt bề mặt hạt + Hạt đen: Hạt có màu đen bên bên + Hạt hỏng: Là hạt hết phẩm chất cà phê thối, mốc hỏng - Cách xác định: Lấy mẫu thử trải khay trắng, nhặt hạt không hoàn toàn Gọi X phần trăm hạt không hoàn toàn X= a × 100 (%) b a: Tổng khối hạt không hoàn toàn b: Khối lượng mẫu thử  Xác định khối lượng riêng hạt cà phê - Khối lượng riêng đặc trưng cho độ mức độ chín hạt - Cách xác định: Dùng cân kỹ thuật cân 100g hạt cho vào xilanh có chia độ mm Trong xilanh có chứa nước, biết thể tích nước trước sau cho hạt ta biết thể tích hạt Khối lượng riêng tính: d= m (g/cm3) v Trong đó: m : Khối lượng hạt (g) v : Thể tích hạt (cm2)  Xác định dung trọng hạt cà phê - Dung trọng hạt cà phê trọng lượng lít hạt cà phê tính gam hay kg - Cách xác định: Dụng cụ đo dung trọng ống tích 1lít cân Hạt đổ vào phễu chảy từ từ xuống ống thể tích lít dùng dao gạt miệng ống để lấy lít đem cân Trọng lượng cân giá trị dung lượng 132 - Xác định dung trọng hạt phần cho ta biết chất lượng hạt, mà thực tế sản xuất cho ta tính toán sức chứa kho, suất thiết bị vận chuyển 11.4.4 Phân tích hóa học 11.4.4.1 Xác định độ ẩm hạt cà phê Ta dùng phương pháp chia chéo, lấy mẫu trung bình Mỗi mẫu thử khoảng 30 g cà phê nhân Dùng cối chày giã nhỏ mẫu thử, cho toàn vào lọ thủy tinh đậy nắp kin lắc Tiến hành: Lấy cốc sứ sấy thật khô đến khối lượng không đổi sau đổ vào cốc – 7g mẫu cân khối lượng G Đem sấy cốc có chứa mẫu tủ sấy có nhiệt độ 1050C giờ, lấy để nguội bình tách ẩm sau đem cân ghi khối lượng lại đem sấy, cân, đạt khối lượng không đổi G2 Độ ẩm tính: G1 − G2 W = G − G ×100% o 11.4.4.2 Xác định độ axit cà phê Lấy khoảng 50g hạt đem nghiền nhỏ thành bột ( bột qua rây 0,8 mm) Dàn mỏng bột kính bột dày khoảng 3-4mm Dùng kính khác ép lên, lấy kính Dùng thìa xúc bột 10 điểm khác nhau, lấy cân xác 5g Bột cho vào bình phải khô (bình dung tích 100-150ml) rót thêm vào 50ml nước cất Đậy nắp lại lắc đều, để yên 30 phút Thêm vào giọt phenolphtalein đem chuẩn độ NaOH 0,1N Độ axit xác định công thức: x= a * 100 * 100 10 * * 100 − w Trong đó: a : Số mol NaOH 0,1N dùng để trung hòa w : Độ ẩm hạt (%) 133 KẾT LUẬN Ngày kinh tế nước ta đà phát triển, mức sống người dân ngày nâng cao Do ngành công nghiệp cần phải tạo sản phẩm có chất lượng tốt để đáp ứng nhu cầu cho tiêu dùng xuất Vì vậy, đề tài : Thiết kế nhà máy chế biến cà phê theo hai dây chuyền: chế biến cà phê nhân với suất 20000 cà phê nhân/năm chế biến cà phê bột với suất 1500 cà phê bột/năm, đáp ứng phần nhu cầu thị trường, góp phần thúc đẩy kinh tế đất nước ngày phát triển Qua thời gian thực đồ án, hướng dẫn tận tình thầy giáo Nguyễn Quốc Sinh, giúp đỡ bạn bè nổ lực tìm tòi học hỏi thân, qua sách tham khảo thực tế, tìm hiểu nội dung sau: Đã đưa quy trình chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt quy trình chế biến cà phê bột Tính toán, lựa chọn thiết bị bố trí thiết bị phù hợp với suất nhà máy đảm bảo mặt kinh tế Cách thức tổ chức xây dựng nhà máy Một số nguyên tắc an toàn lao động vệ sinh nhà máy Qua trình làm đồ án, phần nắm kiến thức thiết kế nhà máy thực phẩm nói chung nhà máy sản xuất cà phê nói riêng, có cách nhìn tổng quan công nghệ sản xuất, cách bố trí lựa chọn thiết bị cho kinh tế hợp lý Tuy nhiên hạn chế mặt kiến thức nhận biết thực tế thân tài liệu tham khảo nhiều thiếu thốn nên đồ án nhiều thiếu sót Vì mong giúp đỡ, đóng góp ý kiến thầy cô bạn để đồ án hoàn thiện 134 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt: [1] Nguyễn Bốn, Hoàng Ngọc Đồng (1999), Nhiệt kỹ thuật, NXB Giáo dục [2] Nguyễn Văn Chước (1999), Kỹ thuật sấy, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [3] Đoàn Dụ, Bùi Đức Hợi, Mai Văn Lề, Nguyễn Như Thung (1983), Công nghệ máy chế biến lương thực, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [4] Đỗ Văn Đài, Nguyễn Trọng Khuông, Trần Quang Thảo, Võ Thị Ngọc Tươi, Trần Xoa (1992), Cơ sở trình thiết bị công nghệ hoá học - Tập 2, NXB Đại học trung học chuyên nghiệp [5] Nguyễn Văn May (2002), Giáo trình kỹ thuật sấy nông sản thực phẩm , NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [6] TS Đặng Minh Nhật (2006), Giáo án kỹ thuật sấy nông sản thực phẩm, Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng [7] Trần Văn Phú, Lê Nguyên Đương (1991), Kỹ thuật sấy nông sản, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [8] Trần Văn Phú (2002), Tính toán thiết kế hệ thống sấy, NXB Giáo dục, Hà Nội [9] Nguyễn Thọ (1991), Kỹ thuật công nghệ sấy sản phẩm thực phẩm, NXB Đà Nẵng [10] Hoàng Minh Trang (1984), Kỹ thuật chế biến cà phê, NXB Nông nghiệp, Hà Nội [11] Trần Thế Truyền (2006), Giáo trình sở thiết kế nhà máy, Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng [12] Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuông, Hồ Lê Viên (2004), Sổ tay trình thiết bị công nghệ hóa chất – Tập 1, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [13] Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuông, Phạm Xuân Toản (2004), Sổ tay trình thiết bị công nghệ hóa chất – Tập 2, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [14] Thiết bị Công ty Cổ phần Cơ Khí Vina Nha Trang [15] Thiết bị Công ty TNHH Cơ Khí Đại Phát 135 Tài liệu Internet: [16] Bài giảng Công nghệ sản xuất cà phê bột http://tailieu.vn/doc/bai-giang-cong-nghe-san-xuat-ca-phe-bot1684225.html, ngày 30/4/2014 [17] Công ty Cổ Phần Cơ Khí Vina Nha Trang http://www.vinanhatrang.vn/vi-VN [18] Công ty TNHH Cơ Khí Đại Phát http://www.cokhidaiphat.com.vn [19] Cụm công nghiệp Cư Kuin http://cukuin.daklak.gov.vn/post/385-cum-cong-nghiep-cu-kuin, ngày 14/11/2015 [20] Mỹ, thị trường tiêu thụ lớn giới http://giacaphe.com/42315/la-thi-truong-tieu-thu-ca-phe-lon-nhat-gioi/, ngày 2/10/2014 [21] Những tác dụng Cafein http://tcsportfood.com/caffeine-va-nhung-tac-dung-khong-ngo.html, ngày 20/11/2015 [22] Uống cà phê, lợi hại http://ykhoa.net/yhoccotruyen/voha/vh089.htm, ngày 30/10/2013 [23] Tiêu thụ cà phê nội địa http://www.vietrade.gov.vn/ca-phe/5060-thi-truong-ca-phe-viet-nam-qui-inam-2015-phan-2.html, ngày 19/5/2015 [24] Quản lý chất lượng cà phê http://tailieu.vn/tag/quan-ly-chat-luong-ca-phe.html, ngày 22/12/2014 [25] Tình hình xuất cà phê Việt Nam http://www.moit.gov.vn/vn/tin-tuc/2862/tinh-hinh-xuat-khau-ca-phe-cuaviet-nam-trong-nam-2013.aspx, ngày 07/03/2014 [26] Tình hình xuất cà phê bột http://vietnamcoffee.asia/ca-phe/rang-xay-va-pha-che-ca-phe-cafe/thitruong-xuat-khau-ca-phe-hat-rang-va-ca-phe-hoa-tan-nam-2015-14.html, ngày 16/12/2015 [27] Ngành cà phê Việt Nam niên vụ 2014/2015 http://www.vietrade.gov.vn/ca-phe/4322-nganh-hang-ca-phe-viet-nam-mua-vu201415-va-mot-so-du-bao-phan-2.html 136 MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG Sơ đồ 3.1 Dây chuyền sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt 21 Hàm ẩm: 56 Xác định Entanpy I’2: 56 DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH Hình 2.1 cà phê Arabica 11 Hình 2.2 Cà phê Robusta 11 Sơ đồ 3.1 Dây chuyền sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt 21 Hàm ẩm: 56 Xác định Entanpy I’2: 56 Hình 6.1 Máy rửa .63 Hình 6.2 Máy xát tách sót 64 Hình 6.4 Máy tách vỏ thịt 67 Hình 6.6 Máy đánh nhớt 69 Hình 6.7 Máy làm .70 Hình 6.9 Mấy sấy thùng quay 72 Hình 6.10 Máy tách tạp chất 73 Hình 6.11 Máy xát vỏ .74 Hình 6.12 Máy đánh bóng 75 Hình 6.13 Máy phân loại theo kích thước 76 Hình 6.14 Máy phân loại theo trọng lượng 77 Hình 6.15 Máy phân loại theo màu sắc Electronic Color Sorter (S – 2001) 78 Hình 6.16 Hệ thống cân đóng bao 79 Hình 6.17 Gầu tải .83 Hình 6.18 Băng tải vấu .84 Hình 6.19 Vít tải .84 Hình 6.20 Thiết bị rang 86 Hình 6.21 Bồn Ủ 88 Hình 6.22 Thiết bị nghiền 88 Hình 6.23 Sàng phân loại cà phê bột 89 Hình 6.24 Thiết bị đóng gói .91 Hình 7.1 Sơ đồ máy quản lý nhà máy 92 [...]... 2.2 Các loại sản phẩm từ cà phê quả tươi Các sản phẩm của cà phê rất đa dạng, sản phẩm ban đầu của cây cà phê là cà phê quả tươi Cà phê quả tươi qua quá trình sơ chế, chế biến sẽ cho ta cà phê nhân. Từ cà phê nhân qua quá trình chế biến công nghiệp sẽ cho ta các sản phẩm tinh chế là cà phê hoà tan, cà phê bột, cà phê sữa, vv Các sản phẩm tinh chế này được đem ra thị trường bán cho người tiêu dùng, là... của nó 2.2.3 Cà phê hòa tan Cà phê hòa tan hay cà phê uống liền là một loại đồ uống bắt nguồn từ cà phê dưới dạng bột cà phê và đã được nêm nếm sẵn theo khẩu vị và được chế biến bằng phương pháp rang, xay, sấy khô Cà phê hòa tan được sử dụng ngay bằng cách chế với nước sôi và khuấy đều là có thể sử dụng Loại cà phê này có thể bảo quản được lâu và dễ sử dụng Cà phê hòa tan là một loại cà phê có thể dễ... cho một số ngành chế biến thực phẩm - đồ uống Tùy theo các phương pháp chế biến, ta thu được sản phẩm cà phê nhân có chất lượng khác nhau Cà phê quả tươi sau khi qua các công đoạn tách thịt quả, lớp nhớt, vỏ trấu thu được cà phê nhân có màu vàng xanh hoặc màu xám, có mùi đặc trưng Cà phê nhân là nguyên liệu chính để sản xuất các loại cà phê bột và cà phê hòa tan, bên cạnh đó cà phê nhân còn được đưa... số ngành chế biến thực phẩm - đồ uống như bánh kẹo, rượu, nước giải khát 2.2.2 Cà phê bột Cà phê nhân sau khi qua quá trình rang, nghiền mịn ta thu được cà phê bột Cà phê bột có màu nâu cánh gián, có mùi thơm đặc trưng, mịn và nhẹ, là loại thức uống được sử dụng rộng rãi Cách sử dụng cà phê bột rất đơn giản, chỉ cần cho bột cà phê vào phin, ấn nhẹ, cho nước nóng vào và đợi nước chiết cà phê chảy xuống... các nước chủ yếu xuất khẩu cà phê dưới dạng cà phê nhân hay còn được gọi là cà phê nguyên liệu 2.2.1 Cà phê nhân Cà phê nhân đơn giản là cà phê hạt sống (green bean) chưa rang xay đã ở cuối cùng của giai đoạn sơ chế - không còn vỏ thóc, vỏ cơm Và có hay không có vỏ lụa tuỳ theo quy trình sơ chế Có nghĩa cà phê nhân là nguyên liệu chính 16 trong ngành công nghiệp chế biến cà phê rang xay, hòa tan Là... oxi hóa và bảo vệ làn da một cách hiệu quả Ngoài ra, cà phê chiết xuất được sử dụng để sản xuất thực phẩm chức năng giúp giảm cân, tác dụng giảm cân của cà phê chiết xuất là do hợp chất acid chlorogenic Cà phê khử cafein: Là cà phê thu được sau khi chiết cafein Cà phê pha: Nước cà phê thu được bằng cách dùng nước để chiết cà phê rang ở dạng bột hoặc bằng cách thêm nước vào cà phê chiết, cà phê hòa... Arabica [10] 2.1.2 Thành phần hóa học của quả cà phê 2.1.2.1 Thành phần của quả cà phê Quả cà phê sau khi thu hoạch đưa vào chế biến, nó gồm các phần sau đây: lớp vỏ quả, lớp nhớt (lớp thị quả), lớp vỏ trấu (vỏ thóc), lớp vỏ lụa, nhân cà phê Bảng 2.1 Tỷ lệ các thành phần của quả cà phê (tính theo % quả tươi) [10,tr12] Các loại vỏ và nhân Cà phê chè Cà phê vối - Vỏ quả 43 ÷ 45% 42% - Lớp nhớt 20 ÷ 23%... Thường thu hái vào tháng 12 và tháng 1 trong năm Cà phê Arabica là loài có giá trị kinh tế nhất trong số các loài cây cà phê Nó chiếm 61% các sản phẩm cà phê toàn thế giới Trên thị trường, cà phê Arabica được đánh giá cao hơn cà phê Robusta vì có hương vị thơm ngon và chứa ít hàm lượng caffein hơn Lượng cafein có trong nhân khoảng 1-3% tùy theo giống [10] 2.1.2.2 Cà phê Robusta Hình 2.2 Cà phê Robusta... cây cà phê Nguyên liệu dùng để chế biến cà phê ở nước ta cũng như trên thế giới, chủ yếu là giống Arabica và giống Robusta Hai giống này có thời gian thu hoạch khác nhau nên có thể bổ sung thời vụ cho việc trồng và thu hoạch giống chính 2.1.1 Đặc tính cây cà phê 2.1.1.1 Cà phê Arabica Hình 2.1 cà phê Arabica Thường gọi là cà phê chè, được trồng nhiều nhất trên thế giới, là loại cà phê ưa bóng mát và. .. hoặc cà phê hòa tan làm khô ở nhiệt độ thấp 18 PHẦN 3 CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 3.1 Dây chuyền công nghệ sản xuất cà phê nhân 3.1.1 Chọn phương pháp sản xuất [10]  Dựa theo TCVN 4193 : 2001 về yêu cầu kỹ thuật của cà phê nhân, cần chọn công nghệ sản xuất phù hợp nhất để tạo ra được chất lượng cà phê nhân thành phẩm đảm bảo các yêu cầu: - Màu sắc: Màu tự nhiên của mỗi loại cà phê nhân ... tài: Thiết kế nhà máy chế biến cà phê theo hai dây chuyền: chế biến cà phê nhân với suất 20000 cà phê nhân/ năm chế biến cà phê bột với suất 1500 cà phê bột /năm PHẦN LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT... loại sản phẩm từ cà phê tươi Các sản phẩm cà phê đa dạng, sản phẩm ban đầu cà phê cà phê tươi Cà phê tươi qua trình sơ chế, chế biến cho ta cà phê nhân. Từ cà phê nhân qua trình chế biến công nghiệp... yếu xuất cà phê dạng cà phê nhân hay gọi cà phê nguyên liệu 2.2.1 Cà phê nhân Cà phê nhân đơn giản cà phê hạt sống (green bean) chưa rang xay cuối giai đoạn sơ chế - không vỏ thóc, vỏ cơm Và có