Đề tài thiết kế nhà máy chế biến hải sản khô năng suất 1 tấn sản phẩm ca

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập – Tự – Hạnh phúc ..  KHOA HÓA BỘ MƠN CƠNG NGHỆ HĨA THỰC PHẨM NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên : TRẦN THỊ THIỆP Lớp : 09H2B Khoá: 2009 - 2014 Ngành : CƠNG NGHỆ HĨA THỰC PHẨM Tên đề tài THIẾT KẾ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN HẢI SẢN KHÔ NĂNG SUẤT TẤN SẢN PHẨM/CA Các số liệu ban đầu - Nguyên liệu sản xuất tôm sú - Sản xuất hai sản phẩm: tôm khô sống tơm khơ chín - Sản phẩm tơm khơ sống + Độ ẩm nguyên liệu trước sấy : W = 40 % + Độ ẩm nguyên liệu sau sấy : W = 20 % - Sản phẩm tôm khô chín + Độ ẩm nguyên liệu trước sấy : W = 68 % + Độ ẩm nguyên liệu sau sấy : W = 20 % Nội dung phần thuyết minh tính tốn - Lời cảm ơn - Mở đầu - Lập luận kinh tế - kỹ thuật - Tổng quan nguyên liệu sản phẩm - Chọn thuyết minh dây chuyền công nghệ - Tính cân vật chất - Tính cân nhiệt lượng - Tính chọn thiết bị - Tính tổ chức - Tính nước – nước - nhiên liệu - Tính xây dựng - Quản lý kiểm sốt chất lượng nhà máy - An tồn lao động vệ sinh công nghiệp - Kết luận - Tài liệu tham khảo Các vẽ đồ thị (ghi rõ vẽ kích thước vẽ): - 01 vẽ sơ đồ dây chuyền công nghệ - 02 vẽ mặt mặt cắt phân xưởng sản xuất - 01 vẽ tổng mặt nhà máy - 01 vẽ đường – nước Cán hướng dẫn: Họ tên cán bộ: PGS.TS Đặng Minh Nhật (A 0) (A 0) (A 0) (A 0) Ngày giao nhiệm vụ: Ngày hoàn thành nhiệm vụ: Thông qua môn Ngày tháng năm 2014 Tổ trưởng môn (Ký ghi rõ họ tên) Kết điểm đánh giá: Ngày.… tháng… năm 2014 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG (Ký ghi rõ họ tên) Cán hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) Sinh viên hoàn thành nộp toàn báo cáo cho môn Ngày.…….tháng…… năm 2014 LỜI CẢM ƠN     Trong suốt gần năm học trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, em dạy dỗ ân cần giúp đỡ tận tình thầy cô giáo trường, đặc biệt thầy giáo khoa Hóa Em xin chân thành cảm ơn: Toàn thể giáo viên trường Đại học Bách Khoa dạy dỗ, giúp đỡ em suốt q trình học tập Tồn thể thầy giáo, giáo khoa Hóa cung cấp cho em kiến thức bổ ích suốt q trình học tập Gia đình bạn bè động viên, khích lệ em suốt thời gian ngồi giảng đường đại học Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo: PGS.TS ĐẶNG MINH NHẬT Thầy tận tình bảo, hướng dẫn giúp đỡ em thời gian qua để em hồn thành tốt đồ án tốt nghiệp Trong trình tính tốn đồ án chắn khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong bảo tận tình thầy, để em có thêm kiến thức bổ ích làm hành trang cho công việc em sau Đà Nẵng, ngày 18 tháng 05 năm 2014 Sinh viên thực TRẦN THỊ THIỆP MỤC LỤC -4- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS ĐẶNG MINH NHẬT MỞ ĐẦU Đất nước Việt Nam có lợi có bờ biển dài rộng, có nhiều sơng ngịi, ao hồ, tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển nghành nuôi trồng chế biến hải sản Các loại hải sản tôm, cá, mực ,chứa lượng lớn protein dễ hấp thụ, có đầy đủ axit amin thiết yếu, tốt cho sức khỏe người Hiện nay, để đáp ứng nhu cầu tiêu dùng xuất khẩu, sản phẩm nghành công nghiệp chế biến hải sản ngày đa dạng phong phú Bên cạnh công nghệ chế biến cá khơ sản phẩm tơm khơ ưa chuộng Bởi chất lượng giá trị dinh dưỡng mà mang lại cho sức khỏe người lượng đạm cao, hương vị lại thơm ngon, hấp dẫn Mặt khác, sản phẩm tơm khơ có thời gian bảo quản dài nên tiện lợi sống ngày Vì lý mà cơng nghệ sấy thủy sản nói chung sấy tơm nói riêng ngày phát triển, đóng góp cho phát triển kinh tế đất nước Nhận thấy khu vực Miền Trung nói chung tỉnh Thừa Thiên Huế nói riêng, mặt hàng tơm khơ cịn chế biến phương pháp thủ công truyền thống, không đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm suất khơng cao Chính thế, tơi giao đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Thiết kế nhà máy chế biến tôm khô với suất sản phẩm/ca” Với hai loại sản phẩm: Sản phẩm tôm khô sống tơm khơ chín LẬP LUẬN KINH TẾ - KỸ THUẬT Chương 1.1 Đặc điểm tự nhiên [13, tr13] Vị trí địa lý ảnh hưởng lớn đến phát triển cung cấp nguyên liệu lâu dài cho nhà máy Nó định số lượng, chất lượng nguyên liệu cung cấp, thời vụ sản xuất đơi đến quy trình sản xuất Chính vậy, việc lựa chọn địa điểm xây dựng cho phù hợp đóng vai trị quan trọng Do đó, em định xây dựng nhà máy chế biến tôm khô khu công nghiệp Phú Bài, tỉnh Thừa Thiên Huế Một nét đặc sắc tổng thể địa hình Thừa Thiên Huế diện đầm phá nước lợ mênh mông nằm cạnh rừng núi, đồng Biển Đông Hệ đầm phá Tam Giang – Cầu Hai bao gồm Phá Tam Giang, đầm Sam, đầm Thủy Tú đầm Cầu Hai hợp thành, xem vực nước lớn khu vực Đông Nam Á THIẾT KẾ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN HẢI SẢN KHÔ SVTH:TRẦN THỊ THIỆP_09H2B ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -5- GVHD: PGS.TS ĐẶNG MINH NHẬT Khu công nghiệp Phú Bài có tổng diện tích 800 ha, nằm cách trung tâm thành phố Huế khoảng 15 km, cạnh sân bay quốc tế Phú Bài, nằm dọc theo tuyến Quốc lộ 1A tuyến đường sắt Bắc – Nam, cách cảng biển Chân Mây 40 km phía Nam, cảng biển Thuận An 15 km phía Bắc, nơi có điều kiện giao thơng thuận lợi.[14,15] 1.2 Nguồn cung cấp nguyên liệu Nguyên liệu nhà máy chủ yếu đầm phá Tam giang, xã thuộc huyện Phú Lộc, nơi người dân chủ yếu sống nghề đánh bắt nuôi trồng thủy hải sản 1.3 Nguồn cung cấp điện Nguồn điện sử dụng cho nhà máy lấy từ nguồn điện khu công nghiệp Phú Bài Ngồi nhà máy cịn có hệ thống phát điện dự phòng 1.4 Nguồn cung cấp nhiên liệu Nguồn nhiên liệu nhà máy sử dụng chủ yếu dùng để đốt lò hơi, chạy máy phát điện dầu DO, FO, diezel… cung cấp từ trạm xăng dầu tỉnh 1.5 Nguồn cung cấp nước Nguồn cung cấp nước nhà máy lấy từ nguồn nước xử lý nhà máy nước Vạn Niên, với công suất ban đầu 2500m3/ngày đêm 15km đường ống dẫn nước cho đô thị Huế hệ thống nước ngầm thông qua giếng khoan nhà máy (làm nguồn cung cấp nước dự phịng) Sau xử lý lại hệ thống xử lý nước nhà máy, để đảm bảo đầy đủ tiêu chất lượng nước trước đưa vào sản xuất 1.6 Thoát nước xử lý nước thải Nước thải nhà máy xử lý qua hệ thống xử lý nước thải riêng nhà máy đạt yêu cầu trước dẫn qua hệ thống xử lý nước thải chung khu công nghiệp 1.7 Giao thơng vận tải Với vị trí địa lý vậy, khu công nghiệp Phú Bài thuận lợi cho việc vận chuyển nguyên liệu, nhiên liệu phân phối sản phẩm thị trường nhà máy 1.8 Nguồn nhân lực Thừa Thiên Huế tỉnh có nguồn lao động thủ công dồi dào, cộng với nguồn lao động có trình độ kỹ thuật cao từ trường đại học khu vực Miền Trung nguồn nhân lực nhà máy 1.9 Thị trường tiêu thụ Bước đầu nhà máy cung cấp sản phẩm tơm khơ cho đại lý, tạp hóa, siêu thị thuộc khu vực Miền Trung Tây Nguyên Đó hứa hẹn thị trường đầy tiềm Về sau, nhà máy mở rộng thị trường tiêu thụ tỉnh, thành khác nước tiến xa thị trường khu vực Đông Nam Á 1.10 Kết luận Với thuận lợi bước đầu từ yếu tố địa lý đến thị trường tiêu thụ nêu trên, việc xây dựng nhà máy chế biến tôm khô suất sản phẩm/ca THIẾT KẾ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN HẢI SẢN KHÔ SVTH:TRẦN THỊ THIỆP_09H2B ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -6- GVHD: PGS.TS ĐẶNG MINH NHẬT khu công nghiệp Phú Bài, tỉnh Thừa Thiên Huế có đầy đủ sở có tính khả thi cao Chương TỔNG QUAN 2.1 Đặc điểm sinh thái ngun liệu tơm sú [7] Hình 2.1 Nguyên liệu tôm sú Tôm sú động vật máu lạnh, có tập tính ăn nhiều ban đêm Trong giai đoạn trưởng thành, tơm có tập tính sống vùi đáy ao, sinh trưởng tôm gắn liền với khả lột xác cá thể Nhiệt độ thích hợp cho tơm sú 28-30⁰C, chúng khơng có khả ổn định nhiệt độ thể, thay đổi nhiệt độ đột ngột có ảnh hưởng lớn đến khả bắt mồi, làm cân pH máu, thay đổi chức điều hòa áp suất thẩm thấu, làm rối loạn hơ hấp q trình chuyển hóa vật chất bên thể nó, sinh lý bị rối loạn biểu bên cong thân, đục cơ, tơm hoạt động, nằm im tăng cường hô hấp dễ nhiễm bệnh, rủi ro lớn 2.2 Thành phần hóa học[7] Thành phần hóa học tơm có ý nghĩa lớn mặt dinh dưỡng định giá trị thực phẩm tơm Thành phần hóa học tơm phụ thuộc vào yếu tố giống, lồi, giới tính, độ tuổi, thành phần thức ăn, điều kiện môi trường sống THIẾT KẾ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN HẢI SẢN KHÔ SVTH:TRẦN THỊ THIỆP_09H2B -7- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS ĐẶNG MINH NHẬT biến đổi sinh lý tôm Sự khác thành phần hóa học tơm biến đổi chúng ảnh hưởng đến mùi vị, giá trị dinh dưỡng, trình chế biến Bảng 2.1: Thành phần hóa học tơm có 100g ngun liệu 2.2.1 Thành phần Hàm lượng Protid 19-33g Lipid 0,3-1,4g Nước 76-79g Tro 1,3-1,87g Glucid 0,4 – 1,2g Calci 29-50mg Phospho 33-67,6mg Sắt 1,2-5,1mg Natri 11-127mg Kali 127-565mg Protein Protein thành phần chủ yếu thể thịt tôm, chiếm khoảng 70%80% tỉ lệ chất khơ Protein thịt tôm liên kết với chất hữu cơ, vơ khác tạo thành phức chất có đặc tính sinh học khác Thành phần cấu tạo nên protein axit amin Thành phần cấu trúc nên protein tôm quy định giá trị dinh dưỡng sản phẩm Hàm lượng protein thay đổi khoảng 18%÷23% tùy loại tơm, mùa vụ, vùng phân bố, trạng thái sinh lý Có thể chia protein mơ tơm ngun liệu thành ba nhóm sau: • Protein cấu trúc (actin, myozin,actomyozin, tropomyozin) chiếm 70%÷80% hàm lượng protein Các protein hoà tan dung dịch muối trung tính với nồng độ muối ion cao (>0,5M) • Protein tương (sasscoplasmic) gồm có: myogen, myoalbumin glubulin, enzim • Protein liên kết (collagen, elastin, reticulin) tơm có khoảng 30% protein liên kết có khoảng 2,5% protein khơng hồn thiện THIẾT KẾ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN HẢI SẢN KHÔ SVTH:TRẦN THỊ THIỆP_09H2B ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -8- GVHD: PGS.TS ĐẶNG MINH NHẬT Điểm đẳng điện protein thân tơm pH= 4,5÷5,5 Ở độ pH protein trung hoà điện ưa nước so với trạng thái ion hố, điều có nghĩa lực liên kết điểm hồ tan điểm cực tiểu 2.2.2 Nước Hàm lượng nước tơm khoảng 70÷80% so với khối lượng tươi, nhờ có hàm lượng nước cao nên thân tôm mềm mại bóng mượt Tuy nhiên, hàm lượng nước cao nguyên nhân gây dập nát tôm, tôm dễ bị ươn hỏng, tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật hoạt động, giảm trọng lượng q trình chế biến bảo quản đơng lạnh Ngoài ra, tế bào tơm nước đóng vai trị quan trọng làm dung mơi cho chất vô cơ, tạo môi trường cho hoạt động sinh hoá tế bào, đồng thời nước tham gia nhiều phản ứng hoá học có ảnh hưởng đến tạo thành phản ứng protein Trạng thái nước thịt tôm phụ thuộc vào tương tác cấu trúc nước với dung dịch khác tế bào, đặc biệt protein Những thay đổi hàm lượng nước thịt tơm gây q trình chế biến, ảnh hưởng mạnh đến đặc tính thẩm thấu, giá trị dinh dưỡng chất lượng cảm quan thịt tôm Nước thịt tôm tồn dạng nước kết hợp nước tự Nước tự tồn thịt trạng thái tự dễ dàng làm đi, nước kết hợp liên kết chặt chẽ với vật chất cấu trúc nên tổ chức thịt, khó làm Nước kết hợp tôm chủ yếu nước liên kết với protein Nước kết hợp hình thành phân tử nước có mang cực tính, hút ion cực tính chất để kết hợp với nhau, kết hợp tác động thuỷ hoá Những gốc cực tính thường nhóm mạch nhánh chuỗi protein như: -OH, -NH2, -COOH, =C=O, =NH Khi tôm cịn sống hàm lượng nước kết hợp hàm lượng nước tự cố định Nhưng sau tôm chết hàm lượng nước thay đổi sau tôm chết tác dụng enzim nội vi sinh vật làm cho liên kết hydro nước protein bị tách làm giảm lượng nước kết hợp, tăng lượng nước tự dẫn đến tăng khả nước tôm, làm tăng hao hụt trọng lượng tăng thời gian bảo quản tôm sau chết Nói chung hàm lượng nước thịt tơm có ảnh hưởng lớn đến chất lượng cảm quan hao hụt khối lượng trình chế biến q trình bảo quản đơng 2.2.3 Gluxit lipit Trong thịt tơm có mỡ, mỡ khoảng 1÷2% , hàm lượng gluxit tơm khoảng 0,4÷1,2% Thực phẩm chứa mỡ thực phẩm ưa chuộng 2.2.4 Chất khống Trong thịt tơm nói chung giàu canxi, magie, lượng đáng kể phospho, tôm có lượng iốt cao THIẾT KẾ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN HẢI SẢN KHÔ SVTH:TRẦN THỊ THIỆP_09H2B -9- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2.2.5 GVHD: PGS.TS ĐẶNG MINH NHẬT Vitamin Hàm lượng Vitamin tơm có đặc trưng theo lồi sau biên thiên theo mùa vụ Nhìn chung thịt tơm nguồn thực phẩm giàu vitamin Do nhóm vitamin B vitamin C dễ hoà tan nước nên trình bảo quản chế biến dễ bị thất thoát Bảng 2.2: Hàm lượng số chất khoáng vitamin thịt tơm Chất khống Hàm lượng (mg %) Vitamin Hàm lượng (mg %) Ca2+ 29 ÷ 50 B1 0.12 Phospho 33 ÷ 67.6 B2 0.56 Mg2+ 0.0421 PP 4.0 Cu2+ 0.000331 B6 0.08 ÷ 0.51 Iot 0.0000023 B12 0.18 ÷ 0.57 A 360 I/g) 2.2.6 Các sắc tố Các loại giáp xác gia nhiệt như: luộc, nấu, dùng axit vô cơ, rượu để ngâm vỏ chúng biến thành màu đỏ, sắc tố gọi Astaxin Astaxin sản phẩm oxi hố Astaxanthin thường tồn dạng liên kết chặt chẽ với protein có màu xanh tím, xanh ve, xám Ngồi ra, khơng khí Astaxanthin dễ bị oxi hố thành Astaxin 2.2.7 Chất ngấm Trong tơm có nhiều chất ngấm ra, chất ngấm trình chế biến tạo sản phẩm có mùi vị thơm ngon kích thích dịch vị, q trình bảo quản chất ngấm dễ bị vi sinh vật tác dụng gây thối rữa làm giảm khả bảo quản, gây hư hỏng nguyên liệu, rã đông ngồi làm hao hụt trọng lượng nguyên liệu THIẾT KẾ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN HẢI SẢN KHÔ SVTH:TRẦN THỊ THIỆP_09H2B ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2.2.8 -10- GVHD: PGS.TS ĐẶNG MINH NHẬT Enzyme Enzyme hải sản nói chung tơm nói riêng có hoạt độ mạnh enzyme đơng vật cạn Vì vậy, hải sản phân giải nhanh động vật cạn, trình bảo quản người ta cần ức chế hoạt động chúng để kéo dài thời gian bảo quản • Hệ Enzyme tôm bao gồm: - Proteaza: Pepsinaza, Tripsinaza, Peptidaza, Aminopeptidaza, Cacboxyl - Dipeptidaza Chúng chủ yếu phân giải protein thành acid amin - Lipaza: Phân giải lipid thành Glyceryl Acid béo - Enzyme oxy hoá: Tyrosinaza thuộc hệ Enzyme Polyphenoloxydaza Nhiệt độ tối thích hợp cho enzyme 25÷55 oC 2.3 Sự biến đổi tôm sau chết[7] Sự biến đổi tôm sau chết tuân theo quy luật biến đổi chung, sau chết thể động vật chuyển qua giai đoạn: trước tê cứng, tê cứng cơ, tự phân giải, thối rữa tương ứng với độ tươi giảm dần, đến thối rữa hư hỏng hoàn toàn theo tăng dần thời gian bảo quản nguyên liệu Tôm nguyên liệu sau chết thịt tôm xảy hàng loạt biến đổi phức tạp, đặc biệt biến đổi mặt hóa học tác dụng enzyme nội hoạt động vi sinh vật, làm cho nguyên liệu bị biến chất dẫn đến không sử dụng Do hệ enzyme Protease tơm có hoạt lực mạnh có đặc điểm riêng thành phần hóa học có cấu trúc chặc chẽ so với cá nên thời điểm bắt đầu thời gian co cứng ngắn nhiều so với cá Trong thực tế bảo quản lạnh nhiệt độ ≤ 5oC tơm bảo quản ngày sau đánh bắt Sau chết ATP mô tôm phân hủy nhanh, q trình làm nhiệt độ tơm tăng lên Glycogen thể tôm bị phân giải sản sinh acid lactic làm cho pH thịt tơm thay đổi Sự acid hóa mơi trường có tác dụng hạn chế phần phát triển vi sinh vật gây thối rữa Cảm quan tôm thay đổi Khi tôm vừa chết thịt mềm mại, đàn hồi tốt, sau thời gian chuyến sang trạng thái cứng Khi tôm giai đoạn tê cứng, sợi bị co rút cực độ Sau giai đoạn tê cứng giai đọan mềm hóa, lúc tơm dễ bị biến dạng, thân mềm nhão, hư hỏng Cùng với trình phân giải trên, pH môi trường giảm dần làm cho phức chất tăng khả phân ly, thành phần vô Ca, K tăng khả tạo phức với hợp chất hữu Đồng thời tác động môi trường Actomiocin chuyển trạng thái từ hình cầu chuyển sang hình sợi Ở trạng thái hình sợi thành phần Actin Miocin tăng khả kết xoắn với làm co rút tơ sợi Các sợi Actin Miocin đan xen lại với làm cho tổ chức co rút lại thịt bị tê cứng Trường hợp số trung tâm ưa nước phân tử protein giảm bớt làm cho mức độ hydrat hóa Actomiocin giảm đột ngột THIẾT KẾ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN HẢI SẢN KHÔ SVTH:TRẦN THỊ THIỆP_09H2B ... 468,87 467,93 464,25 465 ,12 317 ,89 12 6,39 12 5 ,13 12 5 465 ,12 16 9,54 12 6,39 12 5 ,13 12 5 THIẾT KẾ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN HẢI SẢN KHƠ Tơm khơ chín 550,59 5 51, 61 317 ,89 12 6,39 12 5 ,13 12 5 SVTH:TRẦN THỊ THIỆP_09H2B... 2, 81 2,8 1, 02 1, 26 0 ,13 Năng suất( kg/h) 5 51, 61 5 51, 61 468,87 467,93 465 ,12 16 9,54 12 6,39 12 5 ,13 12 5 Đối với sản phẩm tơm khơ chín : Tính cho 10 00 kg sản phẩm/ ca, tức suất G0 = 12 5 kg sản phẩm/ h... ngày sản xuất năm: 310 ngày Tổng số ca sản xuất năm: 620 ca Tổng số sản xuất năm: 4960 Năng suất nhà máy giờ: 12 5kg sản phẩm /h Năng suất nhà máy: 1tấn sản phẩm/ ca 4.2 Cân vật chất cho sản xuất