4.2.4. Sấy sơ bộLượng nguyên liệu vào: G1= 3835,6 (kgh)Tỷ lệ hao hụt: 0.5%Độ ẩm nguyên liệu trước khi sấy: W1= 55%Độ ẩm nguyên liệu sau khi sấy: W2= 45%Lượng ẩm tách ra trong quá trình sấy sơ bộ:G = G1 x (W1W2)(100 W2) = 3835,6 x (5545)(10045) = 697,4(kgh)Lượng nguyên liệu sau khi sấy sơ bộ:G2 = G1 G = 3835,6 – 697,4 = 3138,2 (kgh)
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Viện Cơng nghệ Sinh học & Thực phẩm TIỂU LUẬN THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CÀ PHÊ BỘT Môn: THIẾT KẾ NHÀ MÁY VÀ CƠ SỞ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM GVHD: VŨ THỊ HOAN Nhóm thực hiện: Nhóm Lớp: Huỳnh Châu Đoan 15037181 Trần Thị Thanh Thư 15079071 Đặng Thị Yến Nhi 15045361 Trần Cẩm Tú 15068391 Đỗ Thị Kiều Mỵ 15079141 DHTP11D Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2018 THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CÀ PHÊ BỘT MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH Hình 1.2 Cà phê Robusta (cà phê vối) Kontum – Việt Nam .9 DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Bảng giá trị so sánh nhân tố định đến lựa chọn địa điểm nhà máy sản xuất cà phê bột (%) 17 Bảng 2.2 Bảng mô tả khu công nghiệp 18 Bảng 2.3 Bảng phân tích SWOT khả ngập lụt 22 Bảng 2.4 Bảng phân tích SWOT độ phẳng khu đất 23 Bảng 2.5 Bảng phân tích SWOT khí hậu 23 Bảng 2.6 Bảng phân tích SWOT giá khu đất 25 Bảng 2.7 Bảng phân tích SWOT độ lớn khu đất .25 Bảng 2.8 Bảng phân tích SWOT nước cấp từ mạng công cộng 26 Bảng 2.9 Bảng phân tích SWOT nước cắp từ giếng khoan riêng 27 Bảng 2.10 Bảng phân tích SWOT vị trí mạng lưới đường .28 Bảng 2.11 Bảng phân tích SWOT tiếp nối với đường 29 Bảng 2.12 Bảng phân tích SWOT tiếp nối với cảng, sông, biển .30 Bảng 2.13 Bảng phân tích SWOT cấp điện qua mạng chung 31 Bảng 2.14 Bảng phân tích SWOT cấp điện qua trạm phát riêng .32 THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CÀ PHÊ BỘT Bảng 2.15 Bảng phân tích SWOT xử lý nước thải 34 Bảng 2.16 Bảng phân tích SWOT xử lý rác thải .35 Bảng 2.17 Bảng phân tích SWOT nguồn nguyên vật liệu 36 Bảng 2.18 Bảng phân tích SWOT giá nguyên vật liệu 38 Bảng 2.19 Bảng phân tích SWOT vị trí thị trường 38 Bảng 2.20 Bảng phân tích SWOT vị trí thị trường sức lao động .39 Bảng 2.21 Bảng phân tích SWOT nhà 40 Bảng 2.22 Bảng phân tích SWOT nhà máy lân cận 41 Bảng 2.23 Bảng cho điểm theo địa điểm người 42 Bảng 2.24 Bảng cho điểm theo địa điểm người 45 Bảng 2.25 Bảng cho điểm theo địa điểm người 47 Bảng 2.26 Bảng cho điểm theo địa điểm người 50 Bảng 2.27 Bảng cho điểm theo địa điểm người 53 Bảng 4.1 Bảng số ngày làm việc nhà máy .61 Bảng 4.2 Bảng tỷ lệ hao hụt sau chế biến qua công đoạn (%) 62 Bảng 4.3 Bảng tỉ lệ hao hụt lượng nguyên liệu vào qua công đoạn chế biến 65 Bảng 4.4 Bảng nhu cầu nguyên liệu lượng sản phẩm đạt 66 GVHD: VŨ THỊ HOAN THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CÀ PHÊ BỘT BẢNG PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC GVHD: VŨ THỊ HOAN THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CÀ PHÊ BỘT LỜI MỞ ĐẦU Cà phê đặc sản nước vùng nhiệt đới, sản phẩm buôn bán nhiều giới Đối với nước ta cà phê chiếm phần quan trọng mặt hàng xuất có giá trị Hơn mặt hàng cà phê đã, tăng cường phát triển nhiều, đặc sản quý giá vùng nhiệt đới Việc tiêu thụ cà phê giới ngày tăng, châu Âu Tập quán uống cà phê gắn liền với phong tục xã hội mức sinh hoạt vật chất Sản phẩm cà phê năm qua mang lại lợi ích to lớn đóng góp tầm quan trọng nghiệp xây dựng đất nước Nước ta có điều kiện thiên nhiên tốt để trồng cà phê Với diện tích cà phê khoảng 700.000 ha, sản lượng cà phê nhân 1,6-1,7 triệu tấn/năm, Việt Nam nước sản xuất, xuất cà phê thứ hai giới (chỉ sau Brazil) Cùng với việc phát triển trồng cà phê kỹ thuật chế biến đòi hỏi ngày cao Khâu chế biến ảnh hưởng lớn đến phẩm chất cà phê tác động mạnh đến sản xuất cà phê Hiện nay, có nhiều sở chế biến cà phê nhân sống xuất chế biến cà phê bột, cà phê hòa tan, song quy mơ nhỏ chưa tập trung Nhưng với kế hoạch phát triển cà phê năm tới, công tác chế biến định đạt đỉnh cao kỹ thuật chế biến đại giới Việc xây dựng nhà máy sản xuất cà phê có quy mơ lớn, sản phẩm đa dạng, góp phần tăng thêm thu nhập cá nhân, tạo việc làm cho người lao động việc dễ làm cấp bách khả thi GVHD: VŨ THỊ HOAN THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CÀ PHÊ BỘT TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU Robusta hay gọi cà phê vối thuộc giống Canephora loại cà phê đánh giá cao thị trường giới Robusta giống cà phê chủ lực ngành cà phê Việt Nam, góp phần giữ vị trí thứ hai sản lượng cà phê Cà phê Robusta trồng chủ yếu Kon Tum, Gia Lai, DakLak, Lâm Đồng, Đắc Nơng Bên cạnh Việt Nam có vùng trồng cà phê Robusta tiếng Pleiku, Buôn Hồ, Buôn Ma Thuột,… Sản lượng cà phê Robusta đợt cao điểm đạt tới 1,5 – 1,7 triệu Cà phê Robusta thật mạnh Việt Nam 1.1 Nguồn gốc phân bố Coffea Canephora – Cà phê Robusta phát lần Congo – Bỉ (thuộc châu Phi) vào năm 1800 Coffea canephora loại địa khu rừng nhiệt đới xung quanh Hồ Victoria Uganda Cà phê Robusta đưa vào Đông Nam Á vào năm 1900 Hiện Robusta chiếm từ 30% đến 40% tổng sản lượng cà phê giới, phổ biến Tây Trung Phi, Đông Nam Á, Trung – Nam Mỹ chủ yếu Brazil (nơi gọi Conillon) 1.2 Đặc điểm hình thái Lá có hình trứng hình lưỡi mác, mũi nhọn, phiến gợn sóng Quả hình hình trứng, núm nhỏ Trên có nhiều gân dọc, chín có màu đỏ hồng GVHD: VŨ THỊ HOAN THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CÀ PHÊ BỘT Hình 1.1 Hạt cà phê Robusta Kích thước hạt nhỏ hạt ca phê Arabica Hạt có dạng hình tròn, dày, màu xanh bạc, xanh lục xanh nâu tùy chuẩn loại cách chế biến Đây loài không tự thụ phấn 1.3 Đặc điểm thực vật học Cây cà phê phát triển dạng bụi, có độ cao lên đến 10 m Độ cao tăng trưởng tầm – 800 m nên tương đối dễ trồng Robussta yêu cầu lượng mưa lớn (từ 2200 – 3000mm) cà phê Robusta chịu hạn GVHD: VŨ THỊ HOAN THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CÀ PHÊ BỘT Hình 1.2 Cà phê Robusta (cà phê vối) Kontum – Việt Nam Cà phê Robusta có số ưu điểm trội khả chống bệnh gỉ sắt (CLR), sâu đục thân, bệnh tuyến trùng, cho suất cao Vì lý này, chi phí trồng Robusta tương đối thấp so với giống Arabica Mặt khác, khả chịu đựng điều kiện hạn hán kéo dài, chịu lạnh (nhiệt độ tối thích khoảng (18 – 36oC), cho thu hoạch trễ, sản lượng không ổn định so với Arabica, số thuộc tính tiêu cực cà phê Robusta 1.4 Đặc tính hương vị Robusta có chất vị đậm, chát, đắng đặc biệt chua, khu vực trồng chế biến cà phê Robusta hầu hết tập trung chế biến khô, dẫn đến hương vị chát đắng hơn, có mùi đất, khét rang Tuy nhiên bù lại có hàm lượng caffein từ – 2.5% GVHD: VŨ THỊ HOAN THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CÀ PHÊ BỘT LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM 2.1 Đặt vấn đề Việc xây dựng nhà máy sản xuất cà phê bột mang lại hiệu kinh tế cao đứng vững tương lai hay khơng vấn đề quan trọng Có nhiều việc cần phải cân nhắc thận trọng thực xây dựng nhà máy; việc lựa chọn địa điểm, chọn quy trình cơng nghệ, cân vật chất, lựa chọn thiết bị,… Bên cạnh cần ý đến yếu tố ảnh hưởng đến việc xây dựng nhà máy sau: - Tính khả thi - Năng suất - Địa điểm xây dựng - Các sở hạ tầng kỹ thuật - Thị trường tiêu thụ - Nguồn nguyên liệu - Nguồn nhân lực - Quan hệ xã hội - Xử lí chất thải 2.2 Các nhân tố việc lựa chọn địa điểm Có nhiều nhân tố ảnh hưởng đến việc xây dựng nhà máy sản xuất, mà cụ thể nhà máy sản xuất cà phê bột Các nhân tố mang tính định việc lựa chọn nơi đặt nhà máy phát triển nhà máy sau nhân tố cần phân tích cẩn thận Đối với nhà máy sản xuất cà phê bột chúng em lựa chọn nhân tố có tính định sau: 2.2.1 Đặc điểm khu đất Việc chọn địa điểm để xây dựng nhà máy sản xuất đóng vai trò quan trọng Nó yếu tố định cho thành công doanh nghiệp Vị trí nhà máy phải đảm bảo gần vùng nguyên liệu cà phê nhằm giảm chi phí vận chuyển, tiết kiệm chi phí lắp đặt thiết bị bảo quản vận chuyển; gần sông hồ để tận dụng nguồn GVHD: VŨ THỊ HOAN THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CÀ PHÊ BỘT nước; gần mạng lưới điện quốc gia; có điều kiện khí hậu tốt – nhiệt độ độ ẩm không cao thuận lợi cho việc bảo quản cà phê , hướng gió thích hợp….Ngồi ra, địa điểm xây dựng nhà máy phải có diện tích lớn đủ để xây dựng mở rộng thời gian trước mắt lâu dài, phẳng, khơng có tình trạng ngập lụt hay đọng nước Nhân tố đặc điểm khu đất bao gồm nhân tố nhỏ như: Ngập lụt; Độ phẳng; Khí hậu;… 2.2.2 Hạ tầng kỹ thuật a Giao thông: Nhà máy cần xây dựng gần đường giao thơng quốc lộ, mặt đường rộng rãi, phẳng, dễ dàng di chuyển thuận tiện cho việc vận chuyển nguyên liệu nhà máy sản xuất phân phối sản phẩn đến nơi tiêu thụ Ngoài nên gần với số tuyến giao thông khác cảng, sông, biển, hay đường sắt b Năng lượng: Nhà máy cần đặt gần mạng lưới điện quốc gia Ngoài để đảm bảo cho việc hoạt động liên tục nhà máy cần bố trí thêm máy phát điện dự phòng c Nguồn nước: Nằm mạng lưới nước sinh hoạt Ngoài cần có hệ thống nước giếng khoan xử lý kiểm soát chất lượng chặt chẽ để đảm bảo trình cung cấp nước liên tục d Xử lý nước thải: Nước thải công nghiệp cần phải xử lý đạt tiêu chuẩn trước thải môi trường để tránh gây nhiễm mơi trường Vì cần phải có hệ thống xử lý nước thải phù hợp đạt suất cao e Xử lý rác thải: Rác thải sau trình sản xuất ( đặc biệt nhà máy cà phê ) chiếm số lượng cao, cần phải phân loại xử lý phù hợp để tránh gây ô nhiễm môi trường nhiễm chéo q trình sản xuất Vì cần có khu vực riêng để xử lý rác thải công nghiệp đạt hiệu cao GVHD: VŨ THỊ HOAN 10 THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CÀ PHÊ BỘT trường sức lao động 4.2 Nhà Quan hệ đô thị (Nhà máy lân cận) Khơng thuận lợi Thuận lợi Ít thuận lợi Rất thuận lợi Thuận lợi Ít thuận lợi Tổng 9.2 18.4 18.4 18.4 21.3 21.3 350.33 284.9 Địa điểm 10.7 10.7 289.2 Bảng 2.26 Bảng cho điểm theo địa điểm người Các nhân tố địa điểm Đặc điểm khu đất 1.1 Đặc điểm địa hình Mức đánh giá Điểm Thuận lợi Ít thuận lợi Khơng thuận lợi Thuận lợi Khơng thuận lợi Thuận lợi Ít thuận lợi Khơng thuận lợi Thuận lợi Ít thuận lợi Rất thuận lợi Thuận lợi Ít thuận lợi 2 2 2.1.1 Cấp từ mạng cơng Thuận lợi Ít thuận lợi cộng Không thuận lợi Thuận lợi 2.1.2 Cấp từ giếng Ít thuận lợi khoang riêng Không thuận lợi 2.2 Năng lượng 2.2.1 Cấp điện qua Thuận lợi Ít thuận lợi 2 1.1.1 Ngập lụt 1.1.2 Độ phẳng 1.1.3 Khí hậu 1.2 Giá khu đất 1.3 Độ lớn khu đất HSGT 7.6 4.8 7.6 9.6 7.6 9.6 9.6 18 6.0 21.4 7.1 18 12 42.8 21.4 21.2 14.1 21.4 14.1 Hạ tầng kỹ thuật 2.1 Cấp nước GVHD: VŨ THỊ HOAN 6.8 6.8 6.8 2.3 4.4 2.2 2.2 7.8 15.6 15.6 15.6 44 THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CÀ PHÊ BỘT mạng chung Rất thuận lợi 2.2.2 Cấp điện qua trạm Thuận lợi Ít thuận lợi phát riêng Khơng thuận lợi 2.3 Giao thơng 2.3.1 Vị trí mạng Thuận lợi Ít thuận lợi lưới đường Khơng thuận lợi 2.3.2 Tiếp nối với đường Thuận lợi Ít thuận lợi Không thuận lợi Thuận lợi 2.3.3 Tiếp nối cảng Ít thuận lợi sông, biển Không thuận lợi Rất thuận lợi Thuận lợi 2.4 Xử lý nước thải Ít thuận lợi Không thuận lợi Thuận lợi 2.5 Xử lý rác thải Ít thuận lợi Thị trường 3.1 Cung cấp nguyên 3 2 2 3.5 3.5 3.5 8.8 2.9 5.9 5.9 10 10 10 5.0 2.6 2.6 0 1.7 3.4 1.7 8.6 1.7 17.2 8.6 8.6 liệu 3.1.1 Nguồn nguyên liệu 3.1.2 Giá nguyên liệu 3.2 Tiêu thụ sản phẩm (Vị trí thị trường) Rất thuận lợi Thuận lợi Ít thuận lợi Không thuận lợi Thuận lợi Không thuận lợi 1 Thuận lợi Ít thuận lợi Thuận lợi Ít thuận lợi Khơng thuận lợi Thuận lợi Ít thuận lợi 2 11.3 31.2 23.2 33.9 33.9 31.2 31.2 31.2 46.4 46.4 22.6 23.2 Lực lượng lao động 4.1 Vị trí thị trường sức lao động 4.2 Nhà GVHD: VŨ THỊ HOAN 34.8 34.8 34.8 18.4 18.4 18.4 11.6 9.2 45 THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CÀ PHÊ BỘT Quan hệ đô thị (Nhà máy lân cận) Rất thuận lợi Thuận lợi Ít thuận lợi Tổng 10.7 32 334.0 21.3 21.3 307.4 295.0 Bảng 2.27 Bảng cho điểm theo địa điểm người Các nhân tố địa điểm Đặc điểm khu đất 1.1 Đặc điểm địa hình Mức đánh giá Điểm Thuận lợi Ít thuận lợi Khơng thuận lợi Thuận lợi Khơng thuận lợi Thuận lợi Ít thuận lợi Khơng thuận lợi Thuận lợi Ít thuận lợi Rất thuận lợi Thuận lợi Ít thuận lợi 2 2 2.1.1 Cấp từ mạng cơng Thuận lợi Ít thuận lợi cộng Khơng thuận lợi Thuận lợi 2.1.2 Cấp từ giếng Ít thuận lợi khoang riêng Không thuận lợi 2.2 Năng lượng 2.2.1 Cấp điện qua Thuận lợi 2 mạng chung Ít thuận lợi 2.2.2 Cấp điện qua trạm Rất thuận lợi Thuận lợi 1.1.1 Ngập lụt 1.1.2 Độ phẳng 1.1.3 Khí hậu 1.2 Giá khu đất 1.3 Độ lớn khu đất HSGT 7.6 4.8 Địa điểm 7.6 7.6 7.6 9.6 9.6 18 18 21.4 21.4 14.1 14.1 14.1 6.8 6.8 6.8 4.8 18 6.0 21.4 7.1 42.8 Hạ tầng kỹ thuật 2.1 Cấp nước GVHD: VŨ THỊ HOAN 2.3 4.4 2.2 7.8 15.6 15.6 15.6 3.5 46 THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CÀ PHÊ BỘT Ít thuận lợi Khơng thuận lợi Thuận lợi Ít thuận lợi lưới đường Không thuận lợi 2.3.2 Tiếp nối với đường Thuận lợi Ít thuận lợi Khơng thuận lợi Thuận lợi 2.3.3 Tiếp nối cảng Ít thuận lợi sông, biển Không thuận lợi Rất thuận lợi Thuận lợi 2.4 Xử lý nước thải Ít thuận lợi Khơng thuận lợi Thuận lợi 2.5 Xử lý rác thải Ít thuận lợi Thị trường 3.1 Cung cấp nguyên 2 2 phát riêng 2.3 Giao thông 2.3.1 Vị trí mạng 3.5 2.9 8.8 8.8 10 10 2.6 2.6 5.8667 10 5.0 5.2 2.6 1.7 3.4 3.4 1.7 8.6 17.2 8.6 8.6 22.6 22.6 31.2 31.2 liệu 3.1.1 Nguồn nguyên liệu 3.1.2 Giá nguyên liệu 3.2 Tiêu thụ sản phẩm (Vị trí thị trường) Rất thuận lợi Thuận lợi Ít thuận lợi Khơng thuận lợi Thuận lợi Không thuận lợi 1 Thuận lợi Ít thuận lợi Thuận lợi Ít thuận lợi Không thuận lợi Thuận lợi Ít thuận lợi 2 45.2 11.3 31.2 23.2 31.2 46.4 16.4 23.2 Lực lượng lao động 4.1 Vị trí thị trường sức lao động 4.2 Nhà Quan hệ đô thị (Nhà máy lân cận) GVHD: VŨ THỊ HOAN 34.8 34.8 34.8 18.4 18.4 18.4 21.3 21.3 11.6 9.2 10.7 Rất thuận lợi Thuận lợi 47 THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CÀ PHÊ BỘT Ít thuận lợi Tổng 348.7 10.7 258.9 285.9 Sau hồn thành đánh giá theo điểm có bảng tổng điểm sau: Bảng 2.28 Bảng điểm trung bình địa điểm HSGT Người Người Người Người Người Trung bình 400 Tổng số % 100 Vị trí xếp đặt theo điểm Vị trí chọn Địa điểm 321 319,2 289,2 334 348,7 322,4 80,6 Địa điểm 311 306,1 350,3 307,4 285,9 312,1 78 Địa điểm 285,5 311,8 284,9 295 258,9 287,8 72 Chú thích: 1: KCN Lộc Sơn ( Lâm Đồng ) 2: KCN Mai Sơn ( Sơn La ) 3: KCN Hòa Phú ( DakLak ) Kết luận: Thông qua bảng đánh giá cho thấy: - KCN Lộc Sơn đánh giá cao nhất, chiếm 80,6% - KCN Mai Sơn đánh giá cao thứ hai, chiếm 78% - KCN Hòa Phú không đánh giá cao, chiếm 72% Như thấy KCN Lộc Sơn nơi đánh giá cao so với địa điểm lại Vì chúng em chọn KCN Lộc Sơn tỉnh Lâm Đồng nơi đặt nhà máy sản xuất cà phê bột GVHD: VŨ THỊ HOAN 48 THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CÀ PHÊ BỘT QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ 3.1 Quy trình cơng nghệ Cà phê tươi Làm Tách vỏ Làm nhớt Cà phê bột Sấy sơ Độ ẩm 45-55% Bao gói Sấy thức Độ ẩm 10-12% Phân loại theo kích thước Nghiền Cân, đóng gói Làm nguội Rang (180-210oC) Cà phê nhân Quy trình sản xuất cà phê bột GVHD: VŨ THỊ HOAN 49 THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CÀ PHÊ BỘT 3.2 Thuyết minh quy trình Làm sạch: Mục đích q trình làm tạp chất lẫn nguyên liệu, làm cho kích thước nguyên liệu đồng đều, tạo điều kiện tốt cho việc tăng xuất máy độ bền thiết bị, đảm bảo chất lượng sản phẩm Tách vỏ quả: Mục đích: Tạo điều kiện thuận lợi cho trình chế biến như: tránh gây hư hỏng, kéo dài thời gian sấy Tiến hành: Người ta dùng phương pháp học để bóc vỏ quả, dùng máy xát vỏ Làm nhớt: Loại bỏ tạp chất, vỏ trái dính vào vỏ thóc, tẩy chất gây ảnh hưởng đến màu sắc hạt mùi vị lúc rang Sấy sơ bộ: Quá trình sấy sơ nhằm loại bỏ phần nước bề mặt đồng thời giảm bớt ẩm cà phê từ 52-60% 45%, nhằm rút ngắn thời gian sấy giai đoạn sấy thức chất lượng sản phẩm đảm bảo Sấy thức: Nhằm hạ độ ẩm cảu cà phê xuống 10-12% Dùng phương pháp sấy động thiết bị sấy thùng quay Phân loại theo kích thước Để phân loại cà phê nhân người ta chủ yếu sử dụng loại sàng sàng tròn quay sàng lắc Dựa vào kích thước hạt cà phê nhân ( dài, rộng, dày) mà ta sử dụng lưới sàng khác Thường dựa vào chiều rộng hạt lưới sàng lỗ tròn lỗ vng, theo chiều dày lỗ dài GVHD: VŨ THỊ HOAN 50 THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CÀ PHÊ BỘT Cân, đóng gói Mục đích: Đảm bảo đồng khối lượng, tăng thời gian bảo quản giá trị cảm quan cho sản phẩm Từ cà phê nhân cà phê bột ta tiến hành Rang: Mục đích: Là q trình gia nhiệt để tạo nên biến đổi màu sắc hạt, hình thành nên tính chất đặc trưng cho cà phê màu sắc, mùi vị thông qua biến đổi màu sắc, cấu trúc thành phần củ hạt, làm giảm độ ẩm, tiêu diệt vi sinh vật, nấm mốc, bảo quản hạt giòn dễ xay Các q trình biến đổi: Phản ứng caramel: Xảy nhiệt độ nóng chảy đường, nhiệt độ nóng chảy đường glucoza 145-150oC, fructoza 95-100o C, saccaroza 160-180o C…tạo nên hợp chất màu mùi Phản ứng melanoidin: Xảy đường khử axit amin tác dụng nhiệt độ (>0o C) tạo nên sản phẩm có màu mùi đặc trưng Nhiệt độ rang (o C) Khoảng 100 Từ 120-130 Từ 150-180 >180 Khoảng 270 Khoảng 300 Biến đổi màu cà phê Màu xanh sang vàng Màu vàng sang màu hạt giẻ Màu hạt giẻ sang màu xám Màu xám sang màu tối Màu tối sang màu đen Màu đen vỡ vụn Làm nguội: Nhằm mục đích làm nguội bọc hạt cà phê lớp màng mỏng để khỏi hương thơm Nghiền: Cà phê nghiền mịn nâng cao giá trị sử dụng dễ dàng cho việc chuẩn bị pha chế GVHD: VŨ THỊ HOAN 51 THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CÀ PHÊ BỘT Biến đổi: Vật lý: - Sự giảm kích thước hạt cà phê - Giảm khối lượng toàn hạt tăng khối lượng riêng xốp khí cacbonic, nước chất dễ bay tạo thành từ giai đoạn rang tiếp tục giải phóng - Sự gia nhiệt ma sát Hóa học: Một số phản ứng phân hủy oxy hóa nhiệt độ bề mặt tiếp xúc tăng Hóa lý: Tăng diện tích bề mặt riêng, bay số chất mùi Bao gói Cà phê sau xay cho vào thùng nhựa lấy muỗng múc cà phê đổ vào bao sau ghép mí Cuối dán nhãn đóng thùng Cà phê sau rang dễ bị hút ẩm có mặt oxi khơng khí làm giảm chất lượng sản phẩm Do cà phê bột cần bảo quản cẩn thận chủ yếu tránh hút ẩm Có thể đóng gói lần túi PE phía có hói giấy cách ẩm giấy thiết Có thể dùng loại bao bì thủy tinh có màu vào hộp kín có lót giấy thiết,… Ngồi ra, đóng gói chân khơng đóng gói với chất khí N2CO2 GVHD: VŨ THỊ HOAN 52 THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CÀ PHÊ BỘT CÂN BẰNG VẬT CHẤT 4.1 Tình hình sản xuất nhà máy Mỗi ngày nhà máy làm việc ca : ca tiếng Ngày chủ nhật nghỉ Bảng 4.1 Bảng số ngày làm việc nhà máy Thán g Số ngày làm 10 11 12 26 24 27 25 25 26 25 26 x 26 26 24 52 48 54 50 50 52 50 52 x 52 52 48 việc Số ca làm việc Nghỉ tháng thường mưa nguyên liệu nên nhà máy ngừng sản xuất vào kiểm tra sửa chữa máy móc, thiết bị - Tổng số ngày sản xuất năm: 280 ngày Tổng số ca sản xuất năm: 560 ca Tổng số sản xuất năm: 4480 Năng suất nhà máy: 40 cà phê quả/ca Năng suất nhà máy tính giờ: =5000 kg/h 4.2 Cân nguyên liệu cho sản xuất cà phê bột Bảng 4.2 Bảng tỷ lệ hao hụt sau chế biến qua công đoạn (%) STT GVHD: VŨ THỊ HOAN Công đoạn Hao hụt (%) 53 THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CÀ PHÊ BỘT 10 11 12 Cà phê tươi Làm Tách vỏ Làm Sấy sơ Sấy thức Phân loại theo kích thước Cân, đóng gói Rang Làm nguội Nghiền Bao gói 15 0,5 (không kể ẩm) 0,5 (không kể ẩm) 0,5 0,2 12 Tăng 3% 0,7 0,5 Để đơn giản ta tính tốn cho 5000kg ngun liệu cà phê quả/giờ 4.2.1 Làm - Lượng nguyên liệu vào: G1= 5000 (kg/h) Tỷ lệ hao hụt: 5% Lượng nguyên liệu lại sau trình: 5000 x (100-5)% = 4750 (kg/h) 4.2.2 Tách vỏ - Lượng nguyên liệu vào: G1= 4750 (kg/h) Tỷ lệ hao hụt: 15% Lượng nguyên liệu lại sau q trình: 4750 x (100-15)% = 4037,5 (kg/h) 4.2.3 Làm - Lượng nguyên liệu vào: G1= 4037,5 (kg/h) Tỷ lệ hao hụt: 5% Lượng nguyên liệu lại sau q trình: 4037,5 x (100-5)% = 3835,6(kg/h) 4.2.4 Sấy sơ - Lượng nguyên liệu vào: G1= 3835,6 (kg/h) Tỷ lệ hao hụt: 0.5% Độ ẩm nguyên liệu trước sấy: W1= 55% Độ ẩm nguyên liệu sau sấy: W2= 45% Lượng ẩm tách trình sấy sơ bộ: GVHD: VŨ THỊ HOAN 54 THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CÀ PHÊ BỘT G = G1 x = 3835,6 x = 697,4(kg/h) - Lượng nguyên liệu sau sấy sơ bộ: G2 = G1 - G = 3835,6 – 697,4 = 3138,2 (kg/h) - Lượng ngun liệu lại sau q trình: 3138,2 x (100-0,5)% = 3122,5 (kg/h) 4.2.5 Sấy thức - Sấy nhằm hạ thủy phần cà phê xuống 10-12%, chọn 10% Lượng nguyên liệu vào: 3122,5 (kg/h) Tỷ lệ hao hụt: 0,5% Độ ẩm ban đầu cà phê quả: 45% Độ ẩm cà phê sau sấy: 10% Lượng ẩm tách q trình sấy thức: G = 3122,5 x = 1214,3 (kg/h) - Lượng nguyên liêu sau sấy thức: G2 = G1 - G = 3122,5 – 1214,3 = 1908,2 (kg/h) - Lượng ngun liệu lại sau q trình: 1908,2 x (100-0,5)% = 1898,7 (kg/h) 4.2.6 Phân loại theo kích thước - Lượng nguyên liệu vào: G1= 1898,7 (kg/h) Tỷ lệ hao hụt: 0,5% Lượng nguyên liệu lại sau trình: 1898,7 x (100-0,5)% = 1889,2 (kg/h) 4.2.7 Cân, đóng gói - Lượng nguyên liệu vào: G1= 1889,2 (kg/h) Tỷ lệ hao hụt: 0,2% Lượng nguyên liệu lại sau trình: 1889,2 x (100-0,2)% = 1885,4(kg/h) 4.2.8 Rang - Lượng nguyên liệu vào : G1= 1885,4 (kg/h) Độ ẩm trước rang 10% Độ ẩm sau rang 5% GVHD: VŨ THỊ HOAN 55 THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CÀ PHÊ BỘT - Lượng ẩm tách trình rang: G = 1885,4 x = 99,2 (kg/h) Lượng nguyên liệu sau rang: 1885,4 – 99,2= 1786,2 (kg/h) Tỷ lệ hao hụt: 12% Lượng nguyên liệu lại sau q trình rang: 1786,2 x (100-12)% = 1571,9(kg/h) 4.2.9 Làm nguội - Lượng nguyên liệu vào : 1571,9 (kg/h) Do khối lượng hạt phun dịch đường có nồng độ 2% để làm nguội nên nguyên - liệu tăng khối lượng lên 3% Lượng nguyên liệu tăng : 1571,9x 0,03 = 47,2 (kg/h) Lượng nguyên liệu lại sau q trình: 1571,9 + 47,2 = 1619,1 (kg/h) 4.2.10 Nghiền (độ ẩm tăng 3%) - Lượng nguyên liệu vào : 1619,1 (kg/h) Ta có độ ẩm sau rang 5%, xay cà phê độ ẩm tăng 3% nên độ ẩm sau - nghiền 8% Lượng ẩm trình nghiền: G = 1619,1 x = 52,8 (kg/h) Lượng nguyên liệu sau nghiền: 1619,1 + 52,8 = 1671,9(kg/h) Tỷ lệ hao hụt : 0,7% Lượng ngun liệu lại sau q trình: 1671,9 x (100-0,7)%= 1660,2 (kg/h) 4.2.11 Bao gói - Lượng nguyên liệu vào: G1= 1660,2 (kg/h) Tỷ lệ hao hụt: 0,5% Lượng ngun liệu lại sau q trình: 1660,2 x (100-0,5)% = 1651,9 (kg/h) Bảng 4.3 Bảng tỉ lệ hao hụt lượng nguyên liệu vào qua công đoạn chế biến STT Công đoạn Lượng Hao hụt (%) Độ ẩm Lượng nguyên liệu nguyên liệu vào tình theo tính theo năng suất suất nhà máy nhà máy (kg/h) (kg/h) Cà phê tươi GVHD: VŨ THỊ HOAN 5000 56 THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CÀ PHÊ BỘT Làm Tách vỏ Làm Sấy sơ Sấy thức Phân loại theo kích thước Cân, đóng gói Rang 10 Làm nguội 11 Nghiền 12 Bao gói GVHD: VŨ THỊ HOAN 5000 4750 15 4037,5 3835,6 3122,5 4750 4037,5 3835,6 0,5 (không kể 55% 45% ẩm) 0,5 (không kể 45% 10% 3122,5 1898,7 ẩm) 1898,7 0,5 1889,2 1889,2 0,2 1885,4 12 1885,4 1571,9 1571,9 Tăng 3% 1619,1 0,7 1660,2 0,5 10% 5% 1619,1 5% 8% 1660,2 1651,9 57 THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CÀ PHÊ BỘT Bảng 4.4 Bảng nhu cầu nguyên liệu lượng sản phẩm đạt Nguyên liệu Sản phẩm Theo suất nhà máy (kg/h) 5.000 (kg/h) 1651,9 Theo ca 40.000 13215,2 80.000 26430,4 2.000.000 660.760 560.000.000 7.400.512 1ca= tiếng Theo ngày 1ngày= 2ca Theo tháng 1tháng=25 ngày Theo năm năm= 280 ngày GVHD: VŨ THỊ HOAN 58 ... hiệu cao GVHD: VŨ THỊ HOAN 10 THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CÀ PHÊ BỘT 2.2.3 Thị trường a Nguồn nguyên liệu: Đối với nhà máy sản xuất thực phẩm nguồn nguyên liệu yếu tố đòi hỏi tất yếu Nhà máy sản xuất. .. hàm lượng caffein từ – 2.5% GVHD: VŨ THỊ HOAN THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CÀ PHÊ BỘT LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM 2.1 Đặt vấn đề Việc xây dựng nhà máy sản xuất cà phê bột mang lại hiệu kinh tế cao đứng vững... nhà máy sản xuất, mà cụ thể nhà máy sản xuất cà phê bột Các nhân tố mang tính định việc lựa chọn nơi đặt nhà máy phát triển nhà máy sau nhân tố cần phân tích cẩn thận Đối với nhà máy sản xuất cà