Nhóm 7 DHTP11D đề tài THIẾT kế NHÀ máy sản XUẤT bún KHÔ

Ép đùn: xc = 32 %Gep đùn = (G_đ ×(100 x_d))(100x_c ) = (127.79×(10035))(10032)=122.15 KgLượng hao hụt trong quá trình ép đùn: GHao hụt = 122.15 × 0.5 % = 0.611KgKhối lượng sau quá trình ép đùn:GSau ep đùn = 122.150.611 = 121.54 KgLượng nước đi ra trong quá trình ép đùn: Gnước = 127.79– 121.54 = 6.25 L

TRƯỜNG ĐẠI HOC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC THỰC PHẨM

- -MÔN HỌC: THIẾT KẾ NHÀ MÁY

ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT

BÚN KHÔ

GVHD: THS VŨ THỊ HOANLỚP: DHTP11D

TP Hồ Chí Minh, ngày 1 tháng 11 năm 2018

DANH SÁCH NHÓM

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU

Cùng với sự phát triển công nghiệp hóa, hiện đại hóa mà cuộc sống ngày càng tấpnập, xô bồ kéo theo sự bận rộn, vội vã Nhu cầu tiện lợi ngày càng được chú trọng Cùngvới sự phát triển của xã hội, ngành công nghiệp thực phẩm cũng vươn lên nhanh chóng

Sự phát triển kéo theo hàng loạt sản phẩm thực phẩm mới ra đời vì nhu cầu của cuộcsống

Trong văn hóa ẩm thực Việt Nam, bún là một món ăn dân dã và rất là quen thuộc Búnthường được sử dụng rộng rãi và đa dạng dưới dạng kết hợp với nhiều loại thực phẩmkhác không chỉ trong đời sống hằng ngày mà còn trong các dịp lễ, Tết

Hiện nay, bún không chỉ có mặt trong những bữa cơm gia đình, ở những nơi bình dânnhư quán vỉa hè, lề đường mà còn có mặt ở các quán ăn sang trọng, nhà hàng, kháchsạn…

Tùy vào thói quen và khẩu vị của từng vùng miền mà cách chế biến và gia vị nêmnếm khác nhau Tuy nhiên đều là những sản phẩm từ bún Để tiện lợi thì ngành côngnghiệp thực phẩm chế biến các sản phẩm khô đã ra đời và đang phát triển Bún khô làmột sản phẩm trong số những sản phẩm khô phổ biến hiện nay

CHƯƠNG 1: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

1.1. Quy trình công nghệ sản xuất bún khô

Cắt tạo hìnhSấy lần 1ỦHấp

Ép đùnNhào

Hồ hóaTách nướcNghiền ướtNgâm nướcTách kim loạiGạo

25, 30ph

Tỷ lệ: 1:1Nước

Độ ẩm cuối: 28-32%

: 25 , : 0.5-1h

1.2. Thuyết minh quy trình

1.2.1. Tách kim loại Mục đích: đích loại các tạp chất kim loại, đặc biệt là sắt ra khỏi gạo, tránh sự ảnh

hưởng của kim loại đến các thiết bị sử dụng sau này

Tiến hành: Nguyên liệu sẽ được nạp vào cửa nạp liệu và rơi tự do xuống trống quay

có gắn nam châm cố định bên trong Máy sẽ quay, các mảnh kim loại sẽ bị nam châm hút,khi đến vùng không còn từ tính nữa sẽ rớt xuống tại lối ra dành cho kim loại Còn gạonguyên liệu sẽ được thoát ra tại cửa ra dành cho nguyên liệu Bụi sẽ thoát qua cửa thoátbụi và ra ngoài

Biến đổi

- Vật lý:

• Nhiệt độ: nhiệt độ của nguyên liệu tăng do ma sát của nguyên liệu với nhau

và nguyên liệu với thiết bị

• Khối lượng: giảm do quá trình này loại bỏ tạp chất

- Các biến đổi khác không đáng kể

1.2.2. Ngâm Mục đích: Chuẩn bị cho quá trình nghiền gạo diễn ra dễ dàng hơn Nước đi vào bên

trong sẽ làm cho cấu trúc hạt gạo trở nên mềm hơn, do đó làm giảm sự gãy vỡ hạt tinhbột trong quá trình nghiền đồng thời hiệu xuất của quá trình nghiền sẽ tăng lên và thờigian nghiền giảm xuống

Tiến hành: nước được dẫn vào phía dưới, gạo được nhập vào phía trên xuống Đảm

bảo có thể phân bố đều Sau một thời gian ngâm xong, gạo và nước sẽ ñược chuyển sangthiết bị phân tách gạo và nước

Biến đổi:

- Vật lý:

• Sự khuếch tán của nước và muối vào hạt gạo làm tăng thể tích

• Sự khuếch tán của protein, glucid, lipid và tro của hạt gạo ra ngoài làm giảmthành phần dinh dưỡng của nguyên liệu

• Quá lạnh: sự khuếch tán của nước vào trong hạt gạo sẽ khó hơn nên thời gianngâm sẽ dài hơn, tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển.

- Thời gian:

• Quá ngắn: tinh bột không kịp trương nở

• Quá dài: làm tổn thất chất tan, đồng thời tạo điều kiện cho vi sinh vật pháttriển

cho quá trình nhào trộn bột

Tiến hành: Nguyên liệu sau khi ngâm xong sẽ được tiến hành tách bớt và đem đi

nghiền Quá trình nghiền sẽ được thực hiện tự động bằng máy nghiền đĩa đôi trục ngang,nguyên liệu sẽ được nạp liên tục và sản phẩm sau khi nghiền được tháo ra từ đáy

- Nhiệt độ của quá trình ngâm gạo:

• Nhiệt độ ngâm thích hợp, hạt gạo sẽ trương nở tốt, thuận lợi cho quá trìnhnghiền Hạt gạo khi nghiền sẽ ít bị gãy vỡ hạt tinh bột hơn

• Nhiệt độ ngâm quá cao, hạt tinh bột vỡ nhiều, tăng độ nhớt, gây khó khăncho quá trình nghiền

- Lượng nước bổ sung trong quá trình nghiền: nước được bổ sung trong quá trìnhnghiền để làm mát đá nghiền, ngăn ngừa đá nhanh bị mòn và giảm nhiệt độ củakhối gạo đem nghiền Lượng ẩm này giúp cho khối bột đạt độ ẩm cần thiết trướckhi đem đi ép đùn.

- Bề mặt và áp lực của thiết bị nghiền: quyết định đến mức độ phá vỡ hạt tinh bột, độđồng đều và kích thước của các hạt sau khi nghiền

Yêu cầu của quá trình nghiền kích thước hạt nhỏ (khoảng 0.4mm), hạt tinh bột

không bị phá vỡ nhiều

1.2.4. Tách nước Mục đích: chuyển khối nguyên liệu từ dạng dung dịch loãng sau khi nghiền thành

dạng bột nhão, khối bột đạt độ ẩm mong muốn trước khi đem hồ hóa

Tiến hành: Khi trống quay, phần tiếp xúc với hỗn hợp bột sẽ rút nước Nước sạch

lọt vào trong ống, bã dính bên ngoài Trống tiếp tục quay đến vùng mất chân không, nhờ

đó tấm nạo có thể lấy bã ra khỏi trống dễ dàng Nguyên liệu sau khi nghiền xong sẽ đượctiến hành đem đi tách nước sử dụng thiết bị lọc chân không dưới áp lực chân không càngthấp thì lực hút chân không càng lớn nên hiệu quả lọc sẽ càng cao và bề mặt lọc càng lớnthì hiệu quả lọc sẽ càng cao Ta thu được phần bọt riêng và phần nước riêng Cuối cùngphần bột phải có độ ẩm từ 32 đến 44%

Biến đổi: chủ yếu là biến đổi về vật lý.

- Nước khuếch tán từ dung dịch ra ngoài lầm giảm thể tích và khối lượng

- Cấu trúc nguyên liệu bị thay đổi

Yếu tố ảnh hưởng:

- Áp lực chân không: áp lực chân không càng thấp, lực hút càng lớn

- Diện tích bề mặt lọc: diện tích bề mặt lọc càng lớn thì hiệu quả lọc càng cao

Yêu cầu: độ ẩm cần đạt 28-32%.

1.2.5. Hồ hóa Mục đích: quá trình hồ hóa làm cho hạt tinh bột hút nước, vỡ ra, sắp xếp lại các liên

kết hóa học, tăng khả năng tạo gel hỗ trợ cho quá trình nhào

Tiến hành: đầu tiên huyền phù tinh bột sẽ được đưa vào bên trong thiết bị Tác

nhân gia nhiệt là hơi nước được đưa vào thiết bị trộn cùng với dung dịch huyền phù, đưadung dịch lên nhiệt độ thích hợp Cánh khuấy hoạt động liên tục, từ lúc hỗn hợp đượcđưa vào trong thiết bị cho đến khi tháo ra ngoài

• Nhiệt độ thấp: thời gian hồ hóa lâu.

Tiến hành: Bột sẽ được đưa vào thiết bị, thiết bị sẽ quay Đổ bột và các nguyên liệu

khác vào thùng, các trục khuấy được lắp thẳng đứng, khi hoạt động trục khuấy và cáccánh khuấy sẽ hạ thấp xuống thùng chứa hay thùng chứa sẽ được nâng lên để được khítvới thùng khuấy và nắp Khi có hai hay ba trục khuấy , các cánh khuấy sẽ quay tròn tạimột vị trí cố định, còn khi thiết bị chỉ có một trục thì các cánh khuấy sẽ quay tròn theophương thẳng đứng động thời chuyển đọng theo một quỹ đạo tròn quanh trục Chuyểnđộng như vậy đảm bảo có thể khuấy tất cả bột có trong thành chứ không làm chuyểndong theo một quỹ đạo tròn Sau quá trình nhào trộn các bồn được tháo ra mang vàothiết bị ép tạo sợi, để thực hiện quá trình tạo sợi cho sản phẩm

Biến đổi:

- Vật lý:

• Nhiệt độ khối bột tăng do ma sát

• Thể tích giảm: khi bột ở dạng rời rạc thì không khí chui vào giữa các lỗtrống, khi nhào sự sắp xếp lại cấu trúc của khối bột làm giảm các lỗ trống.Tuy nhiên, trong quá trình nhào, tinh bột hút nước trương nở, không khí lọtvào cũng làm tăng một phần thể tích của khối bột

• Khối lượng riêng: thể tích giảm đồng nghĩa khối lượng riêng tăng lên

- Có sự phân bố lại nước trong khối bột do tác dụng của lực cơ học

- Hóa học: tạo thành những liên kết hóa học mới

• Liên kết protein-protein

• Liên kết protein-nước

• Liên kết tĩnh điện

- Hóa lý:

• Độ nhớt tăng do quá trình hút nước trương nở

• Tính chất lưu biến thay đổi: tạo thành khối đồng nhất, tính cố kết cao, chặtchẽ hơn so với ban đầu

- Cảm quan: chuyển từ trạng thái rời rạc thành một khối bột đồng nhất

- Thời gian nhào: ảnh hưởng đến cấu trúc mạng gel cũng như sự trương nở của tinhbột.

• Trong thời gian nhào phải tạo điều kiện để quá trình keo xảy ra hoàn toàn đểtạo ra bột nhào có tính chất vật lý và cấu trúc như mong muốn

• Thời gian nhào quá nhanh: tinh bột không kịp hút nước trương nở tối đa,khối bột chưa đạt độ dai cần thiết

• Thời gian nhào quá lâu: làm cho nhiệt độ nhào tăng lên do ma sát dẫn đếnbiến tính protein Tuy nhiên nếu quá lâu thì sẽ làm nhiệt độ tăng cao, phá vỡcác liên kết hydro, liên kết disulfua, khối bột bị chảy Ngoài ra còn tốn nănglượng

Yêu cầu: độ ẩm cuối: 35%

1.2.7. Ép đùn Mục đích: tạo hình cho sợi bún, sợi bún dai dài và ít hút nước

Biến đổi

- Vật lý:

• Duỗi dài các phân tử

• Nhiệt độ tăng do ma sát giữa nguyên liệu với nguyên liệu và giữa nguyên liệuvới thiết bị

• Kích thước và hình dạng thay đổi: chuyển từ dạng paste sang dạng sợi

- Hóa lý: độ ẩm giảm, có sự bay hơi nước

Các yếu tố ảnh hưởng:

- Độ ẩm của nguyên liệu:

• Độ ẩm quá cao: làm dính vào thành thiết bị gây khó khăn cho quá trình épđùn

• Độ ẩm thấp thì phân tử kém linh động nên khó sắp xếp, đùn không đầy lỗ nênliên kết không chặt chẽ gây nứt nẻ sợi bún

- Nhiệt độ: ảnh hưởng đến độ nhớt mà mức độ bốc hơi nước

- Tốc độ: trục vis quay tạo ra ma sát làm tăng nhiệt độ

- Độ ẩm cuối: 35%

1.2.8. Hấp Mục đích: hồ hóa và làm chín sợi bún

Biến đổi:

- Vật lý: thể tích tăng do tinh bột được hồ hóa, trương nở

- Hóa học: quá trình hồ hóa tinh bột

- Sinh học: enzyme bị bất hoạt, vi sinh vật bị tiêu diệt

- Cảm quan: màu sắc thay đổi do tinh bột bị biến tính

Các yếu tố ảnh hưởng

- Nhiệt độ hấp:

• Quá cao thì hơi nước nhiều, bột hấp thụ nhiều nước làm sản phẩm quá ướt

• Quá thấp thì quá trình hồ hóa không đạt yêu cầu, các enzyme không bị ức chếhoàn toàn gây ra các phản ứng bất lợi cho sản phẩm

- Thời gian hấp:

• Quá ngắn: tinh bột không đủ thời gian hồ hóa và trương nở

• Quá dài: tinh bột bị trương nở quá mức gây hỏng cấu trúc và tính chất củasản phẩm

Yêu cầu: chín đều; sợi bún mềm, đàn hồi; không bị ướt và dính.

Độ ẩm cuối: 38%

1.2.9. Ủ Mục đích: Ổn định cấu trúc gel, tạo điều kiện cho nước phân bố đều khắp các sợi

bún, hạn chế sự gãy vỡ trong quá trình sấy

• Quá cao: sợi bún sẽ bị dính lại với nhau

• Quá thấp:sợi bún sẽ bị khô

• Nên ủ ở nhiệt độ phòng: 25

- Thời gian ủ:

• Quá ngắn: bún không đạt được độ ẩm mong muốn, chất lượng không tốt

• Quá dài: dễ bị nhiễm vi sinh vật có thể xảy ra quá trình lên men không mongmuốn

1.2.10. Sấy lần 1, sấy lần 2:

Mục đích: Giảm hàm ẩm để tăng thời gian bảo quản

Sấy lần 1: giảm độ ẩm từ từ đến 16% để tạo hình cho vắt bún

Sấy lần 2: giảm độ ẩm đến mức cần thiết để bảo quản (12%)

Các yếu tố ảnh hưởng:

- Thời gian sấy

• Thời điểm 8h sáng đến 4h chiều khi mà ánh sáng chiếu trực tiếp len bộ thunhiệt mặt trời tốt, nhiệt độ trong hầm sấy 40oC trở lên ta bắt đầu cung cấp chodây chuyền sấy

• Vào buổi tối, sáng sớm hay ngày mưa không có nắng ta sử dụng nồi hơi cungcâp nhiệt cho dây chuyền sấy

Yêu cầu: Chất lượng sợi bún: sợi bún khô đều từ trong ra ngoài, không bị bọt, màu

Mục đích: nhằm tạo hình dạng và kích thước đồng nhất cho sợi bún trước khi đem

vào bao gói Giúp những sợi bún có kích thước đồng đều, phù hợp với kích thước của bao

bì để dễ dàng bao gói tạo thành sản phẩm,

Cách tiến hành: Bún sau khi đem đi sấy lần một sẽ được được đưa vào máy cắt tạo

hình Máy cắt có vận tốc dao căt phù hợp với năng suất dây chuyền và trọng lượng củasợi bún

Yêu cầu

- Nhát dao cắt gọn cắt đứt toàn bộ sợi bún

- Sản phẩm sau khi cắt phải đồng đều, đúng yêu cầu kĩ thuật

1.2.12. Làm nguội:

Mục đích: hạ nhiệt độ, làm khô sợi bún nhằm hạn chế sự phát triển của vi sinh vật,

hạ nhiệt độ sợi bún về nhiệt độ phòng để đưa vào quá trình bao gói

Yêu cầu:sản phẩm bún khô sau khi được làm nguội phải được ổn định nhiệt độ.

1.2.13. Bao gói:

Mục đích: Sau khi làm nguội, sản phẩm bún khô được đem đi đóng gói và dán

nhãn Nhằm tạo cảm quan cho sản phẩm Tạo điều kiện thuần lợi để chuyên chở và bảoquản

Yêu cầu: sản phẩm bún khô sau khi được đưa vào phải sạch sẽ, nguyên vẹn, không

nứt nẻ, kín hoàn toàn

CHƯƠNG 2: CÂN BẰNG VẬT CHẤT

2.1. Nguyên liệu

- Nguyên liệu sản xuất bao gồm:

• Nguyên liệu chính: gạo

• Nguyên liệu phụ: nước

- Năng suất hoạt động của nhà máy: 6 tấn sản phẩm /ngày/ 2 ca

- Khối lượng tịnh của 1 gói sản phẩm là 200g

- Số gói sản phẩm sản xuất ra trong 1 ngày/2ca là:

- Tính cân bằng vật chất trong 100kg nguyên liệu

2.2. Tỉ lệ hao hụt tại mỗi công đoạn

Ngâm nước 1

Hao hụt do quá trình ngâm gạo thấm nước một phần thành phần cám gạo

sẽ hòa tan nước ra ngoài do sau một thời gian ngâm xong, gạo và nước sẽ nước chuyển sang thiết bị phân tách gạo và nước

Trong quá trình phân tách gạo và nước thì sẽ có thể hao hụt do gạo bị mất

đi trong quá trình phân tách và một phần bụi bẩn có trong gạo đi ra ngoài Nghiền ướt 0.4 Trong quá trình nghiền ướt dịch trong gạo chảy ra hoà tan vào nước tạothành dung dịch loãng, bám lên bề mặt thiết bị, rơi vãi bên ngoài thiết bị Tách nước 0.2 Trong quá trình tách nước thì một phần chất tan có trong dịch loãng đi rangoài theo nước.

Hồ hóa 0.1 Quá trình này hầu như không có sự hao hụt, chủ yếu là bám lên bề mặt

nguyên liệu.

Nhào 0.5 Do sau quá trình hồ hóa, bột nhào có có độ nhớt cao dễ bám dính vàothiết bị hơn

Ép đùn 0.5 Hao hụt do bột nhào bám dính vào thiết bị, rơi ra ngoài thiết bịHấp 0.3 Hao hụt do bột nhào bám dính vào thiết bị.

Ủ 0.05 Quá trình này hầu như không có sự hao hụt nào đáng kể, chủ yếu là bámvào thành thiết bị.Sấy lần 1 0.2 Trong quá trình di chuyển trong băng tải, bún có thể rơi vãi ra bên ngoài

hay trên thiết bị.

Cắt tạo hình 0.5 Quá trình cắt để tạo hình hao hụt do quá trình loại bỏ các phần không đạtyêu cầu, hình dạng không đạt tạo cảm quan, quá trình cắt sẽ dễ làm vỡ,

gãy.

Sấy lần 2 0.2 Trong quá trình di chuyển trong băng tải, bún có thể rơi vãi ra bên ngoàihay trên thiết bị.Làm nguội 0 Quá trình này hầu như không có sự hao hụt nào đáng kể

Bao gói 0 Quá trình này hầu như không có sự hao hụt nào đáng kể

Bảng 1: Tỉ lệ hao hụt tại mỗi công đoạn

2.3. Tính nguyên liệu-sản phẩm ở từng công đoạn sản xuất

Gc =

Gọi xđ là độ ẩm đầu (%)

Gđ là khối lượng ban đầu (kg)

Gc là khối lượng cuối (kg)

Khối lượng sau quá trình ngâm:

GSau ngâm nước = 1.3064 = 129 33 Kg

Lượng nước thấm vào gạo trong quá trình ngâm:

GNước = 129.33 - 99.9 = 29.43 L

 Nghiền ướt: xc = 35 %

GNghiền ướt Kg

Lượng hao hụt trong quá trình nghiền ướt:

Ghao hụt = 129.33 0.4 % = 0.517 Kg

Khối lượng sau quá trình nghiền ướt:

GSau nghiền ướt = 0.517 = 128.81 Kg

Lượng hao hụt trong quá trình hấp:

 Trong 100 kg nguyên liệu sẽ còn lại 92.74 kg sản phẩm

 Vậy muốn nhà máy sản xuất 6000 kg sản phẩm/ngày/2 ca thì khối lượngnguyên liệu cần là: 6470 kg

2.4. Bảng tóm tắt thành phẩm và bán thành phẩm qua từng công đoạn trong

100kg nguyên liệu

Công đoạn Bước thực hiện Giá trị (kg)

Tách kim loại Lượng gạo sau khi tách kim loại 99.9

Ngâm nước

Lượng gạo đi vào hệ thống Lượng nước ngấm vào gạo Lượng nước sử dụng Lượng gạo đi vào hệ thống

99.9 29.43 100 129.33 Nghiền ướt Lượng gạo đi vào hệ thống

Lượng dịch sau khi nghiền

129.33 128.81 Tách nước

Lượng dịch đi vào hệ thống Lượng nước tách ra

Lượng bột nhào sau khi tách nước

128.81 12.74 116.07

Hồ hóa

Lượng bột nhào đi vào hệ thống Lượng nước đi vào bột nhào Lượng bột nhào sau khi hồ hóa

116.07 50.9 166.97 Nhào

Lượng bột nhào đi vào hệ thống Lượng nước đi ra khỏi bột nhào Lượng bột nhào sau khi nhào

166.97 39.18 127.79

Ép đùn

Lượng bột nhào đi vào hệ thống Lượng nước đi ra khỏi bột nhào Lượng sợi bún sau khi ép đùn

127.79 6.25 121.54 Hấp

Lượng sợi bún đi vào hệ thống Lượng nước bám vào sợi bún Lượng sợi bún sau khi hấp

121.54 11.36 132.9

Ủ Lượng sợi bún đi vào hệ thốngLượng sợi bún sau khi ủ 132.83132.9

Sấy lần 1

Lượng sợi bún đi vào hệ thống Lượng nước đi ra khỏi quá trình sấy Lượng sợi bún sau khi sấy

132.83 34.99 97.84 Cắt tạo hình Lượng sợi bún đi vào hệ thốngLượng sợi bún sau khi cắt tạo hình 97.8497.35

Sấy lần 2

Lượng sợi bún đi vào hệ thống Lượng nước đi ra khỏi quá trình sấy Lượng sợi bún sau khi sấy

97.35 4.61 92.74

Bảng 2: Bảng tóm tắt thành phẩm và bán thành phẩm qua từng công đoạn trong 100kg

nguyên liệu

2.5. Kế hoạch sản xuất của nhà máy