Thiết kế nhà máy sản xuất sữa đậu nành năng suất 100 triệu lít sản phẩm năm

MỞ ĐẦU Trong xã hội thời đại mới, người khơng mong muốn sử dụng sản phẩm ngon bổ dưỡng Chỉ có thực phẩm đáp ứng nguồn dinh dưỡng thiết yếu cho người Hiện nay, với công nghệ chế biến thực phẩm đại, từ nguồn nguyên liệu đơn giản, có sẵn nâng lên thành sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao Trong đó, sữa đậu nành sản phẩm sản xuất từ hạt đậu nành – loại ngũ cốc sử dụng phổ biến giới Sữa đậu nành nguồn cung cấp protein quan trọng với đầy đủ loại acid amin cần thiết cho thể người đồng thời có chứa nhiều thành phần khác như: chất xơ, acid béo không no, lượng nhỏ đường, vitamin,…rất có lợi cho người bị tim mạch, có tác dụng chống ung thư, loãng xương tiểu đường,… Với điều kiện thiên nhiên ưu đãi, đậu nành trồng nhiều nước ta Trong nguồn lao động dồi dào, nguồn ngun liệu sẵn có việc đưa đậu nành thành sản phẩm có giá trị kinh tế cao đem lại dưỡng chất cần thiết cho người Việt cần thiết Đứng trước lợi ích sản phẩm sữa đậu nành nhu cầu ngày cao người việc sản xuất sản phẩm sữa giữ chất dinh dưỡng quan trọng hạt đậu nành quan trọng Vì vậy, với kiến thức học tìm hiểu tơi chọn đề tài tốt nghiệp là: “ Thiết kế nhà máy sản xuất sữa đậu nành suất 100 triệu lít sản phẩm/ năm” PHẦN LUẬN CHỨNG VỀ KINH TẾ - KỸ THUẬT 1.1 Sự cần thiết việc xây dựng nhà máy sữa Dinh dưỡng nhu cầu cần thiết cho trình sinh trưởng, phát triển vận động người Đã từ lâu, người chế biến sử dụng nhiều nguồn thực phẩm khác để cung cấp dinh dưỡng cho thể Trong loại thực phẩm, sữa đem lại nguồn dinh dưỡng tuyệt hảo Hiện nay, nước phát triển giới, dinh dưỡng tồn diện trọng họ nhận thức ăn uống ngày với loại thức ăn khác đem lại cho thể đầy đủ dinh dưỡng [13] Vì vậy, công nghệ chế biến thực phẩm giới phát triển, đặc biệt công nghệ chế biến sữa sản phẩm từ sữa Bên cạnh phát triển mạnh mẽ ngành công nghiệp sản xuất chế biến sữa từ động vật bò, dê, cừu… ngành sản xuất sữa từ nguyên liệu thực vật đậu nành, ngô, mè đen… trọng với nhiều thương hiệu tiếng Vitasoy Hong Kong, Vitabean Singapore, Tribico, Tân Hiệp Phát Vinasoy Việt Nam Ở Hoa Kỳ, sữa đậu nành sản xuất vào năm 1920 Dr John Harvey Kellogg, cha đẻ việc cải cách ăn sáng sữa đậu nành Ngày nay, phổ biến người dân có hiểu biết dinh dưỡng quan tâm đến sức khỏe nhiều Vì vậy, Hoa Kỳ, sữa đậu nành cổ vũ mạnh mẽ để thay sữa bò, có giá trị dinh dưỡng tương đương xem hơn, bị dị ứng Trên sở dinh dưỡng, sữa đậu nành có giá trị tương đương với sữa bò lại dễ dùng bổ khỏe, uống nóng, lạnh, đặc biệt giá rẻ nên trở thành phần dinh dưỡng hàng ngày [15] Ở Việt Nam, sữa đậu nành đóng chai, đóng hộp xuất hiện, chiếm thị phần chưa cao nhà máy lại đặt chủ yếu thành phố lớn nên việc phân phối thị trường khó khăn tốn nhiều chi phí vận chuyển Chính vậy, thiết kế xây dựng nhà máy sản xuất chế biến sữa đậu nành công nghệ tiên tiến với công suất lớn việc làm cấp thiết 1.2 Vị trí đặt nhà máy Qua khảo sát, chọn địa điểm xây dựng nhà máy cụm công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp TP Buôn Ma Thuột - tỉnh Đắk Lắk Cụm công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp TP Buôn Ma Thuột có tổng diện tích 49 ha, nằm cách trung tâm thành phố Buôn Ma Thuột khoảng 10 km; nằm dọc theo tuyến tỉnh lộ 8, thuộc phường Tân An, phía bắc giáp ranh giới huyện Cư-M’-gar, phía nam giáp với nơng trường Phú Xn, phía đơng giáp tỉnh lộ 8, phía tây giáp vườn cao su [12] Địa điểm bảo đảm yêu cầu sau: - Vị trí đặt nhà máy: gần nguồn nguyên liệu, gần khu cơng nghiệp khác như: Hòa Phú, Bn Hồ, Ea Dar, Tân An 1, Tân An Từ tranh thủ sở hạ tầng, lượng giúp giảm vốn đầu tư hạ giá thành sản phẩm - Giao thơng vận tải thuận lợi: giáp với Khánh Hòa – tỉnh có cảng hàng khơng cảng đường thủy lớn Có quốc lộ 26 từ Khánh Hòa lên nên thuận lợi cho việc vận chuyển xuất sản phẩm nhập nguyên liệu theo tuyến đường đường biển Đặc biệt, tỉnh có sân bay cho khu vực Tây Nguyên, thuân lợi cho vận chuyển đường hàng không - Cung cấp điện nhiên liệu dễ dàng vùng Tây Nguyên có nhiều nhà máy thủy điện lớn như: Ialy, Buôn Kuốp, Buôn Tua Srah, Sê Rê Pốc, với công suất khác - Nguồn nhân lực dồi Ngoài đây, tỉnh Đắk Lắk hỗ trợ cho doanh nghiệp thực dự án từ khâu làm đường giao thông, tường rào đến hỗ trợ xây dựng đường điện hạ tùy theo khu vực, vùng, tổng vốn đầu tư dự án để có mức hỗ trợ khác nhau, thấp 30% cao 60% tổng mức đầu tư không tỉ đồng cho dự án [17] Về giá thuê đất, giao đất, dự án địa bàn thành phố Buôn Ma Thuột áp dụng mức giá thuê đất 0,5% [17] Điều quan trọng khu vực chưa có nhà máy sữa đậu nành nên Tây Nguyên thị trường tiêu thụ đầy tiềm Từ lợi trên, việc chọn địa điểm đặt nhà máy Cụm công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp TP Buôn Ma Thuột – tỉnh Đăk Lăk lựa chọn khả thi 1.3 Giao thông vận tải Do hàng ngày nhà máy cần phải vận chuyển lượng lớn nguyên vật liệu, nhiên liệu, máy móc thiết bị, đảm bảo hoạt động liên tục nhà máy tiêu thụ sản phẩm thị trường Vì vậy, vấn đề giao thông vận tải cần trọng Buôn Ma Thuột thành phố phát triển tỉnh Đắk Lắk, tỉnh có đề án xây dựng đường giao thông cho doanh nghiệp Các tuyến đường lớn qua như: quốc lộ 26, quốc lộ 14, tỉnh lộ Hơn nữa, có cảng hàng khơng riêng lại giáp với tỉnh Khánh Hòa với cảng đường thủy lớn để nhập nguyên, nhiên vật liệu Theo trục đường bộ, Buôn Ma Thuột cách Hà Nội 1410 km cách Thành phố Hồ Chí Minh 350 km Tại khu công nghiệp, tuyến đường lưu thông quy hoạch xây dựng có hệ thống điều kiện thuận lợi để thực việc vận chuyển khu công nghiệp 1.4 Đặc điểm thiên nhiên [27] Tỉnh Đắk Lắk nằm địa bàn Tây Nguyên, khoảng toạ độ địa lý từ 107o28’57” - 108o59’37” độ kinh Đông từ 12o9’45” - 13o25’06” độ vĩ Bắc Đắk Lắk tỉnh nằm trung tâm Tây Nguyên, phía Bắc giáp Gia Lai, phía Nam giáp Lâm Đồng, phía Tây Nam giáp Đăk Nơng, phía Đơng giáp Phú n Khánh Hòa, phía Tây giáp với Đăk Nông Vương quốc Campuchia với đường biên giới dài 70 km Đắk Lắk có diện tích tự nhiên 13085 km², chiếm 3,9% diện tích tự nhiên nước Việt Nam Tổng diện tích: 1312537 với đất chưa sử dụng: 136362,01 Do đặc điểm vị trí địa lý, địa hình nên khí hậu Đăk Lăk vừa chịu chi phối khí hậu nhiệt đới gió mùa, vừa mang tính chất khí hậu cao nguyên mát dịu Song chịu ảnh hưởng mạnh chủ yếu khí hậu Tây Trường Sơn Thời tiết chia mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng đến tháng 10, chịu ảnh hưởng gió mùa Tây Nam; mùa khô từ tháng 11 đến tháng năm sau, mùa độ ẩm giảm, gió Đơng Bắc thổi mạnh Lượng mưa trung bình hàng năm đạt khoảng 1600 – 1800 mm Độ ẩm khơng khí trung bình năm khoảng 82% Tổng số nắng bình quân hàng năm cao, khoảng 2139 Chế độ gió: có hướng gió theo mùa, mùa mưa gió Tây Nam thịnh hành thường thổi nhẹ khoảng cấp 2, cấp Mùa khơ gió Đơng Bắc thịnh hành thường thổi mạnh cấp 3, cấp có lúc gió mạnh lên cấp 6, cấp Mùa khơ gió tốc độ lớn thường gây khô hạn 1.5 Nguồn cung cấp điện - - nước - Điện: nhà máy sử dụng mạng lưới điện với mạng lưới điện khu cơng nghiệp có điện áp 220V/380V Để đề phòng điện nhà máy sử dụng thêm máy phát điện dự phòng - Hơi: lượng đốt cung cấp cho phân xưởng lấy từ lò riêng nhà máy Nhiên liệu sử dụng cho lò dầu DO, FO mua từ trạm xăng dầu địa phương Nhà máy có kho dự trữ nguyên liệu để đảm bảo cho sản xuất - Nước: nhà máy sữa nguồn nước quan trọng, nguyên liệu tạo sản phẩm Nhà máy sử dụng nước từ nhà máy nước khu công nghiệp - nguồn nước lấy từ hệ thống cung cấp nước thành phố Nước thải nhà máy sau xử lý theo đường ống vào hệ thống nước chung khu cơng nghiệp 1.6 Nguồn nguyên liệu Nguyên liệu nhà máy đậu nành hạt Nhà máy liên kết với tỉnh tỉnh lân cận Gia Lai, Đăk Nông, Lâm Đồng, Phú n, Khánh Hòa, để hình thành nguồn nguyên liệu sau Trong trường hợp nguồn nguyên liệu bị thiếu hụt mùa việc trồng chăm sóc nhiều hạn chế nhà máy thu mua số tỉnh khác nhập lượng nguyên liệu từ nước Ưu điểm việc nhập từ nước đặc biệt Hoa Kỳ, Canada giá thành cao lại khơng tốn chí phí làm phân loại 1.7 Nguồn nhân lực Đắk Lắk với nguồn nhân lực dồi lao động phổ thông trí óc với số lượng độ tuổi lao động đông đảo Việc xây dựng nhà máy giải việc làm cho lao động địa phương mà thu hút nhiều cán bộ, kỹ sư từ trường đại học chủ yếu thuộc khu vực miền trung Tây Nguyên nhiều tỉnh khác thành phố Hồ Chí Minh, Cần Thơ, Kiên Giang, Tây Nguyên thị trường tiềm vùng đất chưa khai thác sử dụng với lượng nhân công lao động lớn Và thị trường tiềm nhiều nhà sản xuất lĩnh vực thực phẩm khác Bên cạnh giao thơng ngày nâng cấp mở rộng nên thuận tiện cho nhà máy cung ứng sản phẩm sang thị trường tỉnh lân cận với tỉnh Nam Trung Bộ 1.9 Sự hợp tác hoá Do nhà máy nằm cụm công nghiệp với nhiều ngành nghề khác nên liên hợp hố chung phát triển sơ hạ tầng, điện, nước, giao thông, nhằm giảm chi phí đầu tư, rút ngắn thời gian hồn vốn, hạ giá thành sản phẩm PHẦN GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN LIỆU 2.1 Đậu nành 2.1.1 Khái quát [27] Tên khoa học: Glycine mac (L.) Merrill (1997) Tên tiếng Anh: soya bean, soyabeans Tên tiếng Việt: đậu nành (miền Nam), đậu tương (miền Bắc) Bộ: Phaseolecae Họ: Leguminosea Họ phụ: Papilionoidae Chi: Glycine willd Về hình dạng: có nhiều hình dạng khác nhau: tròn, bầu dục, tròn dài, tròn dẹt, chùy dài Về màu sắc: vàng xanh, xám, đen màu trung gian Nhưng nói chung phần lớn màu vàng, loại đậu nành có màu vàng loại tốt nên thường ưa chuộng Hạt đậu nành thường có ba phận: vỏ, tử diệp, phơi [1] Vỏ hạt chiếm khoảng 8% trọng lượng hạt Phôi chiếm khoảng 2% trọng lượng hạt Tử diệp chiếm khoảng 90% trọng lượng hạt Tùy theo kích thước hạt thường chia làm ba loại: to, trung bình nhỏ To loại 1000 hạt nặng 300 g trở lên Trung bình loại 1000 hạt nặng 150-300 g Nhỏ loại 1000 hạt nặng 150 g Loại to thường tỷ lệ vỏ thấp khoảng 6%, nhỏ có tới 9,5% Loại to loại hình bầu dục màu vàng có kích thước: Chiềudài: 4-5 mm Chiều rộng: 3-4 mm Khối lượng riêng: 720 – 750 kg/m3 2.1.2 Nguồn gốc tình hình phân bố Đậu nành (còn gọi đậu tương) loại ngũ cốc giàu chất dinh dưỡng protein, lipid, glucid, vitamin muối khống, có đặc tính sinh học cao chứa hầu hết acid amin khơng thay hỗ trợ thiếu thức ăn động vật đậu nành nguồn thực phẩm quan trọng Quê hương đậu nành Đông Nam Châu Á, nhiên 45% diện tích trồng đậu nành 55% sản lượng đậu nành giới nằm Mỹ Năm 2000, Mỹ sản xuất 75 triệu đậu nành xuất phần ba qua nước châu Âu Ngoài ra, nước sản xuất đậu nành lớn khác Braxin, Arhentina, Trung Quốc Ấn Độ [27] Tại Việt Nam, đậu nành trồng nhiều miền núi, vùng trung du phía Bắc (Cao Bằng, Sơn La, Bắc Giang), chiếm 40% diện tích đậu nành nước ngồi ra, trồng nhiều tỉnh Hà Tây, Đồng Nai, Đăklăk Đồng Tháp Đậu nành cung cấp nguồn protein quan trọng phần nhiều quốc gia Châu Á, loại thực phẩm sản phẩm cơng nghiệp có giá trị Ngày nay, đậu nành trở thành trồng chủ yếu giới 2.1.3 Thành phần hóa học hạt đậu nành [1] Ở phần khác hạt đậu nành thành phần hóa học khơng giống (bảng 2.1) Bảng 2.1 Thành phần hố học trung bình phần hạt đậu nành Thành phần chất khô Cacbonhydra Thành phần Tỷ lệ Đạm Dầu Tro t hạt (%) (%) (%) (%) (%) Hạt nguyên 100 40 21 4,9 35 Nhân (Tử diệp) 90,3 43 23 29 Vỏ hạt 8,8 4,3 86 Phôi 2,4 41,1 11 4,4 43 Ngồi thành phần protein, lipid, glucid; hạt đậu nành chứa nước, vitamin: A, B1, B2, B5, B6, B12, PP, C, E muối khoáng (khoảng 4,6% trọng lượng hạt ướt) nguyên tố Fe, Cu, Mn, Ca, Zn Thành phần hóa học đậu nành thay đổi tùy theo giống, đất đai khí hậu trồng trọt, điều kiện, phương pháp thu hoạch bảo quản 2.1.3.1 Protein đậu nành Trong thành phần hóa học đậu nành, thành phần protein chiếm tỉ lượng lớn Protein đậu nành tạo acid amin, có đủ loại acid amin không thay (ngoại trừ hàm lượng Methionin thấp), axit amin khác có số lượng cao tương đương lượng axit amin có thịt số thực phẩm quan trọng (bảng 2.2) Hàm lượng protein tổng dao động hạt đậu nành từ 29,6 - 50,5%; trung bình 36 - 40% Các nhóm protein đơn giản (% so với tổng số protein): anbumin (6 - 8%), globulin (25 - 34%), glutelin (13 4%), prolamin chiếm lượng nhỏ khơng đáng kể Có thể nói protein đậu nành gần giống protein trứng Bảng 2.2 Thành phần acid amin không thay đậu nành số thực phẩm quan trọng (g/100g protein) [1] Trứng Thịt bò Sữa bò Gạo 7,84 8,32 8,00 10,24 8,26 Giá trị đề nghị FAO - OMS 4,8 Isoleusine 4,48 5,60 5,12 5,60 3,84 6,4 Lysine 6,40 6,24 2,12 8,16 3,68 4,2 Phenylalanin 4,96 5,12 4,48 5,44 4,80 2,8 Threonine 3,84 5,12 4,64 4,96 3,36 2,8 Trytophane 1,28 1,76 1,21 1,44 1,28 1,4 Valine 4,80 7,52 5,28 7,36 5,76 4,2 Methionine 1,28 3,20 2,72 2,88 2,08 2,2 Loại acid amin Đậu nành Leusine Ngoài ra, protein đậu nành chứa thành phần khơng mong muốn là: - Trypsin-Inhibitors ức chế enzyme trypsin tiêu hóa protein động vật, cần phải loại bỏ q trình chế biến - Hemgglutinin protein có khả kết hợp với hemoglobin nên làm giảm hoạt tính hemoglobin 2.1.3.2 Chất béo đậu nành Hàm lượng lipid đậu nành dao động từ 13,5 - 24 %, trung bình chiếm 18% trọng lượng chất khơ Trong nhóm lipid đậu nành có thành phần xem quan trọng chiếm khoảng 20% trọng lượng chất khô hạt Lipid có nhiều nhân hạt đậu nành.Trong nhóm lipid đậu nành có hai thành phần glyceride lecithin Glyceride đậu nành: chứa nhiều acid béo không no, khoảng 50-60 % acid linoleic nên dầu đậu nành xem dầu thực phẩm có giá trị sinh học cao Tuy nhiên, chứa nhiều acid béo không no nên dầu đậu nành dễ oxy hố dẫn đến hư hỏng q trình bảo quản Lecithine đậu nành: chiếm 3% trọng lượng hạt, loại phosphatid phức tạp, sử dụng nhiều làm chất nhũ tương, chất chống oxy hoá chế biến thực phẩm: magarine, bánh kẹo, chocolate,… Ngồi có khoảng 0,5% acid béo tự lượng nhỏ carotenoid 2.1.3.3 Các thành phần khác đậu nành: * Vitamin: Hạt đậu nành chứa nhiều loại vitamin cần thiết cho phát triển thể, hàm lượng vitamin đậu nành thấp dễ bị trình chế biến.Trong đậu nành chứa nhiều vitamin khác (bảng 2.3), trừ vitamin C vitamin D Bảng 2.3: Thành phần vitamin hạt đậu nành [1] Vitamin Thiamine Riboflavin Niacin Pyridoxine Biotin Axit tantothenic Axit folic Inositol Carotene Vitamin E Vitamin K Hàm lượng 11  17,5 3,4  3,6 21,4  23 7,1  12 0,8 13  21,5 1,9 2300 0,18  3,42 1,4 1,9 Đơn vị % % mg/g mg/g mg/g mg/g mg/g mg/g mg/g mg/g mg/g * Carbonhydrat: carbonhydrat đậu nành chiếm khoảng 34% khối lượng khơ, hàm lượng tinh bột không đáng kể Carbonhydrat chia làm loại: - Đường tan (10%): saccharose 5%, stachyose 4%, raffinose 1% - Chất xơ không tan (20%): hỗn hợp polysaccharide dẫn xuất chúng, 10 STT Công đoạn Đối tượng kiểm tra Nhập - kích thước hạt làm - tỷ lệ hạt - tỷ trọng - chất lượng - độ ẩm Nghiền - nhiệt độ nước - nồng độ hàm lượng NaHCO3 - tỷ lệ chất - pH dịch sữa Trích ly - hàm lượng chất khơ - hiệu suất trích ly Khử hoạt - nhiệt độ tính enzym - áp suất - thời gian lưu sữa Phối trộn - hàm lượng đường - tỷ lệ phối trộn Đồng hóa - áp lực - nhiệt độ Tiệt trùng - thời gian lưu sữa - nhiệt độ Rót hộp - thể tích rót - chế độ tiệt trùng máy rót Bảo quản - nhiệt độ - độ ẩm - ánh sáng - thời gian bảo quản 10 Thành - màu sắc, mùi vị phẩm - trạng thái - trọng lượng tịnh - hàm lượng hydrat cacbon chất béo, Chế độ kiểm tra lần/1 mẻ Ghi Đúng yêu cầu Thường xuyên Đúng yêu cầu lần/1 mẻ - yêu cầu - cao Thường xuyên Đúng yêu cầu lần/mẻ Đúng yêu cầu Thường xuyên Đúng yêu cầu Thường xuyên Đúng yêu cầu Thường xuyên Đúng yêu cầu Thường xuyên Đúng yêu cầu Thường xuyên Đúng yêu cầu 116 9.3 Kiểm tra thành phẩm Bảng 9.3 Kiểm tra thành phẩm Tên thành phẩm Chỉ tiêu cần kiểm tra Sữa đậu nành tiệt trùng - Cảm quan: màu sắc, mùi, vị, trạng thái - Hóa lí: pH, % chất khô, % chất béo, vitamin - Vi sinh - Quy cách bao gói, trọng lượng tịnh, thể tích hộp Chế độ kiểm tra Ghi chú, yêu cầu Thường xuyên Đạt yêu cầu kỹ thuật 117 PHẦN 10 AN TỒN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH XÍ NGHIỆP 10.1 An toàn lao động Việc đảm bảo an toàn lao động nhà máy đóng vai trò quan trọng Nó ảnh hưởng lớn đến sức khỏe tính mạng cơng nhân q trình sản xuất, tuổi thọ máy móc, thiết bị Vì vậy, cần phải quan tâm mức, phổ biến rộng rãi để người công nhân hiểu rõ tầm quan trọng Nhà máy cần phải đề quy định biện pháp chặt chẽ để đề phòng 10.1.1 Nguyên nhân gây tai nạn lao động - Các thiết bị bảo hộ lao động thiếu khơng đảm bảo an toàn - Ý thức chấp hành kỷ luật công nhân chưa cao - Tổ chức lao động liên hệ phận không chặt chẽ - Vận hành thiết bị, máy móc khơng quy trình kỹ thuật - Trình độ lành nghề cơng nhân yếu - Các thiết bị bảo hộ trang bị không tốt chưa hợp lý - Điều kiện khí hậu vệ sinh lao động tồn xí nghiệp 10.1.2 Các biện pháp hạn chế tai nạn lao động - Công tác tổ chức quản lý nhà máy: có nội quy, quy chế làm việc cụ thể cho phận, phân xưởng sản xuất Máy móc thiết bị phải có bảng hướng dẫn vận hành sử dụng cụ thể - Người công nhân vận hành máy phải thực chức mình, phải chịu hồn tồn trách nhiệm máy móc bị hư hỏng quy trình vận hành - Cơng nhân nhân viên phải thường xuyên học tập thực hành cơng tác phòng cháy nổ - Bố trí lắp đặt thiết bị phù hợp với trình sản xuất - Các đường ống nhiệt phải có lớp bảo ơn, có áp kế - Phải kiểm tra lại phận máy trước vận hành để xem có hư hỏng khơng, có phải sửa chữa kịp thời - Kho xăng, dầu, nguyên liệu phải đặt xa nguồn nhiệt Trong kho phải có bình CO2 chống cháy vòi nước để chữa lửa Ngăn chặn người vô phận vào khu vực sản xuất kho tàng Không hút thuốc kho a Biện pháp an toàn điện 118 Đường dây cao phải có hệ thống bảo hiểm, đường dây dẫn phải cách điện tuyệt đối thường xuyên kiểm tra Đối với máy móc cần phải đảm bảo an tồn cho phận mạng điện, trường hợp thiết bị làm việc điện lớn 1000V điều phải làm màng chắn bọc kín khơng kể thiết bị có cách ly hay khơng, lấy màng chắn dòng điện bị ngắt Mặt khác, phải bảo đảm an toàn tiếp xúc với kim loại thiết bị dùng điện, nên dùng biện pháp nối đất, cầu chì để tránh tượng chập mạch có đèn báo hỏa, phát cố điện, hư hại đường dây cần phải kịp thời sửa chữa Người khơng có trách nhiệm khơng nên tự ý sử dụng dụng cụ sửa điện Công nhân điện phải trang bị đầy đủ quần áo dụng cụ bảo hộ Khi có người bị tai nạn điện cần phải cứu kịp thời: ngắt điện công tắc, cầu dao, dùng dụng cụ ngắt điện rìu có cán để chặt dây dẫn, quăng lên dây dẫn đoạn dây kim loại để làm cháy cầu chì, mang găng tay cao su, hay vải khô chèn gỗ khô để kéo người bị nạn Nhà sản xuất bố trí cửa thích hợp để có hỏa hoạn, trạm biến áp, máy phát phải có biển báo, đặt xa nơi sản xuất b Biện pháp an toàn sử dụng thiết bị dùng Đối với nhà máy sữa, sử dụng nhiều thiết bị gia nhiệt, thiết bị xử lý nhiệt, thiết bị tiệt trùng, nồi trùng v.v Để đảm bảo an toàn vận hành thiết bị với yêu cầu kỹ thuật, thiết bị phải có đầy đủ dụng cụ để theo dõi trình chế biến, đồng thời để kiểm tra an tồn như: đồng hồ đo áp suất, van bảo hiểm Các đường dẫn vào phân xưởng vào thiết bị phải có lớp cách nhiệt tránh hư hỏng tổn thất nhiệt, thiết bị làm việc với áp suất cao thường xuyên kiểm tra van an toàn, đồng hồ đo áp lực, nhiệt độ nước, nhiệt độ nước c Biện pháp an toàn sử dụng thiết bị động Máy móc phải sử dụng chức năng, công suất quy định, tránh tải thiết bị máy móc 119 Mỗi loại thiết bị máy móc phải có hồ sơ rõ ràng Khi giao phải có bàn giao, nêu rõ tình trạng tình hình vận hành thiết bị Nếu có hư hỏng cần ngừng máy để sửa chữa kịp thời d Biện pháp phòng chống cháy nổ Thay khâu sản xuất nguy hiểm khâu nguy hiểm Cơ khí hố, tự động hố, liên tục hố q trình sản xuất có tính chất nguy hiểm để đảm bảo an tồn Thiết bị đảm bảo kín, hạn chế hơi, khí cháy bay khu vực sản xuất Chọn dung mơi khó bay hơi, khó cháy thay cho dung môi dễ bay hơi, dễ cháy Dùng thêm chất phụ gia trơ, chất ức chế, chất chống nổ để giảm tính cháy nổ hỗn hợp Cách ly thiết bị hay công đoạn sản xuất dễ gay cháy nổ khu vực riêng Đặt thiết bị nơi thống gió ngồi trời Trước ngừng sửa chữa cho thiết bị hoạt động trở lại cần thiết thổi nước, khí trơ vào thiết bị đó.[4- 137] 10.1.3 Những yêu cầu cụ thể an toàn lao động  Đảm bảo ánh sáng làm việc: Các phòng, phân xưởng sản xuất phải có đủ ánh sáng thích hợp với cơng việc Bố trí hệ thống đèn chiếu sáng đảm bảo khơng bị lấp bóng lóa mắt Bố trí cửa phù hợp để tận dụng ánh sáng tự nhiên  Thơng gió: Nhà sản xuất làm việc phải thơng gió tốt Phân xưởng thải nhiều nhiệt cần phải bố trí thêm quạt máy, tạo điều kiện thoải mái cho cơng nhân làm việc  An tồn với hố chất : Các hoá chất phải đặt nơi quy định Khi sử dụng phải tuân theo quy định đề để tránh gây độc hại, ăn mòn hư hỏng thiết bị  Chống sét : Để đảm bảo an tồn cho cơng trình nhà máy, phải có cột thu lơi cho cơng trình vị trí cao 10.2 Vệ sinh xí nghiệp Trong nhà máy thực phẩm, cơng tác vệ sinh xí nghiệp đặc biệt coi trọng Nó ảnh hưởng đến sức khỏe cơng nhân, từ định đến chất lượng sản phẩm, suất lao động, suất sản phẩm 10.2.1 Vệ sinh cá nhân công nhân 120 Vấn đề yêu cầu cao, đặc biệt công nhân trực tiếp làm việc phân xưởng sản xuất chính: - Cơng nhân phải ăn mặc quần áo Khi vào sản xuất phải mặc đồng phục nhà máy, đội mũ, đeo trang, ủng mang găng tay, rửa tay xà phòng, cồn 750, không mang đồ trang sức… - Cắt ngắn, giữ gìn móng tay sẽ, khơng sơn móng tay móng chân - Khơng ăn uống khu vực sản xuất - Thực tốt chế độ khám sức khỏe cho công nhân theo định kỳ tháng lần Không để người đau ốm vào khu vực sản xuất 10.2.2 Vệ sinh máy móc, thiết bị đường ống Vệ sinh hệ thống thiết bị chương trình CIP (clean in place) [6] a Định nghĩa CIP Là trình rửa hệ thống đường ống thiết bị nước hố chất mà khơng cần phải tháo lắp thiết bị b Mục đích Tất sản phẩm thực phẩm có yêu cầu tiêu chuẩn vệ sinh nghiêm ngoặc Khi nguyên liệu chế biến tiếp xúc với bề mặt chúng nguồn nhiễm vi sinh vật, làm vấn đề quan trọng quy trình chế biến thực phẩm, hệ thống CIP thiết kế nhằm đáp ứng yêu cầu c Nguyên lý CIP Một bồn nước dùng để pha trộn tác nhân tẩy rửa khử trùng, sau dung dịch bơm theo hệ thống đường ống công nghệ với tốc độ dòng chảy (của dung dịch tẩy rửa) phải cao tốc độ sản phẩm (trong trình sản xuất) tạo thành chu trình khép kín d Chương trình CIP Rửa sơ nước nóng: làm phần lại sản phẩm thiết bị, làm giảm chi phí hố chất Rửa HNO3: HNO3 tuần hoàm hệ thống nhằm loại bỏ chất cặn có nguồn gốc từ khoáng chất, chất béo, nồng độ 1-1,5%, nhiệt độ 700C Rửa acid nước: rửa hoàn toàn acid nước 121 Rửa NaOH: NaOH tuần hoàn hệ thống nhằm loại bỏ chất bẩn có nguồn gốc từ protein , nồng độ NaOH 1,5-2,0%, nhiệt độ 800C Rửa NaOH nước: loại bỏ hoàn toàn NaOH thiết bị Làm cuối e Năm nguyên tắc CIP Nồng độ: nồng độ hoá chất phải đạt NaOH: 1,5 – 2,0 % Acid: 1,0 – 1,5 % Tác động học: vận tốc dòng chảy hố chất rửa phải đạt từ 1,5m/s trở lên Nhiệt độ: Acid : 700C NaOH: 800C Thời gian: Hoá chất: 15-20 phút Nước: 5-10 phút Kỹ thuật: thiết bị phải thiết kế phù hợp 10.2.3 Vệ sinh xí nghiệp - Trong phân xưởng sản xuất, sau mẻ, ca cần phải làm vệ sinh khu làm việc - Hạn chế rơi vãi trình sản xuất, vệ sinh sàn nhà thường xuyên - Thường xuyên kiểm tra việc thực vệ sinh phân xưởng - Cần vệ sinh đường ống khi: + Không sản xuất tiếp + Nếu tạm dừng chờ sản xuất tiếp, dùng nước đuổi sữa, tuần hồn nước nóng lại trước sản xuất tiếp 10.2.4 Xử lý nước thải Nước thải chứa nhiều tạp chất hữu nên vi sinh vật dễ phát triển gây ô nhiễm cho môi trường Vì vậy, vấn đề xử lý nước thải quan trọng nhà máy Trong nhà máy nước thải chia làm hai loại: 122 + Loại sạch: Từ nơi dàn ngưng tụ, làm mát , nước tập trung chỗ để sử dụng vào mục đích khác mà khơng đòi hỏi cao chất lượng nước: vận chuyển nguyên liệu thủy lực, rửa bao bì + Loại bẩn: Có thể tạp chất vô cơ, hữu thải từ trình sản xuất hay nước thải từ khu nhà sinh hoạt vệ sinh Rác thải: trình sản xuất tổ vệ sinh thu gom tập trung nhà chứa rác Để đảm bảo vệ sinh, đường ống dẫn nước thải thường chôn sâu đất rãnh có nắp đậy kín đảm bảo vấn đề tự chảy Khi nước thải không nối trực tiếp xuống cống mà phải qua phểu riêng nắp cống sau xử lí thải chung với đường nước thải thành phố, khơng có phải qua xử lí tốt đổ sơng ngồi, hồ, ao,… 123 PHẦN 11 KẾT LUẬN Việc đời nhà máy sữa đáp ứng nhu cầu ngày tăng nhân dân, thúc đẩy phát triển ngành công nghiệp chế biến sữa nói chung sữa đậu nành nói riêng, đồng thời thúc đẩy phát triển trồng trọt chăn nuôi, tạo công ăn việc làm cho người lao động đóng góp cho ngân sách Nhà nước Nhà máy sữa thiết kế xây dựng cụm công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp thành phố Buôn Mê Thuột, khu công nghiệp quan trọng tỉnh Đăk Lăk Tây Nguyên - khu vực đầu tư mạnh mẽ để phát triển công nghiệp Chính thế, u cầu trình độ trang thiết bị đại cho nhà máy vấn đề cần thiết đáp ứng xu phát triển đất nước Nhà máy chế biến sữa trọng đến chế độ vệ sinh nhà máy chất lượng sản phẩm Chính vậy, cán bộ, cơng nhân phải có tính kỷ luật ý thức vệ sinh cao Được thực tập nhà máy sữa thực khóa luận tốt nghiệp giúp tăng thêm hiểu biết kiến thức thực tế công nghệ chế biến sữa, bổ sung thêm nhiều kiến thức chuyên môn sâu, rộng lĩnh vực sản xuất sản phẩm từ sữa, đặc biệt sữa đậu nành Điều giúp ích cho tơi lớn công việc sau Tuy nhiên, kiến thức hiểu biết thực tế hạn chế nên thiết kế chắn không tránh khỏi thiết sót, tơi mong nhận đóng góp ý kiến thầy bạn bè 124 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Nguyễn Thị Hiền (chủ biên) Cơng nghệ sản xuất mì sản phẩm lên men cổ truyền, nhà xuất khoa học kỹ thuật, 2006 [2] Đoàn Dụ (chủ biên) Công nghệ máy chế biến lương thực, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 1983 [3] Tôn Thất Minh, Giáo trình Máy thiết vận chuyển định lượng, nhà xuất ĐHBK Hà Nội, 2000 - Hiệu đính Lê Ngun Dương [4] Lê Xn Phương Giáo trình an toàn vệ sinh lao động, Đại học kỹ thuật, 2001 [5] Vũ ngọc Pi - Trần Thọ - Nguyễn thị Quốc Dung Giáo trình sở thiết kế máy chi tiết máy, Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp - ĐH Thái Nguyên, 2010 [6] Tài liệu hướng dẫn kỹ thuật công nghệ sản xuất sữa đậu nành Nhà máy sữa đậu nành Vinasoy - Quảng Ngãi, 2000 [7] Lê Thị Liên Thanh, Lê Văn Hồng Cơng nghệ chế biến sữa sản phẩm sữa, nhà xuất khoa học kỹ thuật, 2002 [8] Lâm Xuân Thanh, Giáo trinh công nghệ chế biến sữa sản phẩm từ sữa, 2003 [9] Trần Thế Truyền Cơ sở thiết kế nhà máy hóa, Khoa hóa trường ĐHBK Đà Nẵng, 1999 [10] TCVN 1695-87 [11] Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khng, Hồ Lê Viên Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất, Tập I, II Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 1992 Tiếng Anh [12] Bylund G, Dairy processing handbooks, Tetrapak processing systems AB publisher, Lund, 1995 [13] Catolog Flottweg Sparation Technology, Solid bowl centrifuge technology Website [14].http://daklak.gov.vn [15].http://dantri.com.vn 125 [16] http://www.lamico.com.vn [17] http://niemtin.free.fr/daunanh.htm [18].http://npt-group.com [19] http://ipsard.gov.vn [20] http://www.plastech.biz [21] http://www.processplant.com [22] http://www.sanphamvang.com.vn [23] http://www.scribd.com [24] http://www.tetrapak.com [25] http://www.tetrapakprocessing.com [26] http://tmh457.violet.vn [27].http://vi.wikipedia.org 126 MỤC LỤC PHẦN LUẬN CHỨNG VỀ KINH TẾ - KỸ THUẬT 1.1 Sự cần thiết việc xây dựng nhà máy sữa 1.2 Vị trí đặt nhà máy 1.3 Giao thông vận tải 1.4 Đặc điểm thiên nhiên .4 1.5 Nguồn cung cấp điện - - nước 1.6 Nguồn nguyên liệu 1.7 Nguồn nhân lực 1.9 Sự hợp tác hoá PHẦN GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN LIỆU 2.1 Đậu nành 2.1.1 Khái quát .7 2.1.2 Nguồn gốc tình hình phân bố 2.1.3 Thành phần hóa học hạt đậu nành 2.1.4 Yêu cầu nguyên liệu đậu nành .13 2.2 Một số nguyên liệu cần thiết khác 13 2.2.1 Nước 13 2.2.2 Đường 14 3.1 Chọn dây chuyền công nghệ sản xuất sữa đậu nành tiệt trùng 20 3.2 Thuyết minh dây chuyền .20 3.2.1 Nguyên liệu đậu nành 20 3.2.2 Làm phân loại hạt đậu nành 21 3.2.3 Nghiền đậu nành 21 3.2.4 Trích ly .22 3.2.5 Khử hoạt tính enzym 22 3.2.6 Làm lạnh 23 3.2.8 Phối trộn 24 3.2.9 Lọc .24 3.2.10 Trữ lạnh 24 127 3.2.11 Gia nhiệt 25 3.2.12 Đồng hóa 25 3.2.13 Tiệt trùng, làm nguội 26 3.2.15 Rót hộp .28 3.2.16 Các công đoạn cuối 29 4.1 Kế hoạch sản xuất nhà máy 30 4.1.2 Biểu đồ sản xuất nhà máy 30 4.1.3 Biểu đồ bố trí sản xuất .31 4.2 Tính cân vật chất 31 4.2.1 Tính nguyên liệu .31 5.1 Bunke 41 5.2 Máy rung cấp đậu 43 5.4 Thiết bị phân loại, làm 45 5.5 Máy tách kim loại 47 5.6 Thiết bị tách đá sạn .47 5.7 Xiclon thu hồi bụi 49 5.8 Chọn máy nghiền 50 5.8.1 Chọn máy nghiền búa (máy nghiền thô) .50 5.8.2 Chọn máy nghiền đĩa (máy nghiền tinh) 51 5.9 Thiết bị trích ly 51 5.10 Chọn vít tải 52 5.10.1 Chọn vít tải nguyên liệu vào máy nghiền 52 5.10.2 Chọn vít tải bã khỏi máy trích ly 54 5.11 Thùng chứa dung dịch NaHCO3 1,2 - 1,4% 54 5.12 Chọn hệ thống thiết bị khử hoạt tính enzym .56 5.12.1 Chọn gia nhiệt khử hoạt tính enzym 56 5.12.2 Chọn thiết bị hút chân không 56 5.13 Thiết bị làm nguội, làm lạnh: 57 5.14 Thùng chứa dịch sữa sau khử hoạt tính enzym .59 5.15 Chọn thùng hòa trộn 60 5.16 Nồi nấu si rô đường 70% 62 5.17 Thiết bị lọc lần 63 5.18 Thiết bị làm lạnh 63 5.19.Thùng chứa trung gian 64 128 5.20 Thiết bị lọc lần 65 5.21 Chọn cụm thiết bị đồng hoá tiệt trùng, làm nguội 65 5.21.1 Thiết bị gia nhiệt 65 5.21.2 Thiết bị đồng hóa .66 5.22 Chọn hệ thống tiệt trùng, làm nguội 67 5.23 Bồn vô trùng 68 5.24 Cụm thiết bị rót đóng hộp 69 PHẦN 73 TÍNH TỔ CHỨC VÀ XÂY DỰNG 73 6.1 Tính tổ chức 73 6.1.1 Sơ đồ tổ chức 73 6.1.2 Tính nhân lực .73 6.2 Tính xây dựng .76 6.2.1 Đặc điểm khu đất xây dựng nhà máy 76 6.2.2 Các cơng trình xây dựng 76 PHẦN TÍNH TỐN LẠNH, HƠI, ĐIỆN, NƯỚC 89 7.1 Tính chi phí lạnh 89 7.1.1 Chi phí lạnh cho trình làm lạnh sữa sau khử enzym 89 7.1.2 Chi phí cho q trình làm lạnh sữa đậu nành sau hòa trộn 89 7.1.3 Chi phí cho q trình làm lạnh sữa đậu nành tiệt trùng 90 7.1.4 Chọn máy lạnh 90 7.2 Tính 91 7.2.1 Chi phí sản xuất 91 7.2.2 Chi phí cho sinh hoạt .94 7.2.3 Chi phí mát 94 7.2.4 Tính lượng cung cấp 94 7.3 Tính nhiên liệu .94 7.4 Tính điện 96 7.5 Tính nước 106 PHẦN KIỂM TRA SẢN XUẤT 118 9.1 Kiểm tra nguyên vật liệu đầu vào 118 9.2 Kiểm tra công đoạn trình sản xuất 119 9.3 Kiểm tra thành phẩm 120 PHẦN 10 AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH XÍ NGHIỆP 121 129 10.1 An toàn lao động .121 10.2 Vệ sinh xí nghiệp 124 PHẦN 11 KẾT LUẬN 127 TÀI LIỆU THAM KHẢO .128 130 ... nhập Đậu nành 4.1.2 Biểu đồ sản xuất nhà máy Nhà máy hoạt động với dây chuyền sản xuất sữa đậu nành tiệt trùng suất 100 triệu lít sản phẩm/ năm Trong sản xuất, nhà máy hoạt động liên tục nghỉ... sau ngày đưa sữa thị trường PHẦN TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 4.1 Kế hoạch sản xuất nhà máy Theo số liệu ban đầu: Thiết kế nhà máy sữa đậu nành tiệt trùng suất 100 triệu lít sản phẩm/ năm 28 4.1.1.Biểu... vật đậu nành nguồn thực phẩm quan trọng Quê hương đậu nành Đông Nam Châu Á, nhiên 45% diện tích trồng đậu nành 55% sản lượng đậu nành giới nằm Mỹ Năm 2000, Mỹ sản xuất 75 triệu đậu nành xuất