Báo cáo thực hành thiết kế nhà máy nhà máy sản xuất trà xanh đóng chai

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP TP.HỒ CHÍ MINH VIỆN CƠNG NGHỆ SINH HỌC THỰC PHẨM Báo cáo Thực hành Thiết Kế Nhà Máy NHÀ MÁY SẢN XUẤT TRÀ XANH ĐĨNG CHAI Nhóm – ĐHTP12A GVHD: Ts Vũ Thị Hoan Thành viên nhóm Nguyễn Thị Nhựt Linh 16012861 Lê Thúy Nga 16071581 Nguyễn Thị Nhất 16039571 Trần Thị Nhung 16018891 Nguyễn Thị Kiều 16070371 TP HCM, ngày tháng 10 năm 2019 MỤC LỤC CHƯƠNG Quy trình sản xuất I) Quy trình sản xuất trà xanh đóng chai 1) Quy trình sản xuất .5 2) Thuyết minh quy trình: 3) Các tiêu chất lượng nguyên liệu sản phẩm 4) Các yêu cầu vệ sinh an toàn thực phẩm .11 CHƯƠNG Lựa chọn địa điểm 12 I) Thông tin khu công nghiệp chọn để xây dựng Nhà máy 12 II) Xác định nhân tố cần đánh giá giá trị so sánh chúng .16 III) Phân tích SWOT cho nhân tố ảnh hưởng 18 IV) Xác định hệ số nhân tố ảnh hưởng 43 V) Hệ thống đánh giá theo điểm 44 CHƯƠNG Cân lượng 48 CHƯƠNG Lựa chọn thiết bị cho nhà máy 50 I) Thiết bị Trích ly .50 II) Thiết bị nấu syrup 51 III) Thiết bị lọc khung 52 IV) Thiết bị trao đổi nhiệt – Làm nguội .53 V) Thiết bị Phối trộn 54 VI) Thiết bị Tiệt trùng .55 VII) Máy Chiết rót – Ghép nắp 56 VIII) Máy Phóng nhãn .57 IX) Máy Đóng lốc .58 X) Máy Đóng thùng 59 CHƯƠNG Cân lượng 61 I) Tính điện chiếu sáng 61 1) Chọn bóng đèn 61 2) Tính số bóng đèn cho nhà máy 62 II) Tính điện sử dụng cho máy thiết bị 65 CHƯƠNG Thiết kế mặt .66 Tài liệu tham khảo 69 Bảng phân công nhiệm vụ ST T HỌ VÀ TÊN MSSV Trần Thị Nhung 16018891 Nguyễn Thị Nhất 16039571 Nguyễn Thị Kiều 16070371 Lê Thúy Nga 16071581 Nguyễn Thị Nhựt Linh 16012861 CƠNG VIỆC Tổng hợp Word: Quy trình sản xuất, Cân vật chất Tính cân vật chất: Lượng trà cần sử dụng Tổng hợp Word: Lựa chọn thiết bị, Cân lượng Tính cân vật chất: Lượng Syrup cần sử dụng Vẽ sơ đồ thiết bị: Thiết bị tiệt trùng, Máy chiết rót, Máy phóng nhãn, Máy đóng lốc, Máy đóng thùng Tìm máy thiết bị, tính số lượng máy cần sử dụng Vẽ sơ đồ bố trí thiết bị: Nấu syrup, Thiết bị lọc, Thiết bị làm nguội, Máy phối trộn, Thiết bị trích ly Tính số bóng đèn tính cân điện Vẽ sơ đồ mặt phân xưởng Tính cân vật chất: Lượng thành phẩm hao hụt CHƯƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT I) Quy trình sản xuất trà xanh đóng chai 1) Quy trình sản xuất Nước Acid citric Đường Than hoạt tính trợ lọc Trà khơ Nấu syrup Lọc Bã Trích ly Bã Nước Lọc Phối trộn Bã Phụ gia Lọc Tiệt trùng Làm nguội Rót chai Ghép nắp Phóng nhãn Đóng lốc Đóng thùng Sản phẩm 2) Thuyết minh quy trình: a) Trích ly Là q trình trích thu nhận hợp chất hịa tan có trà khơ loại bỏ phần bã Nguyên lý hoạt động thiết bị trích ly: thường lắp thêm thiết bị gia nhiệt để điều chỉnh nhiệt độ Lá trà khô cho vào thiết bị có chứa sẵn nước nóng, nước nóng qua trà để trích ly chất tan có trà Thiết bị trích ly có tích hợp phận lọc bã, lọc bã trà khỏi dịch trà b) Lọc c) Nấu syrup Là q trình gia nhiệt hịa tan ngun liệu sau: đường, nước, acid citric với với mục đích tạo vị cho sản phẩm, dạng syrup có nồng độ 60-70%, thiết phải đun sơi Mục đích việc đun sôi để tiêu diệt vi sinh vật có đường nước, mặt khác, tạo điều kiện tốt để saccharose chuyển hóa thành glucose fructose, giảm độ nhớt dịch syrup giúp cho việc lọc dễ dàng Có thể bổ sung thêm bột than hoạt tính trợ lọc giúp tăng hiệu cho cơng đoạn lọc d) Lọc Dịch syrup sau nấu phải đưa qua thiết bị lọc khung để tiến hành loại cặn lắng Thiết bị lọc khung bản: Quá trình lọc thực thiết bị lọc khung bản, Dịch lọc chảy từ qua hệ thống ống lấy Bã giữ lại vách ngăn lọc chứa khung Khi bã khung đầy tiến hành tháo bã rửa bã e) Phối trộn Dịch syrup sau làm lạnh phối trộn với dịch trà để tạo thành hỗn hợp dung dịch trà đồng có nồng độ theo u cầu Mục đích q trình để hòa tan dịch syrup dịch trà vào nhau, tạo thành hỗn hợp đồng trạng thái màu sắc Thiết bị phối trộn nồi inox bên có cánh khuấy hai tầng để tăng suất phối trộn, cịn có lớp vỏ ổn định nhiệt để tránh làm cho hỗn hợp xảy phản ứng sinh hóa làm biến đổi hương vị màu sắc sản phẩm f) Lọc g) Tiệt trùng Sau phối trộn, hỗn hợp tiến hành tiệt trùng Mục đích trình để tiêu diệt hồn tồn vi khuẩn, vi sinh vật có sản phẩm, đồng thời gia tăng thời gian bảo quản tăng chất lượng cho sản phẩm Phương pháp sử dụng tiệt trùng UHT, với mức nhiệt độ 140oC 30 giây, diệt 90% vi khuẩn nấm gây hại h) Làm nguội Làm nguội giai đoạn có tác dụng ổn định màu, ổn định trạng thái cho sản phẩm, giữ nguyên giá trị dinh dưỡng tạo điều kiện thuận lợi cho q trình chiết rót Thiết bị tiệt trùng có tích hợp thiết bị làm nguội i) Rót chai- Ghép nắp Là bước đầu việc hồn thiện sản phẩm, thực mơi trường vô trùng, thông số kỹ thuật phải đạt u cầu phịng vơ trùng Phơi nắp chai PET khử trùng làm nước vơ trùng trước đưa vào phịng chiết rót Thiết bị sử dụng công đoạn thiết bị tích hợp súc rửa, chiết rót đóng nắp chai hàng j) Phóng nhãn Tác dụng lớn công đoạn thể đầy đủ thông tin sản phẩm, nêu lên đặc tính sản phẩm Nhãn chai giúp tạo giá trị cảm quan cho sản phẩm, đồng thời quảng bá sản phẩm đến người tiêu dùng cách rộng rãi Ngồi ra, nhãn chai cịn giúp bảo quản sản phẩm tránh khỏi tiếp xúc trực tiếp ánh sáng mặt trời, tránh cho sản phẩm bị biến đổi màu sắc Công đoạn thực thiết bị phóng nhãn co màng k) Đóng lốc Đây cơng đoạn bao gói chai trà xanh hồn thiện thành lốc, với đơn vị sử dụng chai/ lốc Cơng đoạn có mục đích tạo điều kiện thuận lợi cho q trình đóng thùng, vận chuyển tiêu thụ kích thích người tiêu dùng sử dụng sản phẩm với tần suất cao việc không đóng lốc Dây chuyền lốc trang bị cửa nhơm anodised trượt bảo vệ Khung máy thiết kế thuận lợi cho việc vận hành bảo trì, máy có khả tự điều chỉnh tốc độ máy, phát chai đầu vào, chai bị đổ, kiểm sốt thơng số kỹ thuật chu kỳ sản xuất, có chế tự động dừng máy hết cuộn phim l) Đóng thùng Đóng thùng cơng đoạn cuối để hoàn thiện sản phẩm vận chuyển sản phẩm đến điểm phân phối tiêu thụ siêu thị lớn nhỏ, sở bán lẻ, chợ, tạp hóa, cửa hàng tiện lợi,… Đóng thùng có vai trò quan trọng việc bảo vệ sản phẩm khỏi tác động vật lí từ bên ngồi vào va chạm mạnh, ánh nắng mặt trời tác động trực tiếp, suất vận chuyển sản phẩm tăng cao tăng tính cảm quan cho sản phẩm Thiết bị đóng thùng nên lựa chọn thiết bị tự động hóa, với chức tự động kẹp chai vận chuyển vào thùng carton Các chức tự động hóa thể hiện: máy tự động kẹp cổ chai đặt vào thùng carton, tự động niêm phong thùng, máy điều khiển PLC hình cảm ứng, máy báo động dừng lại thùng không đủ số chai 3) Các tiêu chất lượng nguyên liệu sản phẩm a) Các tiêu chất lượng nguyên liệu Nước TCVN 6096:2004 nước uống đóng chai Bộ KH CN ban hành Bảng 1.1 Các tiêu trà xanh đóng chai Tên tiêu Chất chiết nước, % khối lượng tối thiểu Yêu cầu 32% Tro tổng số, % khối lượng - Tối đa Phương pháp thử TCVN 5610 (ISO 9768) TCVN 5611 (ISO 1575) 8% - Tối thiểu 4% Tro tan nước, % khối lượng tro tổng số 45% TCVN 5084 (ISO 1576) 7% TCVN 9745- (ISO 14502- 2) 11% TCVN 9745- (ISO 14502- 1) Catechin tổng số, % khối lượng tối thiểu Polyphenol tổng số, % khối lượng tối thiểu Bảng 1.2 Các tiêu nước nguyên liệu đồ uống không cồn Độ pH 6.5- 8.5 Tổng chất rắn hịa tan mg/l, khơng lớn 500 Clorua, mg/l không lớn 250 Sunphat, mg/l không lớn 250 Natri, mg/l không lớn 200 Florua, mg/l không lớn 1,5 Amoni, mg/l không lớn 1,5 Kẽm, mg/l không lớn Nitrat, mg/l không lớn 50 Nitrit, mg/l không lớn 0,02 Thủy ngân, mg/l khơng lớn 0,001 Chì, mg/l khơng lớn 0,01 Selen, mg/l không lớn 0,01 Antimon, mg/l không lớn 0,005 b) Các tiêu chất lượng sản phẩm trà xanh đóng chai Các tiêu Hóa -Lý - Kiểm tra độ Brix - Kiểm tra độ đường nghịch chuyển (Theo TCVN 5042- tổng cục tiêu chuẩn đo lường chất lượng đề nghị khoa học công nghệ môi trường ban hành) Bảng 1.3 Các tiêu hóa lí trà xanh đóng chai Chỉ tiêu hóa lý Hàm lượng đường 80 g/l trà xanh Hàm lượng Natri 50 mg/l ,pH= Hàm lượng tannin 2.5mg/l Hàm lượng caffein 0.3 mg/l Cu 10 mg/lít Sn 150 mg/lít Zn 10 mg/lít Hàm lượng kim loại nặng Pb 0.3 mg/lít As 0.2 mg/lít Hg: khơng có Các tiêu vi sinh Bảng 1.4 Chỉ tiêu sinh vật nước giải khát không cồn Tên tiêu Tổng số vi khuẩn hiếu khí, số khuẩn lạc/ml, không lớn E Coli, con/l, không lớn Mức Khơng đóng chai Đóng chai 5.104 102 Khơng có 10 Nơi sản xuất Việt Nam Model KWT-1500 Năng suất 100 chai/ phút Điện 2.5 (kW) Kích thước L×W×H 800*1 000mm*2 100mm Khối lượng 670 kg Chiều dài nhãn 30mm-300mm Đường kính thân chai 25mm-155mm Số lượng chai cần phóng nhãn giờ: 000 + 000*10% = 600 chai 600 / 000 = 1.1 máy IX) Máy Đóng lốc Bảng 4.9 Các thơng số thiết bị Đóng lốc Đặc tính thiết bị Các thơng số 52 Hãng QSJ Nơi sản xuất Việt Nam Model QSJ-5040A Năng suất – 10 packs/ phút Công suất KW Kích thước L×W×H 060*1 600*1 930mm Khối lượng 370kg Số lượng chai cần đóng lốc giờ: 000 + 000*10% = 600 chai 600 / 600 = 1.83 máy X) Máy Đóng thùng Bảng 4.10 Các thơng số thiết bị Đóng thùng Đặc tính thiết bị Các thơng số Hãng Combi Nơi sản xuất Nhập Công ty Phúc Trường Model Combi 900 Năng suất thùng/ phút Công suất 3KW 53 Kích thước L×W×H 4200 * 2100 * 1500 mm Khối lượng 620 kg Số lượng lốc cần đóng thùng giờ: 000 + 000*10% = 100 lốc 100 / 960 = 1.15 máy Bảng 4.11 Bảng tổng hợp thiết bị nhà máy STT Tên thiết bị Năng suất Số lượng 200 lít/ 100 – 600 lít/ 1 Thiết bị trích ly Thiết bị nấu syrup Thiết bị lọc khung 000 lít/ Thiết bị trao đổi nhiệt (làm nguội) 500 lít/ Thiết bị phối trộn 000 lít/ Thiết bị tiệt trùng 000 lít/ Máy chiết rót – ghép nắp 000 – 000 chai / Máy phóng nhãn 100 chai/ phút Máy đóng lốc – 10 packs/ phút 10 Máy đóng thùng thùng/ phút Tổng 14 54 55 CHƯƠNG CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG I) Tính điện chiếu sáng 1) Chọn bóng đèn Bóng đèn lựa chọn đèn huỳnh quang T8 M11 Bảng thông số đèn sử 5.1 Các bóng dụng Tên Đèn huỳnh quang T8 M11 Model BD T8 M11 H22/36W x1 Công suất 36 W Quang thông 3050 lm Điện áp 220V/ 50Hz Nguồn sáng FL T8-36W Nano Deluxe Công ty sản xuất Cơng ty cổ phần bóng đèn phích nước Rạng Đơng Kích thước (L × W × H) 1300 * 46 * 65 (mm) Năm sản xuất 2019 2) Tính số bóng đèn cho nhà máy Bóng đèn sử dụng loại bóng đèn Điện Quang 36 W, có quang thông 050 lumen Độ rọi tiêu chuẩn là: 500 lux Diện tích chiếu sáng bóng là: (m2) Mỗi nhà vệ sinh có diện tích là: 2.5 × = 10 (m2)  Số bóng đèn cần dùng là: (bóng) 56  Mỗi nhà vệ sinh cần bóng đèn Nhà máy có nhà vệ sinh nên cần bóng đèn Mỗi phịng thay đồ có diện tích là: 2.5 × = 10 (m2)  Số bóng đèn cần dùng là: (bóng)  Mỗi phịng thay đồ cần bóng đèn Nhà máy có phịng thay đồ nên cần bóng đèn Mỗi phịng rửa tay có diện tích là: × 1.5 = 4.5 (m2)  Số bóng đèn cần dùng là: (bóng)  Mỗi phịng rửa tay cần bóng đèn Nhà máy có phịng rửa tay nên cần bóng đèn Diện tích kho trà là: × = 16 (m2)  Số bóng đèn cần dùng là: (bóng)  Kho trà cần bóng đèn Diện tích kho đường: × = 16 (m2)  Số bóng đèn cần dùng là: (bóng)  Kho đường cần bóng đèn Diện tích phịng điều hành 1: × = 16 (m2)  Số bóng đèn cần dùng là: (bóng)  Phịng điều hành cần bóng đèn Diện tích phịng trích ly nấu syrup là: 14 × 12 = 168 (m2)  Số bóng đèn cần dùng là: (bóng)  Phịng trích ly nấu syrup cần 28 bóng đèn Diện tích phịng điều hành 2: × = 20 (m2)  Số bóng đèn cần dùng là: (bóng) Phịng điều hành cần bóng đèn Diện tích kho để chai, nắp, thùng là: × = 24 (m2)  Số bóng đèn cần dùng là: (bóng) 57  Khu vực để chai, nắp, thùng cần bóng đèn Diện tích kho thành phẩm là: 6× 10 = 60 (m2)  Số bóng đèn cần dùng là: (bóng)  Kho thành phẩm cần 10 bóng đèn Diện tích khu vực sản xuất là: 36 × 12 = 432 (m2)  Số bóng đèn cần dùng là: (bóng)  Khu vực sản xuất cần 71 bóng đèn Diện tích hành lang là: 54 × – × 10 – × 10 – 4.5 = 171.5 (m2)  Số bóng đèn cần dùng là: (bóng)  Hành lang cần 29 bóng đèn Diện tích hành lang là: × (6 + 12) – × 10 – × 10 – 4.5 = 27.5 (m2)  Số bóng đèn cần dùng là: (bóng)  Hành lang cần bóng đèn Diện tích Lối trước phịng điều hành phần ngồi phịng điều hành là: 14 × – 16 – 16 – 16 = 36 (m2)  Số bóng đèn cần dùng là: (bóng)  Lối trước phịng điều hành phần ngồi phịng điều hành cần bóng đèn Diện tích Lối trước phịng điều hành phần ngồi phịng điều hành là: × (36 – 10) – 24 – 20 = 112 (m2)  Số bóng đèn cần dùng là: (bóng)  Lối trước phịng điều hành phần ngồi phịng điều hành cần 19 bóng đèn Tổng số bóng đèn cần dùng là: 203 bóng Điện tiêu thụ là: 203 × 36 = 308 W = 7.308 (KW) Bảng 5.2 Tổng số bóng đèn sử dụng nhà máy 58 STT Khu vực Số bóng đèn Kho trà Kho đường 3 Kho để chai, nắp, thùng,… 4 Kho thành phẩm 10 Phòng điều hành Phòng điều hành Khu vực trích ly nấu syrup 28 Khu vực sản xuất 71 Hành lang 29 10 Hành lang 11 Lối trước phịng điều hành phần ngồi phịng điều hành 12 Lối trước phòng điều hành phần ngồi phịng điều hành 19 13 Phịng thay đồ (4 phòng) 14 Khu vực rửa tay (2 phòng) 15 Nhà vệ sinh (4 phòng) Tổng 203 II) Tính điện sử dụng cho máy thiết bị Bảng 5.3 Bảng tính tổng điện máy thiết bị STT Tên thiết bị Số lượng Cơng suất KW Thiết bị trích ly 3.45 Thiết bị nấu syrup 2.2 Thiết bị lọc khung 0.75 Thiết bị trao đổi nhiệt (làm 7.5 59 nguội) Thiết bị phối trộn 6.3 Thiết bị tiệt trùng 18 * =36 Máy chiết rót – ghép nắp 3.3 Máy phóng nhãn 2.5 * = Máy đóng lốc 3*2=6 10 Máy đóng thùng 3*2=6 15 76.5 Tổng 60 CHƯƠNG THIẾT KẾ MẶT BẰNG Tổng diện tích tồn phân xưởng 22 * 54 = 188 m2 Tổng nhà máy có 14 máy thiết bị 61 62 63 Thiết bị Trích ly Máy Phối trộn Thiết bị Nấu Syrup Thiết bị Lọc Thiết bị Làm nguội Thiết bị Tiệt trùng Máy Phóng nhãn Máy Đóng lốc Máy Đóng thùng Máy Chiết rót Thiết bị Tiệt trùng Máy Phóng nhãn Máy Đóng lốc Máy Đóng thùng 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Slide giảng môn Thiết kế nhà máy thực phẩm, cô Vũ Thị Hoan [2] Thiết bị nấu syrup , link tham khảo: https://m.alibaba.com/product/62228971397/High-Quality-Electric-Heating-SyrupCooking.html? spm=a2700.galleryofferlist.normalList.a14.715c1c287jxrmn&redirect=1&fbclid=I wAR1YUoeoSJkKlJZWJ3A8b8ZmmyBZLSIQV3B9qAv-22M1Lg4jS-P9s4kiN5o [3] Thiết bị lọc khung bản, link tham khảo: https://www.tasaba.vn/thiet-bi-sx-do-uong/may-loc-tam-ban.html [4] Thiết bị trao đổi nhiệt, link tham khảo: https://vtechmart.com/shops/Nhiet-lanh/Thiet-bi-trao-doi-nhiet-Alfa-Laval-602/? fbclid=IwAR0IhsdcK0olUmeDu651YqCf5Qsg8XR9sMCIl06sluCnPpWyHhGjUG_ YGbA [5] Thiết bị phối trộn, link tham khảo: http://www.techmarthaiduong.vn/vi/chao-ban/may-phoi-tron-tra-xanh-va-do-uongco-gas-dr-h06-1613.html? fbclid=IwAR3FkJ2rt1R8BPCA3p9DHV2W2yxKQn6szZZaVCzTKb4uJVUNbgZPwEvMM4 [6] Thiết bị tiệt trùng, link tham khảo: http://congnghevotrung.com/thiet-bi-ong-tiet-trung-uht/? fbclid=IwAR1AzjV7Uj9Rqk6GJ7RTWwUZrPwbVmccs8tL4gIjtm_xxIRvALvPmre n8co [7] Máy chiết rót – ghép nắp, link tham khảo: http://daichinhquang.com.vn/may-chiet-rot-tu-dong-dang-thang-1-1-843210.html? fbclid=IwAR1a4EXD52XIutXJ0zpBdrrx6tPjm9dkYLDoGpLWK9UnwBQUZJS2x8 jpivQ [8] Máy đóng thùng, link tham khảo: 65 http://maydongthung.vn/san-pham/may-dong-thung-carton-tu-dong-combi-900? fbclid=IwAR3RJ_sQGUCH2-v3kdrYAtz5btrBhJWzy7mfiFlQ0bZ5y2IXo3bBDRS2ok [9] Qui trình trà xanh đóng chai, link tham khảo: http://congnghevotrung.com/quy-trinh-san-xuat-tra-xanh-dong-chai/? fbclid=IwAR0gp4DANaTR0PCUsPC7A_g8Zf5SK3BEQLnlGRmbfbDdiAs7BBM W_4mZ3j8 [10] Giáo trình Cơng Nghệ Đồ Uống, TP Hồ Chí Minh: Trường Đại Học Cơng Nghiệp TP Hồ Chí Minh - Viện Cơng Nghệ Sinh học Thực Phẩm, 2008 66 ... trùng, Máy chiết rót, Máy phóng nhãn, Máy đóng lốc, Máy đóng thùng Tìm máy thiết bị, tính số lượng máy cần sử dụng Vẽ sơ đồ bố trí thiết bị: Nấu syrup, Thiết bị lọc, Thiết bị làm nguội, Máy phối... Quy trình sản xuất I) Quy trình sản xuất trà xanh đóng chai 1) Quy trình sản xuất .5 2) Thuyết minh quy trình: 3) Các tiêu chất lượng nguyên liệu sản phẩm... 000 = 1.11 máy VII) Máy Chiết rót – Ghép nắp Bảng 4.7 Các thơng số thiết bị Chiết rót – Ghép nắp 50 Đặc tính thiết bị Các thơng số Hãng sản xuất GYD Nơi sản xuất Cơng Ty TNHH Máy Móc Thiết Bị Tân