Tính toán thiết kế phân xưởng sản xuất nước giải khát pha chế và nước khoáng đóng chai với năng xuất mỗi loại là 50000 lít1 ngày

Tính toán thiết kế phân xưởng sản xuất nước giải khát pha chế và nước khoáng đóng chai với năng xuất mỗi loại là 50000 lít1 ngày

Lời mở đầuNgành công nghệ thực phẩm là một ngành khoa học đóng vai trò quantrọng trong nền kinh tế quốc dân Nó giải quyết công ăn việc làm cho ngời lao

động ở nớc ta ngành công nghệ thực phẩm đang phát triển mạnh, góp phầnlàm giàu nguồn thực phẩm cho xã hội, đồng thời làm nguyên liệu cho một sốngành công nghiệp nớc giải khát đang phát triển mạnh tạo sự cạnh tranh lớntrong xã hội

Bất kỳ một cơ thể sống nào cũng cần đến nớc, nó là yếu tố để duy trì vàphát triển sự sống Nớc tham gia vào thành phần cấu tạo của cơ thể Cơ thểcon ngời tiếp nhận nớc từ bên ngoài bằng con đờng thông qua việc ăn uống.Trong đó chủ yếu là uống

Là một nớc ở vùng nhiệt đới lại thêm thời tiết ngày càng khắc nghiệt nênviệc nớc uống, trong đó nớc giải khát pha chế và nớc khoáng là nguồn cungcấp nớc quý báu cho cơ thể

Bên cạnh đó,đáp ứng đòi hỏi về sự phong phú và đa dạng của nớc giảikhát để thoả mãn các nhu cầu của chế hơng liệu và nớc khoáng là một mặthàng mới đang đợc a chuộng và tiêu thụ rộng rãi ngời tiêu dùng thì nớc giảikhát pha

Xuất phát từ tình hình nói trên thì việc khai thác tối đa những kinh nghiệm

cổ truyền quý báu và kết hợp với các phơng pháp ông nghệ tiên tiến để nớcgiải khát có chất lợng đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của ngời tiêu dùng Vớinhững kiến thức đã đợc học, khoa Hoá Kỹ Thuật, trờng Đại học Kỹ Thuật đãgiao cho em đề tài công nghệ II “Thiết kế phân xởng sản xuất nớc giải khát phachế và nớc khoáng đóng chai“ với năng suất mỗi loại là 50.000 lít/ngày

Chơng 1 : Luận chứng kinh tế kỹ thuậtQuãng Ngãi là một tỉnh thuộc miền trung, có dân c đông,là nơi mua bánvới các huyện tỉnh lân cận Hiện đang trên đà phát triển của ngành thuỷ sản,cảng với sự phát triển của khu công nghiệp Dung Quốc đã thu hút lực lợnglao động vô cùng lớn và việc xây dựng nhà máy nớc giải khát tại thị xã QuảngNgãi là vô cùng hợp lý, để phục vụ cho ngời tiêu dùng trong và ngoài tỉnh Sảnphẩm chính là nớc giải khát pha chế và nớc khoáng có ga

“ Hớng gió chủ đạo : Đông Nam

1.2 Nguồn nguyên liệu :

Hơng liệu đợc mua dới dạng chế biến sẵn t các nhà máy pha chế hơngliệu.

Đờng đợc sử dụng cho sản xuất chủ yếu là đờng tinh luyện RE của công

ty đờng Quãng Ngãi

1.3 Hợp tác hoá :

Nhà máy đặt trên địa bàn khá thuận lợi cho việc thu mua nguyên liệucũng nh việc tiêu thụ sản phẩm và phế liệu Cần phải hợp tác hoá với nhiềunhàmáy lân cận để sử dụng chung những công trình về điện, nớc, giao thôngNhằm giải bót vốn đầu t xây dựng rút ngắn thời gian hoàn vốn, đồng thời tạonên hệ thống sử dụng tuần hoàn chất thải chống ô nhiễm môi trờng

1.4 Nguồn cung cấp điện :

Nguồn điện nhà máy sử dụng lấy từ lới điện quốc gia nhờ có trạm biến

áp để có dòng điện tiêu thụ với điện áp 220/380V Để đề phòng mất điện, nhàmáy cần có máy phát điện dự trữ

1.5 Nguồn cung cấp nhiên liệu :

Nhiên liệu chủ yếu là dầu FO dùng đốt nóng lò hơi, NH3 làm tac nhânlạnh bôi trơn đợc nhập từ nơi khác vào đảm bảo điều kiện cho nhà máy hoạt

động

1.6 Giao thông :

Nhà máy nớc giải khát cần có một lợng vận chuyển lớn để vận chuyểnnguyên liệu và thành phẩm Việc nhà máy xây dựng gần quốc lộ, gần đờng sắtnên thuận tiên cho việc tập trung nguyên liệu, nhiên liệu và tiêu thụ sản phẩm

1.7 Nguồn nớc :

Nớc là nhu cầu không thể thiếu đợc, nớc sử dụng do công ty cấp nớcQuãng Ngãi cung cấp Ngoài ra cần đào thêm giếng để ổn định nguồn nớc vàqua xử lý trớc khi đa vào sử dụng Lợng nớc nhà máy dùng trong sản xuất vàsinh hoạt rất lớn, tuỳ theo công đoạn sản xuất mà sử dụng lợng nớc và chất l-ợng nớc khác nhau cần đảm bảo đợc các chỉ tiêu nhất định nh chỉ tiêu hoáhọc, hoá lý và tiêu chuẩn vi sinh

1.8 Thoát nớc từ nhà máy:

Nớc thải ảnh hởng môi trờng bên trong và ngoài nhà máy Do đó nớcthải qua hệ thống xử lý tiêu chuẩn cho phép trớc khi thoát theo mạng lới đờngống nớc thải của thị xã

1.9 Nguồn nhân lực :

Chủ yếu ở thị xã và các Huyện trong Tỉnh đủ để đpá ứng nhu cầu nhânlực dồi dào Đội ngũ cán bộ có trình độ khoa học kỹ thuật của truờng Đại Học

Đà Nẵng

Tóm lại : Thiết kế nhà máy sản xuất nớc giải khát pha chế và nớc khoáng

đóng chai với năng suất mỗi loại là 50.000 lít/ngày tại thị xã Quãng Ngãi là hợp

lý và thuận lợi nhất, đáp ứng đợc nhu cầu của ngời tiêu dùng, giải quyết đợccông ăn việc làm, nâng cao trình độ văn hoá và kỹ thuật cho mọi ngời

Những vẫn đề kinh tế và kỹ thuật luôn đảm bảo cho nhà máy hoạt độngliên tục

Chơng 2 : Nguyên liệuNớc giải khát pha chế còn gọi là nớc ngọt, là một loại nớc khải khátkhông có cồn, là sản phẩm đợc pha chế từ các thành phần sau :

“ Nớc : là thành phần chủ yếu chiếm 90%

“ Đờng : tạo vị ngọt cho nớc giải khát

“ Hơng liệu : tạo hơng vị cho từng loại nớc giải khát

“ CO2 : tạo cảm giác tơi mát khi bay hơi trong miệng

Để đáp ứng nhu cầu của khách hàng nhiều chủng loại nớc giải khát đợcsản xuất và chiết các loại bao bì khác nhau

2.1 Nớc :

Là thành phần đợc kiểm soát chặt chẽ nhất

Để có thể dùng cho sản xuất nớc giải khát, nớc phải thoả mãn nhữngtiêu chuẩn hoá lý, vi sinh và cảm quan nhất định Vì nguồn nớc mà nhà máy sửdụng do công ty cấp nớc và có đào thêm giếng nên cần đợc xử lý bằng hệthống xử lý nớc

Nớc có tác động trực tiếp đến cảm quan, tính ổn định của sản phẩm.Nếu nớc bị nhiễm vi sinh có thể làm cho sản phẩm bị vẩn đục Nhiễm vi sinh cóthể là lý do gây cặn vì vậy nớc ảnh hởng trực tiếp đến chất lợng cảm quan về

độ trong, màu sắc, độ đồng nhất của sản phẩm

Vì vậy nớc tinh phải tuân thủ theo tiêu chuẩn nớc sau :

suốt, không màu, không có vị lạ và không chứa các vi sinh vật gây bệnh Ngoài

ra còn phải thoả mãn các chỉ tiêu hoá học nh độ cứng, độ kiềm, độ oxy hoá và

độ cặn

“ Độ oxy hoá không vợt quá 1  2mg/lít Độ ôxy hoá của nớc đợc tínhbằng số ml KMnO4 dùng để ôxy hoá các chất khử có trong 1 lít nớc đun sôitrong 10 phút

+ Phơng pháp xử lý nớc : theo phơng pháp keo tụ truyền thống : đó lạithêm 3 thành phần chính vào trong thùng phản ứng

Chất keo tụ nh Fe2SO4

Nguồn Clorine dùng trong oxy hoá và khử trùng nh làSodiumCanciumHypocloride

Hoá chất làm gia tăng pH và duy trì độ d kiềm nh Ca(OH)2 Ba chất nàytrộn lẫn vào thùng phản ứng để tất cả kiềm trong nớc thô chuyển hoá thànhCacbonat kết tủa và lắng xuống đáy thùng Cùng lúc này bông keo tụ đợc hìnhthành, bông tụ là một dạng keo tụ của cacbonat, chất rắn lơ lửng, oxyt sắt,oxyt Mangan và chất bẩn khác Bông tụ phát triển về kích thớc trở nên nặnghơn và giúp cho chất kiểm và chất bẩn lắng xuống đáy thùng phản ứng mộtcách nhanh chóng hơn

Nếu vận hành chính xác nớc tinh sẽ có độ kiềm là 3040mg/lít và hoàntoàn không có màu, có mùi, vị, độ đục, kim loại và bất cứ vi sinh vật nào

+ Kiểm tra clorine : để nhận biết lợng clorine cần thiết để khử trùng và oxyhoá các chất trong quá trình xử lý, đồng thời qua hệ thống than hoạt tính đểlaọi bỏ clorine

Clorine và cloramin là nguyên nhân sâu xa làm giảm mùi vị của sảnphẩm.Vì vậy không cho phép tồn tại trong nớc tinh

“ Tính kiềm (là nồng độ HCO3“, CO32“, OH“ hiện diện trong nớc) cũng ảnhhởng đến chất lợng cảm quan, làm trung hoá lợng axit có trong nớc gây cặn

và ăn mòn thiết bị Vì vậy cần xử lý

“ Độ cứng của nớc : độ cứng cũng ảnh hởng đến chất lợng sản phẩm.Vì vậy trớc khi sản xuất phải làm mềm nớc, nghĩa là loại bỏ các muối Ca2+, Mg2+

2.2 Đờng :

Đa số các loại nớc giải khát đều chứa khoảng 810% đờng ở nớc ta, ờng đợc sản xuất từ cây mía Tuỳ theo giống mía, đất đai và điều kiện canh tác,hàm lợng đờng trong cây mía có thể từ 8 - 16% Khi sản xuất chúng ta chỉ cóthể lấy 78  90% lợng đờng trong cây mía

đ-Đờng đợc dùng để nấu xirô dùng cho nớc giải khát pha chế

Chỉ tiêu chất lợng của đờng trong nhà máy :

“ Đảm bảo không có sự phá hoại của loài gậm nhắm và côn trùng

“ Các xilô trớc khi nấu đờng phải đợc vệ sinh sạch sẽ

 Xử lý đờng :

Để loại bỏ những tạp chất, vi sinh chất bẩn có trong đờng để không gây

ảnh hởng đến chất lợng cảm quan của sản phẩm ngời ta phải xử lý đờng

Phơng pháp xử lý đờng nóng dùng để xử lý đờng không tinh khiết, phơngpháp này có thể loại bỏ mùi, vị lạ và làm thay đổi tính chất cảm quan của nớcgiải khát u điểm của phơng pháp này là lọc nhanh, tiêu diệt vi sinh vật

Quy trình :

“ Nớc tinh vào thùng nấu đợc nâng đến 80oC

“ Đờng đợc đa vào khuấy trộn đều

“ Than hoạt tính và bột trợ lọc đavào giữ trong 15“

“ Các bản lọc đợc tạo thân áo lọc với độ dày khoảng 1,6mm

“ Xirô đợc bơm qua bộ lọc khung bản

“ Kiểm tra xirô rò rỉ ra ngoài

“ Xirô đợc làm lạnh ở nhiệt độ < 28oC và đợc bơm vào thùng chứa

 Các phơng pháp kiểm tra đờng :

Đờng trớc khi đa vào nấu xirô phải đợc kiểm tra chặt chẽ để không ảnhhởng đến chất lợng cảm quan của sản phẩm

“ Kiểm tra để đảm bảo không có sự nhiễm bẩn của đờng nguyên liệu Vìdung dịch có độ Bx=11 phải là vị ngọt và không có vị lạt Đây là phơng phápkiểm tra quan trọng nhất Mặt dù đờng đã đợc kiểm tra toàn bộ về phân tíchnhng nó vẫn phải đợc kiểm vị, mùi, cảm quan vì đờng có thể hấp thụ vị lạ và h-

ơng từ môi trờng xung quanh

Khi nấu xirô, trong quá trình nấu cũng có thể gây ảnh hởng đến chất ợng cảm quan về màu sắc, độ trong, mùi, vị

l-“ Khi nấu xirô đờng trắng, đun nớc ở 60oC sau đó đổ đờng vào và tiếptục đun cùng với cánh khuấy liên tục đến khi đờng sôi, cho dịch đờng sôi trong

30 phút Trong quá trình nấu phải ngừng khuấy để vớt bọt Nếu không vớt bọtcho xi rô thì nó sẽ gây trở ngại cho việc rót chai, làm giảm vị và gây bần chi sảnphẩm

“ Khi nấu đờng khử trắng thì bổ sung thêm lợng axit Citric vào Lợng axitCitric bổ sung đợc tính toán là 100g/100kg đờng Dới tác dụng của axit mộtphần đờng bị khử có tác dụng chông lại sự hồi đờng Sacaroza và làm cho vịcủa xi rô mềm mại dễ chịu hơn

Khi đờng hoà tan hết trong quá trình nấu thêm than hoạt tính, bột trợ lọcvào đợc lu giữ, khuấy trộn cùng với dung dịch xirô trong 30 phút để than hoạttính có đủ thời gian phản ứng, hấp thụ các tạp chất, màu, mùi có trong xirô.Sau đó lọc xirô

2.3 Khí Cacbonic (CO2)

Khí Cacbonic rất phổ biến trong thiện nhiên cả ở dạng tự do lẫn kết hợp.Tuỳ theo áp suất và nhiệt độ, khí cacbonic có thể tồn tại ở 3 dạng rắn, lỏng vàkhí

2.3.1 Mục đích sử dụng :

Khí CO2 đợc dùng làm nguyên liệu đẻ nén bão hoà trong nớc nhằm tạo

ra cảm giác giải khát khi uống

Khí CO2 là một trong những thành phần tạo cảm quan của sản phẩm.Khí CO2 còn có tác dụng nh một chất bảo quản gây ức chế một số visinh vật

Khí CO2 còn hỗ trợ tính toàn vẹn bao bì

2.3.2 Chỉ tiêu của khí cacbonic :

Để bão hoà trong nớc giải khát nhà máy dùng CO2 ở dạng lỏng trongcác bình thép dới áp suất cao 6070at

ở điều kiện nhiệt độ và áp suất bình thờng khí CO2 là một chất khí trơ,không cháy và cũng không duy trì sự cháy, không màu và hầu nh không mùi.Khi hoà toan trong nớc khí CO2 sẽ tạo thành axit cacbonic có vị chua dễ chịu.Nhờ trính chất này mà CO2 đợc sử dụng rộng rãi trong sản xuất nhiều loại nớcgiải khát Sau khi uống nớc giải khát có chứa CO2 vào cơ thể thì CO2 sẽ thunhiệt và bay hơi Do đó ta có cảm giác mát và dễ chịu hơn, thấy vị the the ở

đầu lỡi

Khí CO2 có thể nhận đợc từ các nguồn khác nhau :

“ Từ khói đốt của các lò hơi hay lò nhiệt điện, lò nung vôi

“ Từ các nguồn nớc khoáng đợc bão hoà khí CO2 thiên nhiên

“ Từ quá trình lên men dịch đờng ở các nhà máy bia, rợu, nấm

men

 Các tiêu chuẩn CO2 mới :

“ Khí CO2 phải đợc công nhận là loại dùng cho ngành thực phẩm

“ Khí CO2 vận chuyển, lu trữ, bảo quản phải tuân thủ nghiêm ngặt cácquy định về an toàn và các yêu cầu quy định khác

Việc phân tích mẫu CO2 không đơn giản, hiện nay chỉ có một phòng Lab

ở Newjersay

Nhiều chất nhiễm bẩn với một lợng nhỏ nhng ảnh hởng rất lớn đến mùi vịsản phẩm nh Cobansunphit (CoS)

2.3.3 Kiểm cảm quan CO2 bằng cách lấy mẫu CO2 :

 Kiểm màu, lắc ngửi và nếm

“ Mục đích của phơng pháp này là phát hiện những khiếm khuyết vềmùi vị, màu của CO2 cung cấp

“ Nhiều chất gây nhiễm với lợng rất nhỏ cũng có thể phát hiện trong

ph-ơng pháp kiểm tra này

2.3.4 Bảo hoà CO2 trong nớc :

Quá trình bảo hoà CO2 trong nớc gọi là cacbon hoá Độ hoà tan của

CO2 trong nớc dao động rất rộng và phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất

Độ hoà tan của CO2 trong nớc và trong dung dịch còn chịu ảnh hởngcủa một số yếu tố khác nh bản chất và nồng độ của các muối khoáng cótrong nớc, phụ thuộc vào các chất keo và các chất khí có trong nớc

Sự có mặt của không khí có trong nớc và trong dung dịch sẽ ảnh hởngxấu đến mức độ bảo hoà CO2 Mỗi chất khí hoà tan vào chất lỏng sẽ làmgiảm khả năng hoà tan của chất khi khác vào dung dịch đó Do đó để bảohoà đợc nhiều CO2 trớc khi tiến hành cacbon hoá nên thải hết không khí rakhỏi nớc hoặc dung dịch

Các muối khoáng có trong nớc sẽ làm ảnh hởng xấu đến quá trình bãohoà CO2 tự nhiên Sự có mặt của chất keo mang điện tích dơng nh protein sẽlàm chậm quá trình bão hoà CO2 nhng lại tăng cờng khả năng giữ nó trongdung dịch

Bão hoà CO2 đợc tiến hành dới áp suất 89at

2.4 Hơng liệu :

 Mục đích sử dụng :

Chất thơm là một trong những nguyên liệu quan trọng trong thành phầncủa nớc giải khát Tuy chỉ chiếm số lợng rất ít nhng nó tạo cho nớc giải khát mùithơm đặc trng, ngọt dịu

Hơng vị của một số nớc giải khát nh chanh, cam , quýt, mơ mận là dotinh dầu chứa trong vỏ hoặc vị của thịt quả gây nên Các chất này đợc đa vàonớc giải khát ở dạng hơng liệu hoặc nớc chiết từ quả bằng cách ngâm đờng,cồn

Nhà máy sử dụng hơng liệu đợc mua từ thị trờng

Khi hoà tan axit citric trong nớc cất, dung dịch phải trong suốt, vị chuatinh khiết và không có vị lạ

2.6 Natri Benzoat (C6H3COONa)

Là chất dùng để bảo quản nớc thành phẩm trong thời gian sử dụng Các chỉ tiêu hoá lý của Natri Benzoat phải đúng tiêu chuẩn sau :

2.7 Nguồn nớc khoáng Thạch Bích :

Nguyên liệu chính của nhà máy sản xuất nớc khoáng đóng chai là nớckhoáng nguồn Địa điểm mỏ nớc khoáng của nhà máy tại thôn Thạch Bích, xãTrà Bình, Huyện Trà Bồng, tỉnh Quảng Ngãi

Từ những năm 1990 qua khảo sát mỏ nớc khoáng, công ty đã đầu t khaithác lấy nớc nguồn này làm nguồn nớc khoáng chính cho nhà máy Từ nớckhoáng nuồn tinh khiết và trong suốt, đạt các tiêu chuẩn về nớc uống, nhà máycho ra đời một số sản phẩm nh nớc giải khát lên men, nớc khoáng pha chế, màchủ yếu là nớc khoáng đóng chai có ga nhằm giảm cơn khát và kích thích tiêuhoá tốt cho ngời uống

Ch¬ng 3 : D©y chuyÒn c«ng nghÖ s¶n xuÊt

A/ D©y chuyÒn c«ng nghÖ s¶n xuÊt n íc gi¶i

Xir« b¸n thµnh phÈmLµm l¹nh B·o hoµ CO2 ChiÕt rãt vµo chai

§ãng n¾p KiÓm tra,d¸n nh·n C¬ cÊu lËt chai Chai

Lµm s¹ch VSV

vµ khö mïi

Lµm s¹ch c¬ häc

H¬ng liÖuMµu T.PhÈmChÊt b¶o qu¶n(Natribenzoat)

Röa, s¸t trïng

phút Tránh đun sôi đờng quá lâu, đờng sẽ bị caramen hoá gây cháy đờng làm

ảnh hởng xấu đến nớc thành phẩm

Khi nhiệt độ hạ xuống còn 8090oC ta cho axit citric vào nhằm tạo độchua cho nớc pha chế thành phẩm Mặt khác ở nhiệt độ này axit citric sẽchuyển hoá toàn bộ đờng sacaroza thành đờng glucoza và fructoza

2.3 Lọc xirô :

Mục đích lọc xirô là để loại bỏ tạp chất trong đờng tạo ra khi nấu xirô ở

đây ta tiến hành lọc nóng ở 7080oC bằng thiết bị lọc khung bản

2.4 Làm lạnh xirô :

Mục đích làm lanh xirô xuống nhiệt độ thấp là để pha chế hơng chanh vì

ở nhiệt độ thấp hơng chanh ít bị tổn thất hơn

Xirô đợc làm lạnh bằng thiết bị làm lạnh bản mỏng và làm lạnh đến nhiệt

độ khoảng 410oC

2.5 Bão hoà CO2 vào nớc :

Nớc sau khi làm mềm đạt các tiêu chuẩn quy định của nhà máy đợc đaqua thiết bị làm lạnh nớc đến nhiệt độ 12oC để tiến hành bảo hoà CO2 cho n-

ớc

Trong nớc CO2 luôn luôn ở dạng tự do và kết hợp ở trạng thái cân bằngsau

CO2 +H2O H2CO3 H+ + HCO3“ 2H+ + CO32“

Nếu chứa nhiều ion bicacbonat chứng tỏ trong nớc có chứa nhiều khí

CO2 tự do Vị ngon và độ bọt của nớc giải khát phần lớn là do hàm lợng CO2quyết định nhng không tách rời cự có mặt của các chất hoà tan khác nh muốikhoáng, đờng, tanin, peptin, protid và các sản phẩm thuỷ phân vì các chất nàygiúp cho khả năng tạo bọt và giữ bọt lâu tan

Tuy nhiên CO2 hoà tan trong nớc vẫn là yếu tố quan trọng tạo ra nhiềuphản ứng hoá học giữa các chất làm cho mùi vị của nớc uống ngon hơn.Ngoài ra CO2 hoà tan trong nớc còn hạn chế đợc hoạt động của vi sinh vật giữcho nớc lâu hỏng

2.6 Chiết rót xirô vào chai và đóng nắp :

Chuẩn bị xirô bán thành phẩm và nớc bão hoà CO2 là 2 giai đoạn quantrọng nhất của sản xuất Xirô sau khi phối trộn với hơng liệu, màu, chất bảoquản thực phẩm đợc bơm qua máy chiết và tiến hành chiết vào chai trớc theomột thể tích nhất định Sau đó chai đợc đa qua mâm chiết khác của máychiết tiến hành chiết nớc bão hoà CO2 vào phần còn lại của chai

Chai đợc chuyển từ mâm chiết sang máy đóng nắp nhờ băng tải đẩy.Mỗi giá đỡ chai đợc làm việc ứng với một pitton dập nút cố định vì mâm gầngiá đỡ chai và cơ cấu pitton dập nút cùng gắn trên một trục quay cùng vậntốc

Chức năng của hệ thống lạnh cho dây chuyền sản xuất nớc giải khát có

ga là làm lạnh nớc giải khát để tiến hành hấp thụ CO2 của sản phẩm

 Nguyên lý của hệ thống : Dùng môi chất làm lạnh là NH3 bóc hơi ởnhiệt độ thấp và áp suất thấpp để làm lạnh sản phẩm Hơi NH3 đợc hệ thốngmáy nén NH3 nến lên áp suất cao và có nhiệt độ cao Hơi NH3 cao áp này sẽ đ-

ợc đa sang một dàn ngng dùng không khí và nớc lạnh giải nhiệt Nhờ vậy mà

NH3 sẽ hoá lỏng chảy vào bồn chứa và đợc đa vào thiết bị ngậm ga để tiếp tụcchu trình làm lạnh

2.9.4 Hệ thống khí nén :

 Chức năng :

“ Cung cấp cho dây chuyển một nguồn khí nén sạch, khô,vô trùng vàkhông có nhớt khay các tạp chất khác nhằm cung cấp khí có áp suất caotrong một số thiết bị dùng các cơ cấu điều khiển bằng khí nén

 Nguyên lý làm việc : dùng những máy nén khí không dầu dùng để nénkhí lên áp suất cao quy định, sau đó làm lanh khí nén để ngng tụ lợng hơi nớc

có trong khí nén để thu đợc khi nén khô ở đầu ra Sau đó khí nén đợc đa vàobồn chứa để cung cấp cho các thiết bị

B/ Dây chuyền công nghệ sản xuất n ớc

khoáng đóng chai

1 Dây chuyền công nghệ

Nớc nguồn ozon hoá

lọc tinh tầng sâu

lọc than hoạt tính Tiệt trùng bằng đèn UV

2 Thuyết minh dây chuyền công nghệ

2.1 Thuyết minh về công nghệ xử lý nớc khoáng :

2.1.1 Mục đích của việc xử lý nớc :

“ Xử lý nớc giếng khoang sâu ở 150m thành nớc thành phẩm đảm bảonớc tiệt trùng và trong suốt, thoả mãn đầy đủ các tiêu chuẩn nớc khoáng ởViệt Nam

2.1.2 Nguyên tắc hoạt động :

Nớc nguiyên liệu từ giếng khoan đợc bơm lên nhờ bơm, qua bình áp lực

để ổn định áp suất 2kg/cm2 Sau đó qua bơm tăng áp đi vào thiết bị lọc cơ học

có nhiều tầng nhằm mục đích tách các tạp chất cơ học lơ lửng trong nớc Dâychuyền đợc trang bị một thiết bị tạo ôzôn và sục ôzôn để tiệt trùng nớc Quátrình đó đợc thực hiện nhờ một tuy“e Việc trộn ôzôn có thể quan sát qua vếthữu cơ, các ion sắt có trong nớc đợc thực hiện trên đờng vào thiết bị lọc và ôxyhoá giữ lại Sau đó nớc đợc qua thiết bị lọc hấpthụ bằng than hoạt tính Nguồn

ôzôn còn d trong cả 2 thiết bị lọc và hấp thụ bằng than hoạt tính đợc tự độngxả bỏ nhờ một thiết bị đặc biệt gắn trên đỉnh của 2 thiết bị này Nớc sẽ tiếp tụcqua thiết bị lọc 1m để lọc tinh rồi qua thiết bị tiệt trùng lần 2 bằng tia cực tím tr-

ớc khi qua thiết bị siêu lọc 0,2m để đi vào thùng chứa nớc thành phẩm

“ 01 thùng áp suất có vách ngăn lắp dựng đứng.

“ 01 bộ điều khiên bao gồm tất cả các dụng cụ ngắt chuyển mạch và

điều khiển cần thiết cho việc vận hành tự động Gồm 1 thiết bị điều chỉnh ápsuất dùng điều khiển áp suất khi vận hành các bơm

“ 01 dụng cụ đóng, mở, dụng cụ hồi chuyển

“ 01 hệ thống ống dẫn nối giữa các bơm và hơi

“ 02 áp kế đo lờng áp suất lọc

“ 01 mẻ vật liệu lọc gồm: cacbon hoạt tính đặc biệt K1“2

2.1.3.6 Thiết bị tiệt trùng bằng tia cực tím:

Bao gồm:

“ Buồng phản ứng UV

“ Bộ phản chiếu UV với bộ phận đệm giờ làm việc tín hiệu đợc nối mạch

“ Hộp điều khiển, tín hiệu đợc khởi động bằng đèn điều khiển

2.2 Thuyết minh về công đoạn làm lạnh nớc khoáng đã

xử lý và bão hoà CO2

2.2.1 Làm lạnh nớc khoáng đã xử lý

Nớc khoáng sau khi xử lý đợc bơm qua thiết bị làm lạnh bản mỏng ở đâynớc đợc làm lạnh đến 1  4oC nhờ quá trình trao đổi nhiệt giữa nớc khoáng vớichất tải lạnh (chất tải lạnh là dung dịch rợu có nhiệt độ ban đầu khoảng “

15oC)

Mục đích làm lạnh nớc khoáng đến 14oC là để nạp CO2 vào nớckhoáng vì ở nhiệt độ thấp CO2 hoà tan vào nớc khoáng dễ dàng

2.2.2 Lọc CO2

Bình CO2 lỏng van áp lực khí loãng bình KMnO4

bình nớc bình CaO than hoạt tính bình trung gian

thiết bị bão hoà CO2

2.2.3 Bão hoà CO2 và nớc khoáng

Khi nớc khoáng đã làm lạnh đến 14oC đợc bơm qua bình tách khí lạ và

đợc pitton bơm qua thiết bị bão hoà CO2 qua vòi phun Dới tác dụng của vòiphun nớc đợc phun thành những tia nhỏ chảy xuống dới qua các vòng đệmnhằm tăng bề mặt tiếp xúc với CO2 đi từ dới lên

Khí CO2 đạt độ bão hoà trong nớc thì đợc bơm sang bộ phận chiết rót.Hàm lợng CO2 bão hoà trong nớc khoáng : 46g/lít

2.3 Công đoạn rửa chai thuỷ tinh

 Mục đích :

Cung cấp cho máy chiết những chai sạch, bóng, vô trùng Các chai đợcngâm vào một hay nhiều bồn đựng dung dịch NaOH nóng, dung dịch này cótác dụng khử trùng và tạo cho chai một vẻ bóng loáng

 Nguyên lý vận hành : Chai từ két đợc công nhân bóc bỏ lên băng tải

đ-a vào đầu củđ-a máy rửđ-a chđ-ai (còn két đợc bỏ lên băng tải két chuyển đến ở

đầu ra sản phẩm để tiếp nhận chai thành phẩm) Tại đây cơ cấu nạp chai sẽcấp chai vào các bọc chứa chai gắn lên các thanh mang chai các thanhmang chai sẽ mang chai này vào các bồn đựng dung dịch NaOH nóng Tại

đây, NaOH sẽ tiếp xúc với chai để khử trùng và rửa sạch các chất dơ củachai.Sau đó các chai ở vị trí úp ngợc sẽ vào thanh mang chai chuyển sang cácvùng có các vòi phun nớc ở phía dới và bên trên Các vòi phun này sẽ rửasạch NaOH còn đọng trong chai Sau đó chai đợc đa ra đầu của máy để cấpcho máy chiết

2.4 Chiết rót nớc đã bão hoà CO2 vào chai

Khi kiểm tra áp lực và nhiệt độ lạnh của nớc khoáng trong bầu chứa củamáy chiết thì nhấn nút khởi động bắt đầu làm việc Chai sạch đợc băng tải đasang may chiết Tại vị trí đầu con cò sẽ mở hơi, nâng giá đỡ chai lên cho miệngchai ép chặt vào vòi chiết, đồng thời lúc đó con cò khác mở van vòi chiết nớcchứa trong bầu chiết phun vào chai cho đến khi áp suất trog bầu chiết bằng

áp suất trong chai thì bộ phận vòi chiết nớc sẽ tự động mở nớc tự độ chảy vàochai và đợc mâm quay đi Khi nớc trong chai đã đầy, con cò bắt đầu đóng vannớc lại và đồng thời con cò hơi xả hơi, giá đỡ hạ xuống và chai đ ợc băng tảichuyển sang máy đóng nút

2.5 Đóng nút chai

Chai đợc chuyển từ mâm máy chiết nớc sang máy đóng nút nhờ băngtải đẩy Mỗi giá đỡ chai đợc làm việc ứng với 1 piton dập nút cố định vì mâmgần giá đỡ chai và cơ cấu pitton dập nút gắn trên cùng một trục quay cùngvận tốc

Chai sau khi dập nút đợc băng tải đa sang máy dán nhãn

“Phần đế của máy chế tạo bằng thép cácbon, phía trên đặthệ thống

điều chỉnh độ bát chiết, phía dới là bộ phận nâng chai

“ Máy đợc trang bị khung vỏ bọc thép không gỉ quanh khu vực chiết rót

để tránh trờng hợp chai vỡ và xịt nớc tung toé

2.8.2 Thiết bị kiểm tra chai chiết đầy MODBASIC

Thiết bị kiểm tra chai Basic đợc lắp đặt trên một dây chuyền đơn khoảngkhông gian kèm theo là dành cho thiết bị đẩy chai không băng tải với chiều dàicần thiết hay với bàn tiếp nhận là cần phải có một khoảng cách tối thiểu là200mm đợc đòi hỏi giữa máy đẩy chai không và thiết bị kiểm tra

“ Phụ tùng thay đổi cho từng cỡ chai

“ Tunen gia nhiệt thép nhẹ

Phạm vi cung cấp : một cảm biển phát hiệ sự có mặt của chai trên băngtải và chuẩn bị đa màng co ra đầu phân phối

2.8.4 Màng hầm co :

Có cấu tạo nh một nhiệt điện trở Khi chai đã có nắp nhãn đi qua, nhiệt

điện trở nóng đến nhiệt độ 200oC  250oC làm nhãn nhựa chảy và dán chặtvào nắp chai

Chơng 4 : Cân bằng sản phẩmA/ Cân bằng sản phẩm n ớc giải khát pha chế

1 Hao hụt qua các công đoạn

Công đoạn Hao hụt chất khô Hao hụt thể tích

Pha chế 2%

2 Các số liệu ban đầu

 Các chỉ tiêu nguyên liệu cho nớc giải khát

“ Đờng : 100g/lít sản phẩm, sử dụng xirô 70%

“ Hơng liệu : 5ml/lít sản phẩm

“ Axit citric : 1,24g/lít sản phẩm, sử dụng dới dạng dung

dịch 400g/lít

“ Lợng Natri benzoat : dùng khoảng 2% so với lợng đờng

trong xirô pha thành dung dịch 400g/lít

“ Màu thực phẩm : 0,3mg/lít sản phẩm, sử dụng dới dạng dung

100

100000.1





x

lít3.2 Lợng nớc giải khát trớc khi phối trộn

97,10512

100

10093,1030

phối trộn

13,105100

)07,0100.(

2,105





(kg)3.3.3 Lợng chất khô 70% đi vào phối trộn

“ Khối lợng : 150,19

70

10013,105

19,150

3.3.4 Lợng xirô trớc khi làm lạnh

“ Chất khô của xirô : 105,72

5,0100

10019,105

03,151

 lít 3.3.5 Lợng xirô trớc khi lọc

“ Chất khô : 106,79

1100

10072,105

56,152

 lít 3.3.6 Lợng dung dịch đờng trớc khi nấu

“ Chất khô của dung dịch đờng : 108,97

2100

10079,106

67,155

 lít L

– L ợng nớc bay hơi trong khi nấu xirô :

45,51000

597,108

10097,108



x

kg 1,05 : là hệ số bốc hơi nớc khi nấu xirô

3.3.7 Lợng đờng nguyên liệu dùng nấu xirô

05,10907

,0100

10097,108





x

kg3.3.8 Lợng nớc dùng nấu xirô :

163,45“109,05=54,40kg5,40 lít

3.4 Tính màu thực phẩm

3.4.1 Lợng màu đi vào phối trộn

1.051,97  0,3 = 0,316 g3.4.2 Thể tích dung dịch màu đi vào phối trộn

3

10.05,1300

316,

3.5 Tính axit citric

3.5.1 Lợng axit đi vào phối trộn

1051,97  1,24 = 1304,44 g3.5.2 Thể tích dung dịch axit đi vào phối trộn

26,3400

44,1304

 lítLợng axit citric bổ sung vào xirô (chiếm 0,1% lợng xirô )

11535,

0100

1,035,115

3.7.1 Lợng natri benzoat đi vào phối trộn

104,2100

220,105

2104

 lít

3.8 Tính CO2 có trong sản phẩm trớc khi phối trộn

1051,97  6 = 6311,82 g3.9 Tính lợng nớc bão hoà CO2 đi vào phối trộn

5000093

,1030



x

lít4.2 Lợng sản phẩm trớc khi phối trộn

5,525981000

5000097

,1051



x

lít4.3 Lợng xirô 70% đi vào phối trộn

5,55641000

5000029

,111



x

lít4.4 Lợng đờng dùng để nấu xirô

5,54521000

5000005

,109



x

lít4.5 Lợng nớc dùng để nấu xirô

5000040

,54

,163

,120



x

lÝt4.7 Lîng xir« ®i läc

56521000

5000004

,113



x

lÝt4.8 Lîng xir« ®i lµm l¹nh

5,55951000

5000091

,111



x

lÝt4.9 Lîng dung dÞch mµu ®i vµo phèi trén

05,01000

50000001

,0



x

lÝt4.10 Lîng dung dÞch axit citric ®i vµ phèi trén

1631000

5000026

,3

5000012

,0



x

lÝt4.11 Lîng Natri benzoat ®i vµo phèi trén

2631000

5000026

,5



x

lÝt4.12 Lîng h¬ng liÖu

2631000

5000026

,5



x

lÝt4.13 Lîng CO2 cã trong s¶n phÈm

3155911000

5000082

,6311

500009

,926

x

lÝt