Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt năng suất 75 tấn cà phê nguyên liệu ngày

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HÓA * THIẾT KẾ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN CÀ PHÊ NHÂN THEO PHƯƠNG PHÁP ƯỚT NĂNG SUẤT 75 TẤN CÀ PHÊ NGUYÊN LIỆU/NGÀY SVTH: NGUYỄN HOÀI THƯƠNG Đà Nẵng – Năm 2017 TÓM TẮT Cà phê loại thức uống thiếu đời sống người Việt Nam quốc gia có tiềm phát triển vô lớn nên em chọn đề tài: “ Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt” Đồ án bao gồm: thuyết minh vẽ Trong đó, nội dung thuyết minh nêu rõ vấn đề sau: Cơ sở điều kiện thuận lợi để xây dựng nhà máy, giới thiệu tổng quan nguồn nguyên liệu đưa vào sản xuất, tiêu chuẩn phân loại sản phẩm, chọn thuyết minh quy trình cơng nghệ Sau dựa vào suất tính lượng ngun liệu vào cơng đoạn, từ chọn thiết bị cho phù hợp để đưa vào sản xuất Cuối tính tốn phân cơng lao động, xây dựng tổ chức nhà máy, đưa phương pháp kiểm tra chất lượng, vệ sinh cơng nghiệp chế độ an tồn lao động vẽ A0 bao gồm: - Bản vẽ số 1: Sơ đồ kỹ thuật quy trình cơng nghệ: cho biết công đoạn sản xuất cà phê theo phương pháp ướt - Bản vẽ số 2: Bản vẽ mặt phân xưởng sản xuất chính: cách bố trí vị trí thiết bị phân xưởng sản xuất - Bản vẽ số 3: Bản vẽ mặt cắt phân xưởng sản xuất chính: thể chiều cao vị trí thiết bị phân xưởng - Bản vẽ số 4: Bản vẽ đường ống nước khói lị: cách bố trí đường ống vào, thiết bị phân xưởng - Bản vẽ số 5: Bản vẽ tổng mặt nhà máy: thể cách bố trí xếp đặt phân xưởng sản xuất cơng trình phụ nhà máy ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA: HÓA Độc lập – Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: NGUYỄN HOÀI THƯƠNG Số thẻ sinh viên: 107120170 Lớp: 12H2 Ngành: Cơng nghệ thực phẩm Khố: Hóa I Tên đề tài đồ án: THIẾT KẾ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN CÀ PHÊ NHÂN THEO PHƯƠNG PHÁP ƯỚT NĂNG SUẤT 75 TẤN NGUN LIỆU/NGÀY II Đề tài thuộc diện: Có kí kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực III Các số liệu ban đầu: - Mặt hàng: Chế biến cà phê nhân với suất 75 nguyên liệu/ngày - Nguyên liệu sản xuất: Cà phê - Chế biến sản phẩm: Cà phê nhân - Độ ẩm nguyên liệu: + Độ ẩm nguyên liệu ban đầu : W = 75 % + Độ ẩm nguyên liệu sau sấy sơ : W = 40 % + Độ ẩm nguyên liệu sau sấy kết thúc : W = 12 % IV Nội dung phần thuyết minh tính tốn: - Lời cảm ơn - Mục lục - Lời mở đầu - Chương 1: Lập luận kinh tế kỹ thuật - Chương 2: Tổng quan (nguyên liệu, sản phẩm, chọn phương án thiết kế) - Chương 3: Chọn thuyết minh quy trình cơng nghệ - Chương 4: Tính cân vật chất - Chương 5: Cân nhiệt cho trình sấy kết thúc - Chương 6: Tính chọn thiết bị - Chương 7: Tính tổ chức hành nhà máy - Chương 8: Tính nhiên liệu – nước - Chương 9: Tính xây dựng - Chương 10: Kiểm tra sản xuất - Chương 11: Vệ sinh công nghiệp an toàn lao động - Kết luận - Tài liệu tham khảo V Các vẽ đồ thị: - Bản vẽ số 1: Sơ đồ kỹ thuật quy trình cơng nghệ - Bản vẽ số 2: Bản vẽ mặt phân xưởng sản xuất - Bản vẽ số 3: Bản vẽ mặt cắt phân xưởng sản xuất - Bản vẽ số 4: Bản vẽ đường ống nước khói lị - Bản vẽ số 5: Bản vẽ tổng mặt nhà máy VI Họ tên người hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật VII Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 20/01/2017 (A0) (A0) (A0) (A0) (A0) VIII Ngày hoàn thành đồ án: 15/05/2017 Trưởng Bộ môn Đà Nẵng, ngày … tháng … năm 2017 Người hướng dẫn PGS.TS Đặng Minh Nhật PGS.TS Đặng Minh Nhật LỜI NÓI ĐẦU VÀ CẢM ƠN Trước tiên em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến thầy cô giáo trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng nói chung thầy giáo khoa Hóa, mơn cơng nghệ thực phẩm nói riêng đã tận tụy giảng dạy truyền đạt cho em kiến thức, kinh nghiệm quý báu suốt thời gian qua Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn đến thầy giáo Đặng Minh Nhật, người đã tận tình giúp đỡ, trực tiếp chỉ bảo hướng dẫn cho em suốt trình làm đồ án tốt nghiệp Trong thời gian làm việc với thầy em không ngừng tiếp thu thêm nhiều kiến thức bổ ích mà học tập tinh thần làm việc, tính nghiêm túc, điều cần thiết cho em q trình học tập cơng tác sau Tiếp đến em xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè đã động viên giúp đỡ em q trình học tập hồn thành đồ án Cuối em xin cảm ơn thầy cô hội đồng bảo vệ đã dành thời gian để đọc đồ án Do hạn chế kiến thức kinh nghiệm thực tế, nên tránh khỏi sai sót việc hồn thành đồ án này, mong nhận đóng góp ý kiến thầy bạn để tơi có thêm kinh nghiệm trưởng thành sau i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nội dung đồ án thực hướng dẫn trực tiếp thầy Đặng Minh Nhật Mọi tham khảo đồ án trích dẫn rõ ràng phép công bố Các số liệu kết đồ án trung thực chưa xuất tài liệu khác Mọi chép không hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo, hay gian trá, tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm Đà Nẵng, ngày…tháng…năm 2017 Sinh viên thực Nguyễn Hoài Thương ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ .vi MỞ ĐẦU Chương 1: LẬP LUẬN TÍNH KINH TẾ KỸ THUẬT 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Tính khả thi 1.3 Vị trí xây dựng nhà máy 1.4 Địa điểm xây dựng 1.5 Nguồn nguyên liệu 1.6 Đường giao thông 1.7 Thị trường tiêu thụ sản phẩm 1.8 Năng suất .5 1.9 Hợp tác hóa, liên hợp hóa 1.10 Nguồn lượng .6 1.11 Nguồn nhân lực 1.12 Xử lý chất thải Chương 2: TỔNG QUAN VỀ CÀ PHÊ .7 2.1 Nguồn gốc xuất sứ, trình phát triển phân bố cà phê .7 2.2 Tình hình sản xuất, tiêu thụ cà phê nước giới 2.3 Cơ hội thách thức cà phê Việt Nam .8 2.4 Đặc điểm cà phê 2.5 Đánh giá phẩm chất cà phê cảm quan 15 2.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng, mùi vị cà phê 16 2.7 Tiêu chuẩn Việt Nam 4193:2014 .20 Chương 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CƠNG NGHỆ .23 3.1 Cơ sở lí thuyết 23 3.2 Sơ đồ dây chuyền công nghệ 24 3.3 Thuyết minh dây chuyền công nghệ 25 Chương 4: CÂN BẰNG VẬT CHẤT .33 4.1 Kế hoạch sản xuất nhà máy 33 iii 4.2 Cân nguyên liệu cho chế biến cà phê nhân từ cà phê tươi 33 Chương 5: CÂN BẰNG NHIỆT CHO QUÁ TRÌNH SẤY KẾT THÚC .40 5.1 Xây dựng trình sấy lý thuyết 40 5.2 Xây dựng trình sấy thực tế .43 5.3 Tính trị nhiệt nhiên liệu 45 Chương 6: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 47 6.1 Hệ thống phân loại làm .47 6.2 Máy xát tươi 47 6.3 Xilô ủ, lên men 48 6.4 Xilô chứa cà phê sau lên men 50 6.5 Hệ thống sấy tĩnh 51 6.6 Xilô sau sấy tĩnh 52 6.7 Thiết bị sấy thùng quay 53 6.8 Xilô chứa sau sấy thùng quay 72 6.9 Máy tách tạp chất .73 6.10 Máy xát khô .74 6.11 Máy đánh bóng 75 6.12 Máy phân loại theo kích thước 76 6.13 Máy phân loại theo trọng lượng 77 6.14 Máy phân loại theo màu sắc 78 6.15 Máy phối trộn 79 6.16 Xilô chứa tạm sau phân loại 80 6.17 Xilơ chứa cà phê trước đóng bao 82 6.18 Hệ thống cân đóng bao tự động .85 6.19 Gàu tải 86 6.20 Băng tải vấu .86 6.21 Hố .87 Chương 7: TỔ CHỨC HÀNH CHÍNH CỦA NHÀ MÁY .90 7.1 Sơ đồ hệ thống tổ chức nhà máy .90 7.2 Tổ chức lao động nhà máy 90 Chương 8: TÍNH NHIÊN LIỆU – NƯỚC .93 8.1 Tính nhiên liệu 93 8.2 Tính lượng nước cần dùng cho nhà máy 94 Chương 9: TÍNH XÂY DỰNG 96 9.1 Cách bố trí mặt 96 iv 9.2 Tính xây dựng 96 Chương 10: KIỂM TRA SẢN XUẤT 103 10.1 Mục đích 103 10.2 Yêu cầu việc kiểm tra sản xuất 103 10.3 Các phương pháp kiểm tra 103 Chương 11: VỆ SINH CƠNG NGHIỆP VÀ AN TỒN LAO ĐỘNG 106 11.1 Vệ sinh công nghiệp 106 11.2 An toàn lao động 107 KẾT LUẬN 108 TÀI LIỆU THAM KHẢO .109 v DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ Bảng 2 Thành phần phần cà phê 13 Bảng Thành phần hóa học vỏ 13 Bảng Thành phần hóa học lớp nhớt 14 Bảng Thành phần hóa học vỏ trấu 14 Bảng Thành phần hóa học cà phê nhân 15 Bảng Ảnh hưởng loại thu hoạch tới suất chất lượng 20 Bảng Phân hạng chất lượng cà phê nhân 20 Bảng 10 Tỷ lệ lẫn cà phê khác loại cho phép hạng cà phê 21 Bảng 11 Tỷ lệ khối lượng khuyết tật tối đa cho phép hạng cà phê chè 21 Bảng 12 Tỷ lệ khối lượng khuyết tật tối đa cho phép hạng cà phê vối 21 Bảng 13 Tỷ lệ khối lượng tối đa cho phép số khuyết tật .22 Bảng 14 Tỷ lệ khối lượng tối thiểu sàng lỗ tròn quy định hạng cà phê 22 Bảng Bảng thu nhập nguyên liệu nhà máy 33 Bảng Biểu đồ sản xuất nhà máy .33 Bảng Tỷ lệ hao hụt qua công đoạn 34 Bảng 4 Tỷ lệ hao hụt lượng nguyên liệu vào công đoạn 38 Bảng Thơng số khơng khí sau sấy .42 Bảng Thành phần nguyên liệu dầu FO 46 Bảng Đặc tính xilô lên men .50 Bảng Đặc tính xilơ sau lên men .51 Bảng Đặc tính xilơ sau sấy tĩnh .53 Bảng Lực lượng lao động gián tiếp 91 Bảng Lực lượng lao động trực tiếp dây chuyền sản xuất cà phê nhân 91 Bảng Lực lượng lao động phận phụ trợ 92 Bảng Tổng kết xây dựng 101 Hình Cà phê Arabica Hình 2 Cà phê Robusta 10 Hình Cấu tạo cà phê 13 Hình Sơ đồ dây chuyền công nghệ 24 Hình Sơ đồ hệ thống sấy .40 Hình Bể xi phơng MR-1.5 47 vi Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 75 cà phê nguyên liệu/ngày Fkđ = 87 x 77 = 6699 (m2) Ngoài để đánh giá chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật tổng mặt nhà máy cịn có hệ số sử dụng Ksd Ksd = Fsd 100% Fkd Trong đó: + Fkđ: diện tích bên hàng rào nhà máy (m2) Fsd = Fxd + Frãnh hè + Fhành lang + Fcây xanh + Fgiao thông (m2) + Diện tích hè rãnh: Fhr = 0,25  Fxd = 0,25 x 2137 = 534,25 (m2) + Diện tích giao thông nhà máy: Fgt = 0,3  Fxd = 0,3 x 2137 = 641,1 (m2) + Diện tích hành lang: Fhl = 0,2  Fxd = 0,2 x 2137 = 534,25 (m2) + Diện tích xanh: Fcx = 0,15  Fxd = 0,15 x 2137 = 320,55 (m2) Vậy ta có: Fsd = 2137 + 534,25 + 641,1 + 534,25 + 320,55 = 4167,15 (m2) Ksd = Fsd 4167 ,15 100% = x100% = 62,2 (%) 6699 Fkd Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hoài Thương Hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật 102 Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 75 cà phê nguyên liệu/ngày Chương 10: KIỂM TRA SẢN XUẤT 10.1 Mục đích Cà phê loại nơng sản mà chất lượng chịu ảnh hưởng giai đoạn quy trình sản suất, kể từ trồng trọt chế biến bảo quản Do đó, muốn cho chất lượng đảm bảo cần phải kiểm khâu một, phải có điều kiện tác động kỹ thuật xử lý cố trình sản xuất Vì kiểm tra sản xuất phải đạt mục đích sau: + Phát khắc phục kịp thời sai sót trình sản suất + Khống chế việc thực chỉ tiêu kỹ thuật, chỉ tiêu kinh tế, để đạt sản phẩm tốt, tránh lãng phí lao động, lãng phí kỹ thuật gây nên + Kiểm tra để nâng cao tinh thần trách nhiệm cán cơng nhân, đánh giá xác khâu sản xuất + Việc kiểm tra tốt nâng cao tinh thần trách nhiệm cán công nhân viên Đánh giá chất lượng khâu sản xuất, tránh hư hỏng máy móc làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm 10.2 Yêu cầu việc kiểm tra sản xuất Kiểm tra thông số kỹ thuật, nguyên liệu vào công đoạn Trong trình kiểm tra sản xuất yêu cầu kiểm tra phương pháp nhanh đơn giản cho kết Việc kiểm tra phải tiến hành thường xuyên khắp khâu chủ yếu công đoạn Khi xảy cố phải kịp thời xử lý 10.3 Các phương pháp kiểm tra [34] 10.3.1 Đánh giá phẩm chất cà phê phương pháp cảm quan Đánh giá phẩm chất cà phê phương pháp cảm quan tức xác định phẩm chất hạt cà phê hình thức bên ngồi giá trị bên qua cảm giác người kiểm tra Đánh giá hình thức bên ngồi gồm có: màu sắc hạt, độ căng bóng bề mặt độ đồng hạt 10.3.2 Phương pháp phân tích kiểm nghiệm * Phương pháp lấy mẫu cà phê nhân + Lấy mẫu đầu tiên: Dụng cụ lấy mẫu xiên gồm hai ống rỗng lồng vào Khi lấy mẫu phải nhẹ tay xiên ống vào bao sau lấy mẫu rút xiên khỏi bao đổ vào chỗ chứa, điểm lấy mẫu trên, dưới, theo chiều dài bao Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hoài Thương Hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật 103 Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 75 cà phê nguyên liệu/ngày + Lấy mẫu trung bình: Trộn kỹ mẫu dùng phương pháp chia chéo gạt mẫu làm hai phần làm nhiều lần lúc có hai mẫu, mẫu thử trung bình phải có 650g khơng 400g 10.3.3 Phương pháp phân tích lý học * Xác định hạt hoàn toàn hạt khơng hồn tồn + Hạt hồn tồn: hạt có màu sắc tự nhiên, hạt phải nguyên vẹn, không bị bạc màu, xuống phẩm hư hỏng khác + Hạt khơng hồn tồn: gồm có loại hạt sau: hạt xuống phẩm, hạt lép, hạt vỡ, hạt bám vỏ lụa, hạt đen, hạt hỏng + Hạt xuống phẩm: loại hạt lúc đầu tốt bảo quản không tốt, bị ẩm, gây nên bạc màu + Hạt lép: bề mặt hạt nhăn nheo, màu hạt bình thường, hạt xốp, nhẹ + Cách xác định: lấy mẫu thử trải khay trắng, lấy cặp nhặt hạt khơng hồn tồn để riêng, cân loại hạt khơng hồn tồn + Gọi X phần trăm hạt khơng hoàn toàn X xác định: X = a x100 (%) b - a: Tổng khối lượng hạt khơng hồn toàn - b: Khối lương mẫu thử * Xác định khối lượng riêng hạt cà phê + Khối lượng riêng đặc trưng cho độ mức độ chín hạt Nó phụ thuộc vào thành phần hố học cấu tạo hạt, chất thành phần hạt có khối lượng riêng khác + Cách xác định: dùng cân kỹ thuật cân 100g hạt cà phê cho vào xilanh có chia độ mm Trong xilanh có chứa nước toluen, biết thể tích nước toluen trước sau cho hạt ta biết thể tích hạt + Khối lượng riêng tính: d = p/v (g/cm3) Trong đó: - p: Khối lượng hạt (g) - v: Thể tích hạt (cm3) * Xác định dung trọng hạt cà phê + Dung trọng hạt cà phê trọng lượng 1lít hạt cà phê tính g hay kg Xác định dung trọng phần cho ta biết chất lượng hạt, dung trọng lớn biểu hạt mẩy tỷ lệ vỏ thấp + Cách xác định: Dụng cụ đo dung trọng ống tích 1lít cân Hạt đổ vào phiễu chảy từ từ xuống ống thể tích dùng dao gạt miệng ống để lấy lít đem cân Trong lượng cân giá trị dung trọng Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hoài Thương Hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật 104 Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 75 cà phê nguyên liệu/ngày 10.3.4 Phương pháp phân tích hóa học * Xác định độ ẩm hạt cà phê + Với cà phê nhân sống dùng phương pháp chia chéo lấy mẫu trung bình, mẫu thử 30g cà phê nhân Dùng cối chày giã nhỏ mẫu thử, cho toàn vào rây lắc + Tiến hành: Lấy cốc sứ sấy thật khơ đến khối lượng khơng đổi sau cho vào cốc ÷ 7g mẫu cân khối lượng G1 Đem sấy cốc có chứa mẫu tủ sấy có nhiệt độ1050C giờ, lấy để nguội bình tách ẩm sau đem cân ghi khối lượng lại đem sấy, cân, đạt khối lượng khơng đổi G2 Độ ẩm tính: W = G1 − G2  100 (%) G1 − G0 Với G0: Khối lương cốc đã sấy đến trọng lương không đổi (g) * Xác định độ axit hạt cà phê Lấy khoảng 50g hạt đem nghiền nhỏ thành bột (bột qua rây 0,8mm) Dàn mỏng bột kính bột dày khoảng ÷ 4mm Dùng kính khác ép lên trên, lấy kính Dùng muỗng cà phê xúc bột nhiều điểm khác nhau, lấy khoảng 5g đem cân để biết dung trọng Bột cho vào bình cần khơ (bình dung tích 100 ÷ 150ml) rót thêm vào 50ml nước cất Đậy nắp lại lắc đều, để yên 30 phút Thêm vào giọt phenolftalein lắc đem chuẩn độ NaOH 0,1N Độ axit xác định theo công thức: a  100  1000 x= 10  g  (100 − w) Trong đó: + a: Số mol NaOH 0,1N dùng để trung hoà + w: Độ ẩm hạt (%) Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hoài Thương Hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật 105 Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 75 cà phê nguyên liệu/ngày Chương 11: VỆ SINH CÔNG NGHIỆP VÀ AN TỒN LAO ĐỘNG 11.1 Vệ sinh cơng nghiệp [35] 11.1.1 Vệ sinh nhà máy Vệ sinh nhà máy bao gồm vấn đề vệ sinh cá nhân, vệ sinh máy móc, thiết bị, phân xưởng sản xuất, xử lý phế thải, thơng gió, hút bụi, cung cấp nước, xử lý nước thải… Để đảm bảo vấn đề vệ sinh sản xuất cần có biện pháp sau: * Vệ sinh máy móc thiết bị Định kỳ ngừng hoạt động máy móc để vệ sinh phải đảm bảo suất nhà máy Ngoài cần vệ sinh thiết bị trước đưa mẻ vào Các phận sinh khói bụi máy rang, máy sàng cần đặt cuối hướng gió * Vệ sinh cá nhân Mỗi công nhân phải chấp hành quy định vệ sinh cá nhân sản xuất: công nhân viên làm việc nhà máy phải sẽ, nghiêm cấm không hút thuốc làm việc để tránh ảnh hưởng đến sức khoẻ người, phải mặc đồ bảo hộ lao động Có chế độ bồi dưỡng thích đáng cho cơng nhân viên nhà máy Thực chế độ khám sức khỏe cho công nhân theo định kỳ tháng/1 lần * Vệ sinh phân xưởng, nhà máy Các phịng thí nghiệm, nhà ăn, nhà kho, nhà sản xuất phải lau chùi hàng ngày Mỗi cá nhân phải có ý thức giữ gìn vệ sinh chung Thường xuyên kiểm tra việc thực vệ sinh phân xưởng sản xuất 11.1.2 Xử lý chất thải Chất thải nhà máy gồm khói bụi, vỏ nước thải cơng nghiệp + Các khí độc hại chủ yếu khí: SO2, CO2 cần phải có tháp hấp phụ trước thải khí ngồi Phương pháp hấp phụ thường dùng để loại hết chất bẩn với hàm lượng nhỏ Các chất hấp phụ thường dùng là: than hoạt tính, đất sét hoạt tính, silicagen, keo nhôm… + Nước thải công nghiệp: Nước thải nhà máy khơng có chất độc nên khơng cần xử lý trước cho cống rãnh thải Tuy nhiên để đảm bảo vệ sinh môi trường tránh ô nhiễm có nhà máy có xây dựng khu xử lý chất thải, xử lý dung dịch kiềm nhằm trung hồ axit có nước thải - Nước thải thường có giá trị pH khác Do cần phải trung hịa điều chỉnh pH vùng 6,6÷7,6 - Trung hịa cách dùng dung dịch axit, muối axit, dung dịch kiềm oxit kiềm để trung hòa dung dịch nước thải Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hoài Thương Hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật 106 Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 75 cà phê nguyên liệu/ngày - Các hóa chất thường dùng phương pháp trung hòa: Canxi cacbonat, canxi oxit, canxi hydroxit… + Chất thải rắn (vỏ quả): Ta hợp tác với nhà máy sản xuất rượu, nhà máy sản xuất phân vi sinh để bán vỏ quả, vừa tăng hiệu kinh tế vừa giảm thiểu ô nhiễm môi trường + Khu vực xử lý đặt cuối hướng gió 11.2 An tồn lao động Trong nhà máy an toàn lao động vấn đề đặt lên hàng đầu Nó ảnh hưởng lớn đến q trình sản xuất, sức khoẻ tính mạng cơng nhân tình trạng máy móc, thiết bị Do cần phải phổ biến rộng rãi cho cán công nhân viên nhà máy hiểu biết vận dụng cách có hiệu Cần ý đến an toàn lao động nhà máy để giảm tới mức thấp thiệt hại người tài sản nhà máy bao gồm: + An toàn người + An tồn máy móc trang thiết bị + An toàn cháy nổ + An toàn nguyên liệu sản phẩm Chủ sở, người trực tiếp tham gia sản xuất, chế biến thực phẩm phải đáp ứng đủ điều kiện kiến thức, sức khỏe thực hành an toàn thực phẩm Người lao động tham gia chế biến thực phẩm cần phải đảm bảo thực nguyên tắc bảo hộ lao động, an toàn vệ sinh thực phẩm Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hoài Thương Hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật 107 Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 75 cà phê nguyên liệu/ngày KẾT LUẬN Với phát triển kinh tế, mức sống người dân nước ta ngày cải thiện nâng cao Do ngành cơng nghiệp cần phải tạo sản phẩm có chất lượng tốt để đáp ứng nhu cầu cho tiêu dùng xuất Vì vậy, việc thiết kế nhà máy sản xuất cà phê theo phương pháp ướt với suất 75 cà phê nguyên liệu/ngày đáp ứng phần nhu cầu thị trường, góp phần thúc đẩy kinh tế đất nước ngày phát triển Trong q trình thiết kế tơi đã nắm bắt kiến thức công nghệ sản xuất cà phê nhân nói riêng vấn đề xây dựng nhà máy thực phẩm nói chung, có cách nhìn tổng quan cơng nghệ sản xuất, cố gắng tìm phương án hợp lý tối ưu Nhưng thời gian có hạn, hạn chế chuyên môn kinh nghiệm thực tế thân nên khơng thể tránh khỏi sai sót Tơi mong nhận đóng góp ý kiến thầy cô giáo bạn để đồ án hồn thiện nhằm phục vụ cho cơng tác sau Đà Nẵng, ngày … tháng … năm 2017 Sinh viên thực Nguyễn Hoài Thương Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hoài Thương Hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật 108 Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 75 cà phê nguyên liệu/ngày TÀI LIỆU THAM KHẢO Đỗ Văn Đài, Nguyễn Trọng Khuông, Trần Quang Thảo, Võ Thị Ngọc Tươi, Trần Xoa , Cơ sở trình thiết bị cơng nghệ hố học - Tập 1, NXB Đại học Trung học chuyên nghiệp, 1992 Đỗ Văn Đài, Nguyễn Trọng Khuông, Trần Quang Thảo, Võ Thị Ngọc Tươi, Trần Xoa, Cơ sở trình thiết bị cơng nghệ hố học - Tập 2, NXB Đại học Trung học chuyên nghiệp, 1992 PGS TS Trịnh Xuân Ngọ, Cà phê kỹ thuật chế biến, NXB Tp Hồ Chí Minh, 2009 Trần Văn Phú, Kỹ thuật sấy nông sản, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội, 1991 Trần Văn Phú, Tính tốn thiết kế hệ thống sấy, NXB Giáo dục, 2002 Trần Thế Truyền, Cơ sở thiết kế nhà máy thực phẩm, NXB Đà Nẵng, 1991 Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khng, Hồ Lê Viên, Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hố chất - Tập1, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội, 1999 Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khng, Trần Xn Toản, Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hố chất - Tập2, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội, 1999 http://anadacoffee.vn/tieu-chuan-quoc-gia-tcvn-4193-2014-ve-ca-phe-nhan1.html (ngày truy cập 14/02/2017) 10 http://www.lehoicaphe.com/5490/hoi-nhap-tpp-nganh-hang-ca-phe-truocnhung-thach-thuc-va-co-hoi/ (ngày truy cập 16/02/2017) 11.http://www.lamdong.gov.vn/vivn/home/about/pages/dieu_kien_tu_nhien.asp x (ngày truy cập 17/02/2017) 12 http://www.mayrangcaphelead.com.vn/news/Kien-thuc-ca-phe/Diem-khacnhau-giua-che-bien-ca-phe-kho-va-uot-165/ (ngày truy cập 02/03/2017) 13 http://thanhnien.vn/doi-song/nhung-vung-dat-trong-ca-phe-noi-tieng-o-vietnam-50492.html (ngày truy cập 17/02/2017) 14 http://www.vietnamtourism.com/index.php/about/items/2542 (ngày truy cập 26/02/2017) 15 http://www.baolamdong.vn/kinhte/201512/thuc-trang-che-bien-ca-phe-80nguyen-lieu-che-bien-kho-2647710/ (ngày truy cập 03/02/2017) 16 http://baodatviet.vn/kinh-te/thi-truong/ca-phe-viet-nam co-hoi-va-thachthuc-3033993/ (ngày truy cập 19/02/2017) Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hoài Thương Hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật 109 Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 75 cà phê nguyên liệu/ngày 17 http://www.taidamcoffee.com.vn/coffee-talk/che-bien-ca-phe-phuong-phapuot (ngày truy cập 05/03/2017) 18 http://www.dalatcoffee.com.vn/viewproduct/2755_ca-phe-arabica-che-bienuot_-wet-processing-arabica-coffee-.htm (ngày truy cập 05/03/2017) 19 http://www.vinanhatrang.vn/vi-VN/he-thong-che-bien-ca-phe-qua-tuoi / may-rua-qua/296/347 (ngày truy cập 07/03/2017) 20 http://www.vinanhatrang.vn/vi-VN/he-thong-che-bien-ca-phe-qua-tuoi / may-xat-qua/296/368 (ngày truy cập 07/03/2017) 21 http://www.vinanhatrang.vn/vi-VN/he-thong-say/may-say-tinh/299/373 (ngày truy cập 09/03/2017) 22 http://www.vinanhatrang.vn/vi-VN/he-thong-say/may-say-trong-quay /299 / 371 (ngày truy cập 09/03/2017) 23 http://www.vinanhatrang.vn/vi-VN/he-thong-xu-ly-tap-chat-va-phan-loaica-phe-nhan/may-phan-loai-tap-chat/298/359 (ngày truy cập 10/03/2017) 24 http://www.vinanhatrang.vn/vi-VN/thiet-bi-xat-qua-kho-va-ca-phe-thoc / may-xat-vo/297/360 (ngày truy cập 11/03/2017) 25 http://processingmachines.buivanngo.com.vn/portfolio-type/may-danhbong-ca-phe/ (ngày truy cập 13/03/2017) 26 http://www.vinanhatrang.vn/vi-VN/he-thong-xu-ly-tap-chat-va-phan-loaica-phe-nhan/may-phan-loai-kich-thuoc/298/354 (ngày truy cập 14/03/2017) 27 http://www.npt-group.com/detail 8-66-May+phan+loai+khi+dong+hoc++Model:+CR-1.html (ngày truy cập 14/03/2017) 28 http://techmartdanang.vn/News/content/viewer.html?a=1576&z=192 (ngày truy cập 14/03/2017) 29 http://hiendaihoa.com/co-khi-may-moc/giai-phap-ung-dung-co-khi-maymoc/nghien-cuu-thiet-ke-che-tao-may-tron-thuc-an-chan-nuoi-kieu-vit-dung-mtdv200-phuc-vu-cho-cac-co-so-san-xuat-thuc-an-chan-nuoi-quy-mo-nho-va-ho-giadin.html (ngày truy cập 15/03/2017) 30 http://www.vinanhatrang.vn/vi-VN/he-thong-che-bien-ca-phe-qua-tuoi/gautai/296/541 (ngày truy cập 15/03/2017) 31 http://www.vinanhatrang.vn/vi-VN/thiet-bi-van-chuyen/bang-tai-vau /301 / 346 (ngày truy cập 15/03/2017) 32 gov.vn/vn/tin-tuc/7334/thi-truong-ca-phe-mua-vu-2016-2017.aspx (ngày truy cập 10/05/2017) 33 http://www.baomoi.com/xuat-khau-ca-phe-giam-luong-tang gia /c/ 21743990.epi (ngày truy cập 10/05/2017) Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hoài Thương Hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật 110 Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 75 cà phê nguyên liệu/ngày 34 http://haihungthinh.com/?id_pnewsv=352&lg=vn&start=0 35 http://trungtamnghiencuuthucpham.vn/ve-sinh-an-toan-thuc-pham-13-dieu-kiencho-co-so/ Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hoài Thương Hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật 111 PHỤ LỤC Phụ lục A (Quy định) Bảng tham chiếu khuyết tật Tên khuyết tật Định nghĩa đặc tính khuyết tật NHÂN LỖI Các khuyết tật liên quan đến nhân cà phê khác thường 1.1 Nhân dị tật; nhân rỗng Nhân cà phê có hình dạng khơng bình thường mà dễ dàng ruột nhân hình vành tai phân biệt (malformed bean; shell and Chú thích: loại gồm: ear) - Nhân rỗng ruột: nhân dị tật có lỗ rỗng - Nhân hình vành tai: nhân dị tật có hình vành tai Cả hai có nguồn gốc từ nhân voi 1.2 Mảnh vỡ nhân Mảnh vỡ nhân cà phê tích nhỏ nửa (bean frament) nhân 1.3 Nhân vỡ (broken bean) Mảnh vỡ nhân cà phê tích lớn nửa nhân 1.4 Nhân bị côn trùng gây Nhân cà phê bị côn trùng công từ bên từ hại (insect- damaged bean) bên ngồi 1.5 Nhân bị nhiễm Nhân cà phê có nhiều trùng chết côn trùng (insect-infested bean) trùng sống giai đoạn phát triển 1.6 Nhân bị xây xát(pulper- Nhân cà phê bị cắt bị xây xát xát tươi nipped bean; pulper-cut phương pháp chế biết ướt, thường có màu nâu bean) đen Các khuyết tật liên quan đến ngoại hình nhìn thấy 2.1 Nhân đen nhân đen Nhân cà phê mà bên (nội nhũ) bị đen phần phần (black bean and đen toàn partly black bean) 2.2 Nhân xanh-đen (black- Nhân cà phê chưa chín, thường có bề mặt nhăn nheo, có green bean) màu xanh đậm gần đen vỏ lụa ánh bạc 2.3 Nhân nâu [brown bean Nhân cà phê mà bên (nội nhũ) có dải màu: từ nâu đỏ (“ardido”)] sáng, đen nâu, xanh vàng đến nâu đỏ sẫm nâu đậm Chú thích 1: Khi rang ngâm thường có vị chua khó chịu (mùi hơi) Chú thích 2: Nhân khơng nhầm lẫn với nhân có vỏ lụa màu lơng chồn (“melado”), bên nhân có màu xanh bình thường, biểu bề mặt vết xước nhẹ, không làm hương cà phê pha 2.4 Nhân màu hổ phách Nhân cà phê có màu vàng hổ phách, thường mờ đục (amber bean) 2.5 Nhân non (immature Nhân cà phê chưa chín, thường có bề mặt nhăn nheo, vỏ bean; “quaker” bean) lụa màu xanh nhạt lục ánh bạc, thành tế bào cấu Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hoài Thương Hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật 2.6 Nhân sáp (waxy bean) trúc bên chưa phát triển hồn chỉnh Nhân cà phê có bề ngồi sáp mờ có dải màu từ xanh vàng đến nâu đỏ sẫm, màu trở thành điển hình nhất; tế bào bề mặt nhân có biểu sợi bị phân hủy Nhân cà phê có màu xanh, trắng đơi có đốm vàng khác thường Nhân cà phê bị nhăn nheo nhẹ khối lượng 2.7 Nhân bị đốm (blotchy bean; spotted bean) 2.8 Nhân bị khô héo (withered bean) 2.9 Nhân trắng xốp (spongy Nhân cà phê nhẹ (nghĩa ấn móng tay lên bean) lớp mơ bào thấy xuất vết hằn); chúng thường có màu trắng 2.10 Nhân trắng (white Nhân cà phê có bề mặt trắng bean) Các khuyết tật phần lớn thể cà phê pha 3.1 Nhân có mùi Nhân có bề ngồi bình thường có mùi khó chịu, có mùi lên men (bean phát cà phê pha (như mùi lên men, chua, producing stinker or hay mùi hôi cá thối) fermented flavours) Chú thích: cắt xát, nhân có mùi khó chịu 3.2 Hạt cà phê bị mùi Nhân có bề ngồi bình thường pha có mùi vị (bean producing other khó chịu như: mùi mốc, hôi tanh, mùi đất, mùi gỗ, mùi current off-flavours) Rio, mùi phenol mùi bao tải đay phát * Các khuyết tật phần lớn ảnh hưởng đến chất lượng cà phê rang nguyên hạt TẠP CHẤT Các khuyết tật liên quan tới tạp chất lạ 4.1 Cục đá (stones) Cục đá với kích cỡ tìm thấy lơ cà phê nhân 4.2 Mẩu cành (sticks) Những mẫu cây, que có kích thước tìm thấy lô cà phê nhân 4.3 Cục đất (soil Một mảng đất vón cục agglomerate) 4.4 Vật kim loại (metallic Những mẫu kim loại tìm thấy sân sau phơi matter) cà phê và/ sau thiết bị công nghiệp xuống cấp 4.5 Tạp chất lạ khác với Tạp chất lạ mẫu thuốc lá, mảnh chất dẻo, mảnh bao, tạp chất đã mô tả (foreign mẫu dây buộc matter other than described) Các khuyết tật liên quan đến chất từ nhân mà từ cà phê 5.1 Nhân vỏ trấu [bean Nhân cà phê cịn tồn phần vỏ trấu in parchment (pergamino)] 5.2 Mảnh vỏ trấu [piece of Mảnh vỡ lớp vỏ trấu khô parchment (pergamino)] 5.3 Quả khô [dried cherry Quả cà phê khô gồm lớp vỏ nhiều nhân (pod)] Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hoài Thương Hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật 5.4 Mảnh vỏ khô (husk Mảnh vỡ vỏ ngồi đã bị khơ fragment) Chú thích: chúng chia thành mảnh vỡ nhỏ, trung bình lớn Phụ lục B (Quy định) CỠ SÀNG VÀ KÍCH THƯỚC LỖ SÀNG (Theo TCVN 4807 - 2001 (ISO 4150 - 1991)) Bảng B.1 – Cỡ sàng kích thước lỗ sàng Cỡ sàng N° N° 10 N° 12 N° 13 N° 14 N° 15 N° 16 N° 17 N° 18 N° 19 N° 20 Kích thước lỗ sàng (mm) 2,80 4,00 4,75 5,00 5,60 6,00 6,30 6,70 7,10 7,50 8,00 Phụ lục C (Tham khảo) Nguyên nhân khuyết tật KHUYẾT TẬT NGUYÊN NHÂN Khuyết tật liên quan đến nhân khác thường Quy trình xử lý thông thường để tách phần bên 1.1 Nhân dị tật bên nhân voi (nhân rỗng ruột nhân hình vành tai) Xử lý thơng thường; hình thành chủ yếu trình 1.2 Mảnh vỡ nhân vận hành máy xát vỏ trấu / xát khơ Xử lý thơng thường; hình thành chủ yếu trình 1.3 Nhân vỡ vận hành máy xát vỏ trấu / xát khô Hypothenemus hampei (mọt đục quả) Araecerus 1.4 Nhân bị côn trùng gây fasciculatus (mọt hại hạt cà phê) công quả/hạt hại q trình bảo quản kiểm sốt bảo quản không tốt Do Hypothenemus hampei (mọt đục quả), Araecerus (mọt 1.5 Nhân bị nhiễm côn hại quả) cơng hạt q trình bảo quản kiểm trùng sốt bảo quản khơng tốt, lồi dịch hại khác Điều chỉnh không kỹ thuật máy xát tươi nạp 1.6 Nhân bị xây xát nguyên liệu có lẫn xanh, nhân cà phê bị dị tật Các khuyết tật liên quan đến ngoại hình nhìn thấy Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hoài Thương Hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật Do nấm Colletotrichum coffeeanum loại nấm khác công ảnh hưởng đến quả/ nhân cà phê mặt đất làm cà phê bị bệnh (loét) 2.1 Nhân đen nhân đen Các nguyên nhân khác là: phần - Trong nhân thiếu cacbonhydrat biện pháp canh tác kém; - Nhân/ chín bị lên men mức nấm men/ nấm mốc sau làm khơ 2.2 Nhân xanh – đen Nhân non, bị ảnh hưởng nhiệt độ cao Nhân non, bị ảnh hưởng việc làm khô cà phê thóc cà phê khơng kỹ thuật (làm khô sân làm khô học), ví dụ: nhiệt độ cao (khơng có phát triển vi sinh vật) 2.3 Nhân nâu Nhân nâu việc xử lý mức lên men; nguyên nhân làm nhân bị chua không rõ ràng Với nhân “nâu”, người ta tin nhân chín bị chết q trình bị khô, bị ảnh hưởng loại nấm mốc sau Cũng vậy, chín q mức bị lên men q trình làm khô chậm để lớp dày, làm cho nhiệt độ bên tăng mức làm chết phôi nhũ Đây nguyên nhân nấm mốc lên men ngẫu nhiên chín non trước làm khơ Đây ngun nhân rệp Antestia rệp vừng công non, chín mức xát tươi khơng kỹ thuật, chín q mức kéo dài thời gian làm khô chín 2.4 Nhân màu hổ phách Thiếu hụt sắt đất 2.5 Nhân non; nhân xanh Nguyên nhân hái chưa chín (nghĩa vỏ màu nhẹ xanh, màu vàng); vỏ lụa có màu xanh bạc 2.6 Nhân sáp Nhân từ hái chín mức (vỏ màu nâu); ảnh hưởng vi khuẩn lên men bề mặt bên 2.7 Nhân bị đốm Cà phê thóc làm khơ khơng kỹ thuật (ví dụ: vỏ trấu bị vỡ) 2.8 Nhân bị khô héo Không phân biệt nhận dạng cách rõ ràng, nguyên nhân không xác định 2.9 Nhân trắng xốp Hút ẩm trình bảo quản/vận chuyển dẫn đến hoạt động enzym 2.10 Nhân trắng Bề mặt nhân bị bạc màu vi khuẩn chủng Coccus gây trình bảo quản/ vận chuyển, liên quan đến cà phê vụ trước Khuyết tật chủ yếu nhận cà phê pha 3.1 Nhân có mùi Ngun nhân khơng rõ ràng, có liên quan đến Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hoài Thương Hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật lên men trình rửa mà số nhân ngâm lâu ngâm nước bẩn Cũng vậy, việc xát tươi bị trì trệ làm cho nhân có mùi 3.2 Nhân bị mùi Có nhiều nguyên nhân khác Khuyết tật liên quan đến tạp chất lạ 4.1 Cục đá Tách/ làm không đạt yêu cầu 4.2 Mẩu cành Tách/ làm không đạt yêu cầu 4.3 Cục đất Tách/ làm không đạt yêu cầu Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hoài Thương Hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật ... 32 Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 75 cà phê nguyên liệu/ ngày Chương 4: CÂN BẰNG VẬT CHẤT 4.1 Kế hoạch sản xuất nhà máy 4.1.1 Bảng thu nhập nguyên liệu nhà máy. .. pháp ướt suất 75 cà phê nguyên liệu/ ngày? ?? Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hoài Thương Hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 75 nguyên liệu/ ngày. .. 26 Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 75 cà phê nguyên liệu/ ngày Yêu cầu: Cà phê sau xát tươi phải giữ nguyên hạt, tỷ lệ hạt bị giập bị xé rách vỏ trấu, vỏ cà phê nguyên