Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô năng suất 200 kg sản phẩm giờ và cà phê rang xay năng suất 100 kg nguyên liệu giờ

Nội dung chính của đồ án có 11 chương chính bao gồm Chương 1 Lập luận kinh tế kỹ thuật Trình bày các yếu tố cần thiết tại nơi được chọn đặt nhà máy Chương 2 Tổng quan Tổng quan về nguyên liệu cà phê sản phẩm cà phê nhân và cà phê rang xay Chương 3 Chọn và thuyết minh quy trình công nghệ Quy trình công nghệ và thuyết minh quy trình công nghệ trình bày mục đích phương pháp và thiết bị của từng công đoạn Chương 4 Tính cân bằng vật chất Dựa vào số liệu ban đầu để tính năng suất các công đoạn của quy trình sản xuất Chương 5 Tính cân bằng nhiệt lượng quá trình sấy kết thúc Dựa vào số liệu tính được ở cân bằng vật chất để tính được nhiệt lượng cần sử dụng của quá trình sấy Chương 6 Tính và chọn thiết bị Dựa trên năng suất chương 4 lượng nhiệt chương 5 và quy trình công nghệ ở chương 3 để tính chọn thiết bị máy móc thùng chứa cho từng công đoạn sản xuất Chương 7 Tính tổ chức Sơ đồ tổ chức hệ thống của nhà máy và tổ chức lao động của nhà máy Chương 8 Tính xây dựng Tính các công trình xây dựng dựa trên số công nhân nhân viên và năng suất nhà máy để tính diện tích từng công trình chọn diện tích khu đất Chương 9 Tính nước sử dụng Tính lượng nước sử dụng trong nhà máy Chương 10 Kiểm tra sản xuất Trình bày cách đánh giá chất lượng sản phẩm và quá trình kiểm tra trong quá trình sản xuất Chương 11 Vệ sinh công nghiệp và an toàn lao động Trình bày các yêu cầu để đảm bảo an toàn lao động vệ sinh …trong nhà máy

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HĨA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CÀ PHÊ NHÂN THEO PHƯƠNG PHÁP KHÔ VÀ CÀ PHÊ RANG XAY Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS ĐẶNG MINH NHẬT Sinh viên thực hiện: TRẦN VĂN HỢP Số thẻ sinh viên: 107150148 Lớp: 15H2B Đà Nẵng, 12/2019 TÓM TẮT Tên đề tài: “Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô suất 200 kg sản phẩm/giờ cà phê rang xay suất 100 kg nguyên liệu/giờ ” Sinh viên thực hiện: Trần Văn Hợp Số thẻ sinh viên: 107150148 Lớp: 15H2B Nội dung đồ án có 11 chương chính, bao gồm: Chương 1: Lập luận kinh tế - kỹ thuật - Trình bày yếu tố cần thiết nơi chọn đặt nhà máy Chương 2: Tổng quan - Tổng quan nguyên liệu cà phê, sản phẩm cà phê nhân cà phê rang xay Chương 3: Chọn thuyết minh quy trình cơng nghệ - Quy trình cơng nghệ thuyết minh quy trình cơng nghệ (trình bày mục đích, phương pháp thiết bị công đoạn) Chương 4: Tính cân vật chất - Dựa vào số liệu ban đầu để tính suất cơng đoạn quy trình sản xuất Chương 5: Tính cân nhiệt lượng trình sấy kết thúc - Dựa vào số liệu tính cân vật chất để tính nhiệt lượng cần sử dụng trình sấy Chương 6: Tính chọn thiết bị - Dựa suất chương 4, lượng nhiệt chương quy trình cơng nghệ chương để tính, chọn thiết bị, máy móc, thùng chứa cho cơng đoạn sản xuất Chương 7: Tính tổ chức -Sơ đồ tổ chức hệ thống nhà máy -Tổ chức lao động nhà máy Chương 8: Tính xây dựng - Tính cơng trình xây dựng dựa số cơng nhân, nhân viên suất nhà máy để tính diện tích cơng trình, chọn diện tích khu đất Chương 9: Tính nước sử dụng - Tính lượng nước sử dụng nhà máy Chương 10: Kiểm tra sản xuất - Trình bày cách đánh giá chất lượng sản phẩm trình kiểm tra trình sản xuất Chương 11: Vệ sinh cơng nghiệp an tồn lao động - Trình bày yêu cầu để đảm bảo an toàn lao động, vệ sinh,…trong nhà máy ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự - Hạnh phúc KHOA: HOÁ ooooo NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Trần Văn Hợp Số thẻ sinh viên: 107150148 Lớp: Ngành: Công nghệ thực phẩm 15H2B Khoa: Hóa Tên đề tài đồ án: “Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô suất 200 kg sản phẩm/giờ cà phê rang xay suất 100 kg nguyên liệu/giờ ” Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: - Cà phê nhân suất 200 kg sản phẩm/giờ - Cà phê rang xay suất 100 kg nguyên liệu/giờ Nội dung phần thuyết minh tính tốn: - Lời mở đầu - Chương 1: Lập luận kinh tế - kỹ thuật - Chương 2: Tổng quan - Chương 3: Chọn thuyết minh dây chuyền cơng nghệ - Chương 4: Tính cân vật chất - Chương 5: Tính cân nhiệt lượng q trình sấy kết thúc - Chương 6: Tính chọn thiết bị - Chương 7: Tính tổ chức - Chương 8: Tính xây dựng - Chương 8: Tính nước sử dụng - Chương 10: Kiểm tra sản xuất - Chương 11: Vệ sinh cơng nghiệp an tồn lao động - Kết luận - Tài liệu tham khảo Các vẽ, sơ đồ (ghi rõ loại kích thước vẽ): - Sơ đồ dây chuyền công nghệ (Ao ), (A3) - Bản vẽ mặt phân xưởng sản xuất (Ao ), (A3) - Bản vẽ mặt cắt phân xưởng sản xuất (Ao), (A3 ) - Bản vẽ mặt tổng thể nhà máy (Ao), (A3 ) - Bản vẽ nước (Ao), (A3 ) Họ tên người hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 27/08/2019 Ngày hoàn thành đồ án: 09/12/2019 Đà Nẵng, ngày 09 tháng 12 năm 2019 Trưởng Bộ môn PGS.TS Đặng Minh Nhật Người hướng dẫn PGS.TS Đặng Minh Nhật Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô cà phê rang xay LỜI CẢM ƠN Đồ án tốt nghiệp sản phẩm cuối sinh viên trước rời khỏi trường đại học Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp sinh viên phải áp dụng tất kiến thức học tích lũy suốt năm ngồi ghế nhà trường Chính kiến thức tiếp thu năm rưỡi học trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng tảng vững giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn thầy cô trường Đại học Bách khoa nói chung, thầy khoa Hóa nói riêng đặc biệt thầy mơn Cơng nghệ thực phẩm tận tình giảng dạy giúp đỡ em suốt trình học tập trường Em xin chân thành cảm ơn thầy Đặng Minh Nhật, thầy người trực tiếp hướng dẫn tận tình cho em kiến thức kinh nghiệm quý báu, tạo điều kiện thuận lợi cho em hồn thành đồ án tốt nghiệp Cuối em xin cảm nhà trường tạo điều kiện trình học tập trình thực đồ án Em xin chân thành cảm ơn Sinh viên thực Trần Văn Hợp SVTH: Trần Văn Hợp GVH D: Đặng Minh Nhật i Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô cà phê rang xay CAM ĐOAN Em Trần Văn Hợp, xin cam đoan nội dung đồ án không chép nội dung từ đồ án khác Các số liệu đồ án hướng dẫn thầy hướng dẫn tính tốn thân cách trung thực, nguồn trích dẫn có thích rõ ràng, minh bạch, có tính kế thừa, phát triển từ tài liệu, tạp chí, cơng trình nghiên cứu cơng bố, website Em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm lời cam đoan Sinh viên thực Trần Văn Hợp SVTH: Trần Văn Hợp GVH D: Đặng Minh Nhật ii Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô cà phê rang xay MỤC LỤC TÓM TẮT NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI CẢM ƠN i CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC BẢNG ix DANH MỤC HÌNH xi LỜI MỞ ĐẦU Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ 1.1 Đặt vấn đề .2 1.2 Tính khả thi 1.3 Vị trí địa lý 1.4 Địa điểm xây dựng 1.5 Vùng nguyên liệu 1.6 Giao thông vận tải 1.7 Thị trường tiêu thụ sản phẩm 1.8 Năng suất .4 1.9 Nguồn cung cấp lượng 1.10 Nguồn nhân lực 1.11 Hợp tác hoá, liên hợp hoá 1.12 Xử lý chất thải .5 Chương 2: TỔNG QUAN .6 2.1 Đặc điểm nguyên liệu cà phê 2.1.1 Các giống cà phê .6 2.1.2 Cấu tạo giải phẫu cà phê 2.1.3 Thành phần hóa học cà phê .9 2.2 Đặc điểm sản phẩm cà phê nhân rang xay 10 2.2.1 Đặc điểm sản phẩm cà phê nhân 10 2.2.2 Đặc điểm sản phẩm cà phê rang xay 11 SVTH: Trần Văn Hợp GVH D: Đặng Minh Nhật iii Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô cà phê rang xay 2.3 Tiêu chuẩn tiêu chất lượng cà phê nhân rang xay 12 2.3.1 Tiêu chuẩn tiêu chất lượng cà phê nhân 12 2.3.2 Tiêu chuẩn tiêu chất lượng cà rang xay 14 Chương 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 16 3.1 Dây chuyền công nghệ sản xuất cà phê nhân 16 3.1.1 Chọn phương pháp sản xuất cà phê nhân 16 3.1.2 Dây chuyền công nghệ sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô 17 3.1.3 Thuyết minh dây chuyền công nghệ sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô 18 3.2 Dây chuyền công nghệ sản xuất cà phê rang xay 25 3.2.1 Chọn dây chuyền công nghệ sản xuất cà phê rang xay 25 3.2.2 Thuyết minh dây chuyền công nghệ sản xuất cà phê rang xay 26 Chương 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 34 4.1 Tình hình sản xuất nhà máy 34 4.1.1 Bảng thu nhập nguyên liệu nhà máy 34 4.1.2 Biểu đồ sản xuất nhà máy 34 4.2 Cân nguyên liệu cho sản xuất cà phê nhân 34 4.2.1 Tính lượng nguyên liệu ban đầu 34 4.2.2 Tính suất cơng đoạn 37 4.3 Cân nguyên liệu cho sản xuất cà phê rang xay 42 4.3.1 Tiếp nhận 42 4.3.2 Rang 42 4.3.3 Làm nguội 42 4.3.4 Phối trộn 42 4.3.5 Xay 43 4.3.6 Phân loại 43 4.3.7 Sản phẩm 43 Chương 5: CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG QUÁ TRÌNH SẤY KẾT THÚC 44 5.1 Cơ sở trình cân nhiệt 44 5.2 Xây dựng trình sấy lý thuyết 45 5.2.1.Trạng thái khơng khí với điều kiện khí hậu Bn Ma Thuột 45 5.2.2 Các thông số khơng khí sau qua calorife 46 SVTH: Trần Văn Hợp GVH D: Đặng Minh Nhật iv Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô cà phê rang xay 5.2.3 Thơng số khơng khí sau sấy 46 5.2.4 Lượng khơng khí khơ tiêu hao riêng để bốc kg ẩm 47 5.2.5 Tổng lượng khơng khí khơ cần thiết cho q trình sấy 47 5.2.6 Lượng nhiệt cần thiết làm bay kg ẩm 48 5.3 Xây dựng trình sấy thực tế 48 5.3.1 Lượng nhiệt bổ sung thực tế 48 5.3.2 Xác định thông số tác nhân sấy sau sấy thực 49 5.3.3 Nhiệt lượng đầu vào trình sấy thực tế 50 5.3.4 Nhiệt lượng đầu trình sấy thực tế 50 5.4 Tính nhiệt trị nhiên liệu 51 Chương 6: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 52 6.1 Tính chọn thiết bị cho sản xuất cà phê nhân 52 6.1.1 Thiết bị sấy thùng quay 52 6.1.2 Tính tốn chọn calorife 55 6.1.3 Lò đốt 62 6.1.4 Tính tốn xyclon 62 6.1.5 Tính tốn chọn quạt 65 6.1.6 Máy tách tạp chất 76 6.1.7 Máy xát khô 78 6.1.8 Máy đánh bóng 79 6.1.9 Máy phân loại theo kích thước 80 6.1.10 Máy phân loại theo trọng lượng 80 6.1.11 Máy phân loại theo màu sắc 81 6.1.12 Hệ thống cân đóng bao tự động 81 6.1.13 Máy sấy sơ 82 6.1.14 Máy phối trộn 83 6.1.15 Hố chứa cà phê 84 6.1.16 Xilô chứa cà phê 85 6.1.17 Thiết bị vận chuyển 88 6.2 Tính chọn thiết bị cho sản xuất cà phê rang xay 88 6.2.1 Máy rang 88 SVTH: Trần Văn Hợp GVH D: Đặng Minh Nhật v Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô cà phê rang xay 6.2.2 Thiết bị làm nguội 89 6.2.3 Máy phối trộn 90 6.2.4 Máy xay cà phê 90 6.2.5 Máy rây cà phê bột 91 6.2.6 Máy đóng gói 92 6.2.7 Xilô chứa nguyên liệu trước rang 92 6.2.8 Thiết bị vận chuyển 93 Chương 7: TÍNH TỔ CHỨC 94 7.1 Sơ đồ tổ chức hệ thống nhà máy 94 7.2 Tổ chức lao động nhà máy 94 7.2.1 Chế độ làm việc 94 7.2.2 Nhân lực 95 Chương 8: TÍNH XÂY DỰNG 98 8.1 Cách bố trí mặt 98 8.2 Tính xây dựng 98 8.2.1 Phân xưởng sản xuất 98 8.2.2 Sân chứa nguyên liệu ban đầu 98 8.2.3 Kho chứa cà phê nhân thành phẩm cà phê rang xay thành phẩm 99 8.2.4 Nhà hành 100 8.2.5 Nhà xưởng khí 101 8.2.6 Kho chứa bao bì 101 8.2.7 Nhà bảo vệ 101 8.2.8 Nhà ăn 101 8.2.9 Nhà để xe 102 8.2.10 Gara ôtô 102 8.2.11 Nhà sinh hoạt vệ sinh 102 8.2.12 Kho nhiên liệu 103 8.2.13 Đài nước 104 8.2.14 Phịng hóa nghiệm 104 8.2.15 Nhà đặt bơm nước 104 8.2.16 Bãi chứa bã 104 SVTH: Trần Văn Hợp GVH D: Đặng Minh Nhật vi Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô cà phê rang xay + 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 + 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 650 g khơng 400 g [20] 10.3.3 Phương pháp phân tích lý học 10.3.3.1 Xác định hạt hồn tồn 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 không 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 hồn tồn, X xác định: X= a  100 b (%) - a: tổng khối lượng hạt khơng hồn tồn - b: khối lương mẫu thử [20] 10.3.3.2 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 c ó khối lượng riêng khác + Cách xác định: dùng cân kỹ thuật cân 100 g 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 SVTH: Trần Văn Hợp - p: khối lượng hạt (g) GVH D: Đặng Minh Nhật 111 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô cà phê rang xay - v: thể tích hạt (cm3) [20] 10.3.3.3 Xác định dung trọng hạt cà phê + Dung trọng hạt cà phê trọng lượng lít 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 Trọng lượng cân giá trị dung trọng [20] 10.3.4 Phương pháp phân tích hóa học 10.3.4.1 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 khô 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 độ 105 0C giờ, lấy để nguội bình tách ẩm sau đem cân ghi khối lượng lại đem sấy, cân, đạt khối lượng khơng đổi G Độ ẩm tính: W = G1 − G2  100 (%) G1 − G0 Với G0: Khối lượng cốc sấy đến trọng lượng không đổi (g) G1, G2 : xác định [20] 10.3.4.2 Xác định độ axit hạt cà phê Lấy khoảng 50 g hạt đem nghiền nhỏ thành bột (bột qua rây 0,8 mm) Dàn mỏng bột kính bột dày khoảng ÷ mm 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 ÷ 150 ml) rót thêm vào 50ml nước cất Đậy nắp lại lắc đều, để yên 30 phút Thêm vào giọt phenolphtalein lắc đem chuẩn độ NaOH 0,1N Độ axit xác định theo công thức: x= a  100  1000 10  g  (100 − w) SVTH: Trần Văn Hợp GVH D: Đặng Minh Nhật 112 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô cà phê rang xay Trong đó: + a: Số mol NaOH 0,1N dùng để trung hoà + w: Độ ẩm hạt (%) [20] 10.4 Các phương pháp kiểm tra sản xuất cà phê rang xay 10.4.1 Xác định độ mịn cà phê bột - Cách tiến hành Lắp rây (cỡ lỗ 0,56mm 0,25mm) theo thứ tự rây lỗ nhỏ dưới, rây lỗ lớn trên, nắp đậy rây, đáy rây Dùng cân phân tích cân 100 g mẫu thử cho vào rây, lắc trịn phút sau vỗ nhẹ vào thành rây Cân phần cà phê bột lọt qua rây cỡ lỗ 0,56 mm phần cà phê bột rây cỡ lỗ 0,25 mm -Tính kết Tỷ lệ cà phê bột lọt qua rây cỡ lỗ 0,56 mm, X1, tính phần trăm khối lượng, tính cơng thức: X1 = 𝑎 𝑚 × 100 Tỷ lệ cà phê bột giữ lại rây cỡ lỗ 0,25 mm, X2, tính phần trăm khối lượng, tính cơng thức: X2 = 𝑏 × 100 𝑚 Trong đó: a khối lượng cà phê bột lọt qua rây cỡ lỗ 0,56 mm, tính gam (g); b khối lượng cà phê bột giữ lại rây cỡ lỗ 0,25 mm, tính gam (g); m khối lượng mẫu thử, tính gam (g) Kết cuối trung bình cộng hai phép xác định song song với sai số không lớn 0,5 % [36] 10.4.2 Xác định độ ẩm cà phê bột - xác định hao hụt khối lượng 103 o C - Lấy mẫu Điều quan trọng phịng thí nghiệm nhận mẫu đại diện không bị hư hỏng không bị biến đổi chất lượng trình vận chuyển bảo quản - Chuẩn bị mẫu thử Trộn mẫu phòng thử nghiệm SVTH: Trần Văn Hợp GVH D: Đặng Minh Nhật 113 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô cà phê rang xay - Cách tiến hành +Sấy khô đĩa nắp tủ sấy 1030C vòng +Đặt đĩa nắp từ tủ sấy vào bình hút ẩm để nguội đến nhiệt độ phịng +Cân đĩa nắp xác đến 0,1mg +Cho khoảng g mẫu thử vào đĩa chuẩn bị +Đậy nắp lên đĩa, cân đĩa, nắp mẫu thử xác đến 0,1 mg - Phép xác định Đặt đĩa chứa phần mẫu thử, mở nắp đặt bên cạnh bên đĩa vào tủ sấy nhiệt độ 1030C sấy khô ± 0,1 Lấy đĩa ra, đậy nắp lại đặt vào bình hút ẩm Để đĩa, nắp mẫu chứa bên nguội đến nhiệt độ phịng cân xác đến 0,1 mg - Biểu thị kết Lượng hao hụt 103 oC, biểu thị phần trăm khối lượng mẫu, tính cơng thức: (𝑚1 −𝑚2 )×100 𝑚1 −𝑚0 Trong đó: m0 khối lượng đĩa nắp, tính gam m1 khối lượng đĩa, phần mẫu thử nắp trước kh i sấy, tính gam m2 khối lượng đĩa, phần mẫu thử nắp sau sấy, tính gam 10.4.3 Xác định hàm lượng cafein sắc ký lỏng hiệu cao (hplc) Nguyên tắc: Cafein chiết khỏi mẫu nước 90 oC với có mặt magie oxit Sau lọc, hàm lượng cafein dịch chiết xác định HPLC cột RP-18, dùng phương pháp rửa giải đẳng dòng, sử dụng detecter UV bước sóng khoảng 272 nm Khi thích hợp, hàm lượng cafein tính theo chất khơ độ ẩm xác định phương pháp chuẩn phù hợp [37] SVTH: Trần Văn Hợp GVH D: Đặng Minh Nhật 114 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô cà phê rang xay Chương 11: VỆ SINH CƠNG NGHIỆP VÀ AN TỒN LAO ĐỘNG 11.1 Vệ sinh cơng nghiệp Vệ sinh xí nghiệp vấn đề quan trọng hàng đầu nhà máy thực phẩm Điều khơng làm cho môi trường nhà máy đẹp, tạo tâm lí thoải mái cho cơng nhân, tăng hiệu làm việc mà cịn góp phần nâng c ao chất lượng sản phẩm, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm Xí nghiệp phải ln sẽ, thống mát Cần có thảm cỏ hệ thống xanh khuôn viên nhà máy nhằm tạo mơi trường khơng khí lành Phải định kỳ khử trùng toàn nhà máy, đặc biệt kho nguyên liệu, thành phẩm Chống xâm nhập mối, mọt, chuột Các mương rãnh thoát nước phải luôn thông [38] 11.1.1 Vệ sinh cá nhân Mỗi công nhân phải chấp hành quy định vệ sinh cá nhân sản xuất: + Làm việc nhà máy phải + Nghiêm cấm không hút thuốc làm việc để tránh ảnh hưởng đến sức khoẻ người Không ăn uống khu vực sản xuất + Phải mặc đồ bảo hộ lao động Cịn nhà máy: Có chế độ bồi dưỡng thích đáng cho cơng nhân viên, thực chế độ khám sức khỏe cho công nhân theo định kỳ tháng/1 lần [38] 11.1.2 Vệ sinh máy móc thiết bị Định kỳ ngừng hoạt động máy móc để vệ sinh phải đảm bảo suất nhà máy Cần vệ sinh thiết bị trước đưa mẻ vào Các phận sinh khói bụi cần đặt cuối hướng gió [38] 11.1.3 Vệ sinh phân xưởng, nhà máy Các phịng thí nghiệm, nhà ăn, cần phải lau chùi ngày Nhà kho, nhà sản xuất cần phải vệ sinh định kỳ Mỗi cá nhân phải có ý thức giữ gìn vệ sinh chung Thường xuyên kiểm tra việc thực vệ sinh phân xưởng sản xuất [38] SVTH: Trần Văn Hợp GVH D: Đặng Minh Nhật 115 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô cà phê rang xay 11.1.4 Xử lý chất thải Chất thải nhà máy gồm khói bụi, vỏ nước thải công nghiệp + Các khí độc hại 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, … + Nước thải công nghiệp: Nước thải nhà máy chủ yếu là: nước vệ sinh thiết bị máy móc, nước thải sinh hoạt Nước thải nhà máy khơng có chất độc nên thải ngồi + Chất thải rắn (vỏ quả): Vỏ thu từ công đoạn xát khơ đánh bóng, ta sử dụng vỏ thu để làm chất đốt lò đốt vừa tăng hiệu kinh tế vừa giảm thiểu ô nhiễm môi trường Khu vực xử lý phải đặt cuối hướng gió [38] 11.2 An toàn lao động Trong nhà máy an toàn lao động vấn đề đặt lên hàng đầu Nó ảnh hưởng lớn đến 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 toàn máy móc trang thiết bị + An tồn cháy nổ + An toàn nguyên liệu sản phẩm ➢ Những biện pháp hạn chế yêu cầu cụ thể an tồn • Kỹ thuật lao động nhà máy Công nhân lao động phân xưởng cần ý: - Đến nhận ca giờ, giao nhân ca tỷ mỉ để nắm tình hình hoạt động thiết bị diễn biến công nghệ - Nắm vững quy trình vận hành thơng số kỹ thuật thiết bị - Tác phong làm việc nghiêm túc, làm việc không qua lại khu vực người khác thao tác SVTH: Trần Văn Hợp GVH D: Đặng Minh Nhật 116 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô cà phê rang xay - Khi chưa phân công người quản lý sản xuất, khơng tự ý đóng điện ch máy chạy, không mở van đường ống - Khi thao tác phải theo dõi diễn biến thiết bị, thông số công nghệ, để xử lý kịp thời báo cáo cho tổ trưởng, trưởng ca sản xuất - Phải thường xuyên ý giữ gìn vệ sinh khu vực làm việc • An tồn điện - Đảm bảo cách điện tuyệt đối đường dây dẫn Đường dây cao phải có hệ thống bảo hiểm, phải thường xuyên kiểm tra đường dây Đường dây chạy nhà phải bao bọc cách điện hoàn toàn - Đối với thiết bị cần phải đảm bảo an toàn cho phận mang điện khác phải đảm bảo an toàn tiếp xúc với phần kim loại khác thiết bị bất ngờ có điện, nên dùng biện pháp nối tiếp đất, nối cầu chì để tránh tượng chập mạch, có đèn báo hỏa - Khi phát cố điện, hư hại đường dây cần phải kịp thời sữa chữa - Người khơng có trách nhiệm không nên tự ý sử dụng dụng cụ sữa chữa điện, công nhân điện phải trang bị đầy đủ quần áo dụng cụ bảo hộ - Trước đóng, ngắt điện cần kiểm tra điều kiện, thiết bị - Nhà sản xuất cần bố trí cửa thích hợp để hoả hoạn, trạm biến áp, máy phát phải có biển báo cánh xa khu vực sản xuất • An tồn sử dụng thiết bị động Máy móc phải sử dụng chức năng, công suất yêu cầu, tránh tải thiết bị Nếu có hư hỏng cần dừng máy để sữa chữa kịp thời • An tồn phịng thí nghiệm - Cẩn thận tiến hành làm thí nghiệm, khơng sử dụng thiết bị chưa nắm rỏ nguyên tắc sử dụng - Tất chai lọ đựng hố chất phải có nhãn ghi để tránh nhầm lẫn - Khơng hút hố chất miệng mà phải hút pipet - Không ngửi hoá chất - Khi sử dụng hoá chất dể cháy cần ý: + Không để đổ ngồi + Khơng làm việc cạnh lửa SVTH: Trần Văn Hợp GVH D: Đặng Minh Nhật 117 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khơ cà phê rang xay + Khơng để hố chất dễ cháy cạnh nhọn lửa • Phịng cháy, chữa cháy - Tất phân xưởng, kho phải có dụng cụ phịng cháy chữa cháy - Trước đóng cửa kho cần kiểm tra cẩn thận công tắc điện đề phịng có cố điện gây hỏa hoạn - Không để chất dễ cháy gần nơi dể phát lửa - Cần thành lập huấn luyện đội cứu hoả nhà máy, dụng cụ cứu hoả cần bố trí gần nơi dễ xảy cháy nổ Phải có hệ thống cịi cứu hoả trữ lượng nước cứu hoả - Cần bố trí khu vực dễ cháy nổ cuối hướng gió nhằm giảm thiệt hại xảy cháy nổ [38] SVTH: Trần Văn Hợp GVH D: Đặng Minh Nhật 118 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô cà phê rang xay KẾT LUẬN Ngày kinh tế nước ta đà phát triển, mức sống người dân ngày 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 nhân theo phương pháp khô cà phê rang xay đáp ứng phần nhu cầu thị trường, góp phần thúc đẩy kinh tế đất nước ngày phát triển Qua thời gian tháng thực đồ án, hướng dẫn tận tình thầy giáo Đặng Minh Nhật, giúp đỡ bạn bè nỗ lực tìm tịi học hỏi thân, qua sách tham khảo thực tế đến đồ án hoàn thành thời gian quy định Trong q trình thiết kế tơi nắm bắt kiến thức công nghệ sản xuất cà phê nhân nói riêng vấn đề xây dựng nhà máy thực phẩm nói chung, cố gắng tìm phương án hợp lý tối ưu nhất, thời gian có hạn, với hạn chế chuyên môn kinh nghiệm thực tế thân nên khơng thể tránh khỏi sai sót Tơi mong đóng góp ý kiến thầy giáo bạn để nâng cao kiến thức chuyên môn nhằm phục vụ cho công tác sau Đà Nẵng, ngày 09 tháng 12 năm 2019 Sinh viên thực Trần Văn Hợp SVTH: Trần Văn Hợp GVH D: Đặng Minh Nhật 119 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô cà phê rang xay TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Thị Hiền(2010), Công nghệ sản xuất chè, cà phê, ca cao, NXB Lao Động Đại Học Đà Nẵng - Trường Đại Học Bách Khoa- Khoa Hóa (2010), Bài giảng Q trình truyền chất , Đà Nẵng Hoàng Minh Trang (1983), Kỹ thuật chế biến cà phê, NXB Nông nghiệp Trần Văn Phú (2008), Kỹ thuật sấy nông sản, NXB Giáo dục, Hà Nội Đặng Minh Nhật (2009), Giáo trình sấy nông sản thực phẩm, Đà Nẵng TCN 98-88 Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuông, Hồ Lê Viên (1999), Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hố chất - Tập1, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuông, Trần Xuân Toản (1999), Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hoá chất - Tập2, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội Trần Văn Phú (2002), Tính tốn thiết kế hệ thống sấy, NXB Giáo dục 10 Hoàng Văn Chước (2006), Thiết kế hệ thống thiết bị sấy, NXB Khoa học kỹ thuật 11 Đỗ Văn Đài, Nguyễn Trọng Khuông, Trần Quang Thảo, Võ Thị Ngọc Tươi, Trần Xoa (1992), Cơ sở trình thiết bị cơng nghệ hố học tập , NXB Đại học trung học chuyên nghiệp 12 Trần Thế Truyền (1991), Cơ sở thiết kế nhà máy thực phẩm, NXB Đà Nẵng 13 argo.gov.vn (30/08/2019) 14 https://primecoffea.com/cau-tao-hat-cafe-va-thanh-phan-hoa-hoc-trong-hat-caphe html (03/09/2019) 15 http://ranggiacongcaphe.com.vn/ca-phe-nhan-la-gi.html (03/09/2019) 16 http://ranggiacongcaphe.com.vn/ca-phe-rang-xay-la-gi.html (03/09/2019) 17 http://vi.wikipedia.org/wiki/C%C3%A0_ph%C3%AA_v%E1%BB%91i 18 http://www.vinanhatrang.vn/vi-VN/print/zone/may-phan-loai-tap-chat/298/359 19 http://hoichothuongmai.net/san-pham/May-say-nong-san/May-say-vi-ngang-daoch ieu-gio-9.html 20 https://vanbanphapluat.co/tcvn-4193-2012-ca-phe-nhan?fbclid=IwAR0TCdGGogI 6CDyF9eAGlSEUtkrHKjn2ItZbFmMMfeM0tYblOWLhd2um83A SVTH: Trần Văn Hợp GVH D: Đặng Minh Nhật 120 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô cà phê rang xay 21 https://vanbanphapluat.co/tcvn-5251-2015-ca-phe-bot?fbclid=IwAR3d5iD3miMv7 BYDy3xI9kWzG5PVef4vWpQJQ2FygxK_hYCsjTWfGfDOCbk 22 https://giaiphapnhiet.com/dau-cao-su-fo-r 23 https://www.pinhalense.com.br (8/10/2019) 24 http://www.vinanhatrang.vn/vi-VN/thiet-bi-xat-qua-kho-va-ca-phe-thoc/may-xat-v o/297/360 (8/10/2019) 25 http://thpt-dakrong2-quangtri.edu.vn/threads/tính-năng-và-ngun-lý-hoạt-động-củ a-máy-tách-màu-nơng-sản.3020/ (14/10/2019) 26 https://maysay.vn/shops/May-say-nong-san/May-say-nong-san-4-tan-loai-khong-d ao-chieu-gio.html (14/10/2019) 27 http://gzxiesu.en.made-in-china.com/product/lbNEipkVgTDH/China-Standard-Mi xing-Machine.html (15/10/2019) 28 https://www.alibaba.com/product-detail/Stainless-Steel-Coffee-Roaster-MachineCoffee_60839647898.html?spm=a2700.7724838.normalList.215.32cc210eiIzQ5z (16/10/2019) 29 http://www.vinanhatrang.vn/vi-VN/he-thong-rang-xay/may-dau-tron-ca-phe/300/4 27 30 https://www.alibaba.com/product-detail/Industrial-Coffee-Grinding-Machine-Coff ee-Bean_60521856934.html?spm=a2700.7724838.normalList.100.41a723c2mVJpy9 (19/10/2019) 31 https://www.alibaba.com/product-detail/Cornstarch-Protein-Ginger-Avocado-Pow derGround_60825863564.html?spm=a2700.7724838.normalList.191.34d771c15Hjuyf 32 https://www.titlien.com/bang-tai-co-quat-lam-mat/ 33 http://kenhthoitiet.vn/khi-hau-tinh-dak-lak-109962/ 34 https://www.alibaba.com/product-detail/Food-grade-coffee-bean-sieve-machine_6 232 9519455.html?spm=a2700.7724838.2017115.22.6f0512bdQTNZMI&s=p 35 https://vanbanphapluat.co/tcvn-10821-2015-ca-phe-bot-xac-dinh-do-min 36 https://vanbanphapluat.co/tieu-chuan-viet-nam-tcvn-7035-2002-ca-phe-bot-xac-din h-do-am-phuong-phap (10/11/2019) 37 https://vanbanphapluat.co/tieu-chuan-viet-nam-tcvn-9723-2013-ve-ca-phe-va-sanpham-ca-phe-xac-dinh-ham-lu (10/11/2019) 38 https://tailieu.vn/doc/giao-trinh-an-toan-lao-dong-part-1-735835.html (10/11/2019) SVTH: Trần Văn Hợp GVH D: Đặng Minh Nhật 121 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô cà phê rang xay PHỤ LỤC Bảng 12.1 Nguyên nhân tạo thành khuyết tật [20] Khuyết tật Nguyên nhân A.1 Khuyết tật liên quan đến tạp chất lạ 1.1 Cục đá Tách/làm không đạt yêu cầu 1.2 Mẩu cành Tách/làm không đạt yêu cầu 1.3 Cục đất Tách/làm không đạt yêu cầu 1.4 Vật kim loại Tách/làm không đạt yêu cầu 1.5 Tạp chất lạ khác với loại Tách/làm không đạt yêu cầu mô tả 1.6 Nhân bị nhiễm côn trùng Do Hypothenemus hampei (mọt đục quả), Araecerus (mọt hại quả) cơng q trình bảo quản kiểm sốt bảo quản khơng tốt, loài dịch hại khác A.2 Khuyết tật liên quan đến tạp chất từ nhân mà từ cà phê 2.1 Nhân vỏ trấu Xát khô tách vỏ trấu không kỹ thuật 2.2 Mảnh vỏ trấu Việc tách không đạt yêu cầu sau xát khơ cà phê thóc 2.3 Quả cà phê khơ Xát khơ khơng cách, làm xót lại cà phê khô khối cà phê 2.4 Mảnh vỏ khô Việc tách kém sau xát vỏ khô A.3 Khuyết tật liên quan đến nhân khác thường 3.1 Nhân dị tật Quy trình xử lý thơng thường để tách phần bên bên nhân voi (nhân rỗng ruột nhân hình vành tai) 3.2 Mảnh vỡ nhân Xử lý thơng thường; hình thành chủ yếu trình vận hành máy xát vỏ trấu và/hoặc xát khô 3.3 Nhân vỡ Xử lý thơng thường: hình thành chủ yếu q trình vận hành máy xát vỏ trấu và/hoặc xát khô 3.4 Nhân bị côn trùng gây hại Hypothenemus hampei (mọt đục cà phê) Araecerus fasciculatus (mọt hại hạt cà phê) cơng quả/ hạt q trình bảo quản kiểm sốt bảo quản khơng tốt 3.5 Nhân bị xây xát Điều chỉnh không kỹ thuật máy xát tươi nạp nguyên liệu có lẫn xanh, nhân cà phê bị dị tật A.4 Các khuyết tật liên quan đến ngoại hình nhìn thấy SVTH: Trần Văn Hợp GVH D: Đặng Minh Nhật 122 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô cà phê rang xay 4.1 Nhân đen nhân đen phần 4.2 Nhân xanh - đen 4.3 Nhân nâu 4.4 Nhân màu hổ phách 4.5 Nhân non; nhân xanh nhẹ 4.6 Nhân sáp 4.7 Nhân bị đốm SVTH: Trần Văn Hợp Do nấm Colletotrichum coffeeanum loại nấm khác công ảnh hưởng đến quả/nhân cà phê mặt đất làm cà phê bị bệnh (loét) Các nguyên nhân khác là: - Trong nhân thiếu cacbonhydrat biện pháp canh tác kém; - Nhân/quả chín bị lên men mức nấm men/nấm mốc sau làm khô 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) 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 khơ, bị ảnh hưởng loại nấm mốc sau Cũng vậy, chín q mức bị lên men q trình làm khơ chậm để lớp dày, làm cho nhiệt độ bên tăng q mức làm chết phơi nhũ Đây nguyên nhân nấm mốc lên men ngẫu nhiên chín non trước làm khơ Đây nguyên nhân rệp Antestia rệp vừng công non, chín q mức xát tươi khơng kỹ thuật, chín mức kéo dài thời gian làm khơ chín Thiếu hụt sắt đất Nguyên nhân hái chưa chín (nghĩa vỏ màu xanh, màu vàng); vỏ lụa có màu xanh bạc Nhân từ hái chín mức (vỏ màu nâu); ảnh hưởng vi khuẩn lên men bề mặt bên Cà phê thóc làm khơ khơng kỹ thuật (ví dụ: vỏ chấu bị vỡ) GVH D: Đặng Minh Nhật 123 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô cà phê rang xay 4.8 Nhân bị khô héo Không phân biệt nhận dạng cách rõ ràng, nguyên nhân không xác định 4.9 Nhân trắng xốp Hút ẩm trình bảo quản/vận chuyển dẫn đến hoạt động enzym 4.10 Nhân trắng: Bề mặt nhân bị bac màu vi khuẩn chủng Coccus gây trình bảo quản/vận chuyển, liên quan đến cà phê vụ trước A.5 Khuyết tật chủ yếu nhận cà phê pha 5.1 Nhân có mùi Ngun nhân khơng rõ ràng, có liên quan đến 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 5.2 Nhân bị mùi SVTH: Trần Văn Hợp Có nhiều nguyên nhân khác GVH D: Đặng Minh Nhật 124 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô cà phê rang xay PHỤ LỤC CỠ SÀNG VÀ KÍCH THƯỚC LỖ SÀNG TCVN 4807 : 2001 (ISO 4150 : 1991) Bảng 12.1 Cỡ sàng kích thước lỗ sàng [20] Cỡ sàng Kích thước lỗ sàng (mm) SVTH: Trần Văn Hợp No 2,80 No 10 4,00 No 12 4,75 No 13 5,00 No 14 5,60 No 15 6,00 No 16 6,30 No 17 6,70 No 18 7,10 No 19 7,50 No 20 8,00 GVH D: Đặng Minh Nhật 125 ... dựng nhà máy sản xuất cà phê cần thiết Vì vậy, tơi phân cơng nhiệm vụ : ? ?Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô với suất 200 kg sản phẩm/ giờ cà phê rang xay suất 100 kg nguyên. .. 24 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô cà phê rang xay 3.2 Dây chuyền công nghệ sản xuất cà phê rang xay 3.2.1 Chọn dây chuyền công nghệ sản xuất cà phê rang xay Nguyên liệu. .. Cơng nghệ thực phẩm 15H2B Khoa: Hóa Tên đề tài đồ án: ? ?Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô suất 200 kg sản phẩm/ giờ cà phê rang xay suất 100 kg nguyên liệu /giờ ” Đề tài thuộc