Thiết kế phân xưởng chế biến bột thanh long ruột đỏ sấy thăng hoa với năng suất 400 tấn nguyên liệunăm

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG CHẾ BIẾN BỘT THANH LONG RUỘT ĐỎ SẤY THĂNG HOA VỚI NĂNG SUẤT 400 TẤN NGUYÊN LIỆUNĂM LỜI MỞ ĐẦU Sau quá trình tìm hiểu về thị trường nông sản Việt Nam cùng với lượng kiến thức tích luỹ được từ các môn học chuyên ngành, em nhận thấy các mặt hàng rau trái Việt cần nghiên cứu và phát triển cũng như đầu tư mạnh mẽ ở các lĩnh vực nói chung và các sản phẩm chế biến nói riêng. Em đã chủ động chọn đề tài thiết kế phân xưởng chế biến thanh long ruột đỏ loại trái cây dành được chú ý nhất định từ giới khoa học, các nhà sản xuất, nhà đầu tư và cũng như trên trường quốc tế về mặt xuất khẩu hiện nay thành dạng sản phẩm bột sử dụng liền ứng dụng công nghệ sấy thăng hoa. Đây là một công nghệ tiên tiến hiện đại không chỉ về mặt thiết bị, nguyên lý ứng dụng mà còn về mặt dinh dưỡng của sản phẩm chế biến ít bị biến đổi, cho cấu trúc bột dạng mảnh, xốp tiện lợi cho mục đích sử dụng của người tiêu dùng. Thanh long ruột đỏ được trồng, thu hoạch và vận chuyển đến phân xưởng đều nằm trong phạm vi tỉnh Long An. Tại phân xưởng, thanh long sẽ được chế biến thô và chế biến tinh để biến đổi phần thịt trái thành dạng bột có độ ẩm phù hợp. Các phụ phẩm như vỏ và hạt trái có thể được tận dụng để sản xuất nhiều sản phẩm đa dạng khác hiện nay đã được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi. Đồ án công nghệ chế biến thực phẩm này sẽ bao gồm các nội dung như: lý luận kinh tế kĩ thuật, lựa chọn địa điểm, lên kế hoạch sản xuất và chuẩn bị nguyên liệu, thiết kế sản phẩm, thiết kế quy trình công nghệ, các tính toán về mặt vật chất, truyền khối, truyền nhiệt, năng lượng và thiết kế phân xưởng. Tuy nhiên, mảng tính toán giá thành sản xuất và hoạch định kinh tế cho phân xưởng sẽ không được phân tích trong đồ án này. Xin chân thành cảm ơn các tác giả của các tài liệu mà em tham khảo trong suốt quá trình tạo nên đồ án này (mục Tài liệu tham khảo – trang 95) và đặc biệt cảm ơn PGS. TS Nguyễn Thị Lan Phi đã tận tình chỉ dẫn, giúp đỡ, giải đáp nhiều thắc mắc, đặt vấn đề phản biện trong quá trình hướng dẫn sinh viên. MỤC LỤC CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 5 1.1. Lập luận kinh tế kĩ thuật: 5 1.1.1. Lập luận kinh tế 5 1.1.2. Lập luận kĩ thuật 12 1.2. Quy cách sản phẩm 14 1.2.1. Chất lượng sản phẩm 14 1.2.2. Thiết kế bao bì sản phẩm 16 1.3. Thiết kế năng suất 21 1.4. Lựa chọn địa điểm 22 1.4.1. Các phương án xây dựng phân xưởng chế biến 22 1.4.2. Đánh giá cho điểm và kết luận 24 CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU 26 2.1. Nguyên liệu chính 26 2.1.1. Khái quát về cây thanh long 26 2.1.2. Cấu tạo sinh học 27 2.1.3. Công nghệ sau thu hoạch 28 2.1.4. Thành phần dinh dưỡng 29 2.1.5. Yêu cầu chất lượng 31 2.1.6. Nhà cung cấp 35 2.2. Nguyên liệu phụ 35 2.2.1. Khái quát về Maltodextrin 35 2.2.2. Maltodextrin trong công nghệ sấy thăng hoa 36 2.2.3. Nhà cung cấp 37 CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH 38 3.1. Sơ đồ quy trình công nghệ 38 3.2. Thuyết minh quy trình công nghệ 40 3.2.1. Phân loại 40 3.2.2. Rửa 40 3.2.3. Cắt gọt 41 3.2.4. Chà 42 3.2.5. Phối trộn 43 3.2.6. Sấy thăng hoa 44 3.2.7. Nghiền, rây 47 3.2.8. Đóng gói 49 CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CÂN BẰNG VẬT CHẤT 50 4.1. Thành phần hoá học của nguyên liệu đầu vào 50 4.2. Thành phần hoá học của sản phẩm cuối cùng 51 4.3. Cân bằng vật chất 52 4.3.1. Cân bằng vật chất cho từng công đoạn 53 4.3.2. Tổng kết năng suất cho từng công đoạn 58 4.3.3. Tổng kết cho cả quy trình 59 CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ 62 5.1. Kế hoạch sản xuất 62 5.2. Lựa chọn thiết bị chính, phụ cho từng công đoạn 65 5.3. Giản đồ Gantt thiết bị và quy trình 74 CHƯƠNG 6: CÂN BẰNG 76 6.1. Điện năng tiêu thụ trong nhà xưởng 76 6.1.1. Điện năng cung cấp cho các thiết bị sản xuất 76 6.1.2. Điện năng cung cấp cho các thiết bị chiếu sáng 77 6.1.3. Điện năng cung cấp cho các thiết bị điện lạnh 79 6.2. Năng lượng tiêu thụ cho quy trình chế biến: 82 6.3. Lượng nước tiêu thụ trong phân xưởng 94 6.3.1. Nước dùng trong sản xuất 94 6.3.2. Lượng nước dùng trong sinh hoạt 97 6.4. Lượng hơi dùng trong sản xuất 98 CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ 99 7.1. Thiết kế và sắp xếp thiết bị 99 7.2. Thiết kế kho chứa nguyên liệu 101 7.3. Thiết kế kho thành phẩm 103 7.4. Thiết kế kết cấu nhà xưởng 104 CHƯƠNG 8: AN TOÀN LAO ĐỘNG TRONG PHÂN XƯỞNG 106 8.1. Quy định trong quá trình làm việc tại phân xưởng 106 8.2. Quy tắc phòng cháy, chữa cháy và an toàn điện 107 8.4. Quy định về lối thoát hiểm 108 8.5. An toàn khi sản xuất thành phẩm dạng bột 108 PHỤ LỤC 110 TÀI LIỆU THAM KHẢO 112

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA KĨ THUẬT HỐ HỌC BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG CHẾ BIẾN BỘT THANH LONG RUỘT ĐỎ SẤY THĂNG HOA VỚI NĂNG SUẤT 400 TẤN NGUYÊN LIỆU/NĂM Giảng viên hướng dẫn: PGS TS Nguyễn Thị Lan Phi Thành phố Hồ Chí Minh NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN LỜI MỞ ĐẦU Sau trình tìm hiểu thị trường nông sản Việt Nam với lượng kiến thức tích luỹ từ mơn học chun ngành, em nhận thấy mặt hàng rau trái Việt cần nghiên cứu phát triển đầu tư mạnh mẽ lĩnh vực nói chung sản phẩm chế biến nói riêng Em chủ động chọn đề tài thiết kế phân xưởng chế biến long ruột đỏ - loại trái dành ý định từ giới khoa học, nhà sản xuất, nhà đầu tư trường quốc tế mặt xuất thành dạng sản phẩm bột sử dụng liền ứng dụng công nghệ sấy thăng hoa Đây công nghệ tiên tiến đại không mặt thiết bị, nguyên lý ứng dụng mà mặt dinh dưỡng sản phẩm chế biến bị biến đổi, cho cấu trúc bột dạng mảnh, xốp tiện lợi cho mục đích sử dụng người tiêu dùng Thanh long ruột đỏ trồng, thu hoạch vận chuyển đến phân xưởng nằm phạm vi tỉnh Long An Tại phân xưởng, long chế biến thô chế biến tinh để biến đổi phần thịt trái thành dạng bột có độ ẩm phù hợp Các phụ phẩm vỏ hạt trái tận dụng để sản xuất nhiều sản phẩm đa dạng khác nghiên cứu ứng dụng rộng rãi Đồ án công nghệ chế biến thực phẩm bao gồm nội dung như: lý luận kinh tế - kĩ thuật, lựa chọn địa điểm, lên kế hoạch sản xuất chuẩn bị nguyên liệu, thiết kế sản phẩm, thiết kế quy trình cơng nghệ, tính tốn mặt vật chất, truyền khối, truyền nhiệt, lượng thiết kế phân xưởng Tuy nhiên, mảng tính tốn giá thành sản xuất hoạch định kinh tế cho phân xưởng không phân tích đồ án Xin chân thành cảm ơn tác giả tài liệu mà em tham khảo suốt trình tạo nên đồ án (mục Tài liệu tham khảo – trang 95) đặc biệt cảm ơn PGS TS Nguyễn Thị Lan Phi tận tình dẫn, giúp đỡ, giải đáp nhiều thắc mắc, đặt vấn đề phản biện trình hướng dẫn sinh viên MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH DANH MỤC BẢNG CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Lập luận kinh tế - kĩ thuật: 1.1.1 Lập luận kinh tế ❖ Tổng quan thị trường nông sản tươi nông sản chế biến Theo Bộ Nông nghiệp Phát triển nơng thơn (NN & PTNT): Diện tích rau liên tục tăng năm gần đây, tốc độ tăng trưởng bình qn 6%/năm Năm 2018, diện tích rau đạt 1.8 triệu ha, ăn đạt gần triệu cho sản lượng gần 10 triệu Cả nước có khoảng 145 sở chế biến rau, quy mô công nghiệp, với tổng công suất thiết kế 800 000 sản phẩm/năm Riêng miền Nam có 71 sở chế biến Ngồi ra, cịn có hàng ngàn sở chế biến quy mô nhỏ Nhiều loại ăn chủ lực hình thành vùng sản xuất tập trung, chuyên canh theo hướng sản xuất hàng hóa Diện tích trồng ăn áp dụng quy trình sản xuất an tồn (GlobalGAP, VietGAP) theo hướng an tồn cịn thấp (chiếm 10-15% tổng diện tích) Việc lạm dụng phân hóa học, thuốc bảo vệ thực vật nguyên nhân dẫn đến khơng đảm bảo an tồn vệ sinh thực phẩm, ảnh hưởng đến thương hiệu trái Việt Nam thị trường nội địa xuất Hiện nay, 70 - 80% hàng nông sản Việt Nam xuất không mang thương hiệu doanh nghiệp Việt Nam Báo cáo Vụ Hợp tác quốc tế (Bộ NN-PTNT) cho thấy, năm 2019, xuất nông lâm thủy sản Việt Nam vào EU đạt 4.6 tỷ USD, khách hàng lớn thứ thị trường nông sản Việt Nam Việc ký kết triển khai EVFTA tạo hội lớn cho xuất nông lâm thủy sản Việt Nam thông qua ưu đãi thuế Hầu hết sản phẩm từ nhóm hàng nơng sản EU xóa bỏ thuế, đưa mức thuế suất 0% Sự tăng trưởng tích cực trình đầu tư nhiều năm ngành cơng nghiệp chế biến Vì muốn đẩy mạnh xuất nông sản sang EU nên hướng vào hàng chất lượng cao, sản phẩm chế biến Cục Xuất nhập dự báo xuất hàng rau tăng theo yếu tố chu kì tín hiệu tích cực từ số thị trường xuất Bởi sau tháng Hiệp định EVFTA có hiệu lực, trị giá xuất nhiều loại nông sản sang EU tăng mạnh Theo dự báo toàn cầu đến 2022 "Fruit & Vegetable Processing Market" công ty chuyên phân tích liệu thị trường MarketsandMarkets, thị trường trái rau chế biến toàn cầu đạt 346 tỷ USD, mức phát triển tăng trưởng lũy kế (CAGR) khoảng 7%/năm kể từ năm 2017 Hiện xu hướng thay đổi sở thích tiêu dùng ý thức bảo vệ sức khỏe toàn giới đẩy nhu cầu trái sấy lên thực phẩm giàu vitamin khoáng chất Nhu cầu trái sấy từ ngành cơng nghiệp bánh mì, sữa bánh kẹo tăng góp phần thúc đẩy thị trường trái sấy toàn cầu Khu vực Châu Á - Thái Bình Dương đóng góp vào thị trường tồn cầu khoảng 41.3% nơi tăng mức độ sử dụng nguyên liệu ngành công nghiệp hương liệu phụ gia Theo báo cáo nghiên cứu thị trường minh bạch, thị trường trái sấy tồn cầu có giá trị 7.255 triệu USD 2018, dự kiến tăng 5.9%/năm tới 2026 Rõ ràng, với thuận lợi hiệp định EVTFA mang lại, mặt hàng nông sản có nhiều hội để xuất sang thị trường Châu Âu, khơng cịn phụ thuộc nhiều vào biến động thị trường Trung Quốc Tuy nhiên, bên cạnh hội đó, thách thức gặp phải tình hình dịch bệnh Covid 19 tác động tiêu cực cách mạnh mẽ đến nhiều nông dân, nhà phân phối kinh tế thị trường Ngoài ra, phải nắm bắt hội để nâng tầm chất lượng đa dạng hoá loại sản phẩm nông sản xuất Cục Chế biến Phát triển thị trường nơng sản trực thuộc Bộ thực xây dựng đề án chế biến sâu nông sản Theo đại diện Cục Chế biến Phát triển thị trường nông sản, chế biến sâu không giải pháp chủ động giải nguồn cung dư thừa nước thời điểm dịch COVID-19 mà lâu dài, chế biến sâu giúp doanh nghiệp vượt qua rào cản kỹ thuật xuất tươi vào thị trường nông sản Đặc biệt Việt Nam có nhiều hiệp định thương mại ký kết, dòng thuế cho sản phẩm chế biến sâu xuất giảm 0% Để đầu tư vào chế biến hiệu lâu dài, đáp ứng sản lượng lớn, doanh nghiệp cần đầu tư máy móc đạt tiêu chuẩn quốc tế điều quan trọng đảm bảo truy xuất nguồn gốc sản xuất vệ sinh, an toàn thực phẩm để phân phối nước quốc tế ❖ Thị trường long nội địa xuất Trong năm gần đây, nơng dân canh tác long nói riêng mặt hàng nơng sản nói chung gặp phải trở ngại giá bán ngày giảm Điều khắc phục tận dụng nguồn nông sản tươi dư thừa để ứng dụng nên sản phẩm chế biến khác nhằm tạo giá trị gia tăng, tạo nguồn cầu cần thiết hỗ trợ nơng dân Doanh nghiệp xúc tiến việc kết hợp với vườn long gần địa bàn tỉnh có tiền đề phát triển long lâu dài, thường xuyên cho sản lượng ổn định, áp dụng chương trình quản lý chất lượng GlobalGAP, VietGAP hậu thuẫn cấp lãnh đạo tỉnh Điều vừa giúp người nông dân đảm bảo đầu nông sản họ bán với giá ổn định, doanh nghiệp mặt khác có nguồn nguyên liệu ổn định, khả truy nguyên, đảm bảo chất lượng giám sát nâng cao Thanh long xếp vào loại trồng có giá trị cao ngành cơng nghiệp trái địa phương Việt Nam có lợi cạnh tranh Thanh long Việt Nam xuất sang khoảng 40 quốc gia vùng lãnh thổ khác Thanh long xuất sang nước như: Trung Quốc, Thái Lan, Indonesia, Malaysia, Hà Lan, Mỹ, Ý, Nhật, Singapore, … Theo số liệu Cục trồng trọt, Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn NN&PTNT: - Năm 2018, trái long xuất đạt 1.1 tỉ USD, chiếm 50% tổng giá trị xuất trái tươi nước - Năm 2019, sản lượng long Việt Nam khoảng 1,2 triệu dự kiến đạt 1.7 triệu vào năm 2025, đăng ký tốc độ tăng trưởng lũy kế 6.0% giai đoạn dự báo Tại Việt Nam, tổng diện tích sản xuất long khoảng 50.000 với giống ruột trắng chiếm 95% sản lượng, giống ruột đỏ chiếm 4.5% Lượng long Việt Nam xuất lớn nhiều so với tiêu thụ nước Thanh long trồng chủ yếu tỉnh Bình Thuận, Long An Tiền Giang với 37.000 dành cho sản xuất hàng năm Năng suất trung bình hàng năm khoảng 22.7 tấn/ha Theo thời gian, diện tích long khơng ngừng tăng nhanh vùng chuyên canh loại đặc sản Nguyên nhân giá loại trái tăng cao, thị trường tiêu thụ mở rộng…Tuy nhiên, áp lực dịch hại theo đà phát triển bệnh nám cành, nấm trắng, tuyến trùng gây hại… Người nông dân cần có quy trình canh tác hợp lý giải pháp bảo vệ trồng hiệu Thị trường long toàn cầu phát triển với tốc độ mạnh mẽ, nhu cầu ngày tăng long tươi Khả sản xuất cao điều kiện thời tiết tuyệt vời góp phần vào tăng sản lượng long Việc sản xuất long bị ảnh hưởng chủ yếu số yếu tố, chẳng hạn mối nguy môi trường, căng thẳng sinh học sách Một số lồi gây hại bệnh ảnh hưởng đến long thối thân, thán thư, rệp sáp, rệp v.v Các điều kiện khí hậu bất lợi, nhiệt độ thấp liên tục, có ảnh hưởng tiêu cực đến phát triển long ❖ Tình hình sản xuất bột long Bột long, gọi bột pitahaya Do nguồn dinh dưỡng tác dụng cho sức khỏe cực tốt, coi siêu thực phẩm nhiệt đới Về mặt địa lý, thị trường bột long chia thành bảy khu vực: Bắc Mỹ, Châu Mỹ Latinh, Châu Âu, Nam Á, Đông Á, Châu Đại Dương Trung Đông Châu Phi Trong số tất khu vực, Mỹ Latinh thống trị thị trường bột long toàn cầu Nam Á Đông Á theo sau Mỹ Latinh việc trồng long thương mại ngày tăng khu vực Bắc Mỹ có khả tạo lực đẩy thị trường bột long thiên hướng lối sống chay Xu tương tự diễn Châu Đại Dương quốc gia Nam Á Dưới sản phẩm bột long ruột đỏ có mặt bày bán rộng rãi thị trường Việt Nam quốc tế thông qua kênh bán hàng trực tiếp online Thương hiệu Sản phẩm Chi tiết sản phẩm Khối lượng tịnh: 100g Thành phần: Thanh long Trivie ruột đỏ (70%), maltodextrin Khối lượng tịnh: 100g Thành phần: Thanh long Foods Garden ruột đỏ (70%), maltodextrin Nature Restore Khối lượng tịnh: 226g Thành phần: 100% Thanh long ruột đỏ Khối lượng tịnh: oz Food to Live Thành phần: 100% Thanh long ruột đỏ organic Khối lượng tịnh: 3.5 oz Mayan’s Secret Thành phần: 100% Thanh long ruột đỏ organic Wilderness Poets Khối lượng tịnh: 3.5 oz Thành phần: 100% Thanh 10 Hình 1: Sơ đồ hình khối minh học cách xếp dây chuyền thiết bị sản xuất Với Băng tải phân loại Bồn rửa Băng tải cắt gọt Gàu tải Máy chà Hệ thống phối trộn Bồn trung gian Hệ thống sấy thăng hoa Gàu tải 10 Máy nghiền tích hợp 11 Hệ thống đóng gói 12 Băng tải đóng gói Dây chuyền sản xuất đặt theo hình S, đảm bảo nguyên liệu thành phẩm không nhiễm chéo với 7.2 Thiết kế kho chứa nguyên liệu a) Nguyên liệu Đối với nguyên liệu long ruột đỏ, ngày xe vận chuyển đưa số lượng cần sản xuất ngày 2547.771kg Thanh long ruột đỏ 95 đóng vào thùng carton có lỗ thống khí Khi giao nguyên liệu, thùng carton long công nhân bốc dở xuống khu vực tập kết nguyên liệu trước chuyển vào dây chuyền sản xuất Ước tính thùng chứa 24 trái, lớp 12 trái Kích thước thùng: 40 x 30 x 20 (cm x cm x cm) Khối lượng thùng: 24 x 358.2 = 8.6 (kg) Như cần: (thùng/xe/ngày) Tuy nhiên, dây chuyền sản xuất gặp cố, ta có lượng long tồn đọng cần bảo quản để sản xuất cho tuần cần kho dự trữ Tức số thùng dự trữ vào khoảng 296 x = 1776 (thùng/tuần) Chọn pallet loại 1200 x 800 x 155 (m x m x m) Như vậy, ta xếp lớp sau: Hình 2: Cách xếp pallet thùng long Như lớp có thùng Mỗi lớp cao 20cm Như tối thiểu xếp lớp tương đương 20 x = 140 (cm) = 1.4 (m) Như vậy, pallet có x = 49 (thùng) Trong tuần, ta có 1776 thùng Tương đương (pallet) Xếp chiều dọc pallet, chiều ngang pallet Mỗi pallet cách 0.25m Diện tích kho tối thiểu cần đạt: (1.2 x + 0.25 x 7) x (0.8 x + 0.25 x 4) = 56.8 (m2) Như cho diện tích kho chứa nguyên liệu từ 60-65m2 96 Trong ngày, ta có 296 thùng long tương đương (pallet), kho chứa nguyên liệu, ta cần bãi tập kết nguyên liệu tháo dỡ hàng từ xe tải Tính tốn (chiều dọc pallet chiều ngang pallet), ta có bãi tập kết ngun liệu cần có kích thước tối thiểu: (1.2 x + 0.25 x 2) x (0.8 x + 0.25 x 1) = 7.6 (m2) Như cho diện tích bãi tập kết thiết kế từ 8-9m2 b) Nguyên liệu phụ Đối với nguyên liệu phụ - maltodextrin, lượng maltodextrin sử dụng chu kỳ sản xuất năm tức 67130kg Trung bình ngày cần 427.582kg maltodextrin (Chương 4), tương đương 427.582 x = 2565.5 (kg) tương đương (bao tải maltodextrin/năm); với quy cách 25 kg/bao – L*W*H = 75*50*10 (cm*cm*cm) Các bao xắp thành chồng, chồng bao pallet (1500 x 1200 x 150 mm): Hình 3: Cách xếp pallet bao tải maltodextrin Mỗi pallet có 15 lớp Vậy pallet chứa 15 x = 75 (bao) Số lượng pallet cần (cái) Mỗi pallet (1500x1200 mm) chiếm 1.8m2, pallet cách 0.25m Ta cần tối thiểu: (1.2 x + 0.25) x (1.5 x 1) = 4.15 (m2) Như vậy, kho chứa nguyên liệu phụ cần diện tích 6-8m2 97 7.3 Thiết kế kho thành phẩm Kho thành phẩm cần trữ lượng đủ để tồn thành phẩm vòng tháng tức khoảng 382 x = 3058 (thùng carton) Mỗi pallet thiết kế để chứa 12 lớp thùng, lớp thùng (thiết kế Chương 1) có lớp thùng pallet sau: Hình 4: Cách xếp pallet thùng thành phẩm Tức 12 x = 96 thùng pallet, kho cần đủ khả chứa (pallet) Mỗi pallet (1200x1000 mm) chiếm 1.2m2, pallet cách 0.25m xếp 16 pallet theo dạng x Ta cần tối thiểu (1.2 x + 0.25 x 7) x (1 x + 0.25 x 3) = 53.91 (m2) Ta tận dụng kho chứa thành phẩm chứa cuộn bao bì, bao bì nhập tháng, ước tính chiều dài bao bì cần nhập là: Số bao sản xuất tháng x Chiều rộng bao x 110% = 65760 x 0.1 x 110% = 7233 (m) Chiều rộng cuộn bao bì: x Chiều dài bao x 120% = x 0.15 x 120% = 0.36 (m) Số cuộn cần nhập tháng: Chiều dài cần sử dụng/ Chiều dài tiêu chuẩn cuộn bao bì = 7233/200 98 = 36 (cuộn) Cuộn dây kéo cần nhập chiều dài xấp xỉ chiều dài bao bì Tuỳ theo cách xếp mà tiết kiệm diện tích bao bì, ước tính chồng cuộn lên nhau, ta cần tối thiểu 5m2 7.4 Thiết kế kết cấu nhà xưởng Các quy chuẩn tiêu chuẩn thiết kế: - Quy chuẩn xây dựng VN tập theo quy định Bộ Xây dựng – Quyết định 682/BXD-CSXD ngày 14/12/1996 - Quy chuẩn xây dựng VN tập 2,3 Bộ Xây Dựng ban hành, Quyết định 439/QĐ-BXD ngày 25/09/1997 - Tiêu chuẩn xây dựng VN 4317 – 1986 Kết cấu nhà xưởng phân bố gắn kết khu vực nhà xưởng mái tôn, trần nhà, cửa sổ, sàn nhà, … Những thiết kế thực thông qua vẽ kỹ thuật cho trình xây dựng theo yêu cầu - Yêu cầu trần nhà cần sử dụng loại vật liệu chịu lực tốt, không thấm nước, không bị mốc - Sàn nhà xưởng cần sử dụng vật liệu lát sàn không thấm nước, sáng màu, khơng có chứa chất độc hại, dễ vệ sinh, có khả nước nhanh chóng - Các tường, góc tường nhà xưởng cần làm phẳng, sử dụng màu sáng Vật liệu làm tường không chứa chất độc hại, không ngấm nước, vệ sinh dễ dàng - Các khu vực cửa vào cửa sổ cần đảm bảo chất liệu chắn, không thấm nước, hoạt động tự động, chất liệu dễ vệ sinh, cọ rửa, hạn chế bám bụi - Đối với hệ thống thông gió cần đảm bảo thiết kế phù hợp với lĩnh vực sản xuất nhà xưởng, mục đích sử dụng Đảm bảo hạn chế nước, ẩm, thiết kế an toàn, dễ dàng kiểm tra, bảo dưỡng vệ sinh - Hệ thống đèn chiếu sáng nhà xưởng cần đáp ứng Tiêu chuẩn chiếu sáng VN; lắp đặt chắn, an tồn để khơng gây nguy hiểm cho người lao động 99 Bước cột: Bước cột biết đến khoảng cách cột tính theo chiều dọc bên nhà xưởng Chiều cao nhà xưởng: Xác định chiều cao nhà xưởng tính từ mặt đất nhà xưởng kéo lên đến khu vực mép mái nhà ⇨ Chiều cao nhà xưởng dựa theo độ cao lớn thiết bị (3m): ta chọn chiều cao 7m Độ dốc mái: Độ dốc mái nhà xưởng sử dụng phổ biến mái nhà xưởng có độ dốc từ 10 – 30% ⇨ Sử dụng mái tôn: ta chọn độ dốc 20% Khẩu độ nhà xưởng: biết đến khoảng cách mép cột biên bên phải đến mép cột biên bên trái tình theo chiều ngang nhà xưởng Phương ngang nhà gọi nhịp khung ký hiệu L Nhịp L thường chọn theo mô đun 6m: L = 12; 18; 24; (27); 30; (33); 36m ⇨ Dựa vào xếp thiết bị, thiết kế phòng, kho, ta chọn độ nhà xưởng 30m Phương dọc nhà gọi bước cột ký hiệu B Bước cột B thường gặp B = 6; 12m ⇨ Lựa chọn bước cột: 6m cho phân xưởng ⇨ Dựa vào bước cột cách xếp thiết bị, ta chọn chiều dài phân xưởng 42m tính từ hai tim cột Tường, cột: ⇨ Chọn tường loại 220, tức dày 220mm để cấu trúc nhà xưởng kiên cố ⇨ Cột loại cột bê tơng cốt thép loại 440 x 440 mm ⇨ Cột phụ bên phân xưởng loại cột bê tông âm tường loại 220 x 220 mm Các thiết bị cách tường từ đến 2m Vì khơng có thiết bị toả nhiệt lượng đáng kể nên thiết bị xếp để tối ưu dây chuyền diện tích chiếm chỗ 100 CHƯƠNG 8: AN TOÀN LAO ĐỘNG TRONG PHÂN XƯỞNG Tuân thủ quy tắc quy định an toàn vệ sinh lao động trách nhiệm cơng nhân 8.1 Quy định q trình làm việc phân xưởng - Kiểm tra trước khởi động thiết bị - Tất đèn báo, còi báo, áp kế, thiết bị an toàn thiết bị đo tình trạng tốt Sau ngừng sản xuất, điện, khí, nước phải khóa báo cho nhân viên động lực biết - Tất thiết bị an toàn thiết bị bảo vệ phải lắp đặt - Thu dọn khỏi nơi vận hành tất vật liệu, vật dụng vật thể lạ khác gây thương tật cho người hay hư hỏng cho máy - Nếu có thắc mắc, nghi ngờ phần công việc giao, phải hỏi người quản lý trực tiếp Không tự ý làm chưa hiểu rõ - Báo cáo điều kiện hoạt động bất thường, khơng an tồn cho người quản lý trực tiếp Khi rời khỏi vị trí làm việc phân cơng, phải báo cáo với người quản lý trực tiếp - Công nhân phép lại khu vực công việc giao Trong thời gian làm việc, công nhân viên không phép ra phạm vi làm việc họ, trừ trường hợp bất khả kháng có lý đáng Khơng phận sự, cấm khơng vào khu vực khác nhà máy - Chỉ có người huấn luyện vận hành hệ thống - Luôn trang bị đầy đủ đồ dùng bảo hộ lao động giày, mũ, quần áo, găng tay, trang thiết bị khác Không tháo nhãn, dấu hiệu cảnh 101 báo thiết bị, thay chúng bị rách khơng nhìn thấy rõ Khơng vận hành thiết bị vượt giới hạn cho phép: tốc độ, áp suất, nhiệt độ, … - Khi chuẩn bị vận hành máy móc sau sửa chữa, phải kiểm tra lại thiết bị khu vực xung quanh thiết bị, đảm bảo khơng có người đứng khu vực nguy hiểm thiết bị hoạt động - Không đưa phần thể vào thiết bị chạy, không chạm vào bề mặt thiệt bị nóng Khơng cho phép hàn thiết bị hoạt động - Nếu không định, nhân viên không tự sử dụng tự sửa chữa thiết bị - Khi vệ sinh vòi nước phải tắt khí nén điện, che chắn tủ điện thiết bị điện, thiết bị tình trạng q nóng Thực CIP hết sản phẩm sớm tốt - Trước CIP phải kiểm tra đảm bảo khớp nối ống, cửa bồn kín Khi sử dụng nước nóng phải mở van nước nguội trước, mở van sau Khi tắt nước nóng theo trình tự ngược lại - Trong kho, cần phải xếp gọn gàng, ngăn nắp, không để dụng cụ, dây điện, vật tư thiết bị cản trở việc lại - Khi xảy tai nạn lao động, người có mặt trường phải: o Tắt công tắc điện để dừng máy o Khẩn cấp cấp cứu cho nạn nhân, báo cáo cho nhân viên y tế quản lý nhà máy o - Tham gia bảo vệ trường để người chịu trách nhiệm xử lý Khi nhân viên thấy nguy xảy tai nạn nơi làm việc, nhân viên rời khỏi khu vực nguy hiểm thông báo cho nhân viên bảo an để xử lý - Các sản phẩm, hàng hoá, vật tư, thành phẩm phải cách tường 0.5 m, cách xa cửa thoát hiểm, cầu dao, thiết bị chữa cháy, tủ thuốc khẩn cấp - Tuyệt đối không hút thuốc kho nơi có nguy cháy nổ 8.2 Quy tắc phòng cháy, chữa cháy an tồn điện - Phịng chống chiến đấu nhiệm vụ người dân 102 - Công dân phải chủ động ngăn chặn hỏa hoạn xảy ra, chuẩn bị sẵn sàng cho lực lượng phương tiện để kịp thời chữa cháy hiệu kịp thời - Cẩn thận việc sử dụng lửa, nguồn nhiệt, hóa chất chất dễ cháy, nổ, độc hại, phóng xạ - Thực quy định phòng cháy chữa cháy - Các sản phẩm hàng hóa phải xếp gọn gàng để đảm bảo khoảng cách an tồn cho cơng tác phịng cháy chữa cháy nhằm tạo điều kiện thuận lợi để bảo vệ, kiểm tra xử lý cần thiết - Để trống lối đi, đặc biệt lối ra, không để lại chướng ngại vật - Các tổ chức cá nhân có thành tích phịng cháy chữa cháy khen thưởng, người vi phạm quy định phải chịu trách nhiệm, mức độ xử lý từ hành đến truy tố hình theo pháp luật hành - Cấm không cắt điện ngắt mạch, cắt nguồn điện chưa phép - Cấm không sử dụng vật liệu với thông số kỹ thuật khác để thay sửa chữa - Khi sửa chữa điện, cần phải ngắt điện ngắt mạch, phải có biển báo (sửa chữa) người trực cầu dao điện - Kiểm tra an toàn hệ thống điện hàng tuần vào thứ bảy, viết biên báo cáo theo quy định 8.4 Quy định lối thoát hiểm - Các vấn đề xảy bao gồm: cố cháy nổ, cố ngộ độc thực phẩm, cố bất ngờ đổ tường, đổ nhà máy, lợp nhà xưởng, v.v - Khi xảy cố, đội phòng cháy chữa cháy, quản lý phải định lối thoát khẩn cấp gần nhất, hướng dẫn hiểm an tồn hướng dẫn nhân viên bình tĩnh theo lối Mỗi cán nhân viên phải bình tĩnh để tìm lối làm theo hướng dẫn hiểm gần an tồn nhất, khơng chạy gây ùn tắc giao thơng 8.5 An tồn sản xuất thành phẩm dạng bột Ngoài quy định chung trên, đặc tính sản phẩm dạng bột độ ẩm thấp, vậy, quy trình cơng nghệ phân xưởng sản xuất cịn phải đối mặt với 103 nguy cháy nổ bột Một số biện pháp có thực để ngăn chặn, phòng ngừa xử lý có cố xảy ra: - Kiểm sốt hình thành phát tán đám mây bụi dễ cháy nổ thông qua dư lượng bụi thiết bị Bảo trì định kì để ngăn ngừa cố Tránh dùng khí nén để làm bề mặt cấu trúc bên thiết bị Xây dựng hệ thống thông gió để ngăn ngừa phát tán đám mây bụi - Giảm hàm lượng khí oxy khơng khí cách thêm vào khí trơ để hàm lượng giảm xuống mức cháy nổ - Kiểm soát nguồn nhiệt Các nguồn nhiệt có khả đánh lửa tạo nên điều kiện thích hợp cho nguy cháy nổ Trong đó, ma sát trình làm việc thiết bị, tia lửa điện, bề mặt nóng, điện rị rỉ, nguồn nhiệt từ lò Thường xuyên kiểm tra điều khiển nhiệt độ thiết bị hoạt động tránh bột sinh nội nhiệt Thường xuyên bảo hành định kì để tránh nhiệt thiết bị xếp lắp đặt không chuẩn xác, tạo ma sát không mong muốn Ngăn ngừa tải vận hành thiết bị nghiền băng tải Loại bỏ ngoại vật thiết bị Các thiết bị máy móc cần kiểm tra kĩ phần nạp điện tránh rò rĩ điện - Xây dựng hệ thống phát vụ nổ giai đoạn sớm để kịp thời xử lý Kiểm tra thông số liên quan (áp suất phát nổ tối đa, tốc độ gia áp suất tối đa, số Kst, lượng tối thiểu để bắt lửa, nhiệt độ tối thiểu cần để đám mây bụi bắt lửa, hàm lượng bụi tối thiểu để phát nổ) để điều chỉnh thông số cơng nghệ quy trình cho phù hợp - Thường xuyên tẩy rửa, làm bề mặt Hạ nhiệt thiết bị thường xuyên tiếp xúc với bột 104 PHỤ LỤC A Bản vẽ thiết bị quy trình chế biến 105 B Bản vẽ mặt phân xưởng chế biến [5], [8], [13], [15], [16], [18]–[35] [36], [37][28][29][32][38][25][26][39] 106 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] MarketsandMarkets, “Fruit & Vegetable Processing Market,” 2020 [2] W Liaotrakoon, N De Clercq, B Lewille, and K Dewettinck, “Physicochemical properties, glass transition state diagram and colour stability of pulp and peel of two dragon fruit varieties (Hylocereus Spp.) as affected by freeze-drying,” Int Food Res J., vol 19, no 2, pp 743–750, 2012 [3] vietnamtradeoffice, “Tình hình sản xuất tiêu thụ long Việt Nam,” 2017 [4] J N R Britton and N Lord, The Cactaceae 1919 [5] A J Rodeo, A Castro, and E Esguerra, “Postharvest handling of dragon fruit (Hylocereus spp.) in the Philippines,” Conf Pap Present …, no May, 2018, [Online] Available: https://www.researchgate.net/publication/325191316 [6] R E Paull, “Dragon Fruit: Postharvest Quality-Maintenance Guidelines,” no May, pp 37–39, 2014 [7] W Liaotrakoon, Characterization of dragon fruit (Hylocereus spp.) components with valorization potential 2013 [8] F Le Bellec and F Vaillant, Pitahaya (pitaya) (Hylocereus spp.), vol Woodhead Publishing Limited, 2011 [9] P K L and C P T S.W Chan, Y.J Lee, “Evaluation of spray-dried and freezedried red pitaya powder as a functional natural colorant in a model juice system.” Department of Food Technology, Faculty of Food Science and Technology, Universiti Putra Malaysia [10] L V V Mẫn, L Q Đạt, N T Hiền, and T N M Nguyệt, Công nghệ chế biến thực phẩm 2016 [11] T N M Nguyệt, L V V Mẫn, and T T T Trà, Công nghệ chế biến rau trái Tập 1: Nguyên liệu công nghệ bảo quản sau thu hoạch [12] K Jalgaonkar, M K Mahawar, B Bibwe, and P Kannaujia, “Postharvest Profile, Processing and Waste Utilization of Dragon Fruit (Hylocereus Spp.): A Review,” Food Rev Int., vol 00, no 00, pp 1–27, 2020, doi: 10.1080/87559129.2020.1742152 [13] B Bhandari, N Bansal, M Zhang, and P Schuck, Handbook of Food Powders Woodhead Publishing Series in Food Science, Technology and Nutrition, 2013 [14] T C Hua, B L Liu, and H Zhang, Freeze-Drying of Pharmaceutical and Food Products 2010 [15] S R Nurul and R Asmah, “Variability in nutritional composition and phytochemical properties of red pitaya (Hylocereus polyrhizus) from Malaysia and Australia,” Int Food Res J., vol 21, no 4, pp 1689–1697, 2014 [16] B Jamilah, C E Shu, M Kharidah, M A Dzulkifly, and A Noranizan, “Physico-chemical characteristics of red pitaya (Hylocereus polyrhizus) peel,” Int Food Res J., vol 18, no 1, pp 279–286, 2011 [17] A Ibarz and G V Barbosa-Cánovas, Unit operations in food engineering 2002 107 [18] H A Villa-Vélez, J Telis-Romero, D M C Higuita, and V R N Telis, “Effect of maltodextrin on the freezing point and thermal conductivity of uvaia pulp (Eugenia piriformis Cambess),” Ciência e Agrotecnologia, vol 36, no 1, pp 78–85, 2012, doi: 10.1590/s1413-70542012000100010 [19] FAO/WHO, “Fruit and Vegetables for Health,” 2004 [Online] Available: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22230425 [20] A Ciurzyńska and A Lenart, “Freeze-drying - application in food processing and biotechnology - a review,” Polish J Food Nutr Sci., vol 61, no 3, pp 165– 171, 2011, doi: 10.2478/v10222-011-0017-5 [21] M C Karam, J Petit, D Zimmer, E Baudelaire Djantou, and J Scher, “Effects of drying and grinding in production of fruit and vegetable powders: A review,” J Food Eng., vol 188, pp 32–49, 2016, doi: 10.1016/j.jfoodeng.2016.05.001 [22] R Pisano, D Fissore, and A A Barresi, “Heat Transfer in Freeze-Drying Apparatus,” 2007 [23] F Jafar and M Farid, “Analysis of heat and mass transfer in freeze drying,” Dry Technol., vol 21, no 2, pp 249–263, 2003, doi: 10.1081/DRT-120017746 [24] R A Jaafar, A R Bin Abdul Rahman, N Z C Mahmod, and R Vasudevan, “Proximate analysis of dragon fruit (Hylecereus polyhizus),” Am J Appl Sci., vol 6, no 7, pp 1341–1346, 2009, doi: 10.3844/ajassp.2009.1341.1346 [25] W Liaotrakoon, N de Clercq, V van Hoed, D van de Walle, B Lewille, and K Dewettinck, “Impact of Thermal Treatment on Physicochemical, Antioxidative and Rheological Properties of White-Flesh and Red-Flesh Dragon Fruit (Hylocereus spp.) Purees,” Food Bioprocess Technol., vol 6, no 2, pp 416–430, 2013, doi: 10.1007/s11947-011-0722-4 [26] M S Lum and M A Norazira, “Effects of Hot Water, Submergence Time and Storage Duration on Quality of Dragon Fruit (Hylocereus polyrhizus),” J Agric Sci., vol 3, no 1, pp 146–152, 2011, doi: 10.5539/jas.v3n1p146 [27] B Rahmawati and E Mahajoeno, “Variation of morphology, isozymic and vitamin C content of dragon fruit varieties,” Nusant Biosci., vol 1, no 3, pp 131–137, 2009, doi: 10.13057/nusbiosci/n010305 [28] Ansar, Nazaruddin, and A D Azis, “Effect of vacuum freeze-drying condition and maltodextrin on the physical and sensory characteristics of passion fruit (Passiflora edulis sims) extract,” IOP Conf Ser Earth Environ Sci., vol 355, no 1, 2019, doi: 10.1088/1755-1315/355/1/012067 [29] C T Chik, A Abdullah, N Abdullah, W Aida, and W Mustapha, “The Effect of Maltodextrin and Additive Added Towards Pitaya Juice Powder Total Phenolic Content and Antioxidant Activity,” Int Conf Food Eng Biotechnol., vol 9, pp 224–228, 2011 [30] S Akhavan Mahdavi, S M Jafari, E Assadpoor, and D Dehnad, “Microencapsulation optimization of natural anthocyanins with maltodextrin, gum Arabic and gelatin,” Int J Biol Macromol., vol 85, pp 379–385, 2016, doi: 10.1016/j.ijbiomac.2016.01.011 108 [31] S M Patel, T Doen, and M J Pikal, “Determination of end point of primary drying in freeze-drying process control,” AAPS PharmSciTech, vol 11, no 1, pp 73–84, 2010, doi: 10.1208/s12249-009-9362-7 [32] M T Dailami, “Production of Dragon Fruit Powder Using Spray Drying,” Prod Dragon Fruit Powder Using Spray Dry Method, 2009 [33] S C Ee, J Bakar, M Kharidah, M H Dzulkifly, and A Noranizan, “Physicochemical properties of spray-dried red pitaya (Hylocereus polyrhizus) peel powder during storage,” Int Food Res J., vol 21, no 3, pp 1177–1182, 2014 [34] N L Tze et al., “Physicochemical and nutritional properties of spray-dried pitaya fruit powder as natural colorant,” Food Sci Biotechnol., vol 21, no 3, pp 675–682, 2012, doi: 10.1007/s10068-012-0088-z [35] F Le Bellec, F Vaillant, and E Imbert, “Pitahaya (Hylocereus spp.): A new fruit crop, a market with a future,” Fruits, vol 61, no 4, pp 237–250, 2006, doi: 10.1051/fruits:2006021 [36] P O Box and D Salaam, “Tanzania Bureau of Standards Tbs Standards,” vol 12, no 1, pp 0–58, 2018 [37] “KENYA STANDARD Dehydrated vegetables- Specification,” 2018 [38] S Kunnika and A Pranee, “Influence of enzyme treatment on bioactive compounds and colour stability of betacyanin in flesh and peel of red dragon fruit Hylocereus polyrhizus (Weber) Britton and Rose,” Int Food Res J., vol 18, no 4, pp 1437–1448, 2011 [39] G Oetjen, Freeze-Drying 109 ... sản lượng long tỉnh Long An năm chế biến 10% tổng lượng long ruột đỏ 21 tương đương 400 long thành bột long Như vậy, phân xưởng chế biến bột long ruột đỏ, lượng nguyên liệu tiếp nhận năm 400 cung... Lượng nguyên liệu (thanh long ruột đỏ) dự tính mà phân xưởng chế biến bột long ruột đỏ nhận năm vào khoảng 400 trái long tươi ● Độ ẩm nguyên liệu Nguyên liệu Khối lượng (tấn) Độ ẩm (% wb) Thanh long. .. tiêu dùng Thanh long ruột đỏ trồng, thu hoạch vận chuyển đến phân xưởng nằm phạm vi tỉnh Long An Tại phân xưởng, long chế biến thô chế biến tinh để biến đổi phần thịt trái thành dạng bột có độ