Đồ án môn học công nghệ thực phẩm thiết kế phân xưởng trà xanh đóng chai 2595732

Thiết kế phân xưởng trà xanh đóng chai GVHD: PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT HOÁ HỌC BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM    ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Đề tài THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT TRÀ XANH ĐÓNG CHAI GVHD : SVTH : NGUYỄN TRÚC LOAN MSSV : 60401377 LỚP : HC04TP1 PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN Thiết kế phân xưởng trà xanh đóng chai GVHD: PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn LỜI MỞ ĐẦU Tại nhiều nước phát triển Nhật Bản, Singapore, Đài Loan, Malaysia… sống công nghiệp tất bật khiến người ta chuẩn bị cho tách trà xanh theo cách truyền thống, hội kinh doanh lớn cho nhà sản xuất nước giải khát hàng đầu Trà xanh xuất nhiều dạng bao bì, phục vụ cho nhiều nhu cầu, đối tượng khác Tuy nhiên, trà xanh đóng chai PET đóng lon gần trở thành xu hướng phổ biến tiện dụng, lúc nơi Đề tài em là: “Thiết kế phân xưởng sản xuất trà xanh đóng chai”, đề tài mẻ nên trình tìm tư liệu, thông tin, em gặp nhiều khó khăn, nhờ dẫn tận tình thầy cô thuộc Bộ môn Công nghệ thực phẩm, mà đặc biệt thầy Lê Văn Việt Mẫn, em hoàn thành đề tài này, xin cảm ơn giúp đỡ quý thầy cô, cảm ơn động viên, giúp đỡ bạn trình thực đề tài Bài báo cáo em không tránh khỏi thiếu sót, xin quý thầy cô dẫn thêm, giúp em có kinh nghiệm để thực báo cáo tiếp theo, xin chân thành cảm ơn Thiết kế phân xưởng trà xanh đóng chai GVHD: PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TOÅNG QUAN 1.1 LẬP LUẬN KINH TẾ 1.2 LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM 1.3 LỰA CHỌN NĂNG SUẤT CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM 2.1 TRÀ 2.1.1 Nguồn gốc traø 2.1.2 Thành phần hoá học 2.1.3 Chỉ tiêu chất lượng trà 12 2.2 NƯỚC 13 2.3 BAO BÌ 14 2.4 SAÛN PHAÅM 15 CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆÄ 17 3.1 SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 17 3.2 THUYEÁT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆÄ 18 3.2.1 Quá trình nghiền xé 18 3.2.2 Quá trình trích ly 18 3.2.3 Quá trình lọc 20 3.2.4 Quá trình làm nguội 20 3.2.5 Quá trình loïc 21 3.2.6 Quá trình truøng 21 CHƯƠNG 4: CÂN BẰNG VẬT CHẤT 22 4.1 TỔN THẤT QUA CÁC QUÁ TRÌNH 22 4.2 TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT (cho 100 kg nguyên liệu) 22 Thiết kế phân xưởng trà xanh đóng chai GVHD: PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn 4.3 TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT (theo suất phân xưởng) 26 CHƯƠNG 5: CHỌN THIẾT BỊ 27 5.1 CHỌN THIẾT BỊ CHÍNH 27 5.2 CHỌN THIẾT BỊ PHỤ 28 CHƯƠNG 6: TÍNH NĂNG LƯNG 30 CHƯƠNG 7: TÍNH NƯỚC 32 CHƯƠNG 8: TÍNH ĐIỆN 33 CHƯƠNG 9: TÍNH TỔ CHỨC 35 KẾT LUẬN 36 PHUÏ LUÏC 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO 39 DANH MỤC HÌNH Thiết kế phân xưởng trà xanh đóng chai GVHD: PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn Hình 1: Cây trà Hình 2: Hoa trà Hình 3: Trà xanh .3 Hình 4: Những vùng sản xuất tràø giới Hình 5: Chai PET roùt noùng 14 Hình 6: Trà xanh đóng chai PET 15 Hình 7: Sơ đồ quy trình công nghệ 17 Hình 8: Thiết bị nghiền xé .37 Hình 9: Thiết bị làm nguội dạng ống chùm 37 Hình 10: Thiết bị lọc 38 Hình 11 : Thiết bị trùng 38 Hình 12 : Thiết bị rót chai 38 Hình 13: Thiết bị xoáy nút chai 38 Hình 14: Tank 38 Hình 15: Bơm 39 DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Thành phần chất có chè tươi .5 Thieát keá phân xưởng trà xanh đóng chai GVHD: PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn Bảng 2: Hàm lượng chất có chè tươi Bảng 3: Hàm lượng nước đọt chè búp Bảng 4: Các chất catechin hỗn hợp tannin búp trà ba (giống trà Grudia) Bảng 5: Hàm lượng caffeine trà Bảng 6: Hàm lượng pectin phận khác búp trà 11 Bảng 7: Chỉ tiêu hoá lý trà 13 Baûng 8: Quy cách số loại chai PET chịu nhiệt 15 Baûng 9: Đặc tính kỹ thuật chai PET chịu nhiệt 15 Baûng 10: Giới hạn hàm lượng kim loại nặng đồ uống không cồn 16 Bảng 11: Chỉ tiêu vi sinh vật sản phẩm ñoùng chai .16 Bảng 12: Tổn thất trình sản xuất .23 Bảng 13: Lượng nguyên liệu, bán sản phẩm, sản phẩm ngày sản xuất .26 Bảng 14: Công suất thiết bị 33 Bảng 15: Lịch làm việc thiết bị 37 CHƯƠNG : TỔNG QUAN 1.1 Lập luận kinh tế Những năm gần đây, với tăng trưởng kinh tế nước ta, đời sống nhân dân ngày cải thiện nhu cầu sử dụng thực phẩm có lợi cho sức khoẻ nhiều Trên Thiết kế phân xưởng trà xanh đóng chai GVHD: PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn thị trường đồ uống, sản phẩm nước giải khát có gas từ từ nhường chỗ cho loại nước ép trái gần sản phẩm nước trà đóng chai… Hàng loạt côâng ty sản xuất sản phẩm trà xanh đóng chai thành lập Tân Hiệp Phát, Pepsi, Kappa… để đáp ứng nhu cầu thị trường Do việc xây dựng thêm phân xưởng đổi công nghệ để đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng, tăng lợi nhuận tăng khả cạnh tranh cho nhà sản xuất cần thiết 1.2 Lựa chọn địa điểm 1.2.1 Nguyên tắc lựa chọn - Gần thị trường tiêu thụ - Gần nguồn nguyên liệu: trà tươi thu mua từ Bảo Lộc Giao thông: gần đường giao thông để thuận tiện vận chuyển nguyên liệu, sản phẩm - Nguồn điện nước: có mạng lưới nước sinh hoạt thành phố, gần mạng lưới điện quốc gia - Nằm khu quy hoạch, đảm bảo an ninh quốc phòng - Đặt gần khu dân cư - Khí hậu, thời tiết, địa hình… thuận lợi 1.2.2 Địa điểm xây dựng Phân xưởng đặt khu công nghiệp Tân Bình : 108 Tây Thạnh, phường 15, quận Tân Bình, TPHCM 1.2.2.1.Vị trí địa lý - Phía Tây Bắc giáp quận 12 - Phía Tây Nam giáp huyện Bình Chánh - Phía Đông đường Chế Lan Viên Đây khu công nghiệp nằm thành phố, đầu mối quan trọng với tỉnh miền Tây Đông Nam Bộ, có vị trí thuận lợi: - Cách trung tâm thành phố 10km - Nằm cạnh sân bay Tân Sơn Nhất - Cách cảng Sài Gòn 11km theo đường vận chuyển container - Cách xa lộ vành đai Quốc lộ 1A 600m - Cách Quốc lộ 22 khoảng 400m (tương lai trục bắc nam thành phố : đoạn đường Xuyên Á 1.2.2.2 Diện tích khuôn viên phân khu chức Tổng diện tích toàn khu: 142,35 ha, đó: - Diện tích đất cho thuê: 84,5 - Khu phụ trợ – kho hàng: 13,4 - Hệ thống giao thông: 26,2 - Cây xanh: 18,2 1.2.2.3 Hạ tầng kỹ thuật khu công nghiệp Thiết kế phân xưởng trà xanh đóng chai GVHD: PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn Khu công nghiệp Tân Bình đầu tư xây dựng sở hạ tầng đại đạt tiêu chuẩn quốc gia nhằm tạo điều kiện tốt cho nhà đầu tư hoạt động - • Nguồn cung cấp điện : nguồn Trạm TB I nằm khu công nghiệp: 110/22kV – x 40 MVA Đường dây dự phòng Hóc Môn Vinatexco từ trạm 110/15kV Bà Quẹo • Nguồn cung cấp nước : nguồn Công ty khai thác xử lý nước ngầm thành phố: 50.000m 3/ngày đêm Hệ thống cấp nước sông Sài Gòn: 300.000m3/ngày đêm Hệ thống cấp nước nội khu công nghiệp: 6.000m 3/ngày đêm • Hệ thống giao thông Tổng chiều dài tuyến đường khu công nghiệp khoảng 13,2km với loại - đường có lộ giới từ 16-32m trải bêtông nhựa nóng nối trực tiếp với xa lộ vành đai Quốc lộ 1A, Quốc lộ 22 • Khu phụ trợ Chiếm 13,42 dùng để bố trí công trình cung cấp lượng, cung cấp nước cung cấp dịch vụ vận tải, kho bãi, kho ngoại quan Công tác bảo vệ trật tự công cộng khu công nghiệp quan tâm thực chuyên trách đội bảo vệ khu công nghiệp, đồng thời thường xuyên phối hợp với quan địa phương ⇒ Chọn xây dựng phân xưởng lô số khu B có diện tích 240 m2 1.3 Lựa chọn suất - Thị trường tiêu thụ sản phẩm TPHCM với dân số khoảng triệu người - Vì quy mô phân xưởng nhỏ sản phẩm chai trà xanh không đường phục vụ chủ yếu cho nhóm đối tượng có nhu cầu sử dụng sản phẩm không đường (như người bệnh tiểu đường) nên yêu cầu đặt cho phân xưởng cung cấp khoảng 6000 chai trà (≈ 3000 L) ngày - Từ kg nguyên liệu trà tươi trung bình sản xuất 10L nước trà  Chọn suất phân xưởng 300 kg nguyên liệu/ngày CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM 2.1 TRÀ • Giới thiệu chung − − − Ngành Lớp Bộ Hạt kín Song tử điệp Chè Angiospermae Dicotylednae Theales Thiết kế phân xưởng trà xanh đóng chai GVHD: PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn − Họ Chè Theaceae − Chi Chè Camellia (Thea) − Loài C.sinensis Tên khoa học: Camellia sinensis (L) (hay Thea sinensis L.) 2.1.1 NGUỒN GỐC CÂY TRÀ Hình 1: Cây tràø Hình 2: Hoa trà Hình 3: Búp trà Năm 1753, Carl Von Lenne, nhà thực vật học Thụy Điển thu thập, phân loại mẫu tràø giống Trung Quốc, lần đặt tên khoa học tràø Thea sinensis, phân thành giống tràø : Thea bohea (tràø đen) Thea viridis (tràø xanh), xác nhận Trung Quốc nơi đời tràø Năm 1951, Đào Thừa Trân (Trung Quốc) đưa thuyết chiết trung nhiều học giả giới công nhận Theo thuyết này, nôi tự nhiên tràø khu vực gió mùa Đông Nam Á, Lào, Mianma, Vân Nam bắc Việt Nam có tràø hoang dại Các điều kiện đất đai, khí hậu, lượng mưa khu vực thích hợp với sinh trưởng tràø, hợp thành vườn tràø nguyên thủy Hơn tràø mọc hoang dại tìm thấy nhiều dọc bờ sông lớn : Kim Sa Giang, Phú Long Giang, Salouen, Irravadi, Mê Kông, Bramapoutro… Các sông bắt nguồn từ dãy núi phía nam cao nguyên Tây Tạng nên vùng nguyên sản tràø vùng núi cao nguyên Tây Tạng Cây tràø di thực phía đông qua tỉnh Tứ Xuyên, bị ảnh hưởng khí hậu, nên biến thành giống trà nhỏ, di thực phía nam tây nam Ấn Độ, Mianma, Annam (Việt Nam) biến thành giống to (Trồng trọt chế biến tràø, NXB Trung Hoa thư cục, Thượng Hải, 1951) Năm 1974, J.Werkhoven (Hà Lan) chuyên viên tổ chức Lương thực giới FAO, tổng kết Công nghệ chè (Tập san Nông nghiệp 26, Rome,1974): “Cây chè Linne xếp loại đặt tên Thea sinensis (L.) có nguồn gốc vùng Đông Nam Trung Quốc gần nguồn sông Irrawadi (Mianma)” Thiết kế phân xưởng trà xanh đóng chai GVHD: PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn Hình 4: Những vùng sản xuất tràø giới 2.1.2 THÀNH PHẦN HOÁ HỌC: Chè thứ nước uống mà người tiêu dùng coi trọng chất lượng Chất lượng chè đánh giá thử nếm cảm quan truyền thống gồm tiêu chuẩn hương vị, màu nước, cánh chè bã chè Các nhà nghiên cứu khoa học phát tính chất cảm quan có sở vật chất thành phần sinh hóa chè Đặc tính sinh hóa chè nghiên cứu sử dụng ngày nhiều khoa học kỹ thuật nông nghiệp công nghệ Nhưng mua bán chè thị trường dựa vào thử nếm cảm quan chính, cộng thêm số tiêu sinh hóa bắt buộc ký đối tác mua bán, độ ẩm, tro, kim loại, dư lượng thuốc trừ sâu Bảng 1: Thành phần chất có chè tươi Lá chè Chất khô (20-25%) Nước (75-80%) 10 Thiết kế phân xưởng trà xanh đóng chai GVHD: PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn Chất khô không hoà tan nước Chất khô hoà tan nước: + Catechin + Acid amin + Vitamin + Saponin + Caffein + Saccharide + Fluoride + Flavonoids + Chất khoáng + Pectin Hoà tan dầu: + Carotene Không tan dầu: + Cellulose + Protein + Vitamin E + Chlorophyl Bảng 2: Hàm lượng chất có chè tươi Thành phần Hàm lượng (%) Protein 20-30 Amino acid 1-5 Alkaloid 3-5 Polyphenols 20-35 Carbohydrate 35-40 Chất béo 4-7 Acid hữu 1.8% Hàm lượng chất xơ 15 Mức chịu tải trọng 20oC kg > 20 Méo, Biến dạng - Không Độ kháng chân không ml > 55 Điều kiện chiết rót - Off Line 10 Hạt nhựa Homo polymer IV Dl/g 0.80 2.4 SẢN PHẨM Hình 6: Trà xanh đóng chai PET Dựa vào Tiêu chuẩn VN TCVN 7041-2002 qui định kỹ thuật đồ uống không cồn 21 Thiết kế phân xưởng trà xanh đóng chai • • • GVHD: PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn Chỉ tiêu cảm quan Độ : suốt, đồng nhất, hoàn toàn không lẫn tạp chất lạ Màu sắc : đặc trưng Mùi : thơm đặc trưng, mùi lạ Vị : đặc trưng, hòa hợp, dễ chịu, vị lạ Chỉ tiêu hóa lý Hàm lượng chất khô : 1% pH : 5,5 Giới hạn hàm lượng kim loại nặng Bảng 10: Giới hạn hàm lượng kim loại nặng đồ uống không cồn Tên kim loại Asen (As) Giới hạn tối đa(mg/L) 0,1 Chì (Pb) 0,2 Thủy ngân (Hg) 0,05 Cadimi (Cd) Tải FULL (file word 44 trang): bit.ly/2Ywib4t Dự phịng: fb.com/KhoTaiLieuAZ • Chỉ tiêu vi sinh vật sản phẩm đóng chai Bảng 11: Chỉ tiêu vi sinh vật sản phẩm đóng chai Chỉ tiêu Tổng vi sinh vật hiếu khí, số khuẩn lạc 1mL sản phẩm Giới hạn tối đa 102 E.coli, số vi khuẩn mL sản phẩm Coliforms, số khuẩn lạc 1mL sản phẩm 10 Cl.perfringens, số khuẩn lạc 1mL sản phẩm Streptococci faecal, số khuẩn lạc 1mL sản phẩm Tổng số nấm men nấm mốc, số khuẩn lạc 1mL sản phẩm 10 CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 22 Thiết kế phân xưởng trà xanh đóng chai GVHD: PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn 3.1 SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Trà tươi Nghiền xé Trích ly Nước nóng Lọc Làm nguội B ã Cặ n Lọc Cặ Thanh trùng Chai Rót nóng Nắp Đóng nắp n Hình 7: Sơ đồ quy trình công nghệ Sản phẩm Tải FULL (file word 44 trang): bit.ly/2Ywib4t Dự phịng: fb.com/KhoTaiLieuAZ 3.2 THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 3.2.1 QUÁ TRÌNH NGHIỀN XÉ  Mục đích: chuẩn bị cho trình trích ly  Các biến đổi chính: o Vật lý: giảm kích thước trà o Hóa học: có số phản ứng phân hủy, oxy hóa vitamin chất mùi tăng nhiệt độ diện tích bề mặt tiếp xúc o Hóa lý: Sự tăng diện tích bề mặt riêng bay số chất mùi 23 Thiết kế phân xưởng trà xanh đóng chai GVHD: PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn o Cảm quan: Sự giảm mùi thơm trà bay số chất mùi  Các yếu tố ảnh hưởng o Nguyên liệu: kích thước, hình dạng nguyên liệu, thành phần nguyên liệu, hàm ẩm nguyên liệu o Quá trình thiết bị: vận tốc quay trục, thời gian nghiền, cấu tạo loại máy nghiền  Thiết bị: máy nghiền xé Nguyên liệu cho vào phễu nhập liệu, động làm quay dao cắt phần không gian nghiền xé thiết bị làm cho nguyên liệu bị xé nhỏ, vận tốc hoạt động môto điều chỉnh hộp số giảm tốc, thiết bị nghiền xé dao cong 3.2.2 QUÁ TRÌNH TRÍCH LY Đây giai đoạn quan trọng, định đến chất lượng sản lượng trà thành phẩm  Mục đích: o Khai thác: Thu nhận chất chiết (các chất hòa tan, màu, mùi, …) từ trà o Chế biến: Oxy hóa polyphenol để tạo màu, mùi đặc trưng  Những biến đổi nguyên liệu trình trích ly: o Biến đổi vật lý: - Sự khuếch tán chất hòa tan vào nước - Độ nhớt dung dịch tăng o Biến đổi hóa học: - Oxy hóa đồng thời epigallocatechin (L – EGC) epigallocatechin gallat (L – EGCG) tạo teaflavin - Oxy hóa L – EGCG tạo teaflavingallat (Cả chất tạo màu vàng cho sản phẩm) - Trong điều kiện nhiệt độ cao, tương tác acid amin polyphenol tạo aldehyde dễ bay hơi, tạo hương thơm cho trà Các acid amin alanin, phenylalanine, valin, leucine, isoleucine bị giảm đi, hàm lượng aldehyde acetaldehyde, aldehyde butyric, aldehyde valeric tăng lên tương ứng - Phản ứng Maillard: acid amin phản ứng với đường khử tạo màu, mùi nước trà trích ly o Biến đổi hóa lý: - Sự bay số hợp chất mùi - Sự hòa tan chất o Biến đổi sinh học: Dưới tác dụng nhiệt độ, phần lớn vi sinh vật trà tươi bị ức chế tiêu diệt o Biến đổi hóa sinh: Nhiệt độ cao làm vô hoạt enzyme oxy hóa enzyme thủy phân 24 2595732 ... loại chai PET chiết rót nóng sản xuất công ty Ngọc Nghóa 19 Thiết kế phân xưởng trà xanh đóng chai GVHD: PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn Hình 5: Chai PET rót nóng Chai PET công ty Ngọc Nghóa thiết kế sản... 39 DANH MỤC HÌNH Thiết kế phân xưởng trà xanh đóng chai GVHD: PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn Hình 1: Cây trà Hình 2: Hoa trà Hình 3: Trà xanh .3 Hình... ngày cải thiện nhu cầu sử dụng thực phẩm có lợi cho sức khoẻ nhiều Trên Thiết kế phân xưởng trà xanh đóng chai GVHD: PGS-TS Lê Văn Việt Mẫn thị trường đồ uống, sản phẩm nước giải khát có gas từ