Thiết kế nhà máy sản xuất kẹo mềm socola năng suất 6 tấn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT KẸO MỀM SOCOLA LỜI CẢM ƠN Đồ án tốt nghiệp “ Thiết kế nhà máy sản xuất kẹo mềm Socola suất tấn/ca” nhận đƣợc nhiều quan tâm giúp đỡ suốt trình thực Trƣớc hết, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc, chân thành đến thầy Trần Mạnh Hùng ngƣời trực tiếp hƣớng dẫn, bảo giúp đỡ em hoàn thành đồ án Đồng thời, em xin đƣợc gửi lời cảm ơn đến thầy khoa Hố họcTrƣờng Đại học Vinh tận tình giảng dạy truyền kiến thức cho em suốt năm học vừa qua Trong trình thực hiện, có nhiều cố gắng nhƣng khơng tránh khỏi thiếu sót hạn chế, vậy, em mong đƣợc bảo nhiệt tình thầy cô giáo để đồ án đƣợc hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Vinh, tháng 12/ 2010 Sinh viên thực Lê Thị Nhƣ Quỳnh SVTH: LÊ THỊ NHƯ QUỲNH LỚP 47K- HOÁ THỰC PHẨM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT KẸO MỀM SOCOLA LỜI MỞ ĐẦU Bánh kẹo sản phẩm thực phẩm truyền thống có từ lâu trở nên quen thuộc với ngƣời dùng lứa tuổi khơng đóng vai trị sản phẩm thực phẩm bánh kẹo sản phẩm có tính thị hiếu mang giá trị văn hóa từ lâu bánh kẹo sản phẩm thiếu dịp lễ tết, cƣới hỏi, sinh nhật Ngành công nghiệp bánh kẹo với công nghệ tiên tiến thiết bị đại mang đến cho thị trƣờng nhiều sản phẩm bánh kẹo có chất lƣợng cao, mẫu mã đẹp Cùng với phát triển đó, ngành cơng nghiệp bánh kẹo nƣớc ta đƣờng phát triển tăng khả cạnh tranh tiến trình hội nhập Từ tìm hiểu nhu cầu thực tiễn đó, em chọn thiết kế nhà máy kẹo mềm Socola làm đề tài cho đồ án tốt nghiệp Đồ án thiết kế hồn tồn dựa kiến thức đƣợc học nhà trƣờng kiến thức thực tế từ đợt thực tập vừa qua Phần đồ án gồm đồ án bao gồm : + Bản vẽ : - Tổng mặt nhà máy - Phân xƣởng sản xuất kẹo mềm sữa - Sơ đồ dây chuyền sản xuất kẹo mềm sữa - Máy đánh trộn nguyên liệu + Quyển đồ án gồm phần : Phần I: Tổng quan Phần II: Lập luận kinh tế Phần III: Chọn thuyết minh dây chuyền công nghệ - Chƣơng I : Nguyên liệu - Chƣơng II : Công nghệ sản xuất - Chƣơng III : Tính tốn cơng nghệ chọn thiết bị - Chƣơng IV : Xây dựng nhà máy - Chƣơng V : Tính kinh tế - Chƣơng VI : Kiểm tra vệ sinh an toàn lao động Trong viết cịn nhiều hạn chế thiếu sót, kính mong thầy góp ý để em hồn thiện thêm Em xin chân thành cảm ơn! Vinh, tháng 12/2010 Sinh viên thực hiện: Lê Thị Nhƣ Quỳnh SVTH: LÊ THỊ NHƯ QUỲNH LỚP 47K- HOÁ THỰC PHẨM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHẦN I : THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT KẸO MỀM SOCOLA TỔNG QUAN VỀ KẸO MỀM SOCOLA Kẹo mềm socola loại kẹo có tính mềm,xốp,đàn hồi chứa nhiều nƣớc Kẹo mềm đƣợc tạo thành từ loại kẹo ƣa nƣớc với đƣơng kính,mật tinh bột,sữa,hƣơng liệu Do tùy theo tính chất kẹo đƣợc sử dụng hàm lƣợng khác đƣơng kính,nƣớc mà kẹo mềm có đặc điểm riêng.Kẹo mềm làm từ Gelatin dẻo,đàn hồi.Hàm lƣợng nƣớc loại kẹo mềm không giống nhau.Kẹo mềm Gelatin hàm lƣợng nƣớc đạt 20%,kẹo mềm tinh bột thƣờng dƣới 10%.Hàm lƣợng chất keo biến đổi tƣơng đối lớn tùy theo khác tính chất loại kẹo Hầu hết chất keo ƣa nƣớc có đặc tính chuyển từ dạng lỏng sang dạng đông cứng điều kiện định.Ví dụ: Khi gia nhiệt Gelatin chảy ra,làm nguội đơng lại;Lịng trắng trứng có dạng lỏng nƣớc,khi gia nhiệt đông lại Do chất keo ƣa nƣớc hút lƣợng lớn thể tích tăng lên điều kiện định biến thành chất keo xốp,trong,bóng,có tính đàn hồi.Dƣới áp lực áp suất bên ngồi tƣơng đối lớn khơng thể tách đƣợc phân tử nƣớc bị hấp thụ đƣợc đồng thời chất keo rắn đƣợc tạo thành.Khi khơng bị biến dạng dƣới áp suất nhiệt độ (chỉ điều kiện định).Nguyên lí chủ yếu tạo nên tính chất đặc biệt chất keo chuyển từ dạng dung dịch sang đông tụ hạt keo biến hẳn lực hoạt động tự tạo thành mạch dài.Các mạch bện lại với kết thành nút,dây,thành mạng cách không định hƣớng,cuối mạng tạo nên khung phức tạp chất keo đông tụ.Ở chỗ tiếp giáp mạng hình thành nhiều khoảng trống hấp thu nhiều phân tử nƣớc nên tạo thành khối keo đơng tụ xốp nở Trong q trình đồng hóa chất keo đƣợc đánh trộn khối kẹo loại nguyên liệu phụ phân tử đƣờng nƣớc xen kẽ vào khoảng cách bọt khí(bọt khí màng mỏng bao quanh phân tử khí xuất đánh trộn)tạo nên hệ ổn định gồm bọt khí,dịch keo.Tiếp tục đánh trộn làm cho phân tử đƣờng phân bố xung quanh bọt khí,kích thƣớc bọt khí đồng hơn(bọt khí to vỡ ra,bọt khí nhỏ hình thành).Mặt khác tạo nên chất keo ngậm đƣờng bền vững.Trong điều SVTH: LÊ THỊ NHƯ QUỲNH LỚP 47K- HOÁ THỰC PHẨM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT KẸO MỀM SOCOLA kiện thƣờng chất kẹo ngậm đƣờng không bị nứt,gãy,biến dạng có đủ tính chất mềm,min,xốp kẹo mềm khối kẹo Để loại keo chuyển từ dạng lỏng sang dạng đông tụ khác hay điều kiện để loại kẹo lỏng ngậm đƣờng không ổn định chuyển thành dạng keo đơng tụ có ngậm đƣờng ổn định khơng giống cần có số điều kiện.Các điều kiện phẩm chất keo,độ tinh khiết nguyên liệu,độ pH dung dịch,nồng độ xiro,nhiệt độ,trình tự chế biến Các điều kiện có ảnh hƣởng trực tiếp đến kết cấu,phẩm chất,độ bền khối kẹo Mặc dù chất keo có tính dính lực đơng kết lớn nhƣng kẹo mềm chứa nhiều sacaroza có khả kết tinh trở lại tách ra.Do kẹo phải chứa hàm lƣợng đƣờng.Nguồn đƣơng khử kẹo mềm chủ yếu mật tinh bột,nha,đƣờng chuyển hóa.Vì hai ngun liệu đầu độ dính cao chế biến tạo nhiều bọt nên kẹo mềm Gelatin co thể dùng phần đƣờng chuyển hóa để khắc phục nhƣợc điểm Gia nhiệt thời gian dài,nhiệt độ nấu cao,độ axit dung dịch lớn Làm chất keo phân giải mạnh,năng lực đông tụ bị phá vỡ.Cần khống chế nghiêm ngặt điều kiện hạn chế đến mức thấp nhân tố sản xuất.Có thể thêm chất điều vị điều hƣơng để nâng cao hƣơng vị sản phẩm độ axit lớn cho thêm chất đệm để đạt pH cần thiết SVTH: LÊ THỊ NHƯ QUỲNH LỚP 47K- HOÁ THỰC PHẨM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT KẸO MỀM SOCOLA PHẦN II : LẬP LUẬN KINH TẾ Lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy Địa điểm xây dựng có ảnh hƣởng lớn đến q trình hoạt động lợi nhuận kinh tế nhà máy.Một địa điểm lí tƣởng là: - Gần vùng nguyên liệu - Gần nơi tiêu thụ sản phẩm - Gần nơi có nguồn nhân lực dồi - Giao thông thuận tiện - Phù hợp với quy hoạch chung vùng, quốc gia - Cơ sở hạ tầng, điện nƣớc đầy đủ Tuy nhiên,trên thực tế có địa điểm thỏa mãn hài hòa đƣợc yêu cầu trên.Đối với sản xuất kẹo mềm socola ngun liệu bột ca cao, mật tinh bột, đƣờng kính, em chọn địa điểm khu công nghiệp nam cấm, thành phố Vinh, tỉnh Nghệ An Khu công nghiệp Nam Cấm khu công nghiệp phát triển khu công nghiệp lớn khu vực Bắc miền Trung Vì nằm gần khu vực đơng dân cƣ nên viêc xây dựng nhà máy kẹo mềm Socola gặp nhiều thuận lợi, nhà máy xây dựng sát quốc lộ 1A đƣờng giao thông trọng điểm nối khu vực phía Bắc phía Nam Về mặt giao thơng: Đây khu cơng nghiệp năm phía bắc thành phố Vinh Nằm trục đƣờng giao thông quan trọng gần với khu du lịch Cửa Lị năm đón tiếp hàng triệu khách du lịch Thành phố Vinh thành phố lớn khu vực Bắc miền trung năm quốc lộ 1A nên thuận lợi cho việc tiêu thụ hàng hóa nhƣ vận chuyển nguyên vật liệu đến nhà máy Nguồn điện sử dụng nguồn điện quốc gia, khu vực có nguồn điện 200 KV chạy qua Than đƣợc thu mua từ tổng công ty than Việt Nam Nghệ An tỉnh đông dân số, mặt khác nhà máy lai đƣợc đặt trục đƣờng giao thông qua trọng, nằm trung tâm kinh tế lớn nên nguồn nhân lực dồi Đối với yêu cầu mơi trƣờng nhà máy đƣợc đặt khu công nghiêp Nam Cấm khu quy hoạch tỉnh, thành phố cách ly tránh gây tác động trực tiếp đến khu dân cƣ Tuy nhiên vấn đề bảo vệ môi trƣờng sinh thái xung SVTH: LÊ THỊ NHƯ QUỲNH LỚP 47K- HOÁ THỰC PHẨM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT KẸO MỀM SOCOLA quanh yêu cầu đặt nhà máy Để đạt đƣợc yêu cầu nhà máy khơng thải trực tiếp nƣớc thải môi trƣờng mà xây dựng hệ thống xử lý nƣớc  Thuận lợi thị trƣờng tiêu thụ Công ty tƣơng lai cách trung tâm thành phố Vinh ( Nghệ An ) chƣa đầy 20km , việc phân phối, vận chuyển thiết lập mạng lƣới bán hàng, đại lý, cửa hàng bán lẻ, kho… tiện lợi Thuận lợi nguồn nhân lực Nhà máy đặt khu vực Bắc Biền Trung gần Hà Nội Thành Phố Vinh khu vực tập trung nhiều trƣờng đại học, cao đẳng, trung cấp có uy tín, hàng năm cung cấp lƣợc lƣợng lao động đƣợc đào tạo chuyên sâu quản ý, kỹ thuật tay nghề cao Bên cạnh đó, Nghệ An tỉnh có diện tích lớn Việt Nam, với dân số 3.1 triệu ngƣời, khoảng 60% lao động trẻ Đây nguồn lao động cung cấp đầy đủ cho nhu cấu nhà máy  Thuận lợi giao thông - Nằm hai bên Quốc lộ 1A, có tuyến đƣờng sắt Bắc Nam chạy qua, đƣờng tỉnh lộ Nam Cấm nối quốc lộ 1A với cảng biển Cửa Lò - Cách thành phố Vinh 18 Km phía Bắc, cách sân bay Vinh 12 km, cách ga Vinh 17 km ga Quán Hành km; cách cảng biển Cửa Lò km thuận tiện cho vận chuyển phân phối hàng hoá  Cơ sở hạ tầng kỹ thuật - Hệ thống giao thơng : Hệ thống giao thơng nội có lộ giới từ 22,25m - 43,0m đƣợc bố trí đảm bảo liên hệ thuận lợi nhà máy, xí nghiệp có mối liên hệ với mạng giao thơng bên nhƣ quốc lộ 1A; đƣờng Nam Cấm – Cửa Lò; đƣờng sắt Bắc – Nam - Hệ thống cấp nƣớc : Nguồn nƣớc đƣợc lấy từ Nhà máy nƣớc thành phố Vinh đƣa KCN đƣờng ống Φ500, dùng trạm bơm cấp II công suất Q = 17.500 m3 /ngày đêm cấp vào mạng lƣới đƣờng ống KCN - Hệ thống thoát nƣớc mƣa, nƣớc thải : SVTH: LÊ THỊ NHƯ QUỲNH LỚP 47K- HOÁ THỰC PHẨM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT KẸO MỀM SOCOLA Hệ thống thoát nƣớc mƣa tự chảy đƣợc xây dựng riêng, dọc theo tuyến đƣờng giao thơng, dẫn hệ thống nƣớc dọc theo quốc lộ 1A, chảy vào đầm lầy phía Đơng xã Nghi Thuận đổ sông Cấm Nƣớc thải đƣợc xử lý cục Nhà máy, Xí nghiệp (đạt mức C-TCVN 5945195), sau theo đƣờng ống riêng dẫn đến khu xử lý chung KCN công suất 2x2.000m3/ngày đêm, nƣớc sau đƣợc xử lý đạt tiêu chuẩn môi trƣờng (mức B TCVN 5945-195) đƣợc bơm hồ điều hồ sau theo lƣu vực sông Cấm - Hệ thống cấp điện : Công suất điện toàn KCN 21,5 MVA Nguồn điện trƣớc mắt tạm thời đƣợc cấp từ trạm 110/35/22 KV Của Lò Dự kiến đầu tƣ xây dựng trạm Thông tin liên lạc: Đã có hệ thống đƣờng dây cáp quang đƣờng dây hữu tuyến qua; cột vi ba quốc gia cách khu công nghiệp km Ngành Bƣu điện xây dựng "Bƣu điện Nam Cấm" cạnh khu công nghiệp, đảm bảo cung cấp dịch vụ thông tin liên lạc nƣớc quốc tế - Hệ thống xanh, môi trƣờng, PCCN : Cây xanh : Trên trục đƣờng nội xanh đƣợc trồng để tạo bóng mát cải tạo điều kiện vi khí hậu Ngồi xí nghiệp nhà máy đảm bảo tỷ lệ xanh vƣờn hoa từ 25 – 30% - Môi trường : Các nhà máy hoạt động KCN phải có hệ thống xử lý nƣớc thải cục đạt tiêu chuẩn môi trƣờng (Mức C - TCVN5945-1995) trƣớc thải trạm xử lý nƣớc thải chung - Phòng chống cháy nổ : Tiến hành cách ly công đoạn dễ cháy xa khu vực khác đảm bảo an tồn phịng cháy theo tiêu chuẩn TCVN2622-1995 biến áp 110/35/22 KV (2x40 MVA) cung cấp điện cho KCN SVTH: LÊ THỊ NHƯ QUỲNH LỚP 47K- HOÁ THỰC PHẨM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT KẸO MỀM SOCOLA CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ PHẦN III: CHƢƠNG I :NGUYÊN LIỆU 1.1 Nguyên liệu 1.1.1 Bột ca cao Đƣợc điều chế từ ca cao Quả ca cao Chế biến Ép tách Dầu ca cao Bột ca cao Sản xuất socola Nguyên liệu dùng sản xuất kẹo mềm socola phải có số tiêu xác định chẳng hạn nhƣ bột ca cao: + Độ ẩm W = 20 – 25% + Màu sắc : - Nâu nhạt : sử dụng để sản xuất kẹo mềm socola sữa - Nâu đậm : sử dụng để sản xuất kẹo mềm socola đen + pH = -8 , pH < dùng để sản xuất socola sữa 1.1.2 Đƣờng Sacaroza Đƣờng chất đƣợc dùng sản xuất kẹo,đây nguyên liệu Nhiệm vụ: - Tạo vị - Tăng giá trị dinh dƣỡng - Tạo cấu trúc Trong sản xuất kẹo: Kích thƣớc tinh thể đƣờng = cấu trúc +Kích thƣớc tinh thể lớn = thơ, cứng giịn SVTH: LÊ THỊ NHƯ QUỲNH LỚP 47K- HOÁ THỰC PHẨM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT KẸO MỀM SOCOLA  Không tốt + Kích thƣớc tinh thể nhỏ = mịn, mềm  Tốt Sacaroza dísacarit,cơng thức phân tử C12H22O11 đƣợc cấu tạo từ monosacarit:α-D Glucoza β-D Fructoza khơng có tính khử nhóm OH Glucoza Fructoza liên kết với nhau.Chúng đƣợc sản xuất từ mía,củ cải đƣờng số nguyên liệu khác nhƣ: Ngô đƣờng,cao lƣơng đƣờng nhƣng  Công thức cấu tạo: CH2OH O O CH2OH H H H OH OH H OH H O H OH CH2OH OH H  , DGlucopiranozit   , DFrutofuranozit  Tính chất đƣờng: a Tính chất vật lý: Đƣờng sacaroza tinh thể khơng màu,nhiệt độ nóng chảy 165-1800C,lƣợng nhiệt phát 3,995 Kcal/ kg Tính hịa tan:sacaroza có tính hịa tan tốt,có thể hịa tan nhiệt độ thấp.sacaroza hịa tan nƣớc,hợp chất có rƣợu,trong dung mơi có cực nhƣ CH3 lỏng,khơng hịa tan xăng,CCl4,benzen,cồn tecpen.Độ hòa tan sacaroza tăng nhiệt độ tăng.Ở nhiệt độ khác độ hịa tan sacaroza khác SVTH: LÊ THỊ NHƯ QUỲNH LỚP 47K- HOÁ THỰC PHẨM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT KẸO MỀM SOCOLA Bảng 1.1 : Bảng độ hòa tan sacaroza theo nhiệt độ Nhiệt độ (oc) Độ hòa tan(g Nhiệt độ (oC) Độ hòa tan(g sac/100g H20) sac/100g H2O) 10 190,4 60 287,3 20 203,9 70 320,5 30 219,5 80 362,2 40 238,1 90 415,7 50 260,1 100 487,2 có mặt muối KCl,NaCl độ hịa tan sacaroza tăng nhƣng có CaCl2 độ hịa tan giảm Bảng 1.2: Bảng hịa tan sacaroza phụ thuộc tạp chất dung dịch Nhiệt Muối(g/100g độ(oC) H20) KCl KBr KNO3 NaCl CaCl2 219,5 219,5 219,5 219,5 219,5 20 221 220 216 211 189 40 237 228 217 233 200 369 243 320,5 320,5 30 Hàm lƣợng sacaroza(g/100g H20) có mặt 60 70 20 320,5 334 320,5 328 320,5 324 330 286 Khi nồng độ tăng độ hịa tan giảm giảm độ tinh khiết giảm.Khi có mặt đƣờng khác nhƣ Glucoza,Maltoza,Fructoza độ hịa tan Sacaroza giảm nhƣng độ tan đƣờng chung lại tăng lên.Nếu ta cho đƣờng Sacaroza dung dịch nƣớc Glucoza Sacaroza hịa tan nƣớc tinh khiết nhƣng hàm lƣợng chất khơ lớn dung dịch đƣờng Sacaroza tinh khiết.Vậy hỗn hợp với dạng đƣờng khác Sacaroza cho ta dung dịch với hàm lƣợng chung cao hơn,đây tính chất quan trọng công nghệ sản xuất bánh kẹo.Sự tăng hàm lƣợng chất khô dung dịch mật đƣờng bão hịa nhƣ dịch đƣờng chuyển hóa làm cho siro kẹo khối kẹo không bị kết tinh SVTH: LÊ THỊ NHƯ QUỲNH LỚP 47K- HOÁ THỰC PHẨM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT KẸO MỀM SOCOLA Chuẩn độ EDTA (khuấy đũa thuỷ tinh) đến đổi màu từ màu xanh sang màu xám cuối màu đỏ tím, kết thúc trình chuẩn độ Chú ý phải kết thúc màu tím xuất (tránh bị oxi hoá gây sai số) Dựa vào lƣợng dung dịch EDTA tiêu tốn tra bảng %RS Chú ý : Giới hạn RS cho phép