Thiết kế nhà máy kẹo cứng chanh năng suất 6 tấn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA HÓA HỌC  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT KẸO CỨNG CHANH NĂNG SUẤT TẤN/CA Giáo viên hướng dẫn : Trần Mạnh Hùng Sinh viên thực : Phạm Thị Quỳnh Lớp : 47K–Hóa thực phẩm Năm, tháng 1/2011 i LỜI CẢM ƠN Trong năm học trường Đại học Vinh, giảng dạy, gúp đỡ nhiệt tình thầy giáo mơn Hố thực phẩm, khoa Hố học, thầy giáo trường, em hồn thành chương trình học tập trang bị kiến thức để vận dụng vào hoạt động thực tế sau trường Em xin kính gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy cô ! Sau tháng làm đồ án tốt nghiệp, em hoàn thành đồ án “Thiết kế nhà máy sản xuất Kẹo cứng chanh”, áp dụng kiến thức học kiến thức thực tế Em xin cảm ơn thầy giáo Trần Mạnh Hùng - Bộ môn quản lý chất lượng thực phẩm nhiệt đới trường Đại học Bácg Khoa Hà Nội tận tình hướng dẫn, cảm ơn thầy giáo Trần Đình Thắng - mơn Hố thực phẩm khoa Hố Học, thầy Nguyễn Tân Thành mơn Hố thực phẩm khoa Hố Học giúp đỡ em nhiều việc hoàn thành đồ án Cuối em xin gửi lời cảm ơn đến bạn bè, người thân giúp đỡ, tạo điều kiện tốt giúp em hoàn thành đồ án Do thời gian tìm hiểu khơng nhiều vốn kiến thức cịn hạn chế, nên đồ án khơng tránh khỏi sai sót Kính mong góp ý thầy bạn để đồ án hồn thiện ứng dụng thực tế, đồng thời củng cố kiến thức giúp em vững vàng làm việc thực tế Em xin chân thành cảm ơn ! Vinh 12/2010 Sinh viên thực hiện: Phạm Thị Quỳnh ii MỤC LỤC MỞ ĐẦU -1 PHẦN I: TỔNG QUAN 1.Tổng quan chung ngành bánh kẹo -3 1.1.Quá trình phát triển đặc điểm ngành bánh kẹo Việt Nam -3 1.2.Môi trường kinh doanh ngành bánh kẹo Việt Nam -4 Phân tích Swot ngành bánh kẹo 2.1 Điểm mạnh - 2.2 Điểm yếu 2.3 Cơ hội -6 2.4 Thách thức -6 Triển vọng phát triển nghành -6 3.1.Triển vọng doanh số sản lượng thời gian tới -6 3.2 Triển vọng giá bánh kẹo -7 Tổng quan kẹo cứng -8 PHẦN II: LẬP LUẬN KINH TẾ 11 PHẦN III: CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN 14 CHƢƠNG I: NGUYÊN LIỆU 14 1.1.Nguyên liệu -14 1.1.1 Đường Sacaroza -14 1.1.2 Mạch nha 20 1.1.3 Mật tinh bột -21 1.1.4 Đường chuyển hoá -24 1.1.5 Nước -24 1.2 Nguyên liệu phụ 25 1.2.1 Phẩm màu -25 1.2.2 Axit chanh -27 1.2.3 Chất thơm -28 CHƢƠNG II: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT -30 2.1 Dây chuyền công nghệ sản xuất kẹo cứng chanh - 30 2.2 Thuyết minh dây chuyền -31 iii 2.2.1 Nguyên liệu -31 2.2.2 Hoà xiro -31 2.2.3 Nấu kẹo 32 2.2.4 Làm nguội -36 2.2.5 Tạo hình 37 2.2.6 Làm nguội kẹo 39 2.2.7 Bao gói 40 2.2.8 Đóng túi -42 2.2.9 Yêu cầu sản phẩm cách bảo quản -43 CHƢƠNG III: TÍNH TỐN CƠNG NGHỆ 47 3.1 Thực đơn kẹo cứng chanh - 47 3.2 Tính bán sản phẩm 48 3.2.1.Tính nguyên liệu 48 3.2.2 Tính bán sản phẩm -50 3.2.3 Tính . -52 3.2.4 Tính nước -. 55 3.2.5 Tính bao bì 58 CHƢƠNG IV: CHỌN THIẾT BỊ - 59 4.1 Cân nguyên liệu 59 4.2 Nồi hoà xi ro 59 4.3 Bơm xiro -60 4.4 Nồi nấu kẹo 60 4.5 Bàn làm nguội -61 4.6 Máy lăn côn - 61 4.7 Máy vuốt kẹo - 61 4.8 Máy dập hình -62 4.9 Bàn làm nguội kẹo viên 62 4.10 Máy đóng gói 62 4.11 Máy đóng túi PE tự động - 63 4.12 Bàn bao gói 64 4.13 Máy in date 64 iv CHƢƠNG V: XÂY DỰNG CÔNG NGHIỆP -65 5.1 Thiết kế tổng mặt - 65 5.1.1 Xác định khu vực chức - -65 5.1.2 Tính tốn hạng mục cơng trình nhà máy 66 5.1.3 Bố trí khu vực chức -81 5.1.4 Giải pháp thiết kế 82 5.2 Tính tốn đánh giá thơng số xây dựng - 83 CHƢƠNG VI: TÍNH TỐN KINH TẾ -85 6.1 Cơ sở tính tốn - 85 6.2 Xác định chế độ làm việc vá số lƣợng công nhân viên cho nhà máy -85 6.2.1 Chế độ làm việc nhà máy 85 6.2.2 Số lượng công nhân viên 86 6.3 Dự toán vốn đầu tƣ 89 6.3.1 Vốn đầu tư vào thiết bị 89 6.3.2 Vốn đầu tư vào xây dựng -90 6.3.3 Vốn đầu tư vào tài sản lưu động tối thiểu 92 6.3.4 Chi phí khấu hao -98 6.4 Dự toán chi phí hoạt động năm giá thành sản phẩm -99 6.4.1 Chi phí hoạt động hang năm -99 6.4.2 Giá thành sản phẩm - 101 6.5 Tính tiêu kinh tế -101 6.5.1 Tính doanh thu nhà máy 101 6.5.2 Dự toán kết kinh doanh -102 CHƢƠNG VII: KIỂM TRA SẢN XUẤT VÀ VỆ SINH AN TOÀN LAO ĐỘNG - 103 7.1 Kiểm tra đƣờng Sacaroza -103 7.1.1 Xác định hàm lƣợng chất khô phƣơng pháp chiết quang kế 103 7.1.2 Độ Pol - 103 7.1.3 Đo Sac 103 7.1.4.Xác định hàm lƣợng đƣờng khử -104 7.2 Kiểm tra kho thành phẩm 106 7.2.1 Xác định độ ẩm kẹo -106 v 7.2.2 Xác định hàm lượng đường khử kẹo phương pháp Lane-Eynon -107 7.2.3 Xác định độ axit kẹo 107 7.2.4 Tính chất cảm quan 108 7.3 Kiểm tra vệ sinh, an tồn lao động phịng chống cháy nổ 108 7.3.1 Kiểm tra vệ sinh -108 7.3.2 An toàn lao động 112 7.3.3 Phòng chống cháy nổ 114 KẾT LUẬN -115 Tài liệu tham khảo -116 vi MỤC LỤC BẢNG Bảng 1.1: Bảng độ hòa tan sacaroza theo nhiệt độ -15 Bảng 1.2: Độ hòa tan sacaroza phụ thuộc tạp chất dung dịch -15 Bảng 1.3: Tính háo nước đương 25oC -16 Bảng 3.1 : Lượng nguyên liệu sử dụng theo đơn vị thời gian 50 Bảng 5.1 Kích thước thiết bị phân xưởng -67 Bảng 5.2 Diện tích chứa nguyên liệu 68 Bảng 5.3 Diện tích chứa bao bì -69 Bảng 5.4 Bảng tổng hợp công trình xây dựng -79 Bảng 5.5 Tổng hợp thống kê cấu quỹ sử dụng đất -80 Bảng 6.1 Chế độ làm việc công nhân -86 Bảng 6.2 Chế độ làm việc thiết bị -86 Bảng 6.3 Số công nhân làm việc -86 Bảng 6.4 Chi phí cho thiết bị sản xuất -89 Bảng 6.5 Chi phí xây dựng. -90 Bảng 6.6 Số lượng bóng đèn, cơng suất chiếu sáng cơng trình 94 Bảng 6.7: cơng suất tiêu thụ điện thiết bị 95 Bảng 6.8 Chi phí nguyên vật liệu cho nhà máy. 97 Bảng 6.9 Chi phí khấu hao hàng năm 98 Bảng 6.10 Hoàn trả vốn vay ngân hang -99 Bảng 6.11: Bảng thống kê lương (bao gồm BHXH) 100 Bảng 6.12: Tổng chi phí -100 vii MỞ ĐẦU Nghệ thuật làm bánh kẹo đời cách từ lâu, theo nguồn sử liệu Ai Cập cổ đại nghệ thuật làm bánh kẹo tồn cách khoảng 3500 năm Nhu cầu bánh kẹo không để đáp ứng thị hiếu người tiêu dùng hương vị, văn hoá, giải trí mà cịn có giá trị dinh dưỡng số mục đích khác ( cung cấp vitamin, kháng sinh…).Kẹo chứa nhiều chất cần thiết cho thể cacbonhydrat, chất béo, chất khoáng, sinh tố…Cacbonhydrat chủ yếu polysaccarit, disaccarit … Nghành công nghiệp bánh kẹo với công nghệ tiên tiến, dây chuyền thiết bị đại mang đến cho thị trường nhiều sản phẩm bánh kẹo có chất lượng cao, mẫu mã đẹp, đa dạng phong phú Đặc biệt nước ta đà phát triển, kinh tế tăng trưởng cao, đời sống người dân cải thiện nhu cầu sản phẩm bánh kẹo ngày tăng Mặt khác, tỷ lệ tiêu dùng bánh kẹo người dân Việt Nam mức thấp so với giới nên hội lớn cho phát triển ngành bánh kẹo nước Từ tìm hiểu nhu cầu thực tiễn đó, tơi chọn “Thiết kế Nhà máy sản xuất kẹo cứng chanh” với suất tấn/ca, độ ẩm sản phẩm 1,8%, tiêu hao chất khơ q trình chế biến 1,7%, làm đề tài cho đồ án tốt nghiệp Đồ án thiết kế hồn tồn dựa kiến thức học nhà trường kiến thức thực tế từ đợt thực tập vừa qua Nội dung đồ án gồm có phần: Phần I: Tổng quan Phần II: Lập luận kinh tế Phần III: Chọn thuyết minh dây chuyền công nghệ - Chương I: Nguyên Liệu - Chương II: Công nghệ sản xuất - Chương III: Tính tốn cơng nghệ - Chương IV: Chọn thiết bị - Chương V: Xây dựng công nghiệp - Chương VI: Tính kinh tế - Chương VII: Kiểm tra sản xuất vệ sinh an toàn lao động Có vẽ: viii - Bản vẽ Tổng mặt nhà máy sản xuất kẹo cứng chanh - Bản vẽ Công nghệ sản xuất kẹo cứng chanh - Bản vẽ Mặt bằng, mặt cắt phân xưởng kẹo cứng chanh - Bản vẽ Sơ đồ nồi cô chân không Do thời gian tìm hiểu vốn kiến thức cịn hạn chế, nên viết khơng tránh khỏi thiếu sót, kính mong thầy bạn góp ý để viết hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn ! Vinh 24/12/2010 Sinh viên thực hiện: Phạm Thị Quỳnh TỔNG QUAN PHẦN I: ix Tổng quan chung ngành bánh kẹo 1.1 Quá trình phát triển đặc điểm ngành bánh kẹo Việt Nam Trong năm gần đây, với phát triển kinh tế gia tăng quy mô dân số với cấu trẻ, bánh kẹo ngành có tốc độ tăng trưởng cao ổn định Việt Nam Tổng giá trị thị trường ước tính năm 2009 khoảng 7673 tỷ đồng [9], tăng 5,43% so với năm 2008 – mức tăng thấp kể từ năm 2005 tác động khủng hoảng tài tồn cầu Tuy nhiên, hồi phục kinh tế sau khủng hoảng tác động tích cực đến nhu cầu tiêu dùng bánh kẹo, theo doanh số ngành bánh kẹo dự tính tăng trưởng khoảng 6,12% 10% năm 2010-2011 Theo báo cáo BMI ngành thực phẩm đồ uống, tốc độ tăng trưởng doanh số ngành bánh kẹo (bao gồm socola) giai đoạn 2010-2014 ước đạt 8-10%.[2] Ngành bánh kẹo Việt Nam có đặc điểm sau: Thứ nhất: Nguyên vật liệu đầu vào ngành bánh kẹo bao gồm bột mì, đường, cịn lại sữa, trứng nguyên vật liệu khác Trong đó, nguyên vật liệu phải nhập bột mì (gần tồn bộ), đường (nhập phần), hương liệu số chất phụ gia, chiếm tỷ trọng lớn giá thành Chính biến động giá bột mì, đường thị trường giới có tác động định đến giá thành bánh kẹo Thứ hai: Thị trường bánh kẹo Việt Nam có tính chất mùa vụ rõ nét Sản lượng tiêu thụ thường tăng mạnh vào thời điểm từ tháng Âm lịch (Tết Trung thu) đến Tết Nguyên Đán với mặt hàng chủ lực mang hương vị truyền thống Việt Nam bánh trung thu, kẹo cứng, mềm, bánh qui cao cấp, loại mứt, hạt Trong đó, sản lượng tiêu thụ bánh kẹo chậm vào thời điểm sau Tết Nguyên đán mùa hè khí hậu nắng nóng Thứ ba: Dây chuyền công nghệ sản xuất bánh kẹo doanh nghiệp đại đồng đều, nhập từ quốc gia tiếng sản xuất bánh kẹo công nghệ cho bánh phủ socola (Hàn quốc), công nghệ bánh quy (Đan mạch, Anh, Nhật)… Thứ tư: Việt Nam thị trường tiềm với tốc độ tăng trưởng cao (1012%) so với mức trung bình khu vực (3%) trung bình giới (1-1,5%) x Doanh thu lớn sản lượng bán hàng đạt 100% sản lượng thiết kế - Sản lượng kẹo cứng chanh: 3600 (tấn/năm) - Giá thành : 23,5×106 (VNĐ/tấn) - Doanh thu: 3600 × 23,5×106 = 84600×106 (VNĐ/năm) 6.5.2 Dự toán kết kinh doanh 6.5.2.1 Lợi nhuận, tích luỹ * Lợi nhuận trước thuế: LTH = DT   Chi phí = 84600×106 - 66513,25×106 = 18086,75×106 (VNĐ/năm) Thuế thu nhập phải nộp: TH = t% ×LTH Trong đó: t = 28% thuế suất Từ ngày 30/12/2008, t = 28% TH = 28% × 18086,75×106 = 5064,29×106 (VNĐ/năm) * Lợi nhuận sau thuế: LST = LTH – TH =18086,75×106 – 5064,29×106 = 13022,46×106 (VNĐ/năm) * Tích luỹ: TL = LST + khấu hao - trả gốc vay - trả lãi vay = (13022,46 +1474,45 - 625 – 280) ×106 = 13871,91×106 (VNĐ/năm) 6.5.2.2 Thời gian hoàn vốn * Suất sinh lợi đầu tư: R = (LST × 100%)/(VĐT + VLD tối thiểu) * Thời gian hồn vốn: Là khoản thời gian tích luỹ khoản tiền tệ trở nên dương THV = (VĐT + VLĐ tối thiểu)/TL = (14744,5×106 + 14630×106 )/13871,91 ×106 = 2.117 Vậy sau năm hoàn vốn Dự án khả thi mặt kinh tế Ngồi việc đóng thuế thu nhập cho Nhà nước, tạo công ăn việc làm thu nhập cho nhiều lao động, giảm tiêu cực tệ nạn xã hội, góp phần vào phát triển đất nước cvii CHƢƠNG VII : KIỂM TRA SẢN XUẤT VÀ VỆ SINH AN TOÀN LAO ĐỘNG 7.1 Kiểm tra đƣờng sacaroza : 7.1.1 Xác định hàm lƣợng chất khô phƣơng pháp chiết quang kế Cân 26gđường pha bình định mức 100ml Sau lắc đều, cân trọng lượng ml (g) Nhỏ vài giọt lên chiết quang kế đo Bxqs Đo nhiệt độ dung dịch, tra bảng ∆Bx tính : Bxdd = Bxqs ± ∆Bx Nếu nhiệt độ > 200C dùng dấu + Nếu nhiệt độ < 200C dùng dấu – % chất khô = Bxdd  m1 m m1: Khối lượng dung dịch cviii m: Khối lượng mẫu 7.1.2 Độ Pol Dùng phương pháp phân cực: Cân xác 26g đường nha bình định mức 100ml hồ tan hồn toàn, phân cực ống tiêu chuẩn 200mm kết thước Polđường Khi yêu cầu có kết xác đưa điều kiện tiêu chuẩn quốc tế 200C Pol200c = Pt × [ + 0,0003 × (t-20)] Trong Pt Pol đường đo nhiệt độ t = nhiệt độ phịng thí nghiệm 7.1.3 Đo Sac Cân 52g đường pha bình định mức 200ml, hoà tan hoàn toàn Dùng pipet hút 100ml dung dịch cho vào bình định mức 200ml, thêm 20ml NaCl (231,5g NaCl/l), thêm nước cất đến vạch định mức, lọc, cho dung dịch vào ống phân cực 200mm, đọc kết máy đường kế giá trị P Dùng pipet hút 100ml dung dịch đường pha ban đầu cho vào bình định mức 200ml thứ hai, thêm vào 20ml HCl 24,85Bx, cắm nhiệt kế vào bình đặt bình vào nồi cách thuỷ, nhiệt độ ngồi bình 70 ÷ 750C, nhiệt độ bình 60 ÷ 620C Lắc nhẹ bình phút đầu, phút sau để yên để thực trình chuyển hố Sau nhấc bình làm nguội vịi nước đến nhiệt độ phịng thí nghiệm khơng lắc Cho nước cất đến vạch định mức Cho dung dịch vào ống phân cực 200mm giá trị I Kết tính cơng thức sau: %Sac  ( p  2)  ( I  2) 143, 23  0,53  t Trong : P: Số đọc Pol trực tiếp I : Số đọc Pol chuyển hoá t : Nhiệt độ dung dịch sau làm nguội Bx : Hàm lượng chất khô dung dịch đường : Hệ số pha loãng cix 7.1.4.Xác định hàm lượng đường khử a) Phương pháp EDTA ( phương pháp thống) Phương pháp dùng cho dung dịch có hàm lượng RS thấp %RS < 0.02%  Hoá chất : + EDTA 0,930 g/l + Chỉ thị Murexit : 0,5 g murexit 0,44g metyl xanh nghiền nhỏ 40 g NaCl → Đem nghiền nhỏ + Dung dịch đồng kiềm tính: 25g Na2CO3 + 25g muối xechet 600ml nước + 40ml NaOH 1mol/l cho vào bình lít khác + 6g CuSO4.5H2O ≈ 100ml cho nhập vào với tactrat pha đến 1lít  Tiến hành Cân xác 5g đường cho vào ống nghiệm hoà tan với 5ml nước cất ( lắc khơng đun) Thêm xác 2ml dung dịch đồng kiềm tính Trộn cho ống nghiệm vào nồi đun sơi phút sau làm lạnh nhanh nước lạnh Chuyển định lượng vào cốc sứ trắng thêm khoảng 0,1g chất thị thìa đũa thuỷ tinh 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 lượng dung dịch EDTA tiêu tốn tra bảng %RS Chú ý : Giới hạn RS cho phép