Thiết kế nhà máy sản xuất kẹo mềm sữa năng suất 5 tấn

THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT KẸO MỀM SỮA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA HÓA HỌC  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT KẸO MỀM SỮA NĂNG SUẤT TẤN/CA Giáo viên hướng dẫn : Trần Mạnh Hùng Sinh viên thực Lớp : Thái Nhƣ Hiền : 47K–Hóa thực phẩm Năm, tháng 1/2011 SV THỰC HIỆN: THÁI NHƯ HIỀN LỚP 47K – CN HÓA THỰC PHẨM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT KẸO MỀM SỮA LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tồn thể thầy khoa Hố Học trƣờng Đại Học Vinh thầy giáo trƣờng tạo điều kiện cho em đƣợc học tập nghiên cứu môi trƣờng khoa học.Đƣợc giảng dạy, giúp đỡ nhiệt tình thầy , em hồn thành chƣơng trình học tập trang bị đƣợc kiến thức để di vào hoạt động thực tế Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn bảo tận tình thầy giáo Trần Mạnh Hùng thầy giáo Nguyễn Tân Thành trực tiếp hƣớng dẫn,chỉ bảo cho em suốt trình hồn thành đồ án tốt nghiệp Đồng thời em gửi lời biết ơn sâu sắc đến gia đình em bạn bè, ngƣời đứng sau giúp đỡ, chia sẻ với em khó khăn, thuận lợi thời gian qua Mặc dù có nhiều cố gắng nhƣng chắn đồ án có nhiều sai sót hạn chế, em mong đƣợc bảo nhiệt tình thầy giáo để em kịp sửa chữa, bổ sung thêm kiến thức cho thân Em xin chân thành cảm ơn Vinh, ngày 10 tháng 12 năm 2010 Sinh viên thực hiện: Thái Nhƣ Hiền SV THỰC HIỆN: THÁI NHƯ HIỀN LỚP 47K – CN HÓA THỰC PHẨM THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT KẸO MỀM SỮA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MỤC LỤC MỞ ĐẦU…………………………………………………………………………….1 PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ KẸO MỀM SỮA…………………………………… PHẦN II: LẬP LUẬN KINH TẾ………………………………………….……… PHẦN III: CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ……… CHƢƠNG I: NGUYÊN LIỆU…………………………………………………… 1.1Nguyên liệu chính…………………… ……………………………………… 1.1.1 Đƣờng Sacaroza………………… ……………………………………… 1.1.2 Chất chông kết tinh……………… ………….………………………… 13 1.2 Nguyên liệu phụ…… …………………………………………………………17 1.2.1 Sữa…………………………………… ……………… …………………17 1.2.2 Chất béo……… ………………… ………….………………………….20 1.2.3 Gelatin……………… … …………………………………………… 21 CHƢƠNGII: DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT…………….…………………………23 2.1 Sơ đồ dây chuyền………………………… ………………………………… 23 2.2 Thuyết minh dây chuyền …………………………………………………… 24 22.1 Xử lý nguyên liệu …………………………………………………………….24 2.2.2 Hịa xiro…………………………………………………………………… 25 2.2.3 Nấu ………………………………………………………………………… 26 2.2.4 Đồng hóa ngun liệu phụ ………………….………………………………28 2.2.5 Đồng hóa ngun liệu chính………………… ……………………………28 2.2.6 Làm nguội……………………………………………………………………29 2.2.7 Quật kẹo………………………………………………………………… 30 2.2.8 Tạo hình………………………………………………………………… 30 2.2.9 Bao gói…………………………………………………………………… 33 2.2.10 Bảo quản……………………………… ………………………………….33 Chƣơng III TÍNH TỐN CƠNG NGHỆ VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ………… 38 3.1 Tính nguyên liệu…………………………………………………………… 38 3.2 Tính bán sản phẩm………………………………………………………… 39 3.3 Tính hơi,nƣớc……………………………………………………………… 41 3.3.1 Tính hơi………………………………………………………………………41 3.3.2 Tính nƣớc cho phân xƣởng kẹo mềm sữa………………………………… 43 3.4 Tính chi phí bao bì………………………………………………………… 44 3.5 Chọn thiết bị……………………………………………………………………45 3.5.1 nguyên Cân …………………………………………………………… 45 SV THỰC HIỆN: THÁI NHƯ HIỀN LỚP 47K – CN HÓA THỰC PHẨM liệu ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT KẸO MỀM SỮA 3.5.2 Nồi hoà xiro………………………………………………………………….45 3.5.3 Thùng chứa Siro……………….…………………………………………….46 3.5.4 Bơm xiro nấu…………………………………………………………… 46 3.5.5 Nồi nấu kẹo………………………………………………………………….46 3.3.6 Máy đồng hoá nguyên liệu phụ………….………………………………….47 3.3.7 Máy đồng hóa kẹo sau nấu……… ……….…………………………………47 3.3.8 Bàn làm nguội……………………….……………………………………….47 3.3.9 Máy quật kẹo…………………………………………………………………47 3.3.10 Máy lăn côn…………………………………………………………………48 Máy 3.3.11 vuốt kẹo……………………………………………………………….48 3.3.12 Máy cắt viên đóng gói tự động………………………………………… 49 3.3.13 Máy đóng túi PE tự động…………………….………………………… 49 3.3.14 Bàn bao gói………………………………………………………………49 3.3.15 Máy hàn mép………………………………………………………………50 CHƢƠNG IV : XÂY DỰNG CÔNG NGHIỆP……………………………………51 4.1 Thiết kế tổng mặt 51 4.1.1 Tính tốn diện tích nhà máy 51 4.1.2Bố trí khu vực chức 55 4.1.3 Giải pháp thiết kế……………….………………………………………….56 4.2 Thiết kế nhà sản xuất…………………………………………………………58 4.2.1Tính diện tích yêu cầu 61 4.2.2Giải pháp kết cấu 65 CHƢƠNG V : TÍNH TỐN KINH TẾ 67 5.1 Cơ sở tính tốn 67 5.2 Xác định chế độ làm việc số lƣợng công nhân viên cho nhà máy…………67 5.2.1 Chế độ làm việc nhà máy……………………………………………….67 SV THỰC HIỆN: THÁI NHƯ HIỀN LỚP 47K – CN HÓA THỰC PHẨM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT KẸO MỀM SỮA 5.2.2 Số lƣợng cơng nhân viên……………………………………………………68 5.3 Dự tốn vốn đầu tƣ……………………………………………………………71 5.3.1 Vốn đầu tƣ vào thiết bị………………………………………………………71 5.3.2 Vốn đầu tƣ vào xây dựng……………………………………………………72 5.3.3 Vốn đầu tƣ vào tài sản lƣu động tối thiểu ………………………………….74 5.3.4 Chi phí khấu hao…………………………………………………………….79 5.4.Dự tốn chi phí hoạt động năm giá thành sản phẩm……… …………81 5.4.1.Chi phí hoạt động hàng năm…………………………….……….………… 81 5.4.2 Giá thành sản phẩm……………………………………….…………………82 5.5 Tính tiêu kinh tế……………………………………………………….82 5.5.1 Tính doanh thu nhà máy……………………………………………… 82 5.5.2 Dự toán kết kinh doanh…………………………………………………82 CHƢƠNG VI : KIỂM TRA SẢN XUẤT VÀ VỆ SINH AN TOÀN LAO ĐỘNG.84 6.1 Kiểm tra nguyên liệu 84 6.1.1.Đƣờng Sacaroza .84 6.1.2 Chất béo 87 6.2.Kiểm tra kẹo thành phẩm 89 6.2.1 Xác định độ ẩm kẹo 89 6.2.2 Xác định hàm lƣợng đƣờng khử kẹo phƣơng pháp Lane – Eynon.89 6.2.3 Xác định độ axit kẹo……………………………………………………90 6.2.4 Tính chất cảm quan………………………………………………………….90 6.3 Kiểm tra vệ sinh ,an toàn lao động phòng chống cháy nổ …………………91 6.3.1 Kiểm tra vệ sinh…………………………………………………………… 91 6.3.2 An tồn lao động……………………………………………………………94 6.3.3 Phịng chống cháy nổ……………………………………………………… 96 KẾT LUẬN ……………………………………………………………………….97 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………….98 PHỤ LỤC…………………………………………………………………………99 SV THỰC HIỆN: THÁI NHƯ HIỀN LỚP 47K – CN HÓA THỰC PHẨM THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT KẸO MỀM SỮA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MỤC LỤC BẢNG Bảng 1.1 : Bảng độ hòa tan sacaroza theo nhiệt độ……………………… Bảng 1.2: Bảng hòa tan sacaroza phụ thuộc tạp chất dung dịch… 10 Bảng1 3: Tính háo nƣớc đƣờng 250c………………………………… 11 Bảng 1.4 Chỉ tiêu chất lƣợng sữa dùng sản xuất kẹo .19 Bảng 3.1 Bảng thống kê nguyên liệu dung cho sản xuất kẹo mềm sữa………39 Bảng 4.1 Tổng hợp thống kê cấu quỹ sử dụng đất .52 Bảng 4.2 Thống kê hạng mục cơng trình……………………………… 53 Bảng 4.3 Kích thƣớc thiết bị phân xƣởng .61 Bảng 4.4 Diện tích chứa nguyên liệu 62 Bảng 4.5 Diện tích chứa bao bì .63 Bảng 5.1 Chế độ làm việc công nhân……………………………………68 Bảng 5.2 Chế độ làm việc thiết bị……………………………………… 68 Bảng 5.3 Số công nhân sản xuất chính……………………………………….69 Bảng 5.4 Chi phí cho thiết bị sản xuất……………………………………… 71 Bảng 5.5 Chi phí xây dựng……………………………………………………73 Bảng 5.6 : Công suất chiếu sang………………………………………………76 Bảng 5.7: công suất tiêu thụ điện thiết bị……………………………76 Bảng 5.8 Chi phí nguyên vật liệu cho nhà máy………………………………79 Bảng 5.9 Chi phí khấu hao hàng năm…………………………………………80 Bảng 5.10.Hoàn trả vốn vay ngân hang……………………………………….80 Bảng 5.11: Bảng thống kê lƣơng (bao gồm BHXH)………………………….81 Bảng 5.12: Tổng chi phí………………………………………………………82 SV THỰC HIỆN: THÁI NHƯ HIỀN LỚP 47K – CN HÓA THỰC PHẨM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT KẸO MỀM SỮA LỜI MỞ ĐẦU : Nghệ thuật làm bánh kẹo đời cách lâu, từ xa xƣa ngƣời ta làm bánh kẹo dựa thành phần nguyên liệu mật ong dùng nƣớc mía thô cho bốc Khi ngành sản xuất đƣờng đời đặt tảng cho ngành bánh kẹo sau Sau ngành đƣờng mía tiếp tục phát triển lan rộng toàn giới ngành bánh kẹo bắt đầu phát triển từ nhƣng qui mô nhỏ không đa dạng chủng loại Nghành công nghiệp 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, nghành công nghiệp bánh kẹo nƣớc ta đƣờng phát triển đổi mạnh mẽ để đáp ứng đƣợc nhu cầu thị trƣờng tăng khả cạnh tranh tiến trình hội nhập Từ tìm hiểu nhu cầu thực tiễn đó, em chọn thiết kế nhà máy kẹo mềm sữa làm đề tài cho đồ án tốt nghiệp mình.Đồ án thiết kế dựa kiến thức học nhà trƣờng qua tìm hiểu thực tế 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 - Sơ đồ máy quật kẹo + 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 SV THỰC HIỆN: THÁI NHƯ HIỀN LỚP 47K – CN HÓA THỰC PHẨM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT KẸO MỀM SỮA Trong viết nhiều hạn chế thiếu sót, kính mong thầy góp ý để đồ án hoàn thiện đƣợc ứng dụng thực tế, đồng thời củng cố kiến thức giúp em vững vàng làm việc Em xin chân thành cảm ơn Vinh, ngày 10 tháng 12 năm 2010 Sinh viên thực : Thái Nhƣ Hiền SV THỰC HIỆN: THÁI NHƯ HIỀN LỚP 47K – CN HÓA THỰC PHẨM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHẦN I : THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT KẸO MỀM SỮA TỔNG QUAN VỀ KẸO MỀM SỮA Kẹo mềm sữa 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.Làm từ Agar quánh hàm lƣợng nƣớc cao.Làm từ Pectin mềm,trong,có hƣơng vị tƣơi 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 đơng cứng điều kiện định.Ví dụ: Khi gia nhiệt Gelatin chảy ra,làm nguội đông 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 tƣơng đối lớn 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 đông 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 SV THỰC HIỆN: THÁI NHƯ HIỀN LỚP 47K – CN HÓA THỰC PHẨM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT KẸO MỀM SỮA ra,bọt khí nhỏ hình thành).Mặt khác tạo nên chất keo ngậm đƣờng bền vững.Trong điều 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 đƣờng 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 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 SV THỰC HIỆN: THÁI NHƯ HIỀN 10 LỚP 47K – CN HÓA THỰC PHẨM THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT KẸO MỀM SỮA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 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 dƣới vịi nƣớc đến nhiệt độ phịng thí nghiệm khơng lắc Cho nƣớc cất đến vạch định mức Cho dung dịch vào ống phân cực 200mm đƣợc giá trị I Kết đƣợc 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 lƣợng chất khô dung dịch đƣờng : Hệ số pha loãng 6.1.1.4.Xác định hàm lƣợng đƣờng khử a) Phương pháp EDTA ( phương pháp thống) Phƣơng pháp dùng cho dung dịch có hàm lƣợng 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 nƣớc + 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 đƣờng cho vào ống nghiệm hoà tan với 5ml nƣớc 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 nƣớc lạnh SV THỰC HIỆN: THÁI NHƯ HIỀN 91 LỚP 47K – CN HÓA THỰC PHẨM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT KẸO MỀM SỮA Chuyển định lƣợng 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 hố gây sai số) Dựa vào lƣợng dung dịch EDTA tiêu tốn tra bảng %RS Chú ý : Giới hạn RS cho phép