Thiết kế nhà máy sản xuất chocolate từ hạt cacao tại việt nam

Thiết kế nhà máy sản xuất Chocolate từ hạt Cacao tại Việt Nam GVHD: Nguyễn Thị Hiền Lớp: HC17TP Nhóm: 4 Năm học 2019 - 2020 LỜI NÓI ĐẦU Thiết kế nhà máy Thực phẩm là lĩnh vực quan trọng trong Công nghệ Thực phẩm. Để đề xuất ra một phương án thiết kế nhà máy đòi hỏi sự vận dụng kiến thức và kinh nghiệm trong nhiều lĩnh vực khác nhau như công nghệ, kinh tế, nhân sự, xây dựng, luật pháp, quản lý... Môn học Thiết Kế Nhà Máy Thực Phẩm không chỉ cung cấp kiến thức giúp sinh viên xây dựng được phương án thiết kế ra một nhà máy chế biến thực phẩm mà còn tạo tiền đề để sinh viên ngành Công nghệ Thực phẩm thực hiện Đồ án Công nghệ Thực phẩm cũng như vận dụng vào thực tiễn sau này. Trong khuôn khổ báo cáo này, nhóm đề xuất phương án xây dựng nhà máy sản xuất Chocolate từ hạt Cacao tại Việt Nam. Chúng tôi xin chân thành cảm ơn sự định hướng và chỉ dẫn của Tiến sỹ Nguyễn Thị Hiền đã hỗ trợ nhóm thực hiện báo cáo này. Chúng tôi cũng xin chân thành cảm ơn các tác giả của những tài liệu tham khảo đã được sử dụng để hoàn thiện nội dung báo cáo này. Nhóm sinh viên thực hiện Trân trọng. MỤC LỤC 1. ĐẶC ĐIỂM NHÀ MÁY SẢN XUẤT CHOCOLATE 1 1.1. Giới thiệu Chocolate 1 1.1.1. Tổng quan 1 1.1.2. Phân loại 3 1.1.3. Thành phần dinh dưỡng 3 1.2. Nguyên liệu sản xuất 5 1.2.1. Hạt ca cao 6 1.2.2. Bơ ca cao và các nguyên liệu thay thế 2 1.2.3. Chất tạo vị ngọt 6 1.2.4. Chất nhũ hóa lecithin 7 2. LUẬN CHỨNG KINH TẾ - KỸ THUẬT 9 2.1. Luận chứng kinh tế 9 2.1.1. Tổng quan ngành Chocolate 9 2.1.2. Thị trường tiêu thụ sản phẩm 16 2.1.3. Thị trường cung ứng nguyên liệu 19 2.2. Luận chứng kỹ thuật 25 2.2.1. Thiết bị và công nghệ 25 2.2.2. Chi phí đầu tư dây chuyển công nghệ 30 3. QUY TRÌNH SẢN XUẤT 33 3.1. Sơ đồ khối 33 3.2. Mô tả quá trình 34 3.2.1. Quá trình làm sạch 34 3.2.2. Quá trình xử lý nhiệt 36 3.2.3. Quá trình tách vỏ 38 3.2.4. Quá trình nghiền 39 3.2.5. Quá trình kiềm hóa 41 3.2.6. Quá trình rang 43 3.2.7. Quá trình phối trộn 45 3.2.8. Quá trình nghiền tinh 47 3.2.9. Quá trình đảo trộn nhiệt (conching) 48 3.2.10. Quá trình làm dịu 50 3.2.11. Quá trình rót khuôn – tách khuôn và bao gói 51 3.3. Tổng kết các thiết bị 54 3.4. Sơ đồ thiết bị 56 4. LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG NHÀ MÁY 57 4.1. Nguyên tắc lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy 57 4.2. KCN Nhơn Trạch II Lộc Khang – Đồng Nai 58 4.2.1. Quy mô khu công nghiệp 58 4.2.2. Nguồn cung cấp nguyên liệu 58 4.2.3. Điều kiện về giao thông 58 4.2.4. Điều kiện cơ sở hạ tầng 59 4.2.5. Điều kiện về điện nước 59 4.2.6. Điều kiện của lực lượng lao động 59 4.2.7. Điều kiện thị trường 60 4.3. KCN Giao Long, An Phước, Châu Thành, Bến Tre 60 4.3.1. Qui mô khu công nghiệp 60 4.3.2. Nguồn cung cấp nguyên liệu 60 4.3.3. Điều kiện về giao thông 61 4.3.4. Điều kiện về cơ sơ hạ tầng 61 4.3.5. Điều kiện về điện nước 62 4.3.6. Điều kiện về lực lượng lao động 62 4.3.7. Điều kiện thị trường 62 4.3.8. Điều kiện về khí hậu 62 4.3.9. Điều kiện thuận lợi của địa phương 63 4.4. Đánh giá cho điểm 63 5. CÂN BẰNG VẬT CHẤT & NĂNG LƯỢNG 64 5.1. Cân bằng vật chất 64 5.1.1. Sàng 64 5.1.2. Khử từ 65 5.1.3. Phân loại 65 5.1.4. Xử lý nhiệt 65 5.1.5. Tách vỏ 65 5.1.6. Nghiền 66 5.1.7. Kiềm hóa 66 5.1.8. Rang 66 5.1.9. Phối trộn 67 5.1.10. Nghiền tinh 68 5.1.11. Rót khuôn 68 5.1.12. Làm dịu 68 5.1.13. Tách khuôn 68 5.1.14. Bao gói 68 5.2. Cân bằng năng lượng 68 5.2.1. Quá trình gia nhiệt 68 5.2.2. Quá trình rang 70 5.2.3. Quá trình đảo trộn nhiệt (Conching) 71 5.2.4. Quá trình làm dịu 72 5.2.5. Quá trình làm lạnh 73 6. TÍNH TOÁN HƠI – NƯỚC – ĐIỆN 75 6.1. Nước 75 6.1.1. Nước công nghệ 75 6.1.2. Nước sinh hoạt 76 6.2. Hơi 76 6.2.1. Hơi cho quá trình kiềm hóa 76 6.2.2. Hơi cho CIP 77 6.3. Điện 79 6.3.1. Thiết bị trong phân xưởng sản xuất 79 6.3.2. Điện chiếu sáng 79 6.3.3. Điện cho hoạt động khác 81 7. BÀI TOÁN KINH TẾ 81 7.1. Tính toán chi phí 81 7.1.1. Chi phí đầu tư ban đầu 81 7.1.2. Chi phí vận hành 83 7.2. Lựa chọn sản phẩm và năng suất nhà máy 85 7.2.1. Thiết kế sản phẩm 85 7.2.2. Lựa chọn năng suất nhà máy 88 7.3. Tính toán giá thành sản phẩm 88 8. VẬN HÀNH NHÀ MÁY 90 8.1. Kế hoạch sản xuất 90 8.2. Cơ cấu nhân sự 90 8.3. Hệ thống kiểm soát chất lượng và đảm bảo ATVSTP 95 8.4. An toàn lao động - PCCC 96 8.5. Giản đồ Gantt 99 9. THIẾT KẾ LẮP ĐẶT 100 9.1. Bản vẽ bố trí mặt bằng nhà máy 100 9.2. Bản vẽ bố trí mặt bằng phân xưởng 101 10. TÀI LIỆU THAM KHẢO 102

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA KỸ THUẬT HĨA HỌC BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM o Thiết kế nhà máy sản xuất Chocolate từ hạt Cacao Việt Nam GVHD: Nguyễn Thị Hiền Lớp: HC17TP Năm học 2019 - 2020 Nhóm: LỜI NĨI ĐẦU Thiết kế nhà máy Thực phẩm lĩnh vực quan trọng Công nghệ Thực phẩm Để đề xuất phương án thiết kế nhà máy đòi hỏi vận dụng kiến thức kinh nghiệm nhiều lĩnh vực khác công nghệ, kinh tế, nhân sự, xây dựng, luật pháp, quản lý Môn học Thiết Kế Nhà Máy Thực Phẩm không cung cấp kiến thức giúp sinh viên xây dựng phương án thiết kế nhà máy chế biến thực phẩm mà cịn tạo tiền đề để sinh viên ngành Cơng nghệ Thực phẩm thực Đồ án Công nghệ Thực phẩm vận dụng vào thực tiễn sau Trong khn khổ báo cáo này, nhóm đề xuất phương án xây dựng nhà máy sản xuất Chocolate từ hạt Cacao Việt Nam Chúng xin chân thành cảm ơn định hướng dẫn Tiến sỹ Nguyễn Thị Hiền hỗ trợ nhóm thực báo cáo Chúng xin chân thành cảm ơn tác giả tài liệu tham khảo sử dụng để hoàn thiện nội dung báo cáo Nhóm sinh viên thực Trân trọng MỤC LỤC ĐẶC ĐIỂM NHÀ MÁY SẢN XUẤT CHOCOLATE 1.1 1.1.1 Tổng quan 1.1.2 Phân loại 1.1.3 Thành phần dinh dưỡng 1.2 Nguyên liệu sản xuất 1.2.1 Hạt ca cao 1.2.2 Bơ ca cao nguyên liệu thay 1.2.3 Chất tạo vị 1.2.4 Chất nhũ hóa lecithin LUẬN CHỨNG KINH TẾ - KỸ THUẬT 2.1 Luận chứng kinh tế 2.1.1 Tổng quan ngành Chocolate 2.1.2 Thị trường tiêu thụ sản phẩm 16 2.1.3 Thị trường cung ứng nguyên liệu 19 2.2 Giới thiệu Chocolate Luận chứng kỹ thuật 25 2.2.1 Thiết bị công nghệ 25 2.2.2 Chi phí đầu tư dây chuyển công nghệ 30 QUY TRÌNH SẢN XUẤT 33 3.1 Sơ đồ khối 33 3.2 Mơ tả q trình 34 3.2.1 Quá trình làm 34 3.2.2 Quá trình xử lý nhiệt 36 3.2.3 Quá trình tách vỏ 38 3.2.4 Quá trình nghiền 39 3.2.5 Q trình kiềm hóa 41 3.2.6 Quá trình rang 43 3.2.7 Quá trình phối trộn 45 3.2.8 Quá trình nghiền tinh 47 i 3.2.9 Quá trình đảo trộn nhiệt (conching) 48 3.2.10 Quá trình làm dịu 50 3.2.11 Q trình rót khn – tách khn bao gói 51 3.3 Tổng kết thiết bị 54 3.4 Sơ đồ thiết bị 56 LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG NHÀ MÁY 57 4.1 Nguyên tắc lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy 57 4.2 KCN Nhơn Trạch II Lộc Khang – Đồng Nai 58 4.2.1 Quy mô khu công nghiệp 58 4.2.2 Nguồn cung cấp nguyên liệu 58 4.2.3 Điều kiện giao thông 58 4.2.4 Điều kiện sở hạ tầng 59 4.2.5 Điều kiện điện nước 59 4.2.6 Điều kiện lực lượng lao động 59 4.2.7 Điều kiện thị trường 60 4.3 4.3.1 Qui mô khu công nghiệp 60 4.3.2 Nguồn cung cấp nguyên liệu 60 4.3.3 Điều kiện giao thông 61 4.3.4 Điều kiện sơ hạ tầng 61 4.3.5 Điều kiện điện nước 62 4.3.6 Điều kiện lực lượng lao động 62 4.3.7 Điều kiện thị trường 62 4.3.8 Điều kiện khí hậu 62 4.3.9 Điều kiện thuận lợi địa phương 63 4.4 KCN Giao Long, An Phước, Châu Thành, Bến Tre 60 Đánh giá cho điểm 63 CÂN BẰNG VẬT CHẤT & NĂNG LƯỢNG 64 5.1 Cân vật chất 64 5.1.1 Sàng 64 5.1.2 Khử từ 65 ii 5.1.3 Phân loại 65 5.1.4 Xử lý nhiệt 65 5.1.5 Tách vỏ 65 5.1.6 Nghiền 66 5.1.7 Kiềm hóa 66 5.1.8 Rang 66 5.1.9 Phối trộn 67 5.1.10 Nghiền tinh 68 5.1.11 Rót khn 68 5.1.12 Làm dịu 68 5.1.13 Tách khuôn 68 5.1.14 5.2 Cân lượng 68 5.2.1 Quá trình gia nhiệt 68 5.2.2 Quá trình rang 70 5.2.3 Quá trình đảo trộn nhiệt (Conching) 71 5.2.4 Quá trình làm dịu 72 5.2.5 Quá trình làm lạnh 73 TÍNH TỐN HƠI – NƯỚC – ĐIỆN 75 6.1 Nước 75 6.1.1 Nước công nghệ 75 6.1.2 Nước sinh hoạt 76 6.2 Hơi 76 6.2.1 Hơi cho q trình kiềm hóa 76 6.2.2 Hơi cho CIP 77 6.3 Bao gói 68 Điện 79 6.3.1 Thiết bị phân xưởng sản xuất 79 6.3.2 Điện chiếu sáng 79 6.3.3 Điện cho hoạt động khác 81 BÀI TOÁN KINH TẾ 81 iii 7.1 7.1.1 Chi phí đầu tư ban đầu 81 7.1.2 Chi phí vận hành 83 7.2 Lựa chọn sản phẩm suất nhà máy 85 7.2.1 Thiết kế sản phẩm 85 7.2.2 Lựa chọn suất nhà máy 88 7.3 Tính tốn chi phí 81 Tính tốn giá thành sản phẩm 88 VẬN HÀNH NHÀ MÁY 90 8.1 Kế hoạch sản xuất 90 8.2 Cơ cấu nhân 90 8.3 Hệ thống kiểm soát chất lượng đảm bảo ATVSTP 95 8.4 An toàn lao động - PCCC 96 8.5 Giản đồ Gantt 99 THIẾT KẾ LẮP ĐẶT 100 9.1 Bản vẽ bố trí mặt nhà máy 100 9.2 Bản vẽ bố trí mặt phân xưởng 101 10 TÀI LIỆU THAM KHẢO 102 iv DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Các loại Chocolate Hình 1.2 Hạt ca cao Hình 1.3 Bơ ca cao Hình 1.4 CBR – ca cao butter replacer Hình 1.5 CBS – ca cao butter substitute Hình 1.6 CBE – ca cao butter equivalent Hình 1.7 CBI – ca cao butter improver Hình 1.8 Đường Saccharose Hình 1.9 Chất nhũ hóa Lecithin Hình 2.1 Sản lượng – Doanh thu ngành bánh kẹo giai đoạn 2011 – 2019 .9 Hình 2.2 Cơ cấu sản phẩm 2014 (theo lượng) Hình 2.3 Nơng dân trồng ca cao xã Ea Sar (huyện Ea Kar) chăm sóc vườn 21 Hình 2.4 Màng ghép OPP, PA PET 23 Hình 2.5 Bao bì nhơm dùng bao gói kín Chocolate 24 Hình 2.6 Dây chuyền sản xuất Chocolate YX 25 Hình 2.7 Sơ đồ thiết bị quy trình cơng nghệ sản xuất Chocolate theo dây chuyển YX 26 Hình 2.8 Những mẫu Chocolate tạo từ dây chuyền sản xuất YX 27 Hình 2.9 Dây chuyền thiết bị sản xuất Chocolate 27 Hình 2.10 Các sản phẩm Chocolate từ dây chuyển 28 Hình 2.11 Sơ đồ dây chuyền c.ty Chocolate Chengdu LST Science and Technology 31 Hình 2.12 Những dịng sản phảm sản xuất từ dây chuyền Chengdu LST Science and Technology 31 Hình 3.1 Sơ đồ khối quy trình cơng nghệ sản xuất Chocolate từ hạt ca cao 33 Hình 3.2 Thiết bị sàng Sunrise 34 Hình 3.3 Thiết bị tách từ 35 Hình 3.4 Thiết bị phân loại khí động 36 Hình 3.5 Thiết bị xử lý nhiệt 37 Hình 3.6 Thiết bị tách vỏ 38 Hình 3.7 Nguyên lý làm việc thiết bị tách vỏ 39 Hình 3.8 Thiết bị nghiền 40 Hình 3.9 Nguyên lý hoạt động thiết bị nghiền 40 Hình 3.10 Thiết bị kiềm hóa 42 Hình 3.11 Thiết bị Convap® 44 Hình 3.12 Nguyên lý hoạt động thiết bị rang 45 Hình 3.13 Thiết bị phối trộn 46 Hình 3.14 Thiết bị nghiền 47 Hình 3.15 Nguyên lý hoạt động thiết bị nghiền 47 Hình 3.16 Thiết bị nghiền 49 Hình 3.17 Nguyên lý hoạt động thiết bị nghiền 49 Hình 3.18 Thiết bị làm dịu 50 Hình 3.19 Nguyên lý làm việc thiết bị làm dịu 51 Hình 3.20 Hệ thống đổ khn, làm mát tháo khn sản xuất chocolate 52 Hình 3.21 Ngun lý làm việc hệ thống rót khn 53 Hình 3.22 Thiết bị đóng gói 53 Hình 3.23 Nguyên lý làm việc thiết bị đóng gói 54 Hình 3.24 Sơ đồ thiết bị 56 Hình 4.1 KCN Nhơn Trạch – Lộc Khang 58 Hình 4.2 KCN Giao Long – Bến Tre 60 Hình 5.1 Minh họa sản phẩm nhà máy 86 Hình 5.2 Bao bì sản phẩm (tham khảo sản phẩm thương hiệu Lindt) 87 Hình 7.1 Cơ cấu nhân 90 Hình 7.2 Giản đồ Gantt 99 Hình 9.1 Bố trí mặt nhà máy 100 Hình 9.2 Bản vẽ bố trí mặt phân xưởng 101 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng sản phẩm Chocolate 100g Bảng 1.2 Thành phần chất (tính theo %khối lượng) Bảng 1.3 Các tiêu chất lượng quan trọng bơ ca cao để sản xuất Chocolate Bảng 2.1 Các thương hiệu Chocolate quốc tế 11 Bảng 2.2 Các thương hiệu Chocolate nước 13 Bảng 2.3 Những dòng Chocolate bán chạy thị trường giới 16 Bảng 2.4 Tổng kết nguồn cung nguyên vật liệu 24 Bảng 2.5 Thông số thiết bị dây chuyền Trung Quốc 28 Bảng 2.6 Chi phí đầu tư số dây chuyền công nghệ 30 Bảng 2.7 Thông số dây chuyền sản xuất lựa chọn 32 Bảng 2.8 Chi phí đầu tư thiết bị bổ sung 32 Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật thiết bị sàng Sunrise 35 Bảng 3.2 Thông số kỹ thuật thiết bị tách từ 35 Bảng 3.3 Thông số kỹ thuật thiết bị phân loại 36 Bảng 3.4 Thông số kỹ thuật thiết bị xử lý nhiệt 37 Bảng 3.5 Thông số thiết bị 39 Bảng 3.6 Thông số công nghệ 41 Bảng 3.7 Thông số công nghệ thiết bị kiềm hóa 42 Bảng 3.8 Thông số công nghệ thiết bị rang 45 Bảng 3.9 Thông số kỹ thuật thiết bị phối trộn 46 Bảng 3.10 Thông số công nghệ 48 Bảng 3.11 Thông số công nghệ 49 Bảng 3.12 Thông số công nghệ máy làm dịu 51 Bảng 3.13 Thông số kỹ thuật 53 Bảng 3.14 Thông số công nghệ thiết bị đóng gói 54 Bảng 3.15 Bảng tổng kết thiết bị 54 Bảng 4.1 Bảng đánh giá cho điểm cho KCN 63 Bảng 5.1 Tổn thất trình 64 Bảng 6.1 Điện thiết bị 79 Bảng 6.2 Điện chiếu sáng 79 Bảng 7.1 Chi phí xây dựng 81 Bảng 7.2 Chi phí thiết bị 82 Bảng 7.3 Chi phí nguyên liệu 83 Bảng 7.4 Chi phí bao bì 84 Bảng 7.5 Chi phí lượng 84 Bảng 7.6 Lương 84 Bảng 7.7 Tổng vốn đầu tư 88 Bảng 7.8 Chi phí sản phẩm 88 Bảng 8.1 Nhân lực cho nhà máy 90 Bảng 8.2 Nguồn nhân lực cho sản xuất 94 Bảng 8.3 Nguồn nhân khác 95 ... thực phẩm ưa chuộng Kể từ quán bán Chocolate khai trương năm 1657, tới đầu kỉ XVIII, nhà máy sản xuất Chocolate thành lập (1728: Bistrol – nhà máy sản xuất Chocolate đời với máy thủy lực) Tới năm... Chocolate tạo từ dây chuyền sản xuất YX 27 Hình 2.9 Dây chuyền thiết bị sản xuất Chocolate 27 Hình 2.10 Các sản phẩm Chocolate từ dây chuyển 28 Hình 2.11 Sơ đồ dây chuyền c.ty Chocolate. .. vận dụng vào thực tiễn sau Trong khn khổ báo cáo này, nhóm đề xuất phương án xây dựng nhà máy sản xuất Chocolate từ hạt Cacao Việt Nam Chúng xin chân thành cảm ơn định hướng dẫn Tiến sỹ Nguyễn