Nghiên cứu, tính toán, thiết kế và chế tạo hệ thống chiên chân không năng suất 20kg khoai lang mẻ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM NGHIÊN CỨU, TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG CHIÊN CHÂN KHÔNG NĂNG SUẤT 20KG KHOAI LANG/MẺ GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG SVTH: PHAN TRẦN TẤN DANH MSSV: 15116073 SVTH: NGUYỄN CỬU MINH QUÂN MSSV: 15116123 SKL006141 Tp Hồ Chí Minh, tháng 8/2019 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Mã số luận văn: 2019 - 15116123 NGHIÊN CỨU, TÍNH TỐN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG CHIÊN CHÂN KHÔNG NĂNG SUẤT 20KG KHOAI LANG/MẺ GVHD: SVTH: Thành phố Hồ Chí Minh – 7/2018 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MƠN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Mã số luận văn: 2019 - 15116123 NGHIÊN CỨU, TÍNH TỐN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG CHIÊN CHÂN KHÔNG NĂNG SUẤT 20KG KHOAI LANG/MẺ GVHD: SVTH: Thành phố Hồ Chí Minh – 7/2018 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Tấn Dũng LỜI CẢM ƠN Trong suốt gần bốn năm học trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM, dạy dỗ ân cần giúp đỡ tận tình Thầy Cơ giáo trường, đặc biệt Thầy Cô giáo môn Công nghệ Thực phẩm Chúng xin chân thành cảm ơn: ➢ Toàn thể giáo viên trường Đại học Sư phạm Kỹ Thuật TPHCM dạy dỗ, giúp đỡ chúng tơi suốt q trình học tập ➢ Tồn thể Thầy Cơ mơn Cơng nghệ Thực phẩm cung cấp cho kiến thức bổ ích suốt q trình học tập ➢ Gia đình bạn bè cổ vũ, động viên khích lệ chúng tơi suốt thời gian ngồi giảng đường đại học Đặc biệt, xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy Nguyễn Tấn Dũng, thầy Lê Tấn Cường, thầy Lê Thanh Phong, thầy Lê Văn Hồng định hướng đề tài, tận tình bảo, hướng dẫn đưa dẫn kịp thời để giúp đỡ chúng tơi hồn thành tốt đồ án tốt nghiệp Trong trình tính tốn, thiết kế chế tạo chắn khơng tránh khỏi thiếu sót Chúng tơi mong bảo tận tình Thầy, Cơ để chúng tơi có thêm kiến thức bổ ích làm hành trang bước vào đời Chúng xin chân thành cảm ơn! Tp Hồ Chí Minh, ngày…tháng…năm 2019 Trang 96 Khóa luận tốt nghiệp 16 Biến tần điều khiển tốc độ máy ly tâm 17 Quạt hút tủ điện, máng điện 18 Tủ điện 19 Khung đế máy (phát sinh) 20 Vật tư phụ 21 Chi phí điện, máy, … 22 Nhân cơng 24 Lập trình hệ thống điều khiển 25 Thiết bị điện 26 Màn hình cảm ứng 27 Chi phí phát sinh TỔNG CỘNG Ta thấy tổng chi phí chế tạo hệ thống chiên chân không theo thiết kế tổng cộng khoảng 90 triệu rẻ nhiều so với hệ thống chiên chân khơng có suất tương đương thị trường (khoảng 200 triệu) Với việc chế tạo thành công hệ thống chiên chân không chuyển giao công nghệ ứng dụng thực tiễn vào sản xuất giúp nhà đầu tư tiết kiệm chi phí cho hệ thống Tính tốn giá thành sản phẩm khoai lang chiên chân không: Giá thành nguyên liệu cho mẻ: 20×15.000 = 300.000 đồng Giá tiền điện: × (0,746 + 0,75 × 0,746 + × 0.5 + 0,4 × 0,1 ) × 1.536 = 23.627 đồng Giá nhân cơng: 4×30.000 = 120.000 đồng Giá dầu ăn: Trang 97 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Tấn Dũng 500.000 : = 100.000 đồng Tổng chi phí cho mẻ là: 300.000 + 23.627 + 120.000 + 100.000 = 543.627 đồng Mỗi mẻ cho 5,27kg sản phẩm Vậy chi phí sản xuất kg sản phẩm khoai lang chiên chân không là: 543.627 : 5,27 = 103.155 đồng Chọn chi phí sản xuất 50% giá thành sản phẩm Vậy giá thành cho kg sản phẩm khoai lang chiên chân không là: 103.155 : 50% = 206.310 đồng Theo tìm hiểu chúng tơi thị trường, giá thành sản phẩm khoai lang chiên 250.000-300.000 đồng/kg Như giá thành sản phẩm rẻ sản phẩm khác thị trường, ngồi sản phẩm khoai lang chiên chân khơng chúng tơi có chất lượng tốt hẳn sản phẩm khoai lang chiên thường thị trường: mùi vị tốt hơn, màu sắc đẹp hơn, tỉ lệ hao hụt chất dinh dưỡng hơn, tốt cho sức khỏe Vì sản phẩm khoai lang chiên chân khơng chúng tơi hồn tồn cạnh tranh thị trường với sản phẩm khác Trang 98 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Tấn Dũng KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Sau trình thực đề tài “Nghiên cứu, tính tốn, thiết kế chế tạo hệ thống chiên chân không suất 20kg khoai lang/mẻ” nhóm nghiên cứu, tính tốn, thiết kế chế tạo thành công hệ thống chiên chân không suất 20kg khoai lang/mẻ gồm thiết bị chính: Bồn chiên dạng hình trụ có kích thước 400 x 380mm làm inox 304 có lớp foam cách nhiệt dày 60mm, bên có điện trở mắt song song với tổng công suất 5kW cảm biến nhiệt độ; phía phần thân hình trụ kích thước 400 x 585mm làm inox 304, thân có cửa nhập liệu hình vng kích thước 380 x 380mm, bên có giỏ nhập liệu hình trụ kích thước 380 x 190mm cảm biến áp suất; cấu nâng hạ giỏ sử dụng rịng rọc dạng hình trụ có kích thước 270 x 350mm; bơm chân khơng với tổng công suất Hp; thiết bị ngưng ẩm dạng hình trụ kích thước 300 x 400mm gồm 30 ống trao đổi nhiệt có lớp foam cách nhiệt dày 20mm; thiết bị ly tâm tách dầu hình trụ hình trụ, kích thước 400 x 270mm truyền động động điện 220V - 400W Thiết bị chiên nhiệt độ tối đa 120 C, áp suất tối thiểu 120mmHg Ngoài chiên khoai lang thiết bị cịn chiên nhiều loại sản phẩm khác chuối, khoai tây, khoai mơn, mít,… với chất lượng cao Kiến nghi Sau trình chạy thử, vận hành máy, chúng tơi có số kiến nghị nhằm hồn thiện, tăng tính ổn định nâng cao suất thiết bị sau: - Nâng công suất máy bơm chân không để tạo áp suất thấp hơn, rút ngắn thời gian bơm chân không nâng cao suất thiết bị Thiết kế lại giỏ nhập liệu để nhập liệu lấy sản phẩm cách dễ dàng - Thiết kế lại cấu nâng hạ giỏ để việc nâng hạ giỏ diễn xác thuận tiện cho việc điều khiển tự động - Cải tiến hệ thống điều khiển tự động để nâng hạ giỏ hồn tồn tự động, chọn trực tiếp tốc độ ly tâm thời gian ly tâm hình điều khiển - Thay cảm biến nhiệt độ có giới hạn nhiệt độ cao Trang 99 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Tấn Dũng TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu nước: [1] Hà Duyên Tư Kỹ thuật phân tích cảm quan thực phẩm NXB Khoa học kỹ thuật [2] Lê Văn Việt Mẫn cộng Công nghệ chế biến thực phẩm 2011 NXB Đại học Quốc gia HCM [3] Nguyễn Tấn Dũng Các trình thiết bị học, thủy lực khí nén NXB Đại học Quốc gia HCM [4] Nguyễn Tấn Dũng Các trình thiết bị truyền nhiệt NXB Đại học Quốc gia HCM [5] Nguyễn Tấn Dũng Các trình thiết bị truyền khối NXB Đại học Quốc gia HCM [6] Nguyễn Tấn Dũng Giáo trình Q trình thiết bị cơng nghệ hóa học thực phẩm, tập NXB Đại học Quốc gia HCM [7] Nguyễn Tấn Dũng cộng Mơ hình hóa tối ưu hóa cơng nghệ hóa học thực phẩm 2017 NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh [8] Nguyễn Duy, Trần Sỹ Túy, Trịnh Văn Tư Nguyên lý cắt gọt kim loại 2012 NXB Đại học Trung học chuyên nghiệp [9] Nguyễn Tác Ánh Giáo trình cơng nghệ kim loại 2006 Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Hồ Chí Minh [10] Nguyễn Thị Phương Hà Lý thuyết điều khiển tự động 1999 NXB Khoa học kỹ thuật [11] Nguyễn Văn Hoà Cơ sở lý thuyết điều khiển tự động 1998 NXB Khoa học kỹ thuật [12] Phạm Công Ngô Lý thuyết điều khiển tự động 1996 NXB Khoa học kỹ thuật [13] Phan Minh Thanh, Hồ Viết Bình Giáo trình Cơ sở cơng nghệ chế tạo máy 2013 NXB Đại học Quốc gia TPHCM [14] Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6121:2010 Dầu mỡ động vật thực vật - xác định trị số peroxide - phương pháp xác định điểm kết thúc chuẩn độ iốt [15] Trần Thanh Trúc Giáo trình cơng nghệ chế biến dầu mở thực phẩm 2005 Tài liệu nước ngoài: [16] Aladedunye, F A., & Przybylski, R Degradation and nutritional quality changes of oil during frying 2009 Journal of the American Oil Chemists' Society 86(2), 149-156 [17] Ali, Yusuf, Milford A Hanna, and Susan L Cuppett Fuel properties of tallow and soybean oil esters 1996 Journal of the American Oil Chemists Society 1557-1564 [18] Amany, M M Basuny1, Shaker, M Arafat, Azza, A A Ahmed Vacuum frying: an alternative to obtain high quality potato chips and fried oil 2012 [19] Ashokkumar, S., & Adler-Nissen, J Evaluating non-stick properties of different surface materials for contact frying 2011 Journal of food engineering, 105(3), 537-544 [20] Basiron, Yusof Palm oil production through sustainable plantations 2007 European Journal of Lipid Science and Technology 289 – 295 [21] Berk, Z Food process engineering and technology 2018 Academic press Trang 100 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Tấn Dũng [22] Chatlada Kusucharid1, Anuvat Jangchud and Porjai Thamakorn Changes in Characteristics of Palm Oil During Vacuum and Atmospheric Frying Conditions of Sweet Potato 2009 [23] Choe, E., & Min, D B Chemistry of deep‐fat frying oils 2007 Journal of food science, 72(5), 77 – 86 [24] Da Silva, P F., & Moreira, R G Vacuum frying of high-quality fruit and vegetablebased snacks 2008 LWT-Food Science and Technology, 41(10), 1758-1767 [25] Diamante, L M., Shi, S., Hellmann, A., & Busch, J Vacuum frying foods: products, process and optimization 2015 International Food Research Journal, 22(1) [25] Farinu, A., & Baik, O D Thermal properties of sweet potato with its moisture content and temperature 2007 International Journal of Food Properties, 10(4), 703-719 [27] Garayo, J., & Moreira, R Vacuum frying of potato chips 2002 Journal of food engineering, 55(2), 191 [28] Gupta, M K., Warner, K., & White, P J Frying technology and practices 2004 AOCS Publishing [29] Jennifer A Woolfe Sweet potato: An untapped food resource 1992 Cambridge University Press [30] Lemuel M Diamante Vacuum frying foods: products, process and optimization 2015 [31] Moreira, R G., Castell-Perez, M E., & Barrufet, M A Deep fat frying: Fundamentals and applications 1999 [32] Oke, E K., Idowu, M A., Sobukola, O P., Adeyeye, S A O., & Akinsola, A O Frying of food: a critical review 2018 Journal of culinary science & technology, 16(2), 107127 [33] Paulo F Da Silva, Rosana G Moreira Vacuum frying of high-quality fruit and vegetable-based snacks 2007 [34] Ramesh C Ray and K.I Tomlins Sweet Potato: Post Harvest Aspects in Food, Feed and Industry 2010 Nova Science Publishers, Inc [35] Shyu, S L., Hau, L B., & Hwang, L S Effect of vacuum frying on the oxidative stability of oils 1998 Journal of the American Oil Chemists' Society, 75(10), 1393-1398 [36] Stevenson, S G., Vaisey-Genser, M., & Eskin, N A M Quality control in the use of deep frying oils 1984 Journal of the American Oil Chemists Society, 61(6), 1102-1108 [37] V D Truong, R Y Avula, K V Pecota, and G C Yencho Sweetpotato Production, Processing, and Nutritional Quality 2018 John Wiley & Sons Ltd [38] Yagmur Ravli, Paulo Da Silva, Rosana G Moreira Two-stage frying process for high-quality sweet-potato chips 2013 Journal of Food Engineering [39] Yang, J., Park, H., Kim, Y., Choi, I., Kim, S and Choi, H Quality characteristics of vacuum-fried snacks prepared from various sweet potato cultivars 2012 Food Science Biotechnology 21: 525-530 [40] & Sons Zeb, A Food Frying: Chemistry, Biochemistry, and Safety 2019 John Wiley Trang 101 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Tấn Dũng PHỤ LỤC Phụ lục 1: Phiếu chuẩn bị cảm quan TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Khoa Cơng Nghệ Hóa học Thực phẩm Phịng thí nghiệm cảm quan PHIẾU CHUẨN BỊ Phép thử cho điểm thi hiếu Ngày thử: 20/7/2019 Sản phẩm: Khoai lang chiên chân không Mã hóa mẫu: Chế độ chiên (nhiệt độ, thời gian chiên) 90 C – 25 phút 90 C – 30 phút 95 C – 20 phút 95 C – 25 phút 100 C – 20 phút 100 C – 25 phút 105 C – 15 phút 105 C – 20 phút Trang 102 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Tấn Dũng Phụ lục 2: Phiếu đánh giá cảm quan TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Khoa Cơng Nghệ Hóa học Thực phẩm PHIẾU ĐÁNH GIÁ Phép thử cho điểm thi hiếu Mã số người thử: Ngày thử: 20/07/2019 Bạn nhận mẫu khoai lang chiên chân khơng mã hóa Bạn nếm mẫu từ trái sang phải cho biết mức độ ưa thích bạn mẫu lên thang điểm phần đánh giá bên cách đánh dấu chéo vào ô điểm mà bạn cho thích hợp Trong 1: Cực kì khơng thích 6: Hơi thích thích 2: Rất khơng thích 7: Thích 3: Khơng thích 8: Rất thích 4: Hơi khơng thích 9: Cực kì thích 5: Khơng thích khơng ghét Bạn vui lịng vị nước lọc trước sau lần nếm mẫu thử Bạn vị thêm lúc suốt trình thử mẫu Mã: 319 Cấu trúc: 9 Màu sắc: Mức độ ưa thích chung: Trang 103 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Tấn Dũng Mã: 520 Cấu trúc: 9 Màu sắc: Mức độ ưa thích chung: 9 Mã: 138 Cấu trúc: Màu sắc: Mức độ ưa thích chung: 9 9 Mã: 946 Cấu trúc: Màu sắc: Mức độ ưa thích chung: Trang 104 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Tấn Dũng Mã: 359 Cấu trúc: 9 Màu sắc: Mức độ ưa thích chung: 9 Mã: 761 Cấu trúc: Màu sắc: Mức độ ưa thích chung: 9 9 Mã: 275 Cấu trúc: Màu sắc: Mức độ ưa thích chung: Trang 105 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Tấn Dũng Mã: 582 Cấu trúc: 9 Màu sắc: Mức độ ưa thích chung: Trang 106 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Tấn Dũng Phụ lục 3: Kết phân tích số peroxide mẫu khoai lang chiên chân không Trang 107 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Tấn Dũng Phụ lục 4: Kết phân tích số peroxide mẫu khoai lang chiên thường Trang 108 ... công nghệ chiên chân không - Tổng quan nguyên liệu khoai lang - Xác lập thông số cần thiết cho tính tốn thiết kế - Tính tốn, thiết kế hệ thống chiên chân không - Chế tạo hệ thống chiên chân khơng... sản phẩm không ảnh hưởng tới sức khỏe người tiêu dùng Vì lý nêu nhóm em định lựa chọn đề tài “NGHIÊN CỨU, TÍNH TỐN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG CHIÊN CHÂN KHÔNG NĂNG SUẤT 20KG KHOAI LANG/ MẺ” nhằm... NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Mã số luận văn: 2019 - 15116123 NGHIÊN CỨU, TÍNH TỐN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG CHIÊN CHÂN KHÔNG NĂNG SUẤT 20KG KHOAI