Thiết kế dây chuyền công nghệ sản xuất nước mắm công suất 5 triệu lít/năm

MỤC LỤC

LỰA CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC MẮM

Nguyên liệu 2. Cá

- Nên sử dụng các loài cá nhỏ như vậy sẽ hạ được giá thành nguyên liệu và không tốn nhân công cho quá trình xử lý nguyên liệu, đồng thời kích thước nhỏ thì diện tích tiếp xúc giữa bề mặt cá và muối sẽ tăng lên, giảm nguy cơ cá bị thối. Nước mắm là sản phẩm của quá trình thủy phân Protein từ thịt cá thành các sản phẩm dạng trung gian như: polypeptit, dipeptit, pepton và sản phẩm cuối cùng là axit amin dưới tác dụng của hệ enzyme protease trong bản thân nguyên liệu cá và hệ enzyme từ các vi sinh vật có trong quá trình chế biến nước mắm.

Bảng 2.2.   Thành phần hóa học chính của cá[14]
Bảng 2.2. Thành phần hóa học chính của cá[14]

Sản phẩm

• Hương phó mát được hình thành từ các axit béo bay hơi phân tử lượng thấp và các Ketons ( xeton ). • Hương thịt được hình thành từ các Keton và Keton axit. Một số nghiên cứu sau đó thì đưa ra kết quả rằng các thành phần chất bay hơi trong nước mắm là các chất có phân tử lượng nhỏ dễ bay hơi và có mùi thơm như các axit amin bay hơi, axit hữu cơ, các este, aldehyt…. Theo nghiên cứu của Nonaka thì hàm lượng này gồm 12 loại gồm axit amin 4 loại, cacbonyl 6 loại, và amin 7 loại .Chất cacbonyl bay hơi. • Các axit bay hơi. • Các amin bay hơi. • Các chất trung tính bay hơi. Các thành phần này sẽ biến đổi theo từng giai đoạn trong sản xuất để đưa ra được hương vị đặc trưng nhất của nước mắm, tùy từng loại nguyên liệu, tùy từng sản phẩm ở các nước khác nhau, các địa phương khác nhau mà các chất có trong nước mắm khác nhau. Qua quá trình phân tích trên nhiều mẫu sản phẩm nước mắm khác nhau cho được các kết quả sau:. Bảng2.7: Thành phần chính của hương nước mắm Nha Trang[4]. TT Tên thành phần RT Hàm lượng %. methyl-3 pentenyl). Từ bảng trên cho thấy với nước mắm sản xuất theo phương pháp ngắn ngày cho 6 cấu tử thơm sau: 2-Furanmethanol, 2- Hexenoic acid, 2- Pentanoic acid, 2- Heptenol, Nonadecane, Octadecane1-clo.

Bảng 2.6 : Yêu cầu cảm quan của nước mắm Phú Quốc[18]
Bảng 2.6 : Yêu cầu cảm quan của nước mắm Phú Quốc[18]

Lựa chọn qui trình công nghệ

Nguyên tắc của phương pháp này là cho thêm nước lã vào chượp với tỉ lệ 20 – 40 % tùy theo từng loại cá và lượng muối đã dùng để muối cá ban đầu, nhằm làm nhạt muối để tăng cường sự hoạt động của enzyme và vi sinh vật. Do sản xuất với qui mô lớn, để đạt hiệu quả kinh tế cao hơn, dễ dàng cơ giới hóa, hiện đại hóa và đỡ tốn mặt bằng sản xuất em lựa chọn phương pháp sản xuất nước mắm ngắn ngày có bổ sung enzyme protease.

TÍNH CÂN BẰNG SẢN PHẨM

    Dựa trên cơ sở nguyên liệu cung cấp cho từng tháng, em lựa chọn khả năng sản xuất tháng cao nhất gấp đôi nguyên liệu cung cấp đều từng tháng. Đặng Văn Hợp thì 1 chu kỳ sản xuất chượp gây hương theo phương pháp cổ truyền có cải tiến có thời gian từ 3- 6 tháng, thời gian kéo rút gây hương từ 3 -15 ngày tùy thuộc vào chất lượng chượp. Trong quá trình kéo rút thu dịch lọc 2 thì một số protein trong bã 1 tiếp tục được thủy phân, đồng thời hàm lượng ẩm của bã 2 cũng giảm xuống chỉ khoảng 70.

    Bảng 3.1. Kế hoạch sản xuất của nhà máy
    Bảng 3.1. Kế hoạch sản xuất của nhà máy

    TÍNH VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ

      Nhà máy áp dụng phương pháp chế biến nước mắm cải tiến có sử dụng enzyme nên chế độ thủy phân êm dịu, nhiệt độ trong quá trình thủy phân là 450C, áp suất thường do vậy yêu cầu chịu nhiệt và áp suất của thiết bị không cao. Do yêu cầu của qui trình công nghệ chế biến nước mắm sử dụng enzyme kết hợp tiếp nhiệt, nhiệt độ trong quá trình thủy phân 450C do đó em chọn thiết bị thủy phân hình trụ, đáy hình cầu có đáy giả. Nước mắm sau khi pha đấu được đem đi lọc để loại bỏ các tạp chất, các vi sinh vật trong nước mắm nhằm ổn định nước mắm, kéo dài thời gian bảo quản và nâng cao chất lượng nước mắm.

      Hình 4.2: Máy rửa cá dạng thùng quay
      Hình 4.2: Máy rửa cá dạng thùng quay

      THIẾT KẾ XÂY DỰNG

      Chọn địa điểm xây dựng nhà máy

      Nhà máy được xây dựng trên khu đất hình chữ nhật bằng phẳng để giảm chi phí san lấp mặt bằng. +Do nhà máy sản xuất nước mắm thải ra khí gây mùi khó chịu cho nên cần đặt cách khu dân cư 1 km. + Nguồn nước thải được đưa qua bộ phận xử lý nước thải của nhà máy trước khi thải ra hệ thống thu gom nước thải của khu công nghiệp.

      Nguyên tắc bố trí tổng mặt bằng

      Được bố trí ở trung tâm nhà máy, bao gồm các hạng mục như: Kho nguyên liệu, phân xưởng thủy phân, phân xưởng gây hương và phân xưởng hoàn thiện sản phẩm. Nằm ở phía cuối nhà máy, cuối hướng gió chủ đạo, bao gồm: Trạm biến áp, xưởng cơ điện, nhà vệ sinh, khu xử lý nước sản xuất và sinh hoạt, khu xử lý nước thải và khu lò hơi. Vùng này bố trí kho chứa nước mắm thành phẩm, bãi để vỏ chai, hộp, bãi để xe ôtô chở hàng…ở bên phải và đằng nhà máy theo hướng từ cổng vào và sau khu nhà hành chính.

      Tính kích thước hạng mục các công trình 1. Khu vực xử lý nguyên liệu

        Khu vực hoàn thiện sản phẩm đặt 2 bể pha đấu sản phẩm, thùng pha muối sắt vào nước mắm, máy chiết chai , máy dán nhãn, cộng thêm diện tích để thao tác. Kết hợp với các cây cảnh làm nền mục đích tạo cho những người khách, bạn hàng của công ty cảm giác thoải mái thân thiện và có thể chiêm ngưỡng quang cảnh nhà máy. Từ kết quả thu được, nhận thấy việc thiết kế xây dựng nhà máy như trên là hoàn toàn hợp lý, phù hợp với chỉ tiêu thiết kế của các nhà máy trong công nghệ thực phẩm.

        TÍNH HƠI - LẠNH - ĐIỆN - NƯỚC

        Tính lượng hơi dùng cho toàn nhà máy

        Nhiệt dùng để nấu phá bã gồm nhiệt để nâng nhiệt độ của nước, bã lên 1000C và nhiệt dùng để giữ ở nhiệt độ này 45 phút. Thời gian cung cấp hơi để nâng nhiệt cho quá trình lên men là 1h, thời gian để nấu phá bã là 2h. Lượng hơi để vệ sinh sát trùng thiết bị, chai và cho các mục đích khác.

        Tính lượng nước sử dụng cho nhà máy

        Nước dùng cho vệ sinh phân xưởng lên men ngắn ngày Các thiết bị trong phân xưởng lên men ngắn ngày gồm 92 thiết bị lên men ngắn ngày, 2 thùng chứa nước muối, 4 bể chứa dịch lọc, 2 bể chứa nước thuộc. Phân xưởng lên men dài ngày gồm các thùng lên men dài ngày, 2 bể chứa nước mắm sau khi gây hương và các bể chứa nước bổi. Phân xưởng hoàn thiện gồm có 2 bể pha đấu nước mắm, 1 thùng pha nước muối, dây chuyền chiết chai, dập nắp, dán nhãn, 1 máy lọc khung bản.

        Tính điện tiêu thụ của toàn nhà máy

        • Tính điện năng tiêu thụ hàng năm

          Ngoài những hạng mục công trình kể trên kể trên, nhà máy còn có các loại phụ tải chiếu sáng khác như: đèn đường, đèn bao quanh các phân xưởng sản xuất chính, đèn chiếu sáng trong các thiết bị phụ trợ. Ngoài các thiết bị nhà máy còn phải trang bị các thiết bị phụ khác như: Quạt hút, quạt đẩy, bơm xử lý nước…Tất cả nhưng thiết bị phụ này ta lấy bằng 15% phụ tải động lực kể trên. Việc xác định hệ số công suất cosϕ để có biện pháp nâng cao cosϕ của nhà máy, nhằm mục đích giảm tổn thất điện áp, điện năng cho nhà máy.

          Bảng 6.2: Tính công suất chiếu sáng các công trình
          Bảng 6.2: Tính công suất chiếu sáng các công trình

          VỆ SINH AN TOÀN LAO ĐỘNG

          Vệ sinh

          - Các loại thiết bị, dụng cụ sản xuất, dụng cụ chứa đựng có bề mặt tiếp xúc trực tiếp với chượp và nước mắm phải được duy trì trong điều kiện vệ sinh; đảm bảo sạch trước khi sử dụng và rửa sau khi sử dụng. - Các cống rãnh thoát nước thải phải được quét dọn thường xuyên, đảm bảo không có bùn rác, không đọng nước, giảm thiểu mùi hôi. - Cơ sở phải có biện pháp hữu hiệu ngăn chặn được côn trùng, động vật gây hại xâm nhập vào khu vực sản xuất.

          An toàn lao động

          - Thiết bị, dụng cụ sau khi đã làm vệ sinh, khử trùng phải được cất giữ và bảo quản đúng nơi quy định. - Các khu vực chế biến, chứa thành phẩm, đóng gói….phải có quy định riêng phù hợp với điều kiện thực tế. - Công nhân khi vận hành phải được trang bị đầy đủ bảo hộ lao động, không bỏ vị trí khi đang làm việc, thực hiện nghiêm túc chế độ giao ca.

          MÔI TRƯỜNG VÀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ

          Các yếu tố ảnh hưởng đến môi trường

          Do đó đặc trưng của nước thải là hàm lượng COD, BOD cao, nồng độ muối cao.

          Phương pháp xử lý nước thải

          - Quá trình xử lý được thực hiện trong điều kiện nhân tạo bao gồm: hiếu khí có bể biophin, bể caroten, mương oxy hóa tuần hoàn, kỵ khí có thiết bị phân hủy, bể phân hủy hoặc lò phản ứng kỵ khí,…. Tuy nhiên cần lưu ý là nước thải nhà máy nước mắm có nồng độ muối cao, đây là yếu tố sẽ ảnh hưởng tới quá trình sinh trưởng của vi sinh vật trong bùn hoạt tính, làm giảm hiệu quả quá trình chuyển hóa của vi sinh vật. Do vậy để nâng cao hiệu quả quá trình xử lý nước thải thì vi sinh vật sử dụng trong bùn hoạt tính là những vi sinh vật chịu được nồng độ muối cao khoảng 4000 mg/l để có thể đảm bảo sự sinh trưởng và phát triển trong nước thải.

          Phương pháp xử lý nước thải của nhà máy nước mắm

            Song chắn rác (Inox) sẽ gạt rác có kích thước lớn, giấy, mảnh…Với phương pháp chắn rác bằng thủ công, rác được thu hồi được chuyển đến bãi vệ sinh thích hợp. Trong trường học làm lượng chất rắn ở dạng lơ lửng - khó lắng mà quá trình phân hủy bằng biện pháp sinh học hầu như chỉ giải quyết được chất hữu cơ dạng hòa tan tồn tại trong nước thải còn cao, để đảm bảo nước thải sau khi xử lý đạt yêu cầu phải có keo tụ. Không khí được đưa vào các máy nén khí có lưu lượng lớn, áp suất nhỏ qua các hệ thống phân phối khí ở đáy bể đảm bảo lượng O2 hòa tan > 2 mg/lít.

            Hình 8.2. Hệ thống xử lý nước thải  8.3.2. Thuyết minh công nghệ:
            Hình 8.2. Hệ thống xử lý nước thải 8.3.2. Thuyết minh công nghệ:

            TÍNH KINH TẾ

            Nội dung tính toán

              Chi phí sản xuất chung= CP khấu hao TSCĐ+ CP vật liệu bao bì+ CP dịch vụ mua ngoài (điện, than,.). Vì mục đích xã hội, góp phần cải thiện dinh dưỡng cộng đồng nên nước mắm 15 gN/l có bổ sung muối sắt cũng bán ra với giá 8500 đồng. - Các thu nhập khác (phế phẩm nhà máy nước mắm phục vụ cho ngành chăn nuôi nên không phải đóng thuế tiêu thụ đặc biệt).

              Bảng 9.2. Bảng chi phí đầu tư thiết bị
              Bảng 9.2. Bảng chi phí đầu tư thiết bị