4.1.Kế hoạch sản xuất của nhà máy
Năng suất của nhà máy:
- Sản phẩm đồ hộp nước dứa ép, năng suất: 22 tấn nguyên liệu/ca.
- Sản phẩm mứt xoài nhuyễn, năng suất: 80 Đvsp/ngày.
Bảng 4.1.Bảng nhập nguyên liệu của nhà máy
Nguyên liệu Dứa Xoài Sản phẩm Dứa Xoài
Mỗi năm nhà máy hoạt động 283 ngày (trừ những ngày lễ và ngày nghỉ), mỗi ngày làm việc 16 giờ, chia làm 2 ca. Riêng tháng 10 nhà máy nghỉ sản xuất nước dứa ép và tháng 11 nghỉ sản xuất mứt xồi nhuyễn để bảo dưỡng máy móc, thiết bị.
Dứa
Bảng 4.3.Bảng làm việc của nhà máy
11 26 52 12 27 54 Cả năm 283 566
Thiết kế nhà máy chế biến rau quả SVTH: Đặng Thị Hạnh_Lớp 09H2B
Đồ án tốt nghiệp 30 GVHD: ThS.Trần Thế Truyền Xoài 2 5 5 0 24 48 2 7 5 4 2 5 5 0 25 50 2 6 5 2 2 6 5 2 27 54 26 52 26 52 0 2 7 5 4 283 566
- Tổng số ngày làm việc trong 1 năm: 283 ngày.
- Tổng số ca: 566 ca.
4.2.Tính cân bằng vật chất cho sản phẩm nước dứa ép
4.2.1.Các thông số kỹ thuật ban đầu
- Năng suất thiết kế: 22 tấn nguyên liệu/ca = 22000 kg nguyên liệu/ca
- Mỗi ngày làm việc 2 ca, mỗi ca làm việc 8 giờ
- Chọn hộp chứa sản phẩm là N0 - 08 bằng sắt tây, sơn vecni có thể tích là 353ml, chọn thể tích nước ép rót vào mỗi hộp là 330ml.[14]
- Thành phần xirô phối trộn vào có nồng độ là 25 % trong đó :
+ Axit citric chiếm 1% khối lượng xirô
+ Kali sorbate chiếm 2% khối lượng xirô
- Lượng chất Diatomit bổ sung là : 0,912kg / 100 lít thành phẩm [26]
- Lượng enzym pectinase bổ sung vào trong công đoạn ủ là 0,57kg/100 lít thành phẩm.[26]
- Khối lượng trung bình của quả dứa: 500 g [6]
Bảng 4.4.Tính chất ngun liệu trong quy trình nước dứa ép
Tính chất của nguyên liệu Độ Brix
pH
Bảng 4.5.Yêu cầu chất lượng sản phẩm.
Tính chất sản phẩm Giá trị
Đồ án tốt nghiệp
4.2.2.Tính cân bằng vật chất
Bảng 4.6.Hao hụt của nguyên liệu qua các công đoạn
STT Công đoạn
1 Bảo quản tạm
2 Phân loại, lựa chọn
3 Bỏ cuống, chồi
4 Ngâm rửa
5 Gọt vỏ, đột lõi
6 Nghiền xé
7 Ép
Lượng nước dứa thu được sau khi qua các cơng đoạn tính theo cơng thức:
Trong đó:
x1, x2, …,xn: phần trăm tiêu hao so với công đoạn trước đó.
4.2.2.1.Bảo quản tạm
- Lượng nguyên liệu vào: mnguyenlieu = mtr0 = 22000 (kg/ca), hao hụt: i0 = 0,5 %.
- Lượng sản phẩm ra: ms0 = mtr0 × 100− i0 100
= 22000 × 100 − 0,5
100 = 21890 (kg/ca)
4.2.2.2.Phân loại, lựa chọn
Đồ án tốt nghiệp 32 GVHD: ThS.Trần Thế Truyền
- -
Lượng nguyên liệu vào: mtr1 = 21890 (kg/ca), hao hụt: i1
Lượng sản phẩm ra: ms1 = mtr1 ×
=1%.
4.2.2.3.Bỏ cuống, chồi
- Lượng nguyên liệu vào: mtr2 = ms1 = 21671,10 (kg/ca), hao hụt: i2 = 10 %.
- Lượng sản phẩm ra: ms2= mtr2 ×
4.2.2.4.Ngâm rửa
- Lượng nguyên liệu vào: mtr3= ms2 = 19503,99 (kg/ca), hao hụt: i3 = 0,2 %. - Lượng sản phẩm ra: ms3 = mtr3 × 100 − i
3 =19503,99× 100 − 0,2
=19464,98(kg/ca)
100100
4.2.2.5.Gọt vỏ, đột lõi
- Lượng nguyên liệu vào: mtr4= ms3 = 19464,98 (kg/ca), hao hụt: i4 = 30%.
- Lượng sản phẩm ra: ms4 = mtr4× 100− i4 100 =19464,98× 100 −30 100 =13625,49(kg/ca) 4.2.2.6.Nghiền xé - -
Lượng nguyên liệu vào: mtr5 = ms4 = 13625,49 (kg/ca), hao
Lượng sản phẩm ra: ms5 = mtr5 ×
hụt: i5 = 1%.
4.2.2.7.Ép
- Lượng nguyên liệu vào: mtr6 = ms5 = 13489,24 (kg/ca), hao hụt: i6= 20%.
- Lượng sản phẩm ra: ms6 = mtr6
4.2.2.8.Gia nhiệt
- Lượng nguyên liệu vào: mtr7 = ms6 = 10791,39 (kg/ca), hao hụt: i7 = 0,5%.
- Lượng sản phẩm ra: ms7 = mtr7 ×
4.2.2.9.Lọc
- Lượng nguyên liệu vào: mtr8 = ms7= 10737,43 (kg/ca), hao hụt: i8 = 1%.
Thiết kế nhà máy chế biến rau quả SVTH: Đặng Thị Hạnh_Lớp 09H2B
Đồ án tốt nghiệp 33 GVHD: ThS.Trần Thế Truyền
4.2.2.10.Phối trộn
- Lượng nguyên liệu vào: mtr9 = ms8= 10630,06 (kg/ca), hao hụt: i9 = 0,2%.
- Xirơ có nồng độ là 250Bx, nước ép dứa là 130Bx. Nước dứa sản phẩm có nồng độ là 200Bx.
Ta có cơng thức : C
xirơ
Thay số vào ta được:
mxirơ= (0,2 − 0,13)0,25 0,25
10630,06
− 0,2 =14882,08 (kg/ca)
Trong đó: + Hàm lượng axit citric: 0,01×14882,08 = 148,82 (kg/ca)
+ Hàm lượng kali sorbate: 0,02×14882,08 = 297,64 (kg/ca) Ta có khối lượng nước dứa sau khi phối trộn tính cả hao hụt là:
ms9 = (mxirơ + mtr9 )
4.2.2.11.Rót hộp, ghép nắp
- Lượng nguyên liệu vào: mtr10 = ms9= 25461,12 (kg/ca), hao hụt: i10 = 1%.
- Lượng sản phẩm ra: ms10=mtr10× 100 − i10
100 =25461,12× 100−1100 100
= 25206,51(kg/ca)
4.2.2.12.Thanh trùng, làm nguội
- Lượng nguyên liệu vào: mtr11 = ms10= 25461,12 (kg/ca), hao hụt: i11 = 0,5%.
- Lượng sản phẩm ra: ms11=mtr11× Ta có:
=25206,51× 100 − 0,5
100 = 25080,48 (kg/ca)
- Khối lượng riêng của dung dịch đường 20% là: 1082,87 (kg/m3) [15]
- Thể tích của sản phẩm được sản xuất trong 1 ca là: V =25080,48 1000
1082,87 = 23161,11 (lít/ca)
Thiết kế nhà máy chế biến rau quả SVTH: Đặng Thị Hạnh_Lớp 09H2B
Đồ án tốt nghiệp 34 GVHD: ThS.Trần Thế Truyền
Ta có lượng sản phẩm sau khi đã qua cơng đoạn hồn thiện sản phẩm là : Vthanhpham= 23161,11 ×
4.2.3.Chi phí hộp
= 23045,31( lít/ca)
Đối với sản phẩm đồ hộp nước dứa ép được đóng hộp số 8 có thể tích sản phẩm 330ml thì số hộp cần cho 1h sản xuất là :
trịn thành 8907 hộp/h. (Với: 1,08287 kg/lít là khối lượng riêng của sản phẩm). Giả sử hao hụt do hư hỏng là: 4%.
Lượng hộp thực tế là: 8907 ×
Bảng 4.7.Tổng hợp lượng nguyên liệu, sản phẩm trong 1 giờ, 1 ca sản xuất.
STT Nguyên liệu, sản phẩm
1 Dứa nguyên liệu
2 Bảo quản tạm
3 Phân loại lựa chọn
4 Bỏ cuống, chồi 5 Ngâm, rửa 6 Gọt vỏ, đột lõi 7 Nghiền xé 8 Ép 9 Gia nhiệt 10 Lọc 11 Phối trộn Xirơ Kali sorbate Axit citric 12 Rót hộp, ghép nắp
Thiết kế nhà máy chế biến rau quả SVTH: Đặng Thị Hạnh_Lớp 09H2B
Đồ án tốt nghiệp
13 Thanh trùng, làm nguội 14 Hồn thiện sản phẩm 15 Thành phẩm
4.3.Tính cân bằng vật chất cho sản phẩm mứt xồi nhuyễn
4.3.1.Các thơng số kỹ thuật ban đầu
- Năng suất của dây chuyền mứt xoài nhuyễn: 80 Đvsp/ngày = 40 Đvsp/ca.
- Đối với đồ hộp mứt quả thì dùng hộp số N0-8 là hộp tiêu chuẩn.
- Kích thước hộp N0-8 như sau:
+ Thể tích hộp: 353 cm3 + Trọng lượng: 80 gam + Đường kính ngồi: 102,3 mm + Chiều cao ngoài: 52,8 mm
Đối với đồ hộp từ rau quả ngâm nước đường, rau quả dầm dấm, sản phẩm nước quả nectar, sản phẩm cơ đặc có đường hoặc khơng thì dùng đơn vị hộp tiêu chuẩn là 400 gam sản phẩm. [14, tr 17]
- Cứ 1000 hộp tiêu chuẩn là 1 Đvsp, vậy 40 Đvsp có: 40 x1000 = 40000 hộp/ca
- Mỗi hộp tiêu chuẩn có 400g (0,4 kg) sản phẩm, do đó 40000 hộp có :
40000 0,4 = 16000 (kg sản phẩm/ca) = 2000 (kg sản phẩm/h).
- Hàm lượng chất khơ của pure xồi là 15 %, hàm lượng chất khô của sản phẩm là 69 %, hàm lượng chất khô của xirô đường là 70%, đường sử dụng có W = 2%.[7]
- Khối lượng trung bình của quả xồi: 300 g [3]
Bảng 4.8.Tổn thất trong quá trình sản xuất mứt xồi.
STT Cơng đoạn 1 Bảo quản tạm, dấm chín 2 Rửa sơ bộ 3 Lựa chọn, phân loại 4 Rửa 5 Bổ quả, loại hạt
Đồ án tốt nghiệp
6 Chần 7 Chà
4.3.2.Tính cân bằng vật chất
Để cho việc tính tốn dễ dàng và thuận lợi ta tính cho 1000 kg nguyên liệu/h.
4.3.2.1.Lượng nguyên liệu thu nhận vào nhà máy: G1=1000 (kg/h).
4.3.2.2.Bảo quản tạm, dấm chín
Lượng xoài sau khi bảo quản: G2 = G1 100 −1
100 = 1000 =99
0 (kg/h).
4.3.2.3.Rửa sơ bộ
Lượng xoài sau khi rửa lần 1: G3 = G2 (kg/h).
4.3.2.4.Lựa chọn, phân loại
Lượng xoài sau công đoạn này: G4= G3 100−2
100 =988,02 100 100
100− 2
= 968,26 (kg/h).
4.3.2.5.Rửa
Lượng xoài sau khi rửa: G5 = G4 100 − 0,5
100 =968,26 (kg/h).
4.3.2.6.Bổ quả, loại hạt
Lượng xoài sau công đoạn này: G6 =G5 100 − 30
100 = 963,42 =674,3
9 (kg/h).
4.3.2.7.Chần
Lượng xoài sau chần: G7 = G6 100−2
100 =674,39 =660,90 (kg/h).
4.3.2.8.Chà
Lượng pure xoài sau chà: G8 = G7 100
100− 5 = 660,90 100
100− 5 = 627,86 (kg/h).
Thiết kế nhà máy chế biến rau quả SVTH: Đặng Thị Hạnh_Lớp 09H2B
Đồ án tốt nghiệp 37 GVHD: ThS.Trần Thế Truyền
Khối lượng chất khơ trong pure xồi: Gck = G7 15 10 0
=
627,86 =94,18(kg/h).
4.3.2.9.Phối trộn 1
Sản xuất mứt xoài phối chế theo tỉ lệ: pure - đường = 1 - 1. Do vậy ta có lượng đường cần dùng là: Gđường = 627,86 (kg/h). Đường có độ ẩm W = 2% nên có khối lượng chất khơ trong dịch xirơ đường:
G10 = Gđường
98
100 =627,86 =615,30 (kg/h). Nước đường sử dụng để phối chế có nồng độ 70% nên :
Lượng xirô đường cần dùng: G11= G10 =879,00(kg/h).
* Lượng nước dùng để hịa xirơ: G12= G11 - G10 = 879,00 − 615,30 = 263,70 (kg/h).
* Lượng axit citric sử dụng: tỷ lệ axit citric sử dụng = 0,5% (pure xoài + lượng đường): G13 = 0,5
Lượng dịch thu được sau khi phối chế:
G14 = (G7 +− 0,2 879,00 + 6,28) 100
100
=1510,11(kg/h).
Hàm lượng chất khơ của pure xồi khi bổ sung dịch xirô vào:
G15 47,40 %
4.3.2.10.Cô đặc
Để sản phẩm đạt nồng độ chất khơ là 69% thì lượng nước cần tách ra:
G16 = G14
Lượng bán thành phẩm thu được sau cô đặc:
G17 = (G14 − G16 ) 100100− 3 = (1510,11− 472,73) 100
100− 3 = 1006,26 (kg/h).
4.3.2.11.Phối trộn 2
Theo dây chuyền sản xuất, lượng nguyên liệu đem đi phối trộn bao gồm: pure xồi, natribenzoate, pectin, xirơ, vitamin C.
Thiết kế nhà máy chế biến rau quả SVTH: Đặng Thị Hạnh_Lớp 09H2B
Đồ án tốt nghiệp 38 GVHD: ThS.Trần Thế Truyền
- Hàm lượng pectin dùng trong mứt và mứt đông trong khoảng 0,1- 0,4%. Lượng pectin sử dụng trong sản phẩm là: Mpec=
- Lượng muối sorbate sử dụng chiếm 0,05% khối lượng sản phẩm mứt xoài. Lượng muối sorbate sử dụng là: Mmuối=
Vậy: Tổng lượng nguyên liệu cho vào: 1006,26 + 3,02 + 0,50 = 1009,78 (kg/h). Lượng sản phẩm đi ra: G18=
4.3.2.12.Đồng hóa
Lượng sản phẩm sau đồng hóa : G19 = G18 100 − 0,5 100 =1004,73 999,71 (kg/h). 4.3.2.13.Rót hộp, ghép nắp Lượng sản phẩm sau rót hộp, ghép nắp: G20=G19 100 −1 = 100 999,71 =989,71 (kg/h). 4.3.2.14.Thanh trùng, làm nguội
Lượng sản phẩm sau thanh trùng, làm nguội:
G21= G20 100 − 0,3 = 989,71 100 − 0,3
= 986,74 (kg /h).
100 100
4.3.2.15.Hoàn thiện sản phẩm
Lượng sản phẩm sau khi hoàn thiện sản phẩm : G22 = G21 100 − 0,2
100 =986,74 984,77 (kg/h). Vậy: với 1000kg nguyên liệu thu được 984,77 kg mứt nhuyễn/h
2000 1000
Để thu 2000 kg mứt nhuyễn/h cần = 2030,93 kg nguyên liệu/h. Dựa vào năng suất của dây chuyền ta có tiêu hao ngun liệu qua các cơng đoạn được thể hiện ở bảng 4.10.
4.3.3.Chi phí hộp
Đồ án tốt nghiệp 39 GVHD: ThS.Trần Thế Truyền
Đối với sản phẩm mứt xoài nhuyễn đóng hộp được chứa trong hộp số 8 có khối lượng tịnh 400g thì số hộp cần cho cơng đoạn chiết rót trong 1 giờ (2030,34 kg sản phẩm) là: 2030,34/0,4 = 5075,85 (hộp/h). Ta làm tròn thành 5076 (hộp /h) Giả sử hao hụt do hư hỏng là: 4%.
Lượng hộp thực tế là: 5076100 96
= 5287,50 (hộp/h). Ta làm tròn thành 5288(hộp/h).
Bảng 4.10.Tổng hợp lượng nguyên liệu, sản phẩm trong 1 giờ, 1 ca sản xuất.
STT Nguyên liệu, sản phẩm
1 Nguyên liệu
2 Bảo quản, dấm chín
3 Rửa sơ bộ
4 Lựa chọn, phân loại
5 Rửa 6 Bổ quả, loại hạt 7 Chần 8 Chà 9 Phối trộn 1 10 Cơ đặc Lượng xirơ Nước Axit citric 11 Phội trộn 2 Pectin Muối sorbate 12 Đồng hóa 13 Rót hộp 14 Thanh trùng 15 Hồn thiện sản phẩm
Thiết kế nhà máy chế biến rau quả
Đồ án tốt nghiệp 40 GVHD: ThS.Trần Thế Truyền
16 Thành phẩm kg 2000 16000
Chương 5