STT Công đoạn Tỷ lệ hao hụt Kí hiệu
1 Tiếp nhận nguyên liệu 1 X1
2 Cắt nhỏ 2 X2 3 Xay thô 2 X3 4 Phối trộn 1 X4 5 Hấp sơ bộ 1 X5 6 Định hình 2 X6 7 Hấp chín-Làm nguội 1 X7 8 Cấp đông IQF 1 X8
9 Kiểm tra-bao gói 0,5 X9
10 Dò kim loại 0,5 X10
11 Đóng thùng 0,5 X11
12 Bảo quản 0,5 X12
- Cơng thức tính tốn khối lƣợng ngun liệu đi vào ở mỗi công đoạn:
)
Trong đó:
Gnv: lƣợng cá ban đầu của cơng đoạn thứ n.
Gnr: lƣợng sản phẩm tạo thành của công đoạn thứ n. xn: lƣợng hao hụt của công đoạn thứ n.
4.2.1 Tiếp nhận surimi
Lƣợng nguyên liệu surimi vào: 𝐺1𝑣 = 𝐺 = ) Lƣợng nguyên liệu surimi sau công đoạn tiếp nhận:
𝐺 𝐺 ) ) )
Lƣợng nguyên liệu hao hụt: ΔG1 = 1066,67 – 1057,07 = 9,6 (kg/h)
4.2.2 Cắt nhỏ
Lƣợng nguyên liệu surimi đi vào công đoạn cắt nhỏ G2v = G1r =1056,00 ) Lƣợng nguyên liệu surimi sau công đoạn cắt nhỏ:
𝐺 𝐺 ) ) )
Lƣợng nguyên liệu hao hụt: ΔG2= 1056,00 – 1034,88 = 21,12 )
4.2.3 Xay thô
Lƣợng nguyên liệu surimi đƣa vào xay thô
G3v =G2r = 1034,88 ) Lƣợng nguyên liệu surimi sau xay thô
𝐺 𝐺 ) ) ) 4.2.4 Phối trộn
Lƣợng nguyên liệu đi vào công đoạn xay nhuyễn cùng phụ gia,gia vị: G4v =G3r = 1014,18 ) Bảng 4. 2 Tỷ lệ thành phần phối trộn Thành phần Tỉ lệ Khối lƣợng (kg/h) Surimi 100% 1014,18 Muối 1% 10,14 Đƣờng 1% 10,14 Tinh bột 3% 30,42 Lòng trắng trứng 6% 60,85 Hành tỏi 5% 50,71 Sorbitol 4% 40,57 Đá vảy 10% 101,42 Chất phụ gia khác 1% 10,14
Lƣợng nguyên liệu sau công đoạn phối trộn (hao hụt quá trình):
G’4r =G4v + Gmuối + Gđƣờng + Gtb + Gltt + Ght + Gsorbitol + Gđv + Gpg
G’4r=1014,18+15,21+15,21+30,42+60,85+50,71+40,57+101,42+10,14 =1338,71 ) Lƣợng nguyên liệu sau công đoạn phối trộn (hao hụt công đoạn):
𝐺 ) ) )
Lƣợng nguyên liệu hao hụt:
ΔG4 = 1338,71 – 1311,94 = 26,77 )
4.2.5 Hấp sơ bộ
Lƣợng nguyên liệu đi vào ở công đoạn hấp sơ bộ: G5v =G4r = 1311,94 ) Lƣợng nguyên liệu sau công đoạn hấp sơ bộ:
𝐺 𝐺 ) ) )
Lƣợng nguyên liệu hao hụt: ΔG5 = 1311,94 – 1298,82 = 13,12 )
4.2.6 Định hình
Lƣợng nguyên liệu đi vào ở cơng đoạn định hình: G6v =G5r = 1298,82 )
Tỷ lệ vỏ ngoài và nhân: 70:30 (Trong một bao gói, một nửa sản phẩm nhân phomai, một nửa sản phẩm nhân trứng muối) lƣợng nhân phô mai đƣợc sử dụng trong quá trình tạo viên
Gphomai 𝐺 𝑣 ( )
Thành phần hao hụt của nhân phô mai ( sốt trứng muối) sau quá trình cắt nhỏ là 2%. Lƣợng phomai thực tế cần thiết sử dụng trong quá trình tạo nhân :
Gphomai tt= Gphomai =556,64
= 567,77 )
Bảng 4. 3 Tỷ lệ nguyên liệu làm vỏ và nhân trong quá trình tạo viên
STT Nguyên liệu Tỷ lệ Khối lƣợng (kg/h)
1 Surimi sau khi phối trộn 70% 1298,82
2 Phomai 30% 556,64
3 Trứng muối 30% 556,64
Tổng khối lƣợng nguyên liệu đƣa vào quá trình tạo viên
𝐺 𝐺 Gphomai = )
Lƣợng ngun liệu sau cơng đoạn định hình:
𝐺 𝐺 ) ) )
Lƣợng nguyên liệu hao hụt: ΔG6 = 1855,46 – 1818,35 = 37,11 )
4.2.7 Hấp chín-Làm nguội
G7v =G6r = 1818,35 ) Lƣợng ngun liệu sau cơng đoạn hấp chín-làm nguội:
𝐺 𝐺 ) ) )
Lƣợng nguyên liệu hao hụt: ΔG7 = 1265,21 – 1252,56 = 18,18 )
4.2.8 Cấp đông IQF
Lƣợng nguyên liệu đi vào công đoạn cấp đông G8v =G7r = 1800,17 ) Lƣợng nguyên liệu sau công đoạn cấp đông:
𝐺 𝐺 ) ) )
Lƣợng nguyên liệu hao hụt: ΔG8 = 1800,17 – 1782,17 = 18,00 )
4.2.9 Kiểm tra-Bao gói
Lƣợng nguyên liệu đi vào cơng đoạn kiểm tra-bao gói G9v =G8r = 1782,17 ) Lƣợng ngun liệu sau cơng đoạn kiểm tra-bao gói
𝐺 𝐺 ) ) )
Lƣợng nguyên liệu hao hụt: ΔG9 = 1240,03 – 1233,83= 8,91 ( )
Sản phẩm đƣợc bao gói bằng bao bì với khối lƣợng mỗi bao bì sản phẩm là 500g/bì. Số lƣợng bao bì cần dùng =
)
Giả sử hao hụt bao bì trong cơng đoạn này là 2%. Lƣợng bao bì thực tế cần sử dụng
) 4.2.10 Dò kim loại
Lƣợng ngun liệu đi vào cơng đoạn dị kim loại: G10v =G9r = 1773,26 ) Lƣợng ngun liệu sau cơng đoạn dị kim loại:
𝐺 𝐺 ) ) )
Lƣợng nguyên liệu hao hụt: ΔG10 = 173,26 – 1764,39 = 8,87 (kg/h)
4.2.11 Đóng thùng
Lƣợng nguyên liệu đi vào cơng đoạn đóng thùng: G11v =G10r = 1764,39 ) Lƣợng nguyên liệu sau cơng đoạn đóng thùng:
Lƣợng nguyên liệu hao hụt: ΔG11 = 1764,39 – 1755,57 = 8,82 )
Sản phẩm đƣợc đóng trong thùng carton với số lƣợng 20 gói sản phẩm/thùng, mỗi gói 500g.
Lƣợng ngun liệu đi vào cơng đoạn đóng thùng: G11v =1764,39 ) Số lƣợng bao bì cần dùng:
)
Giả sử hao hụt bao bì trong cơng đoạn này là 2% Số lƣợng bao bì thực tế cần dùng: ) 4.2.12 Bảo quản
Lƣợng nguyên liệu đi vào công đoạn bảo quản G12v =G11r = 1755,57 ) Lƣợng nguyên liệu sau công đoạn bảo quản
𝐺 𝐺 ) ) )
Lƣợng nguyên liệu hao hụt: ΔG12 = 1755,57 – 1746,79 = 8,77 )
4.3 Tổng kết cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất
4.3.1 Nguyên liệu
Bảng 4. 4 Tổng kết nguyên liệu cho sản phẩm STT Công đoạn Nguyên liệu STT Công đoạn Nguyên liệu
vào (kg/h)
Nguyên liệu vào (kg/ca)
Nguyên liệu vào (kg/ngày)
1 Tiếp nhận nguyên liệu 1066,67 8000 16000
2 Cắt nhỏ 1056,00 7920 15840 3 Xay thô 1034,88 7761,60 15523,2 4 Phối trộn Muối 15,21 114,075 228,15 Đƣờng 15,21 114,075 228,15 Tinh bột 30,42 228,15 456,30 Lòng trắng trứng 60,85 456,375 912,75 Hành tỏi 50,71 380,325 76,65 Sorbitol 40,57 304,275 608,55 Đá vảy 101,42 760,65 1521,30 Chất phụ gia khác 10,14 76,05 152,10 5 Hấp sơ bộ 1311,94 9839,55 19679,10 6 Định hình 1298,82 9741,15 19482,30 7 Hấp chín-làm nguội 1818,35 13637,63 27275,25 8 Cấp đông IQF 1800,17 13501,28 27002,55
9 Kiểm tra bao gói 1782,17 13366,28 26732,55
10 Dò kim loại 1773,26 13299,45 26598,90
11 Đóng thùng 1764,39 13232,93 26465,85
Bảng 4. 5 Tổng kết cân bằng bao bì cho sản phẩm tơm viên 2 nhân
STT Loại bao bì Năng suất
(bao,thùng/h) Năng suất (bao,thùng/ca) Năng suất (bao,thùng/ngày) 1 Bao bì PE 3636 27270 54540 2 Thùng carton 90 675 1350
CHƢƠNG 5 TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ
5.1. Ngu n tắc chọn và cách tính số lƣợng má móc thiết bị
5.1.1 Ngu ên tắc chọn
- Máy móc, thiết bị phải đảm bảo chất lƣợng sản phẩm cao. - Tiêu hao lãng ph nguyên liệu ít.
- Thiết bị làm việc liên tục.
- Cấu tạo đơn giản, t tốn diện t ch, t tiêu hao năng lƣợng nhất có thể. - Vật liệu cấu tạo nên thiết bị phải bền, an toàn với thực phẩm.
- Bố tr thiết bị phải phù hợp với quy trình cơng nghệ, nhà xƣởng, đảm bảo t nh liên tục dây chuyền, tiết kiệm diện tích chiếm chỗ.
5.1.2 ách t nh số lượng má móc thiết bị.
- Đối với thiết bị làm việc liên tục:
- Đối với thiết bị làm việc không liên tục:
Trong đó:
n: số máy móc và thiết bị yêu cầu.
N: năng suất giờ của dây chuyền ở từng công đoạn. M: năng suất giờ của thiết bị.
V: thể t ch làm việc của thiết bị.
τ: thời gian tổng cộng của mỗi chu kỳ làm việc của máy. Thơng thƣờng nếu n tính ra sẽ đƣợc làm trịn.
5.2 Tính chọn thiết bị của dây chuyền sản xuất
5.2.1 Bàn tháo block
- Mô tả: Surimi đông lạnh đƣợc công nhân tháo block trƣớc khi đi vào công đoạn cắt nhỏ.
Bảng 5. 1 Thông số kỹ thuật bàn tháo block
K ch thƣớc (mm) 1800x800x850
Số chân 4
Số lƣợng 1
- Tính số thiết bị
Năng suất vào cơng đoạn: 𝐺 = 1066.67 (kg/h) [Bảng 4.4,trang 42] Năng suất làm việc của công nhân: 300 (kg/h).
Số công nhân cần cho công đoạn: X=
= 3,81
5.2.2 Thiết bị cắt nhỏ
- Ngu n tắc hoạt động: Surimi đông lạnh cho vào máy cắt. Khi nút điều chỉnh đã đƣợc vặn theo đúng k ch thƣớc, phần mặt phẳng bàn đỡ thịt tiến về trƣớc hay lùi về sau để tạo ra khoản hở so với phần lƣỡi dao, khoản hở này ch nh là độ dày của miếng surimi đƣợc cắt ra. Hoàn tất việc điều chỉnh cho phần surimi cần cắt trƣợt lên máng. Sau đó nhấn cơng tác bật máy, lƣỡi dao của thiết bị sẽ quay nhanh với tốc độ liên tục. Khi surimi trƣợt qua lƣỡi dao sẽ bị cắt thành từng lát mỏng và di chuyển về hƣớng tháo liệu.
Bảng 5. 2 Thông số kỹ thuật thiết bị cắt surimi
Model BQK-553
Số dao 6
Năng suất 500-3000
K ch thƣớc (mm) 1265x1015x1850 - Tính số thiết bị
Năng suất công đoạn: G2v= 1034,88 kg/h [Bảng 4.4, trang 42]
Số thiết bị cần dùng Chọn 1 thiết bị
5.2.3 Thiết bị xa thô
- Nguyên tắc hoạt động: Hỗn hợp đƣợc đƣa vào cửa nhập liệu, đƣợc hệ thống trục vít đẩy đi đến lƣỡi dao cắt đồng trục với trục vít và sẽ đƣợc cắt nhỏ, sát ph a sau lƣỡi dao có tấm chắn dạng 1 tấm rây (nguyên liệu có k ch thƣớc nhỏ hơn k ch thƣớc lỗ trên tấm chặn sẽ lọt qua, nếu không sẽ bị giữ lại và tiếp tục cắt). Nguyên liệu sau khi xay có k ch thƣớc 3 – 5 mm.
Bảng 5. 3 Thông số kỹ thuật thiết bị xay thô
Model FK-632 Công suất (kW) 4 Tốc độ quay (vòng/phút) 200 K ch thƣớc (mm) 800x500x1000 Năng suất (kg/h) 800-1000 - Tính số thiết bị
Năng suất vào công đoạn: G3v= 1014.18(kg/h) [Bảng 4.4, trang 42]
Số thiết bị cần dùng: = Chọn 1 thiết bị
5.2.4
Hình 5. 2 Thiết bị cắt nhỏ
theo đúng quy định, đóng nắp và bật dao quay ở tốc độ 4, chảo quay ở tốc độ 2. Ở tốc độ quay này, sẽ phá vỡ cấu trúc của thịt đồng thời trộn đều tất cả các thành phần. Sau thời gian nhất định, ta sẽ thu đƣợc một dạng nhũ tƣơng đồng nhất. Trong quá trình quay, ma sát lớn sẽ làm tăng nhiệt độ nguyên liệu. Nên yếu tố nhiệt độ trong quá trình xay đƣợc theo dõi chặt chẽ. Quan sát theo dõi nhiệt độ trên màn hình hiển thị để biết thời điểm dừng băm trộn và đƣa sản phẩm ra thùng chứa.
Bảng 5. 4 Thông số kỹ thuật thiết bị nghiền trộn
Model YNS 121 Thể t ch (l t) 210 Hệ số chứa (%) 85 K ch thƣớc (mm) 2590x1870x1770 Cơng suất (kW) 34,5 - Tính số thiết bị
Lƣợng nguyên liệu đi vào công đoạn xay nhuyễn (kể cả gia vị, phụ gia): G4v= 1379,27 (kg/h) [Bảng 4.4, trang 42]
Vì đây là thiết bị làm việc khơng liên tục ( mỗi chu kì 15 phút) nên: Số thiết bị cần dùng
Chọn 2 thiết bị
5.2.5 Thiết bị hấp sơ bộ
- Ngu n tắc hoạt động: Nhiệt đƣợc cấp từ lò hơi qua các ống dẫn nhiệt và truyền
vào trong buồng hấp. Nhiệt độ và áp lực hơi đƣợc điều chỉnh ổn định. Bán thành phẩm đi lần lƣợt vào buồng hấp ch n rồi vào buồng làm mát, khơng kh nóng và lạnh thổi qua đƣờng ống dẫn và truyền qua các ống trong buồng. Tại đây có sự thay đổi đột ngột về nhiệt độ nên cần phải quan tâm đến hình dạng của bán thành phẩm có thể bị thay đổi.
Bảng 5. 5 Thông số kỹ thuật thiết bị hấp băng tải
Model YNCS 108
Năng suất (kg/h) 700-800
K ch thƣớc (mm) 18000x2000x1885
Cơng suất 3
- Tính số thiết bị
Năng suất vào công đoạn là G5V = 1351,68 (kg/h) [Bảng 4.4, trang 42]
Số thiết bị cần dùng
Hình 5. 4 Thiết bị nghiền trộn
5.2.6 Thiết bị định hình
- Nguyên tắc hoạt động: Hỗn hợp nguyên liệu đƣợc nạp vào phễu của thiết bị tạo viên và nhân phơ mai đƣợc nạp vào phễu cịn lại. Trong ống tạo hình hỗn hợp surimi bao ngồi nhân phơ mai, khi xuống gặp dao cắt đƣợc tách ra thành các viên tròn và rơi xuống băng tải ph a dƣới. Băng tải đƣa sản phẩm bò viên đến thiết bị hấp – làm nguội.
Hình 5. 6 Nguyên tắc hoạt động của thiết bị tạo viên
Bảng 5. 6 Thông số kỹ thuật thiết bị tạo viên
Model ST 168
Năng suất (viên/ phút) 30-420
K ch thƣớc (mm) 5340×2580×3250 Khối lƣợng sản phẩm (g) ≥10
Năng lƣợng 220V/1,3kW
- Tính số thiết bị
Lƣợng nguyên liệu vào ( kể cả cá nhân) G’6v= 1818,35 (kg/h) [Bảng 4.4, trang 42] Khối lƣợng của một viên 25g.
Năng suất của thiết bị là 420 x 60 x 0,025= 630 (kg/h). Số thiết bị cần dùng
( ). Chọn 3 thiết bị
5.2.7 Thiết bị hấp chín- làm nguội.
Nguyên tắc hoạt động: giống với thiết bị hấp sơ bơ - Tính số thiết bị
Năng suất vào của công đoạn G8v= 1818,35 (kg/h)[Bảng 4.4, trang 4,2] Số thiết bị cần dùng
5.2.8 Thiết bị cấp đông IQF
- Ngu n tắc hoạt động: Bán thành phẩm sau khi làm nguội sẽ đƣợc di chuyển trên băng tải dạng tấm phẳng bằng thép không gỉ. Kh lạnh thổi trực tiếp lên mặt trên sản phẩm và mặt dƣới băng tải làm lạnh nhanh sản phẩm bằng 2 phƣơng pháp trao đổi nhiệt đối lƣu và tiếp xúc.
Bảng 5. 7 Thông số kỹ thuật băng tải cấp đông IQF
Model SH-1500 Năng suất (kg/h) 2000 K ch thƣớc (mm) 9500x4500x3600 Nguồn điện (Kw) 11 Tác nhân lạnh R717/R22 Nhiệt độ vào/ ra 10/(-18) Số lƣợng quạt 5 - Tính số thiết bị
Năng suất vào công đoạn này G8v = 1800,17 (kg/h) [Bảng 4.4, trang 42] Số thiết bị: =
Chọn 1 thiết bị
5.2.9 Thiết bị bao gói hút chân khơng
- Ngu n tắc hoạt động: Sau khi cấp đơng, sản phẩm đƣợc đƣa đóng gói bằng bao bì đã đƣợc in nhãn sẵn với số lƣợng 20 viên/bao tƣơng ứng với khối lƣợng 500 gram và đƣợc hút chân không tự động trong thiết bị.
Bảng 5. 8 Thông số kĩ thuật thiết bị chân không
Model DRZ-320
Mức độ chân không 0,1 MBar Chân không công suất 100 – 300 m3/h Chiều rộng phim 322 mm
K ch thƣớc (mm) 5300×950×1860 Năng suất (bao/phút) 90 – 110
- Tính số thiết bị
Năng suất vào công đoạn này G9=1782,17 (kg/h) [Bảng 4.4, trang 42]. Số bao bì là 3636 bao/h.
Số thiết bị: Chọn 1 thiết bị.
Hình 5. 8 Thiết bị cấp đơng
Hình 5. 9 Thiết bị bao gói hút
5.2.10 Thiết bị dò kim loại
- Nguyên tắc hoạt động: Sử dụng từ trƣờng để dò kim loại. Máy dị kim loại sóng đơi phát ra hai sóng điện từ để dị 2 lần khi sản phẩm qua máy. Một sóng có tần số tối ƣu với kim loại nhiễm từ (Fe) và một sóng tối ƣu với kim loại khơng nhiễm từ (Cu). Khi phát hiện có kim loại, băng tải sẽ ngừng hoạt động, còi báo hiệu vang lên báo để ngƣời vận hành máy biết để xử lí.
Bảng 5. 9 Thơng số kỹ thuật thiết bị dị kim loại
Model IMD-I5030
Độ nhạy Fe:1,2mm; non Fe: 2,5mm Kich thƣớc đầu dò (WXH, mm) 500x300 K ch thƣớc băng tải (LxW,mm) 1800x460 Vận tốc băng tải (m/phút) 25 - Tính số thiết bị
Năng suất vào cơng đoạn là G10v= 1773,26 (kg/h) [Bảng 4.4, trang 42]
Kích thƣớc của 1 sản phẩm 500g (L × W × H) là 300 × 250 × 45 mm. Tốc độ của băng tải: 25 × 1000 × 60 = 1500000 (mm/h)
Năng suất của băng tải≔
( ) Số thiết bị cần dùng: n=
Chọn 1 thiết bị
5.2.11 Thiết bị đóng thùng carton
- Nguyên tắc hoạt động: Thùng carton từ bộ phận cấp vỏ thùng carton đến bộ phận mở và gấp thùng carton, gập và dán đáy dƣới của thùng carton. Các gói sản phẩm chạy trên băng tải đƣợc cấp vào thùng. Sau khi đƣợc cấp sản phẩm đầy đủ có cảm biến kiểm sốt, các thùng sẽ di chuyển đến cơ cấu gấp nắp trên của thùng, dán băng keo trên và chuyển đến công đoạn bảo quản.
Bảng 5. 10 Thơng số kỹ thuật thiết bị đóng thùng
Model LX420
K ch thƣớc máy (mm) 4000x1930x1370
K ch thƣớc thùng (mm) 350-600x200-400x200-350 Năng suất (thùng/ phút) 5-12
Vật liệu niêm phong Băng d nh/ keo nóng chảy
Hình 5. 10 Thiết bị dị kim loại
Năng suất vào cơng đoạn đóng thùng: G11𝑣 = 1764,39 (kg/h) .Số gói trong mỗi thùng là 20 gói, nặng 10 kg. Số thùng cần đóng gói là: n ≈ 90 (thùng/h) Số thiết bị cần dùng = Chọn 1 thiết bị Bảng 5. 11 Tổng kết tính tốn và chọn thiết bị sản phẩm