LỜI MỞ ĐẦU
Rau quả cần cho đời sống con người, không chỉ để phối hợp trong khẩu phần ăn
hằng ngày, nhằm cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng, các chất khoáng, các sinh tố thiết
yếu, mà còn là thành phần chủ yếu không thể thay thế được bằng các chất khác trong
nhu cầu thực phẩm, nhu cầu đề kháng bệnh tật của cơ thể sống.
So với các thực phẩm chế biến từ thịt cá, thì rau quả đóng một vai trò rất quan
trọng cho việc bổ sung các chất dinh dưỡng cho cơ thể. Mặt khác, sản phẩm này ngày
càng khan hiếm do nhịp độ tăng dân số thế giới quá nhanh, nhịp độ “đô thị hóa” cộng
với nạn “sa mạc hóa” vầ ô nhiễm môi trường. Do vậy mà những năm gần đây ngành
công nghiệp dồ hộp rau quả được nhà nước chú trọng và xem nó đóng một vai trò quan
trọng trong nền kinh tế quốc dân. Một mặt, do nước ta có điều kiện khí hậu, đất đai
thuận lợi cho sự phát triển của thực vật nói chung rau quả nói riêng, nên ngành sản
xuất đồ hộp rau quả thực phẩm đem lại hiệu quả kinh tế cao, góp phần tiêu thụ nguyên
liệu, tăng thu nhập cho ngươì nông dân, giảm được sự thừa ứ nguyên liệu vào thời
điểm thu hoạch. Mặt khác, do nền kinh tế nước ta tăng truởng khá trong những năm
gần đây, đời sống con người được cải thiện hơn, vì thế nhu cầu sử dụng rau quả cũng
tăng theo. Vấn đề là cần phải giải quyết làm sao để ứng dụng được những thành tựu
công nghệ sinh học trong việc phát triển rau quả nước ta, đưa ngành rau quả Việt Nam
bước vào giai đoạn sản xuất công nghiệp, đáp ứng đầy đủ cho công nghệ chế biến đồ
hộp nước quả Việt Nam xuất khẩu ra thị trường các nước trong khu vực cũng như trên
thế giới.
Trong số các chủng loại rau quả khắp mọi miền đất nước thì dứa là loại cây ăn
quả có giá trị dinh dưỡng cao và là nguồn nguyên liệu phong phú để chế biến thành
những sản phẩm đồ hộp có chất lượng, thõa mãn nhu cầu ngày càng cao của khách
hàng trong và ngoài nước.
Với ý nghĩa và mục đích của sự phát triển ngành chế biến đồ hộp rau quả là rất
cần thiết trong tình hình hiện nay, đặc biệt ở nước ta. Qua tìm hiểu và được phân công,
tôi được nhận đề tài: “Thiết kế nhà máy đồ hộp rau quả với hai mặt hàng: nước dứa cô
1
đặc và Kompot dứa với năng suất 45000 tấn nguyên liệu/ năm”. Từ hai mặt hàng này
ta có thể chế biến thành nhiều dạng sản phẩm khác nhau.
27
0
C.
+ Gió:
* Tốc độ gió trung bình hằng năm 3
÷
4 m/s và giảm dần theo hướng từ
biển vào đất liền, tần suất lặng gió từ 20
÷
50%. Gió mạnh nhất vào mùa đông.
3
* Hướng gió chủ đạo trong khu vực: Đông – Nam.
* Lượng mưa trung bình: 2555 ml/năm.
- Tổng số bình quân ngày mưa trong năm: 159 ngày.
1.3.Vùng nguyên liệu:
- Nhà máy đặt tại Phú Tài, tỉnh Bình Định là một trong sáu vùng nguyên
liệu dứa tập trung và chuyên canh của cả nước.
- Khu vực trồng dứa tập trung ở các vùng: An Lão, Hoài Ân, Hoài Nhơn,
Vân Canh, Tuy Phước, Phù Cát…
- Với thế mạnh các vùng nguyên liệu chuyên canh và tập trung nên lượng
nguyên liệu có thể đáp ứng được cho nhà máy hoạt động quanh năm.
1.4.Hợp tác hóa và liên hiệp hóa:
Vấn đề hợp tác hóa và liên hiệp hóa là không thể thiếu đối với một nhà
máy trong nền kinh tế thị trường hiện nay. Ngay trước khi tiến hành xây dựng nhà
máy, rất cần phải hợp tác với ban điều hành khu công nghiệp về các vấn đề cần thiết
như: điện, nước, công trình giao thông, cấp thoát và xử lý nước…
Với ngành nông nghiệp: phải hợp tác chặt chẽ để thu hoạch đúng thời
gian, đúng độ già chín phù hợp với từng loại giống cây trồng ở từng vùng chuyên
canh tại địa phương đó. Bên cạnh đó nhà máy phải có cán bộ kỹ thuật hỗ trợ cho người
trồng rau quả về việc hướng dẫn kỹ thuật gieo trồng, chăm sóc và thu hoạch rau quả
dầu FO được cung cấp từ các trạm xăng dầu trong tỉnh.
1.7.Giao thông vận tải:
Nhà máy đặt tại vị trí hết sức thuận tiện cho cả vận chuyển đường bộ, đường
sắt, đường thủy:
- Đường bộ: cách quốc lộ 1A là 1,5 km.
- Đường sắt: cách nhà ga Diêu Trì là 2 km.
- Đường thủy: cách cảng Quy Nhơn khoảng 20 km.
Với hệ thống giao thông thuận lợi nên việc nhập nguyên liệu và tiêu thụ sản
phẩm rất thuận lợi và nhanh chóng.
5
1.8.Hệ thống cung cấp nước và xử lý nước thải:
Nhà máy đồ hộp thường sử dụng một lượng nước rất lớn vì thế nhà máy
sử dụng hệ thống nước từ sông Hà Thanh qua xử lý để đảm bảo cung cấp nước cho sản
xuất.
Lượng nước thải của nhà máy đồ hộp rau quả rất nhiều và lượng nước
thải của nhà máy chủ yếu là các chất hữu cơ có thành phần hữu cơ không độc hại được
đưa vào hệ thống xử lý nước thải đạt tiêu chuản cho phép. Tùy theo mục đích sử dụng
nước cho từng khâu, nên có thể tận dụng lượng nước thải này để tưới đất canh tác.
1.9.Nguồn nhân lực:
Nhân lực của nhà máy sử dụng chủ yếu người địa phương được đưa đi
đào tạo, còn cán bộ kỹ thuật cao cộng tác với trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng.
Việc tuyển nhân công địa phương sẽ giúp cho nhà máy đỡ phần đầu tư
về xây dựng nhà ở cho công nhân cũng như một số công trình khác. Do đó, giảm được
chi phí đầu tư của nhà máy.
1.10.Khả năng tiêu thụ của nhà máy:
Sản phẩm nước dứa cô đặc chủ yếu được đưa đi xuất khẩu, còn Kmpot
dứa được tiêu thụ trong nước và xuất khẩu ra nước ngoài.
1.11.Năng suất của nhà máy:
Nhà máy được thiết kế sản xuất với hai mặt hàng:
- Kompot dứa: 30 tấn nguyên liệu/ca.
÷
18,5% đường; 0,3
÷
0,8% acid; 0,25
÷
0,5%
protein; khoảng 0,25% muối khoáng, đường dứa chủ yếu là saccaroza (70%) còn lại là
glucoza. Acid của dứa chủ yếu là acid citric (70%), malic (20%), succinic (3%).Ngoài
ra, trong dứa có các loại vitaminC (15
÷
55mg%), vitaminA (0,06mg%), vitaminB
(0,09mg%), vitaminB2 (0,04mg%) và enzim bromelin.
Thành phần hóa học của dứa thay đổi theo giống, địa điểm, điều kiện
trồng, thời gian thu hái trong năm và độ chín.
7
Dứa tươi có thể bảo quản khi vừa mở mắt và khi có 1
÷
3 hàng mắt đã vàng.
Dứa mới thu hoạch được loại bỏ những quả xanh, quả chín, sâu bệnh và tùy theo mục
đích sản xuất mà phân loại:
+ Dứa xanh: t
0
bq
= 11
÷
13
0
C, w = 85
÷
95%
pH
Dứa hoa Phú Thọ
Dứa hoa Tiền Giang
Dứa Victoria
Dứa Hà Tĩnh
Dứa Cayen Phủ Quỳ
Dứa Cayen Cầu Hai
Khóm Đồng Nai
Khóm Long An
Khóm Kiên Giang
18
18
17
12
13
13,5
15,2
14,8
13,5
4,19
3,56
3,20
2,87
3,20
3,56
3,40
3,30
2,80
11,59
12,22
đường, acid citric
Hộp sạch
Dung dịch CaOCl
2
(5mmg/l)
Ghép nắp, bài khí
Thanh trùng, làm
nguội
Hoàn thiện sản phẩm Xuất xưởng
Cân
Rót dung dịch
Cắt mắt, sửa mắt
Định hình
Rửa lại
Xếp hộp
Phân loại
Gọt vỏ, cắt đầu, đột
lõi
Bẻ hoa, cuống
Ngâm, rửa
Lựa chọn, phân loại
Dứa nguyên liệu
2.2.1.2.Thuyết minh dây chuyền công nghệ sản xuất Kompot dứa:
9
1.Nguyên liệu dứa:
Yêu cầu: Chất lượng nguyên liệu dưa vào chế biến có ảnh hưởng quyết định
đến chất lượng dồ hộp, vì vậy nguyên liệu ta chỉ sử dụng là nguyên liệu tuơi tốt, ở độ
chín thích hợp và có kích thước đủ lớn để chế biến.
Dứa có nhiều loại, nhưng hiện nay chủ yếu người ta sử dụng hai loại là: dứa
thường bám đất và bụi nên không sử dụng những loại máy rửa khác). Sau đó trán lại
bằng nước sạch. Khoảng hai giờ thay nước một lần.
10
5. Phân loại:
Dứa sau khi rửa sạch được đưa đến thiết bị phân loại trục vít để chọn các dao
gọt theo cỡ phù hợp.
6. Gọt vỏ, cắt đầu, đột lõi:
Trước khi gọt vỏ phải phân loại cấp hạng của dứa để điều chỉnh dao gọt. Yêu
cầu dứa gọt xong không được sót vỏ xanh, vỏ gọt đều đặn, thịt không bị dập vỡ. Dứa
đã gọt xong được chuyển qua phần cắt đầu, đột lõi trên cùng một thiết bị.
Yêu cầu cắt đầu: hai mặt cắtủơ hai đầu phải thật phẳng và thẳng góc với lõi,
không làm dập nát dứa, không làm nhiễm bẩn mặt cắt.
Yêu cầu đột lõi: phải ngay thẳng, không được xiên, gãy, sót lõi và mất thịt dứa.
7. Cắt mắt và sửa mắt:
Do dứa có mắt nên nếu gọt vỏ hết mắt thì phế liệu quá nhiều. Vì vậy cần tiến
hành cắt mắt, sửa mắt lại sau công đoạn gọt vỏ. Các đường cắt mắt phải theo hình trôn
ốc, mặt rãnh gần như tam giác. Những vết dao cắt và sửa phải nhẵn nhụi, không được
ấn sâu vào đến gần lõi.
Yêu cầu dứa sau khi cắt mắt phải sạch, hết mắt, hết đường vỏ xanh, vết nâu, vết
dập nhẹ.Chỉ cho phép còn những chấm đen nhỏ như đầu kim và những hạt nằm trong
thịt dứa.
Chú ý: Công nhân trên khâu sản xuất này cần thiết phải mang găng cao su vào
tay cầm dứa để tránh bị ăn mòn da tay, dẫn đến nứt nẻ, chảy máu, làm giảm năng suất
lao động.
8. Định hình:
Sau khi sử lý sạch sẽ, dứa được đem thái khoanh với chiều dày, hình dạng và
kích thước tùy thuộc vào quy cách chế biến sản phẩm như: rẽ quạt, khúc, miếng.
Miếng khoanh phải nguyên vẹn, tròn đều đem đóng hộp dứa khoanh với nước đường.
Những miếng khoanh không đều đem cắt dạng rẽ quạt đóng hộp dứa miếng nhỏ. Còn
miếng nhỏ thì đem ép để chế biến nước dứa cô đặc.
14. Hoàn thiện sản phẩm:
Sau khi làm nguội, tiến hành hoàn thiện sản phẩm như: dán nhãn, lau dầu để
chống gỉ, bảo quản ổn định tỷ lệ cái và nước trong hộp.
12
15. Đóng thùng, xuất xưởng, bảo quản:
Sản phẩm hoàn thiện xong cho vào thùng cacton, đóng thùng, bảo quản 20
0
C.
2.2.2. Quy trình công nghệ sản xuất nước dứa cô đặc:
2.2.2.1Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất nước dứa cô đặc:
13
Bã trích ly bằng nước nóng
2.2.1.2. Thuyết minh dây chuyền công nghệ sản xuất nước cô đặc:
1. Nguyên liệu dứa:
14
Bã
Ép lần 2
Cắt đầu, gọt vỏ
Dung dịch CaOCl
2
(5 mg/l)
Một phần phế liệu
của dây chuyền
Kompot
Chiếc phuy,
dán nhãn
Xuất xưởng
Xé nhỏ
Xử lý lại
chiếm 10
÷
11% (Cayen) hoặc 20
÷
25% (Queen) so với khối lượng nguyên cả quả lẫn
hoa.
4. Ngâm, rửa:
Dứa được ngâm trong dung dịch CaOCl
2
nồng độ 5 mg/l. Ttrong thời gian 5
phút, rồi được rửa lại bằng máy rửa bàn chải để tách tạp chất. Dứa sau đó được rửa lại
bằng nước sạch.
5. Phânloại:
Dứa sau khi rửa sạch được đưa đến thiết bị phân loại trục vít để lựa chọn các
dao gọt theo đúng quy định.
6. Gọt vỏ, đột lõi:
Dứa sau khi phân cỡ được băng tải vận chuyển đến máy gọt vỏ và cắt hai đầu
nhằm tách bớt những phần nguyên liệu có giá trị thấp để giảm bớt khối lượng chế biến
không cần thiết, tránh ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm.
Phần vỏ sau khi gọt sẽ được nạo phần thịt quả còn lại trên vỏ.
7. Xử lý lại:
Quả sau khi gọt vỏ, cắt đầu được chuyển xuống băng tải xử lý lại, tại đây công
nhân gọt những phần vỏ còn sót lại và loại bỏ những phần thịt quả bị hư hỏng.
8. Xé nhỏ:
15
Dứa sau khi được xử lý lại nhờ băng chuyền cổ ngỗng vận chuyển lên máy
băm nhằm làm nhỏ phần thịt quả, tăng hiệu suất ép.
Một phần phế liệu của dây chuyền Kompot cũng được băm nhỏ chuẩn bị cho
quá trình ép.
9. Ép lần 1 và 2:
0
C, dưới áp suất chân không nhằm đảm bảo được hương vị, chất lượng sản phẩm.
Sau khi cô đặc, dịch được đưa về bồn chứa nhằm ổn định chất lượng trước khi
thanh trùng.
13. Thanh trùng, làm nguội:
16
Dịch sau khi cô đặc được tiến hành thanh trùng bằng thiết bị thanh trùng bản
mỏng Alfa-Laval. Để đảm bảo chất lượng sản phẩm, quá trình thanh trùng được tiến
hành ở nhiệt độ 100
±
2
0
C, lưu trong 30 giây. Sau đó được làm nguội đến 20
0
C trước
khi đi chiết rót.
14. Chiết rót, dán nhãn:
Dịch sau khi đã làm nguội, được đưa đi chiết vào các túi vô trùng nằm trong
phuy, sau khi chiết xong được hàn kín lại, rồi đậy nắp phuy, dán nhãn, bảo quản ở
20
0
C, dung tích 100 l/phuy.
Chương3: TÍNH CÂN BẰNG SẢN PHẨM
Bảng thời vụ của nguyên liệu:
17
Tháng
Nguyên liệu
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Dứa - - - - - - - - - - - -
• Bảng nhập nguyên liệu của nhà máy:
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Nước
dứa cô
đặc
I
II
III
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
26
90
30
90
30
93
31
93
31
54
27
52
26
54
27
734
306
Nước dứa cô
đặc
54
27
48
24
54
27
52
26
90
30
90
Tiêu hao
(%)
Thành phẩm
Kg/h Kg/ca Kg/năm
1 Nguyên liệu 3750 30000 22020000
2 Lựa chọn 5 3562,5 28500 20919000
3 Bẻ hoa, cuống 20 2850 22800 16735200
4 Ngâm, rửa 2 2793 22344 16400496
5 Phân loại 5 2653,35 21226,8 15580471
19
6 Gọt vỏ, cắt đầu, đột lõi 40 1592,01 12736,08 9348283
7 Cắt mắt, sửa mắt 15 1353,209 10825,67 7946040
8 Định hình 2 1326,144 10609,15 7787120
9 Rửa lại 0,5 1319,514 10556,11 7748184
10 Xếp hộp 1 1306,318 10450,55 7670702
11 Cân 0,5 1299,787 10398,3 7632349
12 Rót dung dịch 1 1286,789 10294,31 7556025
13 Bài khí, ghép nắp 1 1273,921 10191,37 7480465
14 Thanh trùng, làm nguội 1 1261,182 10089,46 7405660
15 Hoàn thiện sản phẩm 1 1248,57 9988,561 7331604
16 Thành phẩm 1248,57 9988,561 7331604
3.1.1.Tính tiêu hao nguyên liệu theo công thức:
S =
n
n
xxxT
100
)100) (100)(100(
21
−−−
Tính nồng độ đường có trong dung dịch rót theo công thức:
Ax + By = Cz
Trong đó:
A: Trọng lượng phần cái, A = 9988,5 (kg).
x: Nồng độ chất khô của phầng cái, x = 14%.
B: Lượng dung dịch nước đường rót vào hộp, B = 5378,9 (kg).
y: Nồng độ đường trong dung dịch nước đường.
C: Trọng lượng tịnh của sản phẩm: C = A + B.
z: Nồng độ của chất khô của sản phẩm: z = 18%.
Ta có phương trình:
9988,5
189,153665,537814 ×=×+× y
y = 25,4%
Vậy lượng đường trong dung dịch pha chế:
T =
652,1367
100
4,53784,25
=
×
(kg/ca)
Ta có:
T =
)100) (100)(100(
100
21 n
n
d
xxx
T
8 Thanh trùng, làm nguội 1 172,68359 1381,469 1013998,03
9 Hoàn thiện sản phẩm 1 170,95675 1367,654 1003858,05
10 Thành phẩm 170,95675 1367,654 1003858,05
Vậy: T =
3,1467
)1100()5,0100(
100652,1367
62
8
≈
−−
×
(kg/ca)
Lượng đường cần pha chế: 183,4 (kg/h); 1467,3 (kg/ca); 1077001,4 (kg/năm).
1.3.3. Chi phí cho acid citric:
Nồng độ acid trong dung dịch rót được tính theo công thức:
Ax’ + By’ = Cz’
Trong đó:
A: Trọng lượng phần cái, A = 9988,5 (kg)
y’: Nồng độ acid của phần cái, x’ = 0,34%
B: Trọng lượng dịch rót, B = 5378,4 (kg)
y’: Nồng độ acid citric trong dịch rót.
22
C: Trọng lượng tịnh của hộp sản phẩm, C = A + B.
z’: Nồng độ acid trong thành phẩm, z = 0,40%.
Ta có phương trình:
9988,5
×
0,34 + 5378,4
×
8,20328≈
(kg/năm)
1.3.4.Tính chi phí hộp:
Kompot đứa được đóng hộp số N
0
-10 sắt tây, sơn vecni có trọng lượng tịnh của
hộp 500g.
Vậy số hộp Kompot dứa thành phẩm trong một ca là:
107444
500
4,53785,9988
≈
×
(hộp/ca)
Giả sử hao hụt do hộp hư hỏng là: 3%
Ta có số hộp cần đưa vào công đoạn rót:
110767
97
1001074444
≈
×
(hộp/ca)
13846
≈
(hộp/h)
81303210
≈
(hộp/năm)
Lượng nước dứa thu được sau khi qua các công đoạn tính theo công thức:
S
n
=
n
n
xxxT
100
)100) (100)(100(
21
−−−
Trong đó:
S
n
: Sản lượng qua n công đoạn (kg)
n: Số công đoạn.
T: Lượng nguyên liệu ban đầu (kg)
x
1
, x
2
, …,x
n
: Phần trăm tiêu hao so với công đoạn trước đó.
25
Copyright: Tài liệu đại học ©