ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA KỸ THUẬT HOÁ HỌC
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
THIẾT KẾ
NHÀ MÁY SẢN XUẤT TRÁI CÂY
N
N
A
A
Ê
Ê
N
N
G
GS
S
U
U
E
E
Â
Â
N
NL
L
I
I
E
E
Ä
Ä
U
U
/
/
H
H
SVTH : LÊ TRẦN HOÀI VY
MSSV : 60303503
CBHD : ThS. LẠI QUỐC ĐẠT
BỘ MÔN KỸ THUẬT THỰC PHẨMiiiiv
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
....................................................................................................................
....................................................................................................................
....................................................................................................................
....................................................................................................................
....................................................................................................................
....................................................................................................................
....................................................................................................................
....................................................................................................................
....................................................................................................................
....................................................................................................................
....................................................................................................................
....................................................................................................................
Ký tên Lời cảm ơn
LỜI CẢM ƠN
Em xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy cô trong trường và các thầy cô trong khoa
kỹ thuật hóa học, đặc biệt là các thầy cô bộ môn kỹ thuật thực phẩm trường đại học Bách
Khoa TP. Hồ Chí Minh, đã tận tình giảng dạy, hướng dẫn và truyền đạt kiến thức lẫn kinh
nghiệm cho những sinh viên như em để chúng em có thể hoàn thành tốt chương trình học
Chương 7: Tính tổ chức kinh tế
Chương 8: Xử lý nước
Chương 9: Vệ sinh – an toàn lao động
vi
Mục lục
MỤC LỤC
Đề mục ................................................................................................................Trang
Trang bìa..................................................................................................................i
Nhiệm vụ luận văn ................................................................................................ ii
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn....................................................................... iii
Nhận xét của giáo viên phản biện.........................................................................iv
Lời cảm ơn ..............................................................................................................v
Lời mở đầu.............................................................................................................vi
Mục lục ................................................................................................................ vii
Danh mục bảng ....................................................................................................xiv
Danh mục hình................................................................................................... xvii
Chương 1
LẬP LUẬN KINH TẾ – LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM ....................................................1
1.1. Lập luận kinh tế kỹ thuật.................................................................................1
1.2. Lựa chọn đòa điểm ...........................................................................................6
1.2.1. Nguyên tắc chọn đòa điểm xây dựng của nhà máy ......................................6
1.2.2. Chọn đòa điểm xây dựng nhà máy ............................................................7
1.3. Cơ sở lựa chọn năng suất, cơ cấu sản phẩm ....................................................9
Chương 2
NGUYÊN LIỆU – SẢN PHẨM...............................................................................10
2.1. Nguyên liệu chính..........................................................................................10
2.1.1. Cam..........................................................................................................10
2.1.1.1. Đặc tính nguyên liệu....................................................................... 10
2.1.1.2. Yêu cầu của chất lượng nguyên liệu................................................11
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ – CÂN BẰNG VẬT CHẤT.......................................32
3.1. Quy trình sản xuất nước cam ép, nước bưởi ép .............................................32
3.1.1. Quy trình..................................................................................................32
Mục lục
ix
3.1.2. Thuyết minh quy trình công nghệ ...........................................................33
3.1.3. Cân bằng vật chất....................................................................................37
3.1.3.1. Tính cân bằng vật chất quy trình sản xuất nước cam ép ................ 37
3.1.3.2. Tính cân bằng vật chất quy trình sản xuất nước bưởi ép..................43
3.2. Quy trình sản xuất nước cam, nước bưởi cô đặc............................................49
3.2.1. Quy trình..................................................................................................49
3.2.2. Thuyết minh quy trình công nghệ ...........................................................50
3.2.3. Cân bằng vật chất....................................................................................50
3.3. Quy trình sản xuất đồ hộp dứa ngâm đường..................................................53
3.3.1. Quy trình..................................................................................................53
3.3.2. Thuyết minh quy trình công nghệ ...........................................................54
3.3.3. Cân bằng vật chất....................................................................................58
Chương 4
LỰA CHỌN THIẾT BỊ ............................................................................................64
4.1. Lựa chọn thiết bò của quá trình sản xuất nước cam, nước bưởi.....................64
4.1.1. Rửa...........................................................................................................64
4.1.2. Lựa chọn..................................................................................................64
4.1.3. Sơ chế bưởi..............................................................................................65
4.1.4. Phân loại..................................................................................................66
4.1.5. Ép.............................................................................................................66
4.1.6. Lọc...........................................................................................................68
4.1.7. Xử lý enzym ............................................................................................68
4.1.8. Bài khí .....................................................................................................69
4.1.9. Tách vi sinh vật .......................................................................................70
5.1.2.4. Tính và chọn kho bảo quản nguyên liệu phụ ...................................95
Mục lục
xi
5.1.3. Diện tích các phân xưởng trong khu vực sản xuất ..................................96
5.1.4. Diện tích các phân xưởng phục vụ sản xuất ...........................................97
5.1.5. Diện tích các khu vực hành chính, quản lý và công trình khác ..............97
5.2. Bố trí mặt bằng nhà máy ...............................................................................98
Chương 6
TÍNH ĐỊNH MỨC TIÊU HAO NĂNG LƯNG ...................................................101
6.1. Tính hơi và chọn nồi hơi ..............................................................................101
6.1.1. Tính hơi..................................................................................................101
6.1.1.1. Tính hơi cho quy trình sản xuất nước cam .................................... 101
6.1.1.2. Tính hơi cho quy trình sản xuất nước bưởi......................................102
6.1.1.3. Tính hơi cho quy trình sản xuất đồ hộp dứa.................................. 104
6.1.2. Tính nồi hơi............................................................................................106
6.2. Tính lạnh và chọn máy nén lạnh .................................................................107
6.2.1. Tính lạnh................................................................................................107
6.2.1.1. Tính lạnh cho kho bảo quản nguyên liệu ..................................... 107
6.2.1.2. Tính lạnh cho kho bảo quản nguyên liệu sơ chế của cam, bưởi.....108
6.1.2. Chọn máy nén lạnh ...............................................................................108
6.3. Tính điện......................................................................................................109
6.3.1. Điện động lực ........................................................................................109
6.3.2. Điện dân dụng .......................................................................................111
6.3.3. Xác đònh hệ số công suất và dung lượng bù .........................................111
6.3.4. Chọn máy biến áp .................................................................................112
6.3.5. Tính lượng điện tiêu thụ hàng năm.......................................................113
6.4. Tính nước .....................................................................................................114
6.4.1. Tính nước...............................................................................................114
6.4.2. Chọn bể nước.........................................................................................116
xiii
8.2.4. Đặc tính nước thải sau khi qua xử lý.........................................................133
Chương 9
VỆ SINH – AN TOÀN LAO ĐỘNG......................................................................135
9.1. Quy đònh giữ vệ sinh chung..........................................................................135
9.2. Quy đònh chung về an toàn lao động ...........................................................135
9.3. Kiểm tra an toàn trước khi khởi động máy..................................................136
9.4. An toàn thiết bò và khu vực sản xuất ...........................................................136
Kết luận..................................................................................................................138
Tài liệu tham khảo .................................................................................................140
Danh mục bảng
DANH MỤC BẢNG
Bảng ....................................................................................................................Trang
Bảng1.1: Tổng diện tích cây ăn quả phân theo đòa phương ...................................2
Bảng 1.2: Sản lượng cây có múi phân theo đòa phương .........................................3
Bảng 1.3: Sản lượng dứa phân theo đòa phương .....................................................3
Bảng1.4: Dân số trung bình phân theo đòa phương.................................................4
Bảng 1.5: Dân số thành thò trung bình phân theo đòa phương ................................5
Bảng1.6: Diện tích cho sản phẩm cây có múi theo đòa phương .............................7
Bảng 2.1: Thành phần dinh dưỡng trên 100g thòt quảû cam (thòt quả cam là phần
còn lại sau khi thải bỏ 25% phần không sử dụng so với nguyên liệu cam ban
đầu)...........................................................................................................................10
Bảng 2.2: Thành phần dinh dưỡng trên 100g thòt quả bưởi (thòt quả bưởi là phần
còn lại sau khi thảùi bỏ 35% phần không sử dụng so với nguyên liệu bưởi ban
đầu)...........................................................................................................................12
Bảng 2.3: Thành phần dinh dưỡng trên 100g thòt quả dứa (thòt quả dứa là phần
còn lại sau khi thảùi bỏ 40% phần không sử dụng so với nguyên liệu dứa ban
đầu)...........................................................................................................................14
Bảng 2.4: Các chỉ tiêu cảm quan đối với dứa nguyên liệu...................................16
Bảng 3.5: Tổng kết cân bằng vật chất cho 1 tấn nguyên liệu cam/h trong sản xuất
nước cam cô đặc .......................................................................................................50
Bảng 3.6: Tổng kết cân bằng vật chất cho 1 tấn nguyên liệu bưởi/h trong sản
xuất nước bưởi cô đặc...............................................................................................52
Bảng 3.7: Tổn thất trong sản xuất đồ hộp dứa ngâm đường ................................58
Bảng 3.8: Tổng kết cân bằng vật chất cho1 tấn nguyên liệu dứa/h.....................62
Bảng 4.1: Các thiết bò chính của quy trình sản xuất nước cam ép và nước cam cô
đặc ............................................................................................................................76
Bảng 4.2: Các thiết bò chính của quy trình sản xuất nước bưởi ép và nước bưởi cô
đặc ............................................................................................................................77
Bảng 4.3: Yêu cầu của nước rửa...........................................................................78
Bảng 4.4: Các thiết bò chính của quy trình sản xuất đồ hộp dứa ngâm đường.....91
Bảng 5.1: Số lượng thùng chứa mỗi loại nguyên liệu ..........................................93
Bảng 5.2: Số lượng thùng chứa mỗi loại nguyên liệu sau sơ chế.........................94
Danh mục bảng
xvi
Bảng 5.3: Số lượng thùng carton chứa mỗi loại sản phẩm...................................95
Bảng 5.4: Số lượng bao mỗi loại nguyên liệu phụ ...............................................95
Bảng 5.5: Diện tích các phân xưởng trong khu vực sản xuất ...............................96
Bảng 5.6: Diện tích các xưởng năng lượng...........................................................97
Bảng 5.7: Diện tích khu vực xử lý nước ...............................................................97
Bảng 5.8: Diện tích khu vực hành chính, quản lý, sinh hoạt và các công trình
khác ..........................................................................................................................97
Bảng 6.1: Công suất điện của các thiết bò chính trong quy trình sản xuất nước
cam, nước bưởi........................................................................................................109
Bảng 6.2: Công suất điện của các thiết bò chính trong quy trình sản xuất đồ hộp
dứa ..........................................................................................................................110
Hình 4.13: Thiết bò dán nhãn sản phẩm nước quả................................................74
Hình 4.14: Thiết bò ngâm rửa xối tưới ..................................................................79
Hình 4.15: Cắt cuống và lựa chọn dứa..................................................................80
Hình 4.16: Thiết bò cắt đầu, gọt vỏ và đột lõi.......................................................81
Hình 4.17: Sự hoạt động của máy gọt vỏ và đột lõi .............................................81
Hình 4.18: Máy thái khoanh .................................................................................82
Hình 4.19: Các bước thái khoanh..........................................................................83
Hình 4.20: Hệ thống phân loại dứa khoanh bằng băng tải...................................84
Hình 4.21: Hệ thống chần bằng băng tải..............................................................85
xvii
Danh mục hình
xviii
Hình 4.22: Dây chuyền xếp dứa vào hộp, hệ thống băng tải chuẩn bò đưa dứa vào
khâu rót dòch.............................................................................................................87
Hình 4.23: Thiết bò chiết rót chân không..............................................................87
Hình 4.24: Máy tự động ghép nắp ........................................................................88
Hình 4.25: Thiết bò thanh trùng tunnel..................................................................89
Hình 5.1: Sơ đồ mặt bằng tổng thể của nhà máy .................................................99
Hình 7.1: Sơ đồ tổ chức quản lý của nhà máy....................................................118
Chương 1 Lập luận kinh tế – lựa chọn đòa điểm
1
Chương 1 Lập luận kinh tế – lựa chọn đòa điểm
2
o Nhật Bản thường nhập khẩu nước hoa quả dưới dạng cô đặc lạnh,
nhưng ngày nay khi sự quan tâm của người tiêu dùng với sản phẩm tự nhiên tăng
lên thì nước ép hoa quả tươi được nhập càng nhiều. Bên cạnh sản phẩm nước cam,
nước bưởi; dứa là sản phẩm truyền thống ưa thích của người Nhật, do sản phẩm chế
biến từ dứa có vò thuần nhất và hương thơm ngát, mang một vẻ đặc trưng riêng biệt
mà các loại hoa quả khác không có được.
Các chuyên gia công nghiệp cho rằng sức tiêu thụ của các hoa quả chế biến
và nước hoa quả nguyên chất sẽ tăng lên.
Mặt khác, hiệu quả kinh tế khi sản xuất thức uống từ rau quả cao hơn rất
nhiều so với việc tiêu thụ nguyên liệu rau quả tươi. Một ví dụ mang tính điển hình
như: giá cam nguyên liệu thu mua tại nơi các nhà vườn giá dao động khoảng từ
2000 – 3000 đồng/kg, nhưng qua quá trình xử lý, chế biến, từ 2kg cam nguyên liệu
có thể thu được 1lít nước ép cam nguyên chất có giá từ 25000 – 40000 đồng.
Hiện nay, Việt Nam có diện tích trồng cây ăn quả rất lớn, đặc biệt là khu vực
đồng bằng sông Cửu Long.
Bảng1.1: Tổng diện tích cây ăn quả phân theo đòa phương, đơn vò: ha.
Năm
Tỉnh/ Thành phố
2001 2002 2003 2004 2005
Cả nước 609 600 677 500 724 518 747 803 766 100
Miền Bắc 257 300 284 100 298 571 303 980 315500
Đồng bằng sông Hồng 63 800 70 400 76 381 76 756 79 200
Miền Nam 352 300 393 400 425 947 443 823 450 700
Duyên hải Nam Trung Bộ 23 300 26 700 28 168 28 499 30 200
Bảng 1.3: Sản lượng dứa phân theo đòa phương, đơn vò: tấn.
Năm
Tỉnh/ Thành phố
2001 2002 2003 2004 2005
Cả nước 318 900 373 800 383 155 422 251 472 700
Chương 1 Lập luận kinh tế – lựa chọn đòa điểm
4
Miền Bắc 80 500 93 000 110 813 137 422 164 000
Đồng bằng sông Hồng 38 700 38 300 39 693 49 847 56 900
Miền Nam 238 400 280 800 272 342 284 829 308 700
Duyên hải Nam Trung Bộ 24 600 26 300 29 097 30 611 39 700
Đông Nam Bộ 1 600 2 500 7 190 9 661 16 100
Đồng bằng sông Cửu Long 209 700 236 700 221 838 226 901 233 200
Long An 2 100 4 400 5 373 18 290 18 800
Tiền Giang 81 900 89 700 98 250 100 270 121 000
Vĩnh Long 300 500 231 237 200
Kiên Giang 91 800 109 600 99 337 89 847 75 200
Trà Vinh 500 677 677 600
Bạc Liêu 19 300 18 600 4 875 4 875 4 100
Cà Mau 1 300 1 100 1 095 1 095 900
Nguồn: Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn.
Nhìn chung, tình hình sản xuất cây ăn quả nước ta điều có chung tình trạng là
sản lượng lớn nhưng chất lượng không đồng đều. Đầu ra cho bài toán kinh tế nhà
vườn vẫn đang là nỗi bức xúc của các đòa phương.
Theo quy hoạch của Viện qui hoạch thiết kế nông nghiệp – Bộ Nông nghiệp
và Phát triển nông thôn: đến năm 2010, diện tích trồng cây ăn trái ở đồng bằng
sông Cửu Long sẽ đạt 75000ha, tăng 20000ha so với hiện nay. Trong đó, diện tích
trồng bưởi năm Roi là 13000ha (tăng 3000ha so với hiện nay).
Bên cạnh đó, Việt Nam cũng là một thò trường lớn, đặc biệt là thành phố Hồ
Duyên hải Nam Trung Bộ 1929,9 1970,9 2022,2 2107,5 2147,8
Khánh Hòa 430,6 434,3 440,5 441,2 453,2
Tây Nguyên 1214,5 1258,0 1306,3 1333,2 1367,7
Đông Nam Bộ 6709,0 7036,3 7078,5 7320,6 7549,5
Thành phố Hồ Chí Minh 4623,2 4860,4 4886,8 5035,3 5244,7
Đồng nai 669,0 673,2 668,2 676,2 686,2
Chương 1 Lập luận kinh tế – lựa chọn đòa điểm
6
Bà Ròa – Vũng Tàu 371,7 387,3 398,2 403,8 413,6
Đồng bằng sông Cửu Long 3088,5 3338,7 3455,1 3606,0 3598,1
Tiền Giang 231,1 229,6 248,8 255,1 256,0
Cà Mau 231,2 222,7 238,4 243,6 247,7
Cần Thơ 458,4 555,6 560,0 566,6 572,2
An Giang 474,4 518,3 559,9 615,7 620,7
Nguồn: Tổng cục thống kê.
Ghi chú: Số liệu năm 2002,2003 của tỉnh Cần Thơ là số chung của Cần Thơ và
Hậu Giang.
Với lợi thế về nguồn nguyên liệu dồi dào và thò trường tiêu thụ rộng lớn trong
nước, việc xây dựng nhà máy sản xuất từ rau quả, nhất là trái cây là cần thiết và
quan trọng, thúc đẩy kinh tế nông nghiệp, nâng cao giá trò hàng rau quả, cải thiện
đời sống của nông dân, nâng cao đời sống vật chất của người dân.
Do đó, ngành sản xuất thức uống từ rau quả có điều kiện phát triển, nhằm đáp
ứng nhu cầu thò trường trong nước nói chung và nước ngoài nói riêng.
Từ những thực trạng và tiềm năng trên, việc xây dựng nhà máy sản xuất các
sản phẩm từ cam, bưởi và dứa là rất cần thiết. Các sản phẩm dự kiến của nhà máy
gồm:
o Nước cam ép dạng trong.
o Nước bưởi ép dạng trong.
o Dứa ngâm đường.
Bảng1.6: Diện tích cho sản phẩm cây có múi theo đòa phương, đơn vò: ha.
Năm
Tỉnh/ Thành phố
2001 2002 2003 2004 2005
Cả nước 51 700 47 900 50 715 54 999 60 100
Miền Bắc 19 600 19 300 18 668 18 603 19 900
Đồng bằng sông Hồng 5 300 4 900 4 307 4 580 4 700
Miền Nam 32 100 28 600 32 047 36 396 40 200
Duyên hải Nam Trung Bộ 900 1 100 554 570 700
Chương 1 Lập luận kinh tế – lựa chọn đòa điểm
Đông Nam Bộ 3 200 2 700 2 993 3 116 3 800
Đồng bằng sông Cửu Long 27 600 24 400 28 206 32 338 35 400
Long An 100 200 137 100 100
Đồng Tháp 2 500 1 900 2 068 1 927 1 900
An Giang 100 13 12
Tiền Giang 2 100 2 800 4 540 4 861 6 000
Vĩnh Long 5 200 4 900 3 747 4 139 5 800
Bến Tre 4 000 3 800 4 982 5 613 6 500
Nguồn: Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn.
Hình 1.1: Bản đồ tỉnh Vónh Long.
Vónh Long với đòa thế gần các vùng nguyên liệu dứa lớn như Tiền Giang (dứa
Tân Phước – Tiền Giang), Cần Thơ… cùng những vùng chuyên canh cây ăn quả
như: cam Tam Bình, bưởi Bình Minh… nên đây là đòa điểm thích hợp nhất để xây
dựng nhà máy sản xuất nước và đồ hộp trái cây. Vì vậy, chúng tôi chọn đòa điểm
8
Copyright: Tài liệu đại học ©