TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
HUẾ

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT
NAM

KHOA CƠ KHÍ CÔNG NGHỆ

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc



-----------*-----------

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ
Tên đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất chính sản xuất kẹo
cứng không nhân và kẹo mềm với năng suất 10 tấn sản phẩm/ngày.
2
Nội dung các phần thuyết minh và tính toán.
- Lời nói đầu.
- Giới thiệu nguyên liệu.
- Chọn và thuyết minh quy trình.
- Tính cân bằng vật chất.
- Tính và chọn thiết bị.
- Kết luận.
- Tài liệu tham khảo
1

3

Bản vẽ.


LỜI NÓI ĐẦU
Kẹo là sản phẩm hết sức quen thuộc với con người, là nguồn thực phẩm
giàu giá trị dinh dưỡng, phù hợp với mọi lứa tuổi và mọi giới tính. Chính vì vậy
mà nghành sản xuất kẹo đã tồn tại từ lâu đời và đến nay đã và đang tồn tại một
cách mạnh mẽ. Mặt hàng kẹo ngày càng có nhiều chủng loại phong phú, đa
dạng và ngày càng được cải tiến về chất lượng.
Ở nước ta, nghành công nghiệp sản xuất kẹo cũng đang phát triển không
ngừng để đáp ứng nhu cầu trong và ngoài nước. Một số nhà máy sản xuất kẹo
quy mô lớn như: Vinabico, Lubico, Hải Hà, Kinh Đô…Tuy vậy ngành công
nghệ sản xuất kẹo nước ta đang phải cạnh tranh quyết liệt với kẹo ngoại nhập,
bên cạnh đó nhu cầu trong nước vẫn chưa được đáp ứng đầy đủ. Vì vậy ngành
công nghiệp sản xuất kẹo của chúng ta cần phải phát triển hơn nữa để đáp ứng
nhu cầu tiêu thụ và vững vàng trong cạnh tranh với hàng ngoại nhập.
Đứng trước xu thế chung của thị trường, để góp phần tăng thêm sức mạnh
của nghành công nghiệp sản xuất kẹo Việt Nam, việc xây dựng thêm các nhà
máy sản xuất kẹo là điều cần thiết.
Xuất phát từ tình hình thực tế trên, cùng với các điều kiện thuận lợi về
tiềm năng bánh kẹo, tôi tiến hành thực hiện đề tài: “ Thiết kế phân xưởng
sản xuất chính sản xuất kẹo cứng không nhân và kẹo mềm với năng
suất 10 tấn sản phẩm/ ngày”.

4


PHẦN 1
GIỚI THIỆU NGUYÊN LIỆU
•

•

Quýt, chanh, dừa, sữa, . . .
Kẹo mềm
Kẹo mềm pectin
Quýt, chanh, dâu, . . .
Kẹo mềm gelatin
Quýt, dâu, . . .
Kẹo mềm albumin
Cam, quýt, dứa, sữa, . . .
Kẹo cao su
Bạc hà, chanh, cam thảo, . . .
Kẹo dẻo
Kẹo mè xửng
Chuối, nho, bạc hà, . . .
Keo nhân bột quả
Quýt, chanh, dâu, dừa, . . .
Kẹo nhân bột hạt thơm
Lạc, hạnh nhân, vừng, . . .
Kẹo có nhân Kẹo nhân rượu
Rượu rum, rượu uýt – ki, rượu
nho, . . .
Kẹo có nhân khác
Socola, bơ, sữa, . . .
Socola thuần chuất
Chanh, quýt, chuối, . . .
Kẹo socola
Socola có nhân
Hạnh nhân, caramen, mứt quả
Kẹo dinh dưỡng
Vitamin A, B, C, . . .
Kẹo thuốc

dạng bơ, sữa, cacao,… Lượng nhiệt sinh ra của một đơn vị khối lượng chất béo
lớn gấp 2 lần của đường. Mỗi gam chất béo tỏa ra một nhiệt lượng là 9,3 Kcal.
Do đó ăn kẹo có chứa nhiều chất béo sẽ bù đắp được khá nhiều nhiệt năng
tiêu hao của cơ thể. Chất béo trong kẹo đều đã được nhũ hóa một cách đầy đủ,
thể tích của chúng đã được phân tán cao làm cho cơ thể hấp thu rất dễ dàng.
Protein
Protein trong kẹo được bổ sung vào thông qua các thành phần như sữa,
cacao,…
Hàm lượng albumin trong các loại kẹo tương đối cao, có thể bù đắp sự
thiếu hụt của cơ thể người cả về số lượng lẫn chất lượng. Albumin từ lòng
trắng trứng được bổ sung trong sản xuất kẹo mềm. Về quan điểm dinh dưỡng
học, albumin động vật có thể nâng cao hệ số hấp thu của cơ thể đối với
albumin thực vật; vì thế trẻ em trong thời kỳ sinh trưởng, phụ nữ có thai,
người ốm có thể dùng kẹo chứa nhiều albumin để điều tiết dinh dưỡng.
Vitamin và khoáng
6


•
-

Trong kẹo trái cây có các sinh tố và chất khoáng cần thiết cho cơ thể như
vitamin C, các chất khoáng như canxi, photpho, sắt,… Kẹo trái cây là nguồn bổ
sung quan trọng các chất vi lượng rất cần thiết cho cơ thể mà các bữa ăn
chính cung cấp không đầy đủ. [7]
1.2. Nguyên liệu chính
1.2.1. Đường Saccharose
Tính chất vật lý
Là tinh thể không màu
Có nhiệt độ nóng chảy: 165 – 1800C

260,1
100
487,2

•

Tính chất háu nước

•

Saccharose không háo nước, nó chỉ bắt đầu hút ẩm khi độ ẩm tương đối
không khí đạt 90%. Nhưng khi ta nấu đường saccharose với các dạng đường
khử khác thì sản phẩm tạo ra rất dễ hút ẩm và các dạng đường khử có khả
năng hút ẩm rất lớn. Tuy nhiên sự tác động tính háo nước của từng loại
đường cũng khác nhau. Glucose có mặt trong hỗn hợp làm cho tính háo nước
của saccharose tăng hơn so với saccharose tinh khiết nhưng lại kém hơn sự có
mặt của fructose và đường chuyển hoá.
Tính kết tinh

•

Đường saccharose dễ tạo ra dung dịch quá bão hoà, dung dịch quá bão
hoà tạo thành không bền vững vì khi thay đổi một số điều kiện như khuấy
trộn cơ học, hạ nhiệt độ đột ngột,... lượng đường bão hoà rất dễ kết tinh trở
lại. Vì vậy, trong công nghiệp sản xuất bánh kẹo, người ta luôn luôn dùng chất
chống hồi đường để làm cho viên kẹo có tính chất phi tinh.
Độ nhớt
Dung dịch đường saccharose có độ nhớt cao và độ nhớt của dung dịch
tăng khi nồng độ tăng và nhiệt độ giảm.
7

- Tác dụng với kiềm
Trong môi trường kiềm ở nhiệt độ cao, đường phân hủy tạo ra chất màu
và axit. Tốc độ phân hủy tăng theo độ pH, thời gian, nhiệt độ, chất lượng
đường.
Khi tác dụng với Ca cho sản phẩm sau: C12H22O11.CaO, C12H22O11.2CaO,
C12H22O11.3CaO
Dưới tác dụng của độ kiềm cao và nhiệt độ thì saccharose bị phân hủy
tạo ra nhiều chất và có màu.
Saccharose → Monosacarit → Aldehit đường → hydrometyl fucforol → axit
levilic + axit foocmic + chất màu
- Phản ứng caramen hóa
Dưới tác dụng của nhiệt độ đường saccharose bị mất nước và trùng
hợp tạo ra nhiều sản phẩm khác nhau và chất màu.
Khi nâng nhiệt độ đến 1350C thì saccharose bắt đầu biến đổi tạo ra các
andehyt (glucozan, frutozan) không màu.
135°C
C12H22O11  → C6H10O5 + C6H10O5 + H2O
Glucozan

Frutozan

Nếu nhiệt độ cao hơn nữa 185 – 1900C
8


C6H10O5 + C6H10O5
Glucozan

C 12H22O11


axit hoặc enzyme. Là một trong những nguyên liệu chính dùng trong sản xuất
kẹo. Khi thủy phân tinh bột thu được các hydratcacbon có trọng lượng phân
tử khác nhau nhưng thành phần chính của mật tinh bột là dextrin, maltose và
glucose.
Mức độ thủy phân càng cao thì lượng glucose càng nhiều và ít dextrin.
Dextrin trong thành phần của mật tinh bột không phải là chất đồng nhất mà
phân tử của nó có cấu tạo từ các số lượng khác nhau các gốc glucose và
maltose còn gọi là đường mạch nha (C 12H22O11). Khi bị thủy phân, một phân
tử maltose tạo ra hai phân tử glucose.
Chất lượng và độ bền của sản phẩm bánh kẹo khi bảo quản phụ thuộc
vào thành phần các hydratcacbon của mật, phụ thuộc vào tỉ lệ glucose,
maltose và dextin trong mật.
Tùy theo yêu cầu sử dụng người ta sản xuất ra mật tinh bột có hàm
lượng đường các loại khác nhau và được chia làm 3 loại:
Mật đường hóa thấp: có hàm lượng đường khử từ 28 – 38% tính theo
glucose.
9


-

Mật đường hóa trung bình: có hàm lượng đường khử từ 48 – 58% tính theo
glucose.
Mật đường hóa cao: có hàm lượng đường khử >60% tính theo glucose.
Khi mức độ đường hóa càng cao thì mật có độ nhớt càng thấp và độ
ngọt càng cao. Mật đường hóa cao thu được là do thủy phân tinh bột bằng
acid và sau đó tiếp tục thủy phân bằng enzyme. Hàm lượng dextrin trong đó
ít hơn so với các loại mật khác do đó độ nhớt của nó thấp hơn.
Mật tinh bột trong công nghệ sản xuất kẹo đóng vai trò là chất chống
hồi đường. Tính chất chống kết tinh của mật tinh bột là do nó làm tăng độ

Đường chuyển hóa hầu hết có tính chất háo nước, do đó dùng hạn chế
trong sản xuất kẹo. Khi bảo quản ở nhiệt độ 20 0C và độ ẩm không khí 50% thì
nó bắt đầu hút ẩm. [4, tr4]

1.2.4. Glucose
Đường glucose dùng trong sản xuất kẹo có trong thành phần của đường
chuyển hóa và mật tinh bột. Glucose là sản phẩm của phản ứng thủy phân
đường saccharose với chất xúc tác là acid.
Glucose tinh thể ít háo nước, nó bắt đầu hút ẩm khi độ ẩm của không khí
đạt tới 85 – 90%. Khi nấu nóng trong môi trường acid thì các sản phẩm phân
hủy được tạo thành ( anhydrite, hydroxymetylfufuron, chất màu,…). Trong
môi trường kiềm, glucose bị phân hủy và tạo ra chất màu mạnh hơn
* Tiêu chuẩn chất lượng của glucose:
- Màu sắc: trong suốt hơi vàng nhạt
- Độ axit: ≤ 25.
- Độ tro: ≤ 0,45%.
- Chất khử: 60%.
- Độ ẩm: 14 – 20%.
- Nhiệt độ nấu: 1400C hơi sẫm màu.
- Kim loại nặng: không cho phép. [4,tr5]
1.2.5. Maltose
Maltose là một disaccharit, có công thức chung: C12H22O11.
Khi thủy phân maltose bằng amylase hay bằng acid thì thu được 2
phân tử glucose. Maltose có nhiệt độ nóng chảy 108 0C.
Trong sản xuất kẹo, maltose có vai trò rất quan trọng vì ngoài khả năng
chống hồi đường nó còn làm cho kẹo giòn hơn và tính hút ẩm của maltose
không cao như glucose nên kẹo sẽ không bị chảy.
Trong sản xuất đường nếu dùng mantose quá nhiều thì đường dễ bị
cháy và sẫm màu.
* Tiêu chuẩn chất lượng của maltose

sữa nguyên chất.
Sữa bột dễ vận chuyển, dễ bảo quản do độ ẩm thấp. Nhưng sữa bột hút
ẩm rất mạnh, khi hút ẩm sữa bị vón cục, bị ôi hóa làm màu sắc sẫm. Thành
phần và chất lượng sữa bị biến đổi là do nhiệt độ, độ ẩm bảo quản không
đúng tiêu chuẩn kỹ thuật và do bao gói không kín.
Tiêu chuẩn kỹ thuật của sữa bột
Nước: 7 – 15%.
Chất béo: 25 – 30%.
Chỉ số acid: 22.
Độ hòa tan: 85%.
Vi trùng gây bệnh đường ruột: không có. [4, tr10]
1.3.2.Gelatin
Gelatin là chất keo động vật thu được bằng cách thủy phân nguyên liệu
có collagen thu được từ xương, sụn, gân động vật. Gelatin không tan trong
nước lạnh nhưng hút nước và trương nở rất lớn. Gelatin hòa tan trong nước
nóng, không hòa tan trong dung môi hữu cơ, trong cồn và xăng. Nó đông tụ ở
nước lạnh và rất nhạy với nhiệt độ.
Gelatin dùng trong kẹo mềm có tác dụng tạo khối keo đông tụ xốp, đàn
hồi và giữ cho kẹo có độ mềm ổn định.
Gelatin thực phẩm phải trong suốt, dạng bột hoặc dạng tấm, độ ẩm
không quá 10% và độ tro không quá 2%. [4, tr13]
12


-

-

1.3.3.Chất béo
Chất béo là este của glyxerin và axit béo. Trong công nghệ bánh kẹo,

Độ cứng cao
Tính keo tốt
Màu sắc sáng
Không có mùi ở dạng nguyên chất
Giá thành thấp
*Thành phần hóa học của dầu hydro hóa:
Nước: 1,5%.
Acid béo tự do: 1%.
Nhiệt độ nóng chảy: 38 – 460C.
13


-

-

-

-

Màu sắc: trắng đẹp.
Mùi vị: thơm ngon. [4, tr15]
1.3.4.Acid thực
Trong công nghệ sản xuất kẹo, acid hữu cơ được bổ sung nhằm mục đích
tạo vị, tạo pH thích hợp để chuyển hóa đường saccharose. Nếu cho vừa đủ
acid sẽ làm thủy phân đường saccharose thành đường fructose và đường
glucose, có tác dụng chống hồi đường cho kẹo. Khi cho nhiều acid thì lượng
đường fructose và đường glucose tạo thành nhiều, làm kẹo dính răng, dễ bị
chảy nước.
Ta thường dùng các axit hữu cơ tinh thể hoà tan khá trong nước, có khả

-

-

Thấm với giấy đốt cháy được.
Thể hiện trung tính hay acid yếu với giấy quỳ.
Kim loại nặng

Phối trộn

Làm nguội

Quật

Thành phẩm

Đùn

Làm lạnh

Bao gói

Cắt viên

Lựa chọn

Hình 1.1. Sơ đồ quy trình sản xuất kẹo mềm sữa
17


2.2. Quy trình công nghệ sản xuất kẹo cứng cam

Nguyên liệu

Hòa siro

Lọc

Nguyên liệu dùng để sản xuất kẹo mềm sữa gồm có: đường saccharose,
mạch nha, nước, sữa bột, shortening, gelatin, hương sữa, bơ, muối.
Trước khi đưa vào sản xuất thì các nguyên liệu cần được kiểm tra nhằm
đạt tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm, đảm bảo về các chỉ tiêu hoá lý, vi sinh,
cảm quan. Sau đó các thành phần nguyên liệu được định lượng và cân theo
đúng trọng lượng trong thực đơn để vào nồi hòa siro.
2.2.2. Hòa siro
- Mục đích
Chuyển đường từ dạng tinh thể sang dạng phi tinh thể, hòa tan hoàn
toàn đường, nha, nước thành một dung dịch đồng nhất.
Yêu cầu
+ Đường phải hòa tan triệt để, nếu không hòa tan hết sẽ xuất hiện các
tinh thể làm kết tinh đường.
+ Siro phải trong suốt, màu vàng nhạt, không có bọt.
+ Nhiệt độ, thời gian hòa tan đường không được quá lớn, tránh hiện tượng
cháy đường, biến màu do phản ứng caramen, melanodin.
+ Siro ra khỏi thiết bị có độ ẩm 13 – 15% được chuyển đi lọc ngay. Siro
được tháo chảy trực tiếp qua lưới lọc, đặt ở cửa vào của thùng chứa dịch lọc.
Sau đó dịch siro được bơm đưa sang thiết bị nấu.

-

Thông số kỹ thuật
Nhiệt độ: 100 – 1150C.
Hàm lượng chất khô: 84 – 86%.
Tốc độ cánh khấy: 35 – 45 vòng/phút.
Thời gian: 10 – 15 phút.
2.2.3. Lọc
- Mục đích
Siros sau khi hòa được bơm ngay xuống thùng có lưới lọc nhằm tách bỏ


5

6

Hình 2.3. Hệ thống cô đặc chân không
1. Đường đãn hơi đốt
6. Đường tháo nước ngưng
2. Thiết bị gia nhiệt
7. Ngăn bốc hơi chân không
3. Đường vào của dung dịch đường
8. Phá chân không
4. Ngăn tách hơi
9. Bơm chân không
5. Khoang tháo sản phẩm
10. Ống thoát khí
- Yêu cầu
+ Dung dịch trong suốt không bị bọt
+ Không xảy ra hiện tượng hồi đường
+ Màu sắc không sậm
+ Độ ẩm 1 – 3% đối với kẹo cứng
+ Độ ẩm 5 – 7% đối với kẹo mềm
- Thực hiện
Dung dịch siro từ thùng chứa trung gian được bơm pittong đẩy từ từ
qua nồi nấu chân không. Hệ thống này gồm có: bộ phận gia nhiệt, buồng bốc
hơi chân không và 2 khoang tháo sản phẩm. Dịch siro sau khi cô đặc đến hàm
lượng chất khô thích hợp được bơm ra thùng chứa, rồi được chuyển sang
thiết bị phối trộn.
2.2.5. Phối trộn
- Mục đích


6

2
9

7
8
10

Hình 2.4. Thiết bị phối trộn, sục khí
1. Hộp điều khiển
6. Cánh khuấy
2. Động cơ
7. Nước bảo ôn ra
3. Van xả khí nén
8. Vỏ thiết bị
4. Van đưa khí nén vào
9. Nước bảo ôn vào
5. Phiểu nạp liệu
10. Van xả đá
2.2.6. Làm nguội
- Mục đích:

21


Khối kẹo sau khi đánh trộn có nhiệt độ khá cao và dễ kết tinh trở lại. Làm
nguội có mục đích ngăn chặn sự hồi đường và làm cho dung dịch cứng hơn
tạo điều kiện cho công đoạn tiếp theo.


1

5
22

3
2

4


2. Hộp điều khiển
3. Trục cuốn nguyên liệu vào
4. Khuôn tạo hình
5. Băng tải
6. Van dẫn nước bảo ôn
Hình 2.5. Máy đùn
- Tiến hành
Khối kẹo ủ đạt yêu cầu được đưa đi ép đùn và tạo thành dạng sợi
Các khối kẹo nhờ hai trục lăn được đưa vào máy, nhờ hệ thống ép đùn, các
sợi kẹo được chạy ra theo khuôn mẫu.
Trong quá trình ép đùn, các sợi kẹo sau khi ép bị nóng lên, sẽ xảy ra một số
bất lợi không mong muốn: kẹo quá mềm, màu sắc không đẹp, tạo hình xấu…Vì
vậy người ta bố trí các đường nước bảo ôn bọc xung quanh khuôn ép đùn (nhiệt
độ nước bảo ôn 55 – 60°C). Các sợi kẹo khi ra khỏi máy ép đùn được băng
chuyền đưa vào thiết bị làm lạnh.
2.2.9. Làm lạnh
- Mục đích
Dây kẹo sau khi ra khỏi máy đùn còn nóng và chưa ổn định, dễ bị biến

Bảo quản sản phẩm nơi có nhiệt độ không khí không quá 18 0C, độ ẩm
không khí 75%.
2.2.12. Rót khuôn, làm nguội và tách khuôn
• Rót khuôn
- Mục đích
Tạo thành viên kẹo có kích thước, hình dạng, vân hoa theo yêu cầu.
- Tiến hành
Siro sau khi ra khỏi thiết bị cô đặc thì được bơm qua thiết bị rót khuôn.
Thiết bị được tự động hóa về tốc độ chiết và khối lượng kẹo cho vào khuôn.
Khuôn tạo hình phải thường xuyên giữ sạch sẽ, các đường nét trong khuôn
phải đảm bảo rõ ràng, có dầu chống dính khuôn. Sau khi rót khuôn phải
chuyển qua thiết bị làm nguội.
• Làm nguội
- Mục đích
Ngăn chặn sự hồi đường.
Tăng độ cứng của kẹo giúp quá trình tách khuôn dễ dàng.
- Thực hiện
Sau khi rót khuôn, khối kẹo được làm mát nhanh đến nhiệt độ 80 – 900C,
sau đó được đưa qua hầm làm lạnh nhanh đến nhiệt độ 22 – 260C. Lúc
này, kẹo sẽ khô và cứng, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tách khuôn,
đồng thời không bị biến dạng trong quá trình bao gói.
• Tách khuôn
Kẹo sau khi được làm lạnh xong thì tiếp tục qua thiết bị tách khuôn để
tách những viên kẹo ra khỏi khuôn.

24


PHẦN 3
TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT


10.10 3
= 3333,333
3

Kẹo cúng cam:
kg sản phẩm/ca.
3.2. Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền kẹo mềm sữa
3.2.1. Thực đơn sản xuất kẹo mềm sữa
Bảng 3.2. Thực đơn sản xuất kẹo mềm sữa
STT
Nguyên liệu
Khối lượng, mi (kg)
Chất khô, CKo (%)
1
Đường saccharose
66
99,95
2
Mạch nha
40
80
3
Sữa bột
6,4
95
4
Shortening
6,4
98