1 Thiết kế kho bảo quản lạnh rau quả và trứng
LỜI NÓI ĐẦU
Rau quả và trứng là thực phẩm thiết yếu của con người.Rau quả và trứng
cung cấp cho con người nhiều vitamin, chất khoáng, đặc biệt trứng đạt chất lượng
chứa tỉ lệ cao và cân đối các axit amin không thay thế, cần cho người đang phát
triển và bệnh nhân đang phục hồi sức khoẻ. Do vậy trong chế độ dinh dưỡng của
con người rau quả và trứng ngày càng trở nên quan trọng và cần thiết
Đất nước ta có điều kiện khí hậu và đất đai thuận lợi cho sự phát triển của
thực vật nói chung và rau quả nói riêng đều có quanh năm với chất lượng đặc
trưng. Bên cạnh đó ngành chăn nuôi của nước ta đã và đang cung cấp cho xã hội
một lượng sản phẩm lớn và đa dạng về chủng loại.Ngoài việc lấy thịt và các sản
phẩm phụ ra thì chăn nuôi còn cung cấp một lượng lớn trứng
Áp dụng phương pháp bảo quản lạnh sẽ kéo dài thời gian bảo quản, dự trữ
nguyên liệu, kéo dài thời vụ sản xuất cho xí nghiệp sản xuất thực phẩm, cho khu
công nghiệp và xuất khẩu. Mặt khác so với các phương pháp xử lý khác thì thực
phẩm lạnh vẫn giữ được nhiều hương vị và đặc biệt là giá trị dinh dưỡng của thực
phẩm tươi sống.
Ngày nay sản phẩm bảo quản lạnh ở nước ta sản xuất ra với sản lượng
tương đối lớn cũng đã đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng và xuất khẩu. Do đó việc
xây dựng một kho bảo quản lạnh với năng xuất trung bình ở địa phương là một
việc làm có ý nghĩa thiết thực.
Chính vì thế nhiệm vụ của đồ án này là thiết kế kho bảo quản lạnh rau quả
và trứng phục vụ cho khu công nghiệp và xuất khẩu .Sức chứa kho 1500 tấn.
CHƯƠNG I
2 Thiết kế kho bảo quản lạnh rau quả và trứng
TỔNG QUAN NGUYÊN LIỆU
Các chủng loại rau quả nước ta nói chung và miền Trung nói riêng đa dạng
phong phú. Tuy nhiên rau quả phổ biến ở khu vực miền Trung là các loại như: dứa,
chuối, cà chua, bắp cải, dưa chuột, mít. Đây là nguyên liệu sẽ đưa vào bảo quản
trong kho bảo quản lạnh.
Với mỗi loại rau quả khác nhau sẽ có những tính chất vật lý hoá học khác
t
0
C> -272,99998
0
C
Lạnh thường là lạnh chưa có sự biến thành đá còn tồn tại ở trạng thái lỏng, còn
lạnh đông là nước đã tạo thành đá.
1.2 Thành phần hoá học của rau quả và trứng :( 2,tr3-47)
* Rau quả
1.2.1. Nước:
Trong rau quả nước chiếm rất cao, trung bình 80÷90 %, có khi đến 93÷97
%. Chủ yếu là nước tự do.
1.2.2. Các gluxit:
Gồm có chất đường, tinh bột, xenluloza, hemixenluloza và các chất pectin.
12.3. Các acid hữu cơ:
Gồm chủ yếu các acid malic, acid citric, acid tactric, acid acetic…Độ acid
chung thường không quá 1 % phụ thuộc loại rau quả, giống, độ chín.
1.2.4. Các glucozit:
Các glucozit thường gặp: hesperidi, naringin, limonin, solanin, amilanin,
manitotin …
1.2.5. Các chất polyphenol:
Chủ yếu bao gồm các chất tanin (có vị chát) ngoài ra còn có lienin và
melanin (có màu đen xám).
1.2.6. Các chất màu:
Các chất màu gồm các nhóm clorofin, carotenoit, flavon và antoxian.
1.2.7. Các hợp chất chứa nitơ:
3 Thiết kế kho bảo quản lạnh rau quả và trứng
Các hợp chất chứa nitơ chủ yếu là protein. Ngoài ra còn có các hợp chất
chứa nitơ phiprotein và các hợp chất nitơ gồm các hợp chất hữu cơ và vô cơ.
- Hệ enzyme thuỷ phân: amilaza, invectaza, pectaza, bromelin, papain…
- Hệ enzyme tổng hợp: photphataza…
* Trứng: (2,tr106-107)
4 Thiết kế kho bảo quản lạnh rau quả và trứng
1.2.1 Nước:chiếm 70-74 % trọng lượng quả trứng chủ yếu ở lòng đỏ và lòng
trắng trứng.
1.2.2. Protein : chủ yếu ở lòng đỏ và lòng trắng trứng. Protein của lòng đỏ trứng
chiếm 15-17%., lòng trắng trứng chiếm 10,5-12,5%,protein của lòng đỏ trứng
không những chứa đầy đủ các axit amin không thay thế mà tỉ lệ của chúng còn rất
cân đối.
1.2.3. Lipit: chủ yếu trong lòng đỏ trứng gồm cả 2 dạng tự do và kết hợp.
1.2.4.Chất khoáng: chủ yếu ở vỏ trứng (93-97%),trong đó CaCO
3
chiếm khoảng
93%,MgCO
3
, P
2
O
5
, K, Na, S, Cl.
1.2.5.Vitamin: hầu hết các loại vitamin trừ vitamin C.
1.2.6. Các chất khác: Ngoài các thành phần hoá học chính , trong trứng còn có
các hợp chất hữu cơ : collagen, keratin, khí CO
2
1.3. Các quá trình xảy ra trong khi bảo quản lạnh: (1,tr113-119)
Những biến đổi về vật lý, sinh lý, sinh hóa xảy ra ở rau quả tươi và trứng
trong quá trình bảo quản liên hệ chặt chẽ và phụ thuộc vào tính chất tự nhiên của
rau quả, trứng tùy thuộc vào giống vật nuôi và điều kiện trồng trọt, chăm sóc, độ
già chín khi thu hái vận chuyển và những yếu tố kỹ thuật trong quá trình bảo quản.
2
→ 6CO
2
+ 6H
2
O + 674Kcal
Hô hấp xảy ra rất mạnh ngay cả ở nhiệt độ thấp. Trong quá trình bảo quản
rau quả tươi phải tìm cách giải phóng nhiệt sinh ra.
1.3.2 Các quá trình sinh lý, sinh hoá
1. Sự thay đổi về sinh lý
Quá trình sinh lý cơ bản là sự hô hấp. Ðây là quá trình không có lợi vì nó
tiêu tốn chất khô, làm giảm khối lượng tự nhiên, làm tăng nhiệt
Có hai dạng hô hấp yếm khí và hiếu khí.
- Hô hấp yếm khí: thiếu oxi thì rau quả hô hấp yếm khí phân hủy đường tạo
CO
2
và rượu.
C
6
H
12
O
6
→ C
2
H
5
OH + CO
2
+ 28 Kcal.
đường giảm, lượng tinh bột tăng.
2. Axit hữu cơ
Trong quá trình bảo quản tổng lượng các axit hữu cơ giảm làm cho chỉ số
đường trên axit tăng nên quả ngọt. Tuy nhiên lượng axit hữu cơ đặc trưng cho từng
loại quả sẽ tăng lên.
3. Vitamin
Nói chung hàm lương vitamin giảm nhanh trong quá trình bảo quản. Bảo
quản ở nhiệt độ thấp vitamin giảm ít, ngược lại ở nhiệt độ cao vitamin giảm nhiều.
4. Các chất màu
Các sắc tố trong rau quả khi bảo quản thay đổi nhiều. Hàm lượng clorofin
nói chung là giảm, carotenoit tăng trong quá trình bảo quản rau quả .
5. Polyphenol
Các hợp chất tanin trong quá trình chín giảm đi càng nhanh nên trong bảo
quản rau quả chín thì giảm đi vị chát.
*Trứng
Trong quá trình bảo quản, vận chuyển có thể xảy ra những biến đổi làm hư hỏng
trứng
1.3.1 Hiện tượng tự phân huỷ
Nếu điều kiện bảo quản không tốt ,trong trứng sẽ xảy ra các phản ứng phân
giải các hợp chất protein,lipit ,gluxit…đặc biệt khi nhiệt độ bảo quản cao
-Protein:phân huỷ thành axit amin tự do và các hợp chất bay hơi
như:NH
3
,H
2
S
7 Thiết kế kho bảo quản lạnh rau quả và trứng
-Lipit:diễn ra chậm hơn protein nhưng nó diễn ra trong suốt quá trình bảo
quản làm cho các axit béo tự do và các sản phẩm bay hơi của chúng tích tụ lại
nhiều hơn
o
C vì dịch bào chứa nhiều
chất hoà tan
2 Độ ẩm của không khí Độ ẩm tương đối trong phòng bảo quản có ảnh
8 Thiết kế kho bảo quản lạnh rau quả và trứng
hưởng đến sự bốc hơi nước của rau quả. Độ ẩm thấp
làm tăng sự bay hơi nước làm cho rau quả giảm khối
lượng tự nhiên,làm héo bề mặt ngoài và bên trong
gây ra hiện tương co nguyên sinh chất dẫn đến rối
loạn sự trao đổi chất làm rau mất khả năng đề kháng
với những tác động bất lợi từ bên ngoài.
Đối với những loại rau có thời hạn bảo quản ngắn
ngày thì độ ẩm thích hợp là 90÷95%,đối với các loại
quả có khả năng chống bốc hơi nước tốt hơn và tồn
trữ dược lâu hơn thì độ ẩm thích hợp 80÷90%
3 Thành phần khí trong
không khí bảo quản
Có ảnh hưởng quan trọng đến cường độ hô hấp nếu
kết hợp với bảo quản lạnh không khí diều hoà thì
khả năng bảo quản tốt hơn nhiều
4 Sự thông gió và
thoáng khí
Có ảnh huởng đến chất lượng của rau quả trong quá
trình bảo quản
5 Các yếu tố khác Ánh sang, đất,phân bón cũng ảnh hưởng đến khả
năng bảo quản của rau quả
1.4.2 Trứng
Bảng 1.2 Các yếu tố ảnh hưởng thời hạn bảo quản của trứng
STT Yếu tố ảnh hưởng Tính chất
1 Nhiệt độ Khi ảnh hưởng trứng thường bị hao hụt dưới ảnh
lượng
(%)
Chiều
cao
buồng
khí(mm)
khoảng
60g
60 12 75 rất nhẹ 3.8÷ 4.3 3÷4
60 10 85 mạnh 4.8 ÷5.5 6÷ 7
dưới
45g
60 12 75 rất nhẹ 4.1÷ 4.8 4÷ 6
60 10 85 mạnh 5.7 ÷6.1 8 ÷11
1.5. Giới thiệu mặt hàng
Rau quả nước ta rất đa dạng và phong phú về chủng loại:nhiệt đớicó,cận
nhiệt đới có, ôn đới, có quanh năm, mùa nào thức lấy rải rác khắp nơi.Tuy
nhiên rau quả phổ biến ở miền Trung là các loại:chuối,bắp cải,dưa
chuột,xoài…Đây là các nguyên liệu đưa vào bảo quản trong thiết kế đồ án
Với mỗi loại rau khác nhau sẽ có những tính chất vật lý,hoá học khác
nhau,thời vụ gieo trồng,thu hoặch …khác nhau. Để có một chế độ bảo tối
ưu ta phải lắm các đặc điểm cơ bản và tính chất của từng loại rau quả
1.5.1. Đặc điểm tính chất và những vấn đề liên quan đến thu hoạch và
bảo quản rau quả
1. Đu đủ
Đu đủ là cây nhiệt đới khá đặc biệt. Quả đu đủ xanh được dùng như một thứ rau
có chứa papain. Đu đủ có nhiều giống với màu sắc ruột quả ( vàng, da cam ) hình
dáng tròn dài.
Cấu tạo đu đủ chín có 5% vỏ,18% màng ruột núm và quả, 77% là cơm quả.
Trong đu đủ ngoài các thành phần chính như đường, lipit... 30÷130 mg% vitamin
trung bình, chịu được vân chuyển.
• Nhóm Caien: Thịt quả vàng ngà, nhiều nước, ít thơm và ngọt hơn dứa hoa.
11 Thiết kế kho bảo quản lạnh rau quả và trứng
Trong dứa chứa các vitamin C 15÷55 mg%, 0,06 mg% vitamin A, 0,09 mg%
vitaminB
1
, 0,04 mg% vitaminB
2
6. Trứng gà
Trứng gà là loại thực phẩm vừa có nhiều chất béo, nhiều chất đạm, đồng thời
giàu vitamin và khoáng vi lượng. Trứng là món ăn tốt cho trẻ em , người già và
bệnh nhân đang hồi phục sức khoẻ.
1.5.2. Thành phần hoá học của nguyên liệu
Bảng 1.4: Thành phần hoá học của các loại rau quả và trứng( tính cho 100 g)
[2, tr 70 ]
Stt Nguyên liệu
Nước,
%
Đường% Axit%
1 Đu đủ 85-90 8-12 0,06-0,15
2 Dứa 72-88 8,0-18,5 0,3-0,8
3 Bắp cải 90 4,2-5 2,6-5,3
4 Cà rốt 88,5 6,5 1,5-2
5 Xoài 76-80 11-20 0,2-0,54
Các yêu cầu kĩ thuật cho quá trình bảo quản nguyên liệu ở bảng sau:
Bảng 1.5: Chế độ bảo quản nguyên liệu
Nhóm
Nguyên liệu
Chế độ bảo quản
t,
Làm lạnh sơ bộ
Bảo quản lạnh
Kiểm tra
Xuất kho
13 Thiết kế kho bảo quản lạnh rau quả và trứng
2.1.1. Thuyết minh dây chuyền công nghệ
2.1.1.1. Nguyên liệu
Rau quả sau khi đã đạt được độ già chín thu hoạch thì cần thu hái kịp thời và
nhanh chóng, nếu chậm có thể làm giảm nhiều chất lượng sản phẩm. Khi thu hái
thường tiến hành vào lúc sáng sớm vì lúc đó thành phần dinh dưỡng của rau quả
đạt cao nhất, hương vị khẩu vị và những tính chất vật lí ít bị biến đổi. Cụ thể đối
với từng mặt hàng như sau:
• Xoài :thu hoạch khi màu xanh chuyển sang màu vàng, trái xoài mình tròn vai
nhô lên khỏi núm.
• Bắp cải: thu hái khi cuống chặt, bẹ lá dày.
• Dưa chuột:thu hái khi dạt chất lượng tốt,trái nhỏ thành dày, đặc ruột.
Khi thu hái phải chú trọng đến việc cắt hái để không làm xây xát, dập nát
quả, tróc vỏ, thủng thịt quả...
Sau khi thu hái nguyên liệu được chuyển đến nơi bảo quản, quá trình này
ảnh hưởng trực tiếp đến phẩm chất của nguyên liệu, đến chất lượng sản phẩm. Với
bắp cải, đu đủ thì vận chuyển đựng trong hòm gỗ thưa, giỏ sắt, sọt tre, bao tải. Với
xoài đựng trong bao bì phải phủ rơm rạ dưới đáy bao bì hoặc thùng gỗ lớn. Các
loại rau quả trên khi đặt vào các sọt hoặc thùng gỗ thưa thì khối lượng không quá
20 kg trừ khi quá trình bốc xếp được cơ giới hoá thì khối lượng mới tăng lên.
2.1.1.2. Bảo quản tạm thời
Để đảm bảo nhịp độ điều hoà của sản xuất trong nhà máy thường cần một
khối lượng nguyên liệu dự trữ nhất định. Thời gian cho phép bảo quản tạm thời tuỳ
thuộc vào từng loại nguyên liệu và mục đích sử dụng. Thường chỉ vài giờ đến hai
ngày.
Khi bảo quản nguyên liệu dù là ngắn hạn trong nguyên liệu vẫn xảy ra các quá
o
C. Lúc đó rau quả
mới được nhập vào kho với mục đích là tránh tác động của sự biến đổi nhiệt đột
ngột gây đọng sương, đọng ẩm làm hư hỏng nguyên liệu.
2.1.1.6. Bảo quản lạnh
Rau quả trong các thùng sọt được làm lạnh sơ bộ đến nhiệt độ bảo quản lạnh thì
được nhập vào kho bảo quản bằng các xe vận chuyển. Các thùng sọt xếp thành
chồng cách trần nhà 25 ÷ 30cm, phía dưới có các bệ kê cao 15cm, các thùng này
15 Thiết kế kho bảo quản lạnh rau quả và trứng
được xếp trên các palet để tiện cho việc xếp dỡ bằng máy. Khoảng cách đến tường
là 30 ÷ 50cm, cách dàn lạnh 50 ÷ 60cm, giữa các chồng là 10 ÷ 15cm.
Các thùng được xếp thành từng lô có kí hiệu riêng căn cứ vào từng loại, các lô
hướng ra lối đi chính, tải trọng là 350 kg/m
3
.
Trong kho bảo quản có không khí cưỡng bức. Định kì thay đổi không khí hai
lần trong một ngày đêm, vận tốc không khí là 0,5 ÷ 1m/s. Nhiệt độ phòng bảo quản
lạnh đảm bảo yêu cầu qui định đối với từng loại nguyên liệu.
Cho phép nhiệt độ dao động ± 0,5
o
C, khi xuất kho cho phép tăng từ 4 ÷ 5
o
C
trong một ngày đêm.
2.1.1.7. Kiểm tra:
Kiểm tra vi sinh vật: kiểm tra chất lượng sản phẩm về mặt vi sinh vật đạt yêu
cầu không, sản phẩm có bị nhiễm vi sinh vật gây bệnh không.
Kiểm tra cảm quan: Kiểm tra sản phẩm, bao bì, dụng cụ về mặt cảm quan như
màu sắc, mùi vị, khối lượng, hình thái và hương vị đặc trưng cho sản phẩm.
Kiểm tra thành phần hoá học: xác định thành phần prôtit, gluxit, lipit, vitamin,
2.2.1.1Nguyên liệu
Chỉ nhận các loại trứng có chất lượng tốt, có đầy đủ chứng từ về số và chất lượng
có thủ tục kiểm tra kĩ càng. Khi bốc dỡ nếu phát hiện những trứng bị dập vỡ, phải
lấy những quả đó ra và lau sạch những quả bị dính.
2.2.1.2. Làm lạnh sơ bộ
Tất cả các loại trứng cần bảo quản lạnh đều phải được làm lạnh sơ bộ. Phải đảm
bảo cho nhiệt độ trong phòng giảm xuống 1
o
C trong vòng 2 ÷ 3 h và khi bắt đầu
làm lạnh sơ bộ, nhiệt độ trong phòng thấp hơn nhiệt độ của trứng là 2 ÷ 4
o
C. Khi
nhiệt độ của trứng đạt +2
o
C thì kết thúc quá trình làm lạnh sơ bộ rồi sẽ xếp trứng
vào kho bảo quản.
2.2.1.3. Bảo quản lạnh
Trứng không được bảo quản chung với các sản phẩm có mùi khác lạ (cá, rau
quả... ) vì trứng rất dễ hấp thụ mùi lạ.
Những hòm kiện trứng phải được xếp ngay ngắn, vững chắc cao vừa phải, lưới
dưới cùng phải được đặt trên bệ gỗ nhỏ để đảm bảo không khí lưu thông thuận lợi.
Chú ý các chồng trứng đặt cách tường 30 ÷ 40cm, cách trần 40 ÷ 50cm và cách
sàn 15 ÷ 20cm. Đặt phía nhãn của hòm, kiện hướng ra ngoài lối đi. Sau khi xếp đặt
xong hạ nhiệt độ kho xuống nhiệt độ bảo quản. Nhiệt độ bảo quản từ 0 ÷ 2
o
C, độ
ẩm không khí kho 85%, vận tốc không khí là 0,2 ÷ 0,5m/s.
Trong quá trình bảo quản phải thường xuyên kiểm tra chất lượng trứng ( hai
tháng một lần ).
Bảo quản ở -0,5 ÷ -1,5
× × ×
2 Dứa
× × × × × × × × × ×
3 Bắp cải
× × ×
- - - - - - -
× ×
4 Cà rốt
× × × × × ×
- - - -
× ×
5 Xoài
×
- -
× × × ×
- - -
× ×
6 Trứng gà
× × × × × × ×
-
× × × ×
20 Thiết kế kho bảo quản lạnh rau quả và trứng
Biểu đồ cho thấy nguyên liệu được nhập và bảo quản tập trung vào những
tháng đầu năm và cuối năm. Các tháng giữa tháng thì đu đủ bắp cải ít được nhập
vào. Mặt khác đối với tất cả máy móc, nhà kho sau một thời gian sản xuất đều phải
được tu sửa. Vì vậy để đảm bảo cho máy móc duy trì, đồng thời tận dụng được thời
gian sản xuất thì nhà máy nghỉ sản xuất vào tháng 8 trong năm.
3.2.Biểu đồ sản xuất
Với cách bố trí nhà máy làm việc 2 ca, một năm làm việc 11 tháng riêng tháng 8
có ít nguyên liệu và để tu sửa máy móc nên nhà máy ngừng hoạt động. Các ngày lễ
1275
N
1310
1185
1035
1070
1065
1070
610
200
800
1800
1345
Trứng gà
BQ
370
320
370
300
300
220
300
350
300
X
130
250
100
270
350
100
100
200
500
90
160
N
200
200
250
200
100
310
220
22 Thiết kế kho bảo quản lạnh rau quả và trứng
cà rốt
BQ
160
125
120
170
220
250
100
170
X
185
230
210
180
250
250
150
50
100
180
X
180
170
210
100
100
50
220
110
N
200
220
210
320
190
D ứa
BQ
180
230
240
280
180
130
280
270
320
580
100
270
330
X
280
430
300
340
250
270
260
250
150
275
N
300
370
310
290
270
320
350
320
335
tháng
1
2
nh
=
27
2.1800
= 133,33(tấn/ngày đêm)
b. Lượng nguyên liệu xuất cực đại khỏi kho trong một ngày đêm
Áp dụng công thức:
Gx=
27
.max xx
mG
G
maxx
:lượng nguyên liệu xuất cực đại trong tháng
G
maxx
= 1930 (tấn/ ngày đêm)
24 Thiết kế kho bảo quản lạnh rau quả và trứng
m
x
: hệ số xuất không đều, m
x
= 1,5
27: số ngày xuất trong tháng
G
x
=
27
5,1.1930
= 107,222 (tấn/ngày đêm)
kl
g
E
V =
(m
3
) [ 6, tr 29 ].
Trong đó:
E: Dung tích kho lạnh, tấn, E = 1500
Vkl: thể tích kho lạnh, m
3
.
g
v
: Tải trọng đối với rau quả là g
v
= 0,35T/m
3714,4285
35,0
1500
==V
( m
3
).
b.Diện tích chất tải của buồng lạnh
h