LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT
Đặt vấn đề
Việt Nam là một trong những nước tiêu thụ rau quả và trái cây hàng đầu, tạo điều kiện thuận lợi cho sản phẩm đồ hộp nước cà chua và puree chuối có tiềm năng lớn để chiếm lĩnh thị trường nội địa và quốc tế Để đạt được thành công này, việc lựa chọn công nghệ, trang thiết bị phù hợp và vị trí xây dựng hợp lý là rất quan trọng.
Nguồn nguyên liệu
Việt Nam sở hữu điều kiện khí hậu, địa lý và đất đai lý tưởng, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển phong phú của các loại rau quả và trái cây.
Cà chua là loại rau ôn đới phù hợp với khí hậu từ ôn đới đến nhiệt đới, với diện tích trồng hàng năm dao động từ 7300-9300 ha, chủ yếu tập trung ở đồng bằng và trung du phía Bắc Nhờ vào kỹ thuật lai tạo hiện đại, giống cà chua đã được mở rộng trồng ở các tỉnh miền Trung, Tây Nguyên và Nam Bộ, đặc biệt là tại Lâm Đồng, Đà Lạt và Hóc Môn Tân Hiệp.
Chuối là loại cây trồng phổ biến với nhiều giống khác nhau, trong đó Hưng Yên nổi tiếng với chuối Tiêu Hồng, còn chuối Lùn phát triển mạnh ở Đồng Bằng Sông Hồng, Tây Nguyên và Bắc Trung Bộ Tại Lâm Đồng, nhờ điều kiện tự nhiên và độ cao, chuối Laba đã trở thành thương hiệu với hương vị và chất lượng đặc trưng riêng.
Nguồn cung cấp nguyên liệu cho sản xuất đồ hộp nước cà chua và puree chuối hiện nay rất phong phú và dồi dào, điều này tạo điều kiện thuận lợi cho việc xây dựng nhà máy trong lĩnh vực này.
Vị trí xây dựng
Khu công nghiệp Tân Phú, với diện tích 500 ha, tọa lạc tại thị trấn Tân Phú, tỉnh Lâm Đồng, là một trong năm tỉnh thuộc vùng Tây Nguyên, Việt Nam Đây cũng là khu công nghiệp có diện tích lớn thứ bảy trên toàn quốc, nằm tiếp giáp với vùng kinh tế trọng điểm phía Nam, đánh dấu tỉnh đầu tiên của Tây Nguyên phát triển trong lĩnh vực này.
Đà Lạt và Bảo Lộc là hai thành phố trực thuộc tỉnh Lâm Đồng, nằm trong vị trí địa lý thuận lợi với Khánh Hoà ở phía Đông Bắc, Ninh Thuận ở phía Đông, Đắk Nông ở phía Tây, Đồng Nai và Bình Phước ở phía Tây Nam, Bình Thuận ở phía Nam và Đông Nam, cùng Đắk Lắk ở phía Bắc Điều này tạo ra một thị trường tiềm năng cho việc tiêu thụ sản phẩm trong tương lai.
Hệ thống giao thông đường bộ tại Lâm Đồng được phân bố đồng đều, với các tuyến quốc lộ quan trọng như quốc lộ 20, 28, 55 và 27 Ngoài ra, sân bay Liên Khương cũng kết nối tỉnh này với các thành phố lớn như Đà Nẵng, Hà Nội và Hồ Chí Minh, tạo điều kiện thuận lợi cho việc di chuyển.
Lâm Đồng, nằm trong hệ thống sông Đồng Nai, sở hữu nguồn nước phong phú và mạng lưới suối dày đặc, mang lại tiềm năng thuỷ điện lớn Ngoài ra, tỉnh còn có diện tích trồng cà chua và chuối rộng, giúp tiết kiệm chi phí vận chuyển nguyên liệu.
Khí hậu
Lâm Đồng có khí hậu phân chia thành hai mùa rõ rệt: mùa mưa và mùa khô Mùa mưa bắt đầu từ tháng 5 và kéo dài đến tháng 11, trong khi mùa khô diễn ra từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau.
- Nhiệt độ trung bình năm: 18 – 25 0 C, thời tiết ôn hòa và mát mẻ, thường ít có những biến động lớn trong chu kỳ năm.
- Lƣợng mƣa trung bình 1.750 – 3.150 mm/năm, độ ẩm trung bình 85 – 87% [3].
Nguồn cung cấp điện
Nhà máy kết nối với mạng lưới điện khu công nghiệp, sử dụng điện áp 220/380V Để đảm bảo hoạt động liên tục, nhà máy trang bị máy phát điện dự phòng phòng trường hợp mất điện Dầu cung cấp cho nhà máy được vận chuyển qua đường bộ.
Nguồn nhân lực
Nguồn nhân lực hết sức quan trọng, quyết định tính sống còn của nhà máy.
Đội ngũ kỹ sư của chúng tôi được tuyển chọn từ các trường đại học và cao đẳng hàng đầu trên toàn quốc, bao gồm Đại học Bách Khoa Đà Nẵng và Đại học Bách Khoa TP.HCM, nhằm đảm bảo chất lượng chuyên môn cao.
- Công nhân thì tuyển chọn lao động tại địa phương, cũng như các tỉnh thành khác trên cả nước.
Cấp thoát nước
Nguồn cung cấp nước cho nhà máy chủ yếu đến từ nước đã qua xử lý của khu công nghiệp, bên cạnh đó, nhà máy cần có hệ thống giếng nước dự phòng Nước sử dụng trong quy trình sản xuất phải trải qua quá trình xử lý kỹ lưỡng, trong khi nước dùng để vệ sinh nhà máy và thiết bị chỉ cần xử lý sơ bộ.
Nước thải từ nhà máy chế biến rau quả cần được xử lý để loại bỏ các phế phẩm hữu cơ trước khi xả vào hệ thống thoát nước.
Nhiên liệu
Nhà máy sản xuất rau quả sử dụng xăng cho xe tải, dầu DO cho máy phát điện, và dầu nhờn để bôi trơn thiết bị.
Hệ thống phòng cháy chữa cháy
Nhà máy đã được trang bị hệ thống phòng cháy chữa cháy theo tiêu chuẩn an toàn quốc gia, nhằm bảo vệ an toàn cho người lao động Trước khi đưa vào hoạt động, nhà máy tổ chức các buổi tập huấn về phòng cháy chữa cháy để đảm bảo nhân viên nắm vững quy trình an toàn.
Hợp tác hóa và thị trường tiêu thụ
Hợp tác giữa các nhà máy trong tỉnh là điều cần thiết để tối ưu hóa việc sử dụng chung các công trình cung cấp điện, nước, giao thông và các công trình công cộng Sự hợp tác này không chỉ giúp rút ngắn thời gian xây dựng và giảm chi phí đầu tư, mà còn góp phần giảm giá thành sản phẩm, nâng cao hiệu quả kinh tế.
Chúng tôi hợp tác chặt chẽ với nông dân trồng trọt để thu hoạch nguyên liệu chất lượng cao, đúng mùa vụ sản xuất Sản phẩm đồ hộp nước cà chua và puree chuối không chỉ cung cấp cho khu vực Lâm Đồng mà còn cho các tỉnh thành khác trên toàn quốc và phục vụ xuất khẩu.
TỔNG QUAN
Nguyên liệu
2.1.1 Nguyên liệu cà chua a Nguồn gốc nguyên liệu
Cà chua, có tên khoa học là Lycopersicum esculentum, thuộc họ cà (Solanaceae), có nguồn gốc từ Nam Mỹ và hiện nay được trồng rộng rãi trên toàn thế giới Vào cuối thế kỷ 16, cà chua được đưa sang châu Âu, châu Á và Bắc Mỹ bởi những người buôn Tây Ban Nha và Bồ Đào Nha Sau đó, nó được du nhập vào châu Phi do sự xâm lược của các thực dân Cà chua trở nên phổ biến ở Trung Quốc và các nước Đông Nam Á vào khoảng thế kỷ 17.
17 [4] b Lịch sử phát triển cà chua ở Việt Nam
Cuối thế kỷ 19, cà chua được du nhập vào Việt Nam, chủ yếu tập trung ở đồng bằng Bắc Bộ và các vùng núi cao Nhờ vào kỹ thuật lai tạo giống, diện tích trồng cà chua hiện nay đã mở rộng ra các tỉnh miền Trung, Tây Nguyên và Nam Bộ, đặc biệt là Lâm Đồng Mỗi năm, diện tích trồng cà chua dao động từ 7.300 đến 9.300 ha.
Theo thống kê, năm 2012, diện tích trồng cà chua tại Việt Nam đạt 23.917 ha, tăng 11,3% so với năm 2010, với năng suất trung bình từ 252,6 đến 257,9 tạ/ha, tổng sản lượng đạt 616.890 tấn Tỉnh Hưng Yên có diện tích trồng cà chua là 482 ha, sản lượng đạt 9.248 tấn vào năm 2009 Tỉnh Lâm Đồng dẫn đầu về sản lượng rau quả và trái cây, trong đó cà chua chiếm ưu thế với diện tích 5.140 ha và sản lượng 221.820 tấn, phục vụ nhu cầu trong nước và xuất khẩu.
Dựa vào hình dáng quả cà chua chia làm 3 loại [4].
Cà chua bi là loại cà chua nhỏ, có hình dạng tròn hoặc dài, khi chín có màu đỏ đẹp mắt Loại cà chua này có vị chua nhưng ngọt hơn cà chua thông thường, dễ trồng và cho năng suất cao với nhiều vụ trong năm Mặc dù quả nhỏ, cà chua bi vẫn có vị ngọt và giòn, thường được sử dụng để ăn tươi, tuy nhiên, hiệu quả sản xuất nước uống từ loại cà chua này không cao.
Hình 2.1 Quả cà chua bi
Cà chua Hồng là giống cà chua phổ biến hiện nay, có hình dạng tương tự như quả hồng với đặc điểm không có múi hoặc múi không rõ Loại cà chua này có chất lượng cao, thích hợp cho việc ăn tươi hoặc chế biến Thịt quả đặc, nhiều bột và chứa hàm lượng đường cao, mang lại hương vị thơm ngon.
Cà chua múi là loại cây có đặc điểm sinh trưởng tốt, với nhiều ngăn rõ rệt tạo thành các múi sâu Quả cà chua múi có vị hơi chua, ít ngọt và chứa nhiều hạt Loại cây này có thời gian sinh trưởng dài, năng suất cao và khả năng chống chịu sâu bệnh tốt.
Cà chua Hồng là lựa chọn tối ưu cho sản xuất đồ hộp nước cà chua nhờ kích thước lớn, cung cấp nhiều dịch ép và hàm lượng đường cao, giúp nước cà chua ngọt hơn mà không cần bổ sung đường.
Bảng 2 1 Thành phần hóa học quả cà chua STT
Thành phần hóa học của quả cà chua chịu ảnh hưởng bởi độ chín, điều kiện canh tác và kỹ thuật gieo trồng Đường và chất khô chủ yếu tập trung ở phần giữa của quả, trong khi phần gần vỏ lại có ít đường và chứa nhiều acid.
- Gluxit: 3÷4%, chủ yếu fructoza và glucoza, còn saccaroza không quá 0,5%.
- Tinh bột ở dạng vết nhỏ hơn 0,25%.
- Cenllulose tương đối nhiều trong quả còn xanh nhưng theo độ chín hàm lượng của nó sẽ giảm dần Quả chín chứa khoảng 0.3-0.7% cenllulose.
Pectin là một chất chiếm khoảng 2.5% trọng lượng chất khô trong trái cây Các quả xanh chứa nhiều protopectin, và khi quả chín, protopectin sẽ chuyển thành pectin hòa tan nhờ vào sự tác động của acid hữu cơ và enzym protopectinase có trong quả.
- Axit: 0,25÷0,5%, chủ yếu là axit malic và axit xitric.
- Sắc tố quả cà chua bao gồm: lycopene, carotene, xanthophyll, chlorophyll, màu sắc quả chín phụ thuộc vào hàm lƣợng sắc tố lycopene và carotene.
Lycopene là một carotenoid có mặt trong thịt và vỏ quả, đặc biệt là trong cà chua, mang lại màu đỏ đặc trưng cho loại quả này Ngoài việc tạo màu, lycopene còn là một chất chống oxi hóa mạnh mẽ, giúp bảo vệ cơ thể khỏi một số bệnh lý nghiêm trọng như bệnh tim, bệnh suy thoái và ung thư.
- Carotene: là sắc tố màu da cam, hình thành tốt nhất ở 24 0 C.
Khi cà chua chín, quá trình thủy phân tinh bột làm cho chúng trở nên mềm hơn, đặc biệt nhờ vào các hợp chất pectin và hemixenluloza Những hợp chất này làm yếu đi các lực liên kết trong tế bào, khiến cho cà chua đạt được độ mềm mại đặc trưng Việc thu hoạch và bảo quản cà chua đúng cách là rất quan trọng để giữ được chất lượng và hương vị của chúng.
Thời gian thu hoạch tùy vào loại giống và mùa vụ Thông thường cà chua thu hoạch sau khi gieo trồng đƣợc 70-90 ngày.
Thu hoạch vào buổi sáng sớm trước khi nắng gắt xuất hiện giúp bảo toàn chất khô, tối ưu hóa hàm lượng dinh dưỡng, hương vị và màu sắc của sản phẩm Nên tránh thu hoạch trong mùa mưa để hạn chế tình trạng dập nát, thối rửa và khó khăn trong việc vận chuyển, bảo quản.
Cà chua được thu hoạch ở độ chín khác nhau tùy thuộc vào mục đích sử dụng Đối với cà chua ăn tươi, thu hoạch diễn ra khi quả đạt độ chín vàng, giúp trái chín dần trong quá trình vận chuyển Trong khi đó, cà chua phục vụ cho sản xuất nước quả sẽ được thu hoạch bằng máy khi 85% số trái trên cây đã chín.
Cà chua là loại quả giàu dinh dưỡng nhưng dễ bị vi sinh vật xâm nhập do quả mềm Vì vậy, sau khi thu hoạch, cần chế biến ngay để bảo quản chất lượng Tuy nhiên, để đảm bảo nguồn nguyên liệu cho sản xuất, cần có một lượng dự trữ nhất định.
Để ngăn ngừa sự lây nhiễm bệnh, cần loại bỏ các quả dập nát và hư hỏng khỏi khối nguyên liệu Nếu nguyên liệu quá bẩn, hãy rửa chúng bằng nước sạch và để ráo trước khi sử dụng.
Kho bảo quản phải khô ráo thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp Nhiệt độ bảo quản hợp lý khoảng dưới 10 0 C.
Hạn chế sự chất đống gây dập quả cũng nhƣ bốc nóng làm giảm hàm lƣợng chất khô. f Tiêu chí lựa chọn cà chua chế biến
Sản phẩm
2.2.1 Đồ hộp nước cà chua a Giới thiệu
Nước cà chua là sản phẩm nước trái cây được tiêu thụ trực tiếp, được tạo ra từ quá trình tách dịch quả, chứa nhiều chất dinh dưỡng quý giá như đường, acid hữu cơ và vitamin Với thành phần đầy đủ và cân đối, nước cà chua mang lại hương vị thơm ngon, hấp dẫn cho người tiêu dùng.
Bảng 2 4 Thành phần chất dinh dưỡng có trong 100g nước cà chua [8]
Cà chua vốn dĩ là loại trái cây chứa nhiều chất dinh dƣỡng cần thiết cho cơ thể vì vậy nước quả cà chua có nhiều tác dụng.
- Là nguồn viatmin A và C dồi dào giúp cơ thể tăng cường hệ miễn dịch, cải thiện thị lực và các bệnh liên quan đến thị lực.
Nước cà chua là nguồn cung cấp năng lượng tuyệt vời cho cơ thể nhờ chứa nhiều chất chống oxi hóa, giúp loại bỏ gốc tự do, từ đó giữ cho cơ thể trẻ trung và tràn đầy sức sống.
Lycopene, chất tạo màu đỏ cho cà chua, là một chất chống oxi hóa hòa tan trong chất béo, giúp ngăn ngừa bệnh tật và cải thiện sức khỏe làn da Nó không chỉ bảo vệ cơ thể khỏi các loại ung thư khác nhau mà còn hỗ trợ làm sáng da hiệu quả.
Dựa vào tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 6096-2004 và TCVN 6297-1997) về chỉ tiêu chất lượng thực phẩm nước giải khát ta xây dựng chỉ tiêu nước cà chua.
- Có hương vị màu sắc đặc trưng của nước cà chua.
- Cho phép sự lắng nhẹ của thịt quả ở đáy bao bì nhƣng khi lắc nhẹ phải phân tán đều Chỉ tiêu hóa học
- Hàm lượng chất khô trong nước cà chua không nhỏ hơn 10%, không kể lượng đường Hàm lượng đường không quá 25g/kg.
- Kim loại có trong nước cà chua phải theo tiêu chuẩn của bộ y tế.
- Độ đầy của hộp: mức tối thiểu của nước cà chua phải ít nhất 90% dung tích của nước cất chứa đầy trong hộp đóng kín ở 20 0 C.
Chỉ tiêu vi sinh vật
Bảng 2 5 Chỉ tiêu vi sinh vật đối với nước cà chua
1 Tổng số VSV hiếu khí (số lạc khuẩn/ml)
5 Nấm men-mốc (số khóm nấm/ml)
2.2.2 Sản phẩm puree chuối a Giới thiệu
Puree chuối là sản phẩm được chế biến từ quả chuối chín, trải qua quá trình chà để đạt độ cô đặc nhất định, giúp bảo quản lâu hơn so với chuối tươi Sản phẩm này không chỉ giữ được hương vị tự nhiên mà còn mang lại nhiều lợi ích dinh dưỡng cho sức khỏe.
Chuối là loại trái cây chứa nhiều thành phần dinh dƣỡng nên puree chuối có nhiều công dụng nhƣ:
- Trị táo bón, phục hồi chức năng sinh lý của ruột nhờ hàm lƣợng xơ cao, giảm rối loạn tim mạch do hàm lƣợng kali cao.
- Pectin có trong puree chuối che chở màng nhầy ruột, làm nhẹ bớt chứng tiêu chảy và giảm nguy cơ ung thƣ ruột. d Chỉ tiêu chất lượng thực phẩm
- Puree chuối có màu trắng kem
- Có hương thơm đặc trưng của sản phẩm puree chuối, vị ngọt chua nhẹ và không lần mùi vị lạ.
Chọn phương án thiết kế
Dựa vào tính chất của nguyên liệu cũng nhƣ yêu cầu về chất lƣợng thực phẩm ta cần phải chọn các phương án thiết kế phù hợp
2.3.1 Đồ hộp nước cà chua đục [6].
Quá trình lấy dịch quả
Sản phẩm được chế biến là nước cà chua đục, vì vậy phương pháp thu nhận dịch quả hiệu quả nhất là sử dụng phương pháp chà để tách lấy phần thịt quả có trong nguyên liệu.
Để chế biến cà chua, cần sử dụng máy chà cánh đập với đường kính lỗ chà từ 1 đến 0,7 mm Hiệu suất của máy chà phụ thuộc vào độ mềm của quả, kích thước lỗ chà và lực ép của cánh chà.
Trước khi chà nguyên liệu, cần làm mất hoạt tính của enzym oxy hóa như polyphenoloxydase và peroxydase để tránh hiện tượng biến màu do tiếp xúc với không khí Phương pháp hiệu quả để thực hiện điều này là gia nhiệt nguyên liệu.
Có nhiều phương pháp thanh trùng đồ hộp nước ép, bao gồm thanh trùng bằng nhiệt, điện, tia bức xạ và hóa chất Trong số đó, thanh trùng bằng nhiệt là phương pháp phổ biến nhất nhờ vào hiệu quả cao và quy trình thực hiện đơn giản.
Sản phẩm nước cà chua đục có độ chua cao và chứa vi sinh vật nhạy cảm với nhiệt, vì vậy phương pháp thanh trùng Pasteur được áp dụng sau khi rót hộp để đảm bảo an toàn thực phẩm.
- Chọn thiết bị thanh trùng làm nguội dạng băng tải.
95 Trong đó: Thời gian nâng nhiệt: 10 phút, thời gian giữ nhiệt: 15 phút.
Thời gian hạ nhiệt: 10 phút, nhiệt độ thanh trùng 95 0 C.
- Sử dụng máy chà-ép 2 tầng, trước khi chà nên xử lí nguyên liệu bằng nhiệt để protopectin chuyển hóa thành pectin hòa tan, làm cho quả mềm
- khi chà sản phẩm dễ biến màu do tiếp xúc với không khí, vitamin C giảm mạnh nên trước khi chà nên xử lí nhiệt.
- Ta cũng chọn phương pháp thanh trùng nhiệt sau khi rót hộp Sử dụng thiết bị thanh trùng làm nguội dạng băng tải.
100Trong đó: Thời gian nâng nhiệt: 10 phút, thời gian giữ nhiệt: 25 phút.
Thời gian hạ nhiệt: 10 phút, nhiệt độ thanh trùng 100 0 C.
- Quá trình cô đặc trong sản xuất puree chuối nhằm mục đích làm bay hơi một phần hơi nước, tăng nồng độ chất khô
Thiết bị làm việc liên tục mang lại nhiều lợi ích so với thiết bị gián đoạn, đặc biệt là trong quá trình cô đặc Nhờ vào hệ thống điều chỉnh tự động, các thông số kỹ thuật được duy trì ổn định, công suất lớn và tổn thất nhiệt thấp Do đó, việc lựa chọn thiết bị cô đặc liên tục sẽ tối ưu hóa quy trình sản xuất puree chuối, đảm bảo tính liên tục và nâng cao năng suất.
Chọn thiết bị cô đặc chân không, hệ nhiều nồi, làm việc liên tục, cấp nhiệt bằng hơi.
CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
Đồ hộp nước cà chua ép
3.1.1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ
Sơ đồ 3 1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất đồ hộp nước cà chua
Chất lượng nguyên liệu là yếu tố quyết định đến chất lượng nước quả, do đó cần đảm bảo lượng nguyên liệu phù hợp Cà chua sử dụng phải đạt độ chín kỹ thuật, có màu đỏ hoặc vàng Nếu cà chua chưa đủ chín, sản phẩm sẽ có vị chua, màng tế bào cứng và ít dịch bào Ngược lại, cà chua chín quá sẽ khiến dịch quả khó thoát ra, tạo nhiều bọt và khó lắng lọc.
3.1.2.2 Bảo quản, rấm chín a Mục đích
Bảo quản nguyên liệu, chuẩn bị nguyên liệu đủ chín cho quá trình sản xuất. b Thực hiện
Cà chua được bảo quản ở nhiệt độ khoảng 10°C và độ ẩm 80-85% để làm chậm quá trình chín, giúp giữ được độ tươi xanh trong 4-6 tuần Để thúc đẩy quá trình chín kịp thời cho chế biến, cần nâng nhiệt độ lên 20-25°C và duy trì độ ẩm 80-90%, cà chua sẽ chín nhanh chóng.
Cà chua chín nhanh hơn ở nhiệt độ cao, nhưng màu sắc không đạt được độ đỏ đẹp Để thúc đẩy quá trình chín, người ta sử dụng etylen với nồng độ 0,1-0,5% trong không khí ở nhiệt độ 20-22°C và độ ẩm 85% Thời gian ngâm cà chua trong etylen thường kéo dài từ 4-5 ngày, với hàm lượng etylen khoảng 10-15 lít trên tấn cà chua.
3.1.2.3 Phân loại, lựa chọn a Mục đích
Quả không cần phân loại theo kích thước và hình dáng, vì những yếu tố này không ảnh hưởng đến chất lượng nước quả Đối với cà chua, việc phân loại chủ yếu dựa vào độ chín.
Để chế biến nước quả, cần chọn quả tươi, không bị bầm dập hay sâu thối và đạt độ chín yêu cầu Những quả dập nát, thối cần được loại bỏ ngay, trong khi quả chưa chín cần được rấm chín Độ chín lý tưởng là khi quả hoàn toàn chín, với lượng dịch bào và các thành phần hóa học đạt mức tối đa, và quả có màu đỏ đặc trưng.
Mức độ nguyên vẹn: quả bị dập nát, xay xát, thối rửa cần phải loại bỏ để không làm giảm chất lƣợng sản phẩm. c Thực hiện
Băng tải con lăn được sử dụng hiệu quả để vận chuyển nguyên liệu, trong khi nhân viên phân loại sẽ cẩn thận quan sát từng quả để loại bỏ những quả không đạt tiêu chuẩn.
Loại bỏ những tạp chất và phần lớn vi sinh vật bám trên bề mặt quả.
Tẩy sạch một số hóa chất độc hại nhƣ thuốc trừ sâu, thuốc bảo vệ thực vật… b.Yêu cầu kỹ thuật
Nước dùng để rửa nguyên liệu phải đạt tiêu chuẩn nước sạch và được thay liên tục hoặc cho chảy luân lưu Số lần rửa nguyên liệu phụ thuộc vào mức độ bẩn của chúng.
Cà chua là nguyên liệu mềm, dễ dập nát nên cần đƣợc làm sạch tránh va chạm mạnh, quá trình gồm 2 giai đoạn
Giai đoạn ngâm có vai trò quan trọng trong việc làm thấm ướt nguyên liệu, giúp các chất bẩn có thời gian tan rã, từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình rửa xối tiếp theo.
- Giai đoạn rửa xối: Sử dụng dòng nước tác dụng lên khối nguyên liệu, khi đó sẽ kéo theo các chất bẩn trên bề mặt sau ngâm.
Cà chua có cấu trúc mềm, dễ dập nát ta chọn máy rửa sục khí để rửa.
Làm mất hoạt tính của một số loại enzyme , đặc biệt là enzyme gây biến màu và phân hủy một số thành phần.
Làm mềm nguyên liệu để tăng hiệu quả của quá trình ép.
Gây kết tủa một số chất keo nhƣ protein, tạo điều kiện cho quá trình lọc sau này b Yêu cầu kỹ thuật
Nhiệt độ chần cần phải được điều chỉnh sao cho đủ để làm mềm nguyên liệu mà không làm mất đi các chất nhạy cảm với nhiệt như vitamin, chất thơm và chất màu.
Sử dụng thiết bị chần băng tải với nhiệt độ nước chần 95 độ C, áp suất hơi từ 2 đến 3 atm và thời gian chần từ 3 đến 5 phút nhằm thu nhận dịch từ quả Mục đích của quá trình này là tối ưu hóa lượng dịch thu được, vì vậy yêu cầu kỹ thuật cần đảm bảo lực cơ học đủ mạnh để lấy ra lượng dịch lớn nhất, đồng thời lưới chà phải có kích thước phù hợp với yêu cầu của dịch quả.
Máy chà cánh đập là thiết bị quan trọng trong quá trình chế biến, với lưới chà hình trụ hoặc hình côn và cánh chà được làm từ thép không gỉ, có nhiều lỗ nhỏ Tốc độ quay của cánh chà đạt khoảng 600 vòng/phút, và hiệu suất chà phụ thuộc vào nhiều yếu tố như độ mềm của quả, kích thước lỗ chà và lực ép của cánh chà.
Tiêu diệt vi sinh vật và ngăn chặn hoạt động của các thành phần tự nhiên trong nước quả là rất quan trọng, đồng thời cũng giúp vô hiệu hóa enzyme để hạn chế sự biến đổi chất lượng của dịch quả.
Giảm độ nhớt tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lọc, góp phần bài khí cho sản phẩm. b Thực hiện
Nguyên liệu đƣợc tiến hành gia nhiệt ở nhiệt độ và thời gian thích hợp: 85-95 0 C trong vòng 2-3 phút Sử dụng thiết bị gia nhiệt dạng ống.
3.1.2.8 Lọc a.Mục đích: tách bỏ phần tạp chất và hạt có kích thước lớn còn sót trong nước quả. b.Biến đổi
Vật lý: Nồng độ chất khô trong dịch quả giảm.
Hóa học: Một số chất dinh dưỡng giảm, lượng đường và hàm lượng chất xơ giảm. Hóa lý: Thành phần pha phân tán giảm. c Thực hiện
Ngay sau khi đun nóng, nước quả cần được lọc ngay bằng thiết bị lọc với màng lọc không quá mịn Điều này giúp đảm bảo rằng trong quá trình bảo quản, nước quả không bị vón cục và khi sử dụng, chỉ cần lắc nhẹ để phân tán đều.
Sử dụng thiết bị lọc khung bản [10, trang 114].
3.1.2.9 Phối chế a Chuẩn bị sirô
Nguyên liệu chính để nấu sirô bao gồm đường, acid citric và nước Phương pháp nấu nóng được sử dụng để chuẩn bị sirô, giúp tiêu diệt vi sinh vật và chuyển hóa đường saccharose thành glucose và fructose.
Hòa tan đường vào nước và đun nóng đến 85°C Tiếp theo, bổ sung acid citric, giữ hỗn hợp trong 20 phút để chuyển hóa saccharose Lượng acid citric được thêm vào cần điều chỉnh theo pH của nguyên liệu nhằm đảm bảo pH của dịch sau khi phối trộn đạt yêu cầu.
TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT
Tình hình sản xuất của nhà máy
4.1.1 Thu thập nguyên liệu của nhà máy
Chuối được thu hoạch từ tháng 11 đến tháng 4, trong khi cà chua thường được thu hoạch theo vụ vào khoảng tháng 4.
5, 6, 8, 9, 10, 11 Tháng 7 thường không có nguyên liệu nhà máy ngưng hoạt động đồng thời để bảo trì máy móc.
Bảng 4 1 Bảng thu nhập nguyên liệu Tháng
Chú thích: x Nhập nguyên liệu sản xuất
4.1.2 Biểu đồ sản xuất của phân xưởng
Nhà máy sản xuất hai loại mặt hàng chính: đồ hộp nước cà chua với năng suất 4 tấn sản phẩm mỗi ca và puree chuối với năng suất 20 tấn nguyên liệu mỗi ngày.
Dựa vào bảng thu nhập nguyên liệu và lượng nguyên liệu nhập vào của nhà máy, chúng ta có thể xây dựng kế hoạch làm việc cho tháng, xác định số ca làm việc trong ngày Mỗi ngày làm việc sẽ được tổ chức dựa trên kế hoạch này để đảm bảo hiệu quả sản xuất.
3 ca, mỗi ca làm việc 8 tiếng, các ngày chủ nhật và ngày lễ tết đƣợc nghỉ Bảng 4 2 Sốngày làm việc/ số ca trong tháng
Cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất nước cà chua ép
- Số liệu ban đầu đồ hộp nước cà chua.
+ Sản phẩm đồ hộp nước cà chua với năng suất: 4 tấn sản phẩm/ca
+ Nhà máy làm việc 3 ca/ngày, mỗi ca 8 giờ.
Vậy lƣợng sản phẩm tạo ra trong 1 giờ là:
M sp Bảng 4 3 Tiêu hao nguyên liệu qua từng công đoạn STT
- Lƣợng nguyên liệu cà chua cần thiết sử dụng
Mn Trong đó: Mn: lƣợng cà chua ban đầu của công đoạn thứ n
M ’ : lƣợng sản phẩm tạo thành của công đoạn thứ n xn: Hao hụt của công đoạn thứ n
+ Lƣợng thành phẩm sau cùng: M ’ 15 = 500 (kg/h).
+ Lượng nguyên liệu vào trước công đoạn dán nhãn:
+ Lƣợng thành phẩm sau bảo ôn: M ’ 14 = 502,51 (kg/h).
+ Lượng nguyên liệu vào trước công đoạn bảo ôn:
+ Lƣợng thành phẩm sau làm nguội: M ’ 13 = 505,04 (kg/h).
+ Lượng nguyên liệu vào trước công đoạn làm nguội:
+ Lƣợng thành phẩm sau thanh trùng: M ’ 12 = 507,58 (kg/h). + Tỷ lệ hao hụt: x12 = 0,5%.
+ Lượng nguyên liệu vào trước công đoạn thanh trùng:
+ Lƣợng thành phẩm sau rót hộp, ghép mí: M ’ 11 = 510,13 (kg/h). + Tỷ lệ hao hụt: x11 = 0,5%.
+ Lượng nguyên liệu vào trước công đoạn rót hộp, ghép mí:
M11 = M ’ 10 + Khối lượng nước cà chua được rót vào mỗi hộp là 350g = 0,35 kg.
Số hộp trong công đoạn rót hộp, ghép mí là: mh Số hộp thực tế mh = 1465 + 14650,02 = 1494,30
+ Lƣợng thành phẩm sau bài khí: M ’ 10 = 512,70 (kg/h).
+ Lượng nguyên liệu vào trước công đoạn bài khí:
+ Lƣợng thành phẩm sau đồng hóa: M ’ 9 = 517,88 (kg/h).
+ Lượng nguyên liệu vào trước công đoạn đồng hóa:
+ Lƣợng thành phẩm sau phối chế: M ’ 8 = 520,48 (kg/h).
+ Lượng nguyên liệu vào trước công đoạn phối chế:
4.2.8.1 Nguyên liệu cà chua và sirô sử dụng phối chế
Hàm lượng chất khô trong sản phẩm cuối cùng đạt 12%, trong khi hàm lượng chất khô trong nguyên liệu cà chua chỉ là 8% Ngoài ra, đường được bổ sung dưới dạng sirô với nồng độ 30%.
Msr + Mcc + 0,005Mcc= M (2) Trong đó: Msr: khối lƣợng sirô đem đi phối trộn.
MM: khối lượng tổng M = 523,10 kg/h.cc: khối lượng nước cà chua đem đi phối trộn.
Cà chua có độ acid 0,3% Sản phẩm đƣợc phối
SVTH: Phạm Thị Hồng Anh chế để có hàm lƣợng axit là 0,6%.
Ta có: 0,3Mcc + yMsr = 0,6 Mt (3)
Mcc + Mxr = Mt (4) Với: Mcc là khối lượng nước cà chua sau lọc Mcc = 425,42 kg/h
Msr là khối lƣợng sirô dùng để phối trộn Msr = 95,96 kg/h
Mt là khối lƣợng sản phẩm sau khi phối trộn Mt = Msr + Mcc = 521,38 (kg/h)
Vậy hàm lƣợng axit citric trong sirô là: 1,93%.
Khối lƣợng axit cần sử dụng: M ax = 95,96 1,93 = 1,85 (kg/h).
Lƣợng sirô sử dụng để phối chế Msr = 95,96 kg/h.
Ta có: Msr = Mđ + Max+Mn => Mđ + Mn = 95,96 – 1,85 = 94,11(kg/h).
Sirô có nồng độ đường là 30%
=> Lượng đường sử dụng: M đ = 30 94,11 = 28,23 (kg/h)
100 Lượng nước sử dụng: Mn = 94,11 – 28,23 = 65,88 (kg/h).
Lượng nước thực tế cần để nấu sirô Mntt = Mn + 5% Mntt , ( nước hao hụt 5%)
Lượng muối sử dụng 0,5% lượng nước cà chua sau khi lọc.
+Lƣợng thành phẩm sau lọc: M ’ 7 = 425,42 (kg/h).
+ Lượng nguyên liệu vào trước công đoạn lọc:
+ Lượng nguyên liệu vào trước công đoạn gia nhiệt:
+ Lƣợng thành phẩm sau chà: M ’ 5 = 440,78 (kg/h).
+ Lượng nguyên liệu vào trước công đoạn chà:
+ Lƣợng thành phẩm sau chần: M ’ 4 = 489,76 (kg/h).
+ Lượng nguyên liệu vào trước công đoạn chần:
+ Lƣợng thành phẩm sau rửa: M ’ 3 = 494,71(kg/h).
+ Lượng nguyên liệu vào trước công đoạn rửa:
+ Lƣợng thành phẩm sau phân loại, lựa chọn: M ’
+ Lượng nguyên liệu vào trước công đoạn phân loại, lựa chọn:
+ Lƣợng thành phẩm sau rấm chín: M ’ 1 = 507,32 (kg/h).
+ Lượng nguyên liệu vào trước công đoạn rấm chín:
Bảng 4 4 Nguyên liệu qua từng công đoạn trong sản xuất đô hộp nước cà chua
Bảng 4 5 Hàm lƣợng nguyên liệu phụ bổ sung ST
Cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất puree chuối
- Số liệu ban đầu của sản phẩm puree chuối.
+ Sản phẩm puree chuối với năng suất: 20 tấn nguyên liệu/ngày.
+ Nhà máy làm việc 3 ca/ngày, mỗi ca 8 giờ.
- Lƣợng sản phẩm chuối tạo thành
N ’ n Trong đó: N ’ n : lƣợng sản phẩm tạo thành sau công đoạn n.
Nn : lƣợng nguyên liệu ban đầu công đoạn n. yn : hao hụt công đoạn n.
SVTH: Phạm Thị Hồng Anh GVHD: Trần Thế Truyền 40
+ Lượng nguyên liệu trước phân loại, lựa chọn : N2 = 791,67 (kg/h). + Tỷ lệ hao hụt: y2 = 1,5%.
+ Lƣợng nguyên liệu sau công đoạn phân loại, lựa chọn:
+ Lượng nguyên liệu trước rửa N3 = 779,79 (kg/h).
+ Lƣợng nguyên liệu sau công đoạn rửa
+ Lượng nguyên liệu trước bóc vở, tước xơ: N4 = 764,19 (kg/h). + Tỷ lệ hao hụt: y4 = 25%.
+ Lượng nguyên liệu sau công đoạn bóc vỏ, tước xơ:
+ Lượng nguyên liệu trước chần: N5 = 573,14 (kg/h).
+ Lƣợng nguyên liệu sau công đoạn chần:
+ Lượng nguyên liệu trước xử lý hóa học: N6 = 544,48 (kg/h). + Tỷ lệ hao hụt: y6 = 0,5%.
+ Lƣợng nguyên liệu sau công đoạn xử lý hóa học:
+ Lượng nguyên liệu trước chà- ép : N = 541,76 (kg/h).
+ Lƣợng nguyên liệu sau công đoạn chà - ép.
+Lượng nguyên liệu trước cô đặc: N8 = 528,21 (kg/h)
Tính theo độ giảm ẩm của sản phẩm từ 80% xuống 60%.
G1 , G2 : lượng vật liệu trước khi vào và sau khi ra khỏi thiết bị cô đặc, kg/h.
W1 , W2 : độ ẩm ban đầu, cuối của vật liệu (tính theo khối lƣợng chung, %). Độ ẩm đầu: W1 = 80% Độ ẩm sau khi cô đặc: W2 = 60%.
+ Lƣợng nguyên liệu sau công đoạn cô đặc có tính hao hụt.
+ Lƣợng ẩm bay hơi: N * 8 = 528,21 – 261,47 = 266,74 (kg/h).
+ Lượng nguyên liệu trước đồng hóa: N9 = 261,47 (kg/h).
+ Lƣợng nguyên liệu sau công đoạn đồng hóa.
+ Lượng nguyên liệu trước bài khí: N10 = 260,16 (kg/h).
+ Lƣợng nguyên liệu sau công đoạn bài khí.
+ Lượng nguyên liệu trước rót hộp: N11 = 257,56 (kg/h).
+ Lƣợng nguyên liệu sau công đoạn rót hộp.
100 + Khối lƣợng puree chuối đƣợc rót vào mỗi hộp là 400g = 0,4 kg.
Số hộp trong công đoạn rót hộp là: nh1 = = 643,90 (hộp/h)
Chọn hƣ hỏng hộp 2%: Số hộp thực tế 643,90 + 643,900,02 = 656,78 (hộp/h).
Vậy chọn số hộp: 657 (hộp/h)
+ Lượng nguyên liệu trước ghép mí: N12 = 256,27(kg/h).
+ Lƣợng nguyên liệu sau công đoạn ghép mí.
100 + Số hộp trong công đoạn ghép mí là: nh2 = = 640,68(hộp/h)
+ Số hộp thực tế 640,68+ 640,680,02 = 653,50(hộp/h).
Vậy chọn số hộp: 654 (hộp/h)
+ Lượng nguyên liệu trước thanh trùng, làm nguội: N13 = 254,99 (kg/h).
+ Lƣợng nguyên liệu sau công đoạn thanh trùng, làm nguội.
100 + Số hộp trong công đoạn thanh trùng, làm nguội là: nh3 = = 637,48 (hộp/h)
+ Số hộp thực tế 637,48 + 637,480,02 = 650,23 (hộp/h).
Vậy chọn số hộp: 651 (hộp/h)
+ Lượng nguyên liệu trước dán nhãn: N14 = 252,44 (kg/h).
+ Lƣợng nguyên liệu sau công đoạn dán nhãn.
+ Số hộp trong công đoạn dán nhãn là: nh4 = = 631,10 (hộp/h)
+ Số hộp thực tế 631,10 + 631,100,02 = 643,72 (hộp/h)
Vậy chọn số hộp: 645 (hộp/h)
+ Lượng nguyên liệu trước bảo ôn: N15 = 251,18 (kg/h).
+ Lƣợng nguyên liệu sau công đoạn bảo ôn.
100 + Số hộp trong công đoạn bảo ôn là: nh5 = = 627,95 (hộp/h)
+ Số hộp thực tế 627,95 + 627,950,02 = 640,51 (hộp/h).
Vậy chọn số hộp: 641 (hộp/h)
Bảng 4 7 Nguyên liệu qua từng công đoạn trong sản xuất puree chuối
5.1 Lưu ý khi sử dụng nhiệt cho nhà máy
Nhà máy sử dụng thiết bị hơi để cung cấp nhiệt cho sản xuất, đặc biệt trong các công đoạn chần, gia nhiệt và thanh trùng sản phẩm đồ hộp nước cà chua Trong chế biến puree chuối, hơi nước cũng được áp dụng trong các giai đoạn chần, cô đặc và thanh trùng Việc sử dụng hơi nước bão hòa mang lại nhiều ưu điểm vượt trội so với các nguồn nhiệt khác.
- Truyền nhiệt đều và tránh xảy ra hiện tƣợng quá nhiệt cục bộ.
- Dễ điều chỉnh nhiệt độ bằng cách điều chỉnh áp suất.
- Không độc hại, không ăn mòn thiết bị.
- Đảm bảo vệ sinh cho dây chuyền sản xuất.
Các thiết bị hoạt động liên tục, như máy chần hấp băng tải và thiết bị thanh trùng, có cường độ tiêu thụ hơi được coi là cố định.
Tiêu thụ hơi không cố định là một đặc điểm quan trọng trong các thiết bị làm việc gián đoạn, nơi quá trình đóng mở khi lấy hoặc cho nguyên liệu vào có thể gây ra sự biến động trong nhu cầu hơi Thêm vào đó, trong chu trình làm việc, nhu cầu tiêu thụ hơi cũng có thể không đồng đều do yêu cầu kỹ thuật, dẫn đến sự thay đổi liên tục trong mức tiêu thụ hơi.
Để tính toán lượng hơi sử dụng, bạn cần cộng tất cả các loại tiêu thụ hơi cố định, sau đó thêm 10% cho tiêu thụ hơi riêng của nồi hơi Cuối cùng, bạn cần cộng thêm 0,5 kg/h cho mỗi người dùng sinh hoạt.
5.2.1 Tính nhiệt cho dây chuyền chế biến đồ hộp nước cà chua
Lƣợng nguyên liệu đƣa vào quá trình chần hấp là M4 = 494,71(kg/h) [Bảng 4.4], sử dụng thiết bị chần hấp băng tải
Nhiệt dung riêng của cà chua: Ccc = 3,68 kJ/kg.độ Nhiệt độ ban đầu của cà chua là: t1 = 25 , nhiệt độ cao nhất của cà chua khi chần: t2 = 95
Nhiệt lƣợng cần cung cấp:
Nhiệt lượng cần cung cấp để đun nóng nước (nhiệt lượng này cần thêm 30% so với nhiệt lƣợng cần để chần cà chua):
Q ’ 1 = 1,3 x 127437,30 = 165668,48 (kJ/h) Đặc tính hơi gia nhiệt:
- Nhiệt hóa hơi: rhh = 2208 kJ/kg.
Hơi ngƣng tụ chiếm 90% so với tổng lƣợng hơi cấp vào.
Lượng hơi cần cung cấp để đun nóng nước (giả sử tổn thất nhiệt ra môi trường 5%):
Hàm lƣợng chất khô có trong 100g cà chua chín khoảng 12 ÷ 18% nên ta chọn 15%. Áp dụng công thức tính nhiệt dung riêng:
Trong đó: a độ khô nguyên liệu, %.
Trong quá trình gia nhiệt, lượng nguyên liệu được đưa vào là 440,78 kg/h Nước ép cà chua có nhiệt dung riêng là 3,68 kJ/kg.°C, với nhiệt độ ban đầu là 25°C và nhiệt độ tối đa đạt được sau gia nhiệt là 95°C.
Nhiệt cần cung cấp là:
Nhiệt lượng cần để đun nóng nước (nhiệt lượng này cần thêm 20% so với nhiệt lƣợng cần để đun nóng dung dịch).
Q ’ 2 = 1,2 × 113544,93 = 136253,91 (kj/h). Đặc tính hơi gia nhiệt:
- Nhiệt hóa hơi: rhh = 2208 kj/kg.
- Hơi ngƣng tụ chiếm 90% so với lƣợng hơi cấp vào.
- Lượng hơi cần để đun nóng nước (tổn thất thoát ra môi trường là 3%):
- Lƣợng hơi cần thiết cho công đoạn thanh trùng là: Mtt = 600 (kg/h) [Bảng 6.14].
- Nhiệt tổn thất ra môi trường là 3%.
- Lƣợng nhiệt cần cung cấp cho quá trình là: H3 = 600 × 1,03 = 618 (kg/h).
- Lƣợng hơi cần thiết cho quá trình nấu siro là: Msiro = 200 (kg/h) [Bảng 6.9].
- Nhiệt tổn thất ra môi trường là 3%.
- Lƣợng nhiệt cần cung cấp cho quá trình là: H4 = 200 × 1,03 206 (kg/h) Bảng 5 1 Tổng kết hơi sử dụng trong sản xuất nước cà chua
1 2 3 4 Tổng năng suất sử dụng hơi của thiết bị
5.2.2 Tính nhiệt cho dây chuyền chế biến puree chuối
Lƣợng nguyên liệu đƣa vào quá trình chần hấp là N5 = 573,14 (kg/h) [Bảng 4.7], sử dụng thiết bị chần hấp băng tải thì các thông số của nguyên liệu nhƣ sau:
Nhiệt dung riêng của chuối: Cc = 3,56 kJ/kg.độ Nhiệt độ ban đầu của chuối: t1 25 , nhiệt độ cao nhất của chuối khi chần: t2 = 95
Nhiệt lƣợng cần cung cấp:
Nhiệt lượng cần cung cấp để đun nóng nước (nhiệt lượng này cần thêm 30% so với nhiệt lƣợng cần để chần chuối):
Q ’ 3 = 1,3 x 142826,49 = 185674,44 (kJ/h) Đặc tính hơi gia nhiệt:
- Nhiệt hóa hơi: rhh = 2208 kJ/kg.
Hơi ngƣng tụ chiếm 90% so với tổng
Lƣợng hơi cần cung cấp để đun nóng lƣợng hơi cấp vào. nước (giả sử tổn thất nhiệt ra môi trường 5%):
Lƣợng tiêu hao hơi: Mcđ = 380 (kg/h) [Mục 6.2.8].
Nhiệt tổn thất ra môi trường là 3%.
Lƣợng nhiệt cần cung cấp cho quá trình là: H6 = 380 × 1,03 = 391,40
(kg/h) 5.2.2.3 Công đoạn thanh trùng
- Lƣợng hơi cần thiết cho công đoạn thanh trùng là: Mtt = 1500 (kg/h) [Bảng 6.24].
- Nhiệt tổn thất ra môi trường là 3%.
- Lƣợng nhiệt cần cung cấp cho quá trình là: H7 = 1500 × 1,03 = 1545 (kg/h).
Bảng 5 2 Tổng kết hơi sử dụng trong sản xuất puree chuối
STT 1 2 3 Tổng năng suất sử dụng hơi
5.2.3 Tổng kết tính nhiệt và lựa chọn nồi hơi
Để tính lượng hơi sử dụng, cần cộng tất cả các loại tiêu thụ hơi và thêm 10% cho tiêu thụ hơi riêng của nồi Ngoài ra, cần cộng thêm 0,5 kg/h cho mỗi người dùng trong sinh hoạt Trong giờ cao điểm, có khoảng 95 người hoạt động cùng một lúc.
Vậy tổng lƣợng hơi cần dùng là:
Chọn lò hơi đốt dầu nằm ngang Davitecco DV-OGSB-4T-H
Bảng 5 3 Thông số kỹ thuật của lò hơi [12]. Loại máy
Số lƣợng thiết bị cần chọn là:
Chương 6: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ
6.1 Tính và chọn thiết bị cho dây chuyền sản xuất đồ hộp nước cà chua
Khối lƣợng nguyên liệu là: M2 = 507,32 (kg/h) [Bảng 4.4].
Chọn 2 cân điện tử ADAM_GFK 300
Bảng 6 1 Thông số kỹ thuật cân ADAM-GFK 300 [13]. STT
- Bàn cân được cấu tạo bằng Inox với kích thước 42cm x 52cm: là bộ phận để đặt vật cần cân.
- Màn hình LCD đèn nền.
- Cổng kết nối vi tính RS232 phục vụ cho quá trình in phiếu cho mỗi sản phẩm đƣợc cân.
Khi đặt vật lên bàn cân, khối lượng của vật tác động lực lên mặt cân, gây ra sự thay đổi điện trở Sự thay đổi này tỉ lệ thuận với khối lượng của vật, nghĩa là vật càng nặng thì điện trở thay đổi càng nhiều Bộ xử lý tín hiệu của cân điện tử sẽ chuyển đổi các tín hiệu nhận được thành kết quả và hiển thị khối lượng trên màn hình.
Chọn băng tải kiểu trục lăn để lựa chọn, phân loại vàvận chuyển nguyên liệu tới máy rửa.
Băng tải gồm các bộ phận chính:
- Tấm băng đƣợc uốn cong trên tang dẫn và tang căng là bộ phận để di chuyển nguyên liệu.
- Động cơ cùng với hộp giảm tốc đƣợc nối với cơ cấu truyền động của máy [Tr 5, 15].
Khi máy hoạt động, tấm băng tải di chuyển trên các giá đỡ trục lăn, mang theo nguyên liệu Vận tốc di chuyển có thể được điều chỉnh thông qua hộp giảm tốc, giúp phù hợp với khả năng làm việc của công nhân.
Khối lượng quả cà chua được lựa chọn và phân loại là 507,32 kg/h Công nhân trực tiếp quan sát các quả cà chua trên băng tải vận chuyển để thực hiện việc chọn lọc và phân loại theo yêu cầu của nguyên liệu.
Nhà máy áp dụng băng tải con lăn sử dụng mô-tơ để tăng hiệu quả vận chuyển Băng tải có chiều rộng 0,8m và tốc độ 0,15 m/s, giúp tối ưu hóa quy trình làm việc Mỗi công nhân đạt năng suất 240 kg/h, tương đương 4 kg/phút, đảm bảo hiệu quả sản xuất cao.
Suy ra, số lƣợng công nhân thao tác: n Hình 6 2 Băng tải l ựa chọn, phân loại
Phân bố 2 công nhân đứng hai bên băng tải Do đó, chiều dài mỗi băng tải L là:
L Trong đó, l1: chiều rộng làm việc của một công nhân (m), l l2: chiều dài bộ phận dẫn động và tang quay (m), l
Bảng 6 2 Thông số kỹ thuật băng tải vận chuyển STT
Hình 6.3 Máy rửa sục khí [16].
Máy rửa sục khí gồm các bộ phận chính sau:
1-Phểu đưa nguyên liệu vào 7- Bộ phận làm sạch ống lưới
2- Ống thổi khí 8- Tấm dẫn nước
4- Ngăn chảy tràn 10- Ống xả cặn
5- Vòi phun nước 11- Lưới lọc cặn
6- Ống lưới tách nước 12- Van
Khi làm việc, không khí từ dàn ống thổi khí làm xáo trộn mạnh nước trong ngăn thứ nhất, giúp các nguyên liệu như rau và trái cây nhỏ nổi lên Sự xáo động này khiến các chất bẩn nhanh chóng hòa tan và tách ra khỏi nguyên liệu Sau đó, ống quay thứ nhất chuyển nguyên liệu sang ngăn thứ hai, nơi nước ít bị xáo động, giúp các chất bẩn còn bám trên nguyên liệu tách ra hoàn toàn và lắng xuống đáy hình phễu của ngăn.
Cuối máy, nguyên liệu được ống lưới quay thứ hai vớt lên và chuyển ra ngoài.
Nguyên liệu được phun nước sạch để rửa lần cuối trước khi ra khỏi ống lưới thứ hai Nước từ các ngăn được lọc và bơm trở lại ngăn đầu để tái sử dụng Cặn lắng chủ yếu ở ngăn đầu sẽ được xả ra ngoài.
- Khối lƣợng quả cà chua vào công đoạn rửa M3 = 499,71 (kg/h) [Bảng 4.4].
- Số lƣợng thiết bị cần chọn là n Vậy chọn 1 thiết bị.
Bảng 6 3Thông số kỹ thuật máy rửa cà chua [16]. STT
Thiết bị chần băng tải gồm các bộ phận chính sau:
Nguyên liệu được đưa vào cửa nạp và vận chuyển qua băng tải, trong khi đó, thùng chần chứa nước nóng hoặc dung dịch chần nóng Băng tải được thiết kế với dây xích truyền động, kèm theo các lá kim loại ghép có gờ ngang để giữ sản phẩm, hoặc sử dụng lưới sắt và gàu chứa vật liệu.
Thùng chần kim loại với nắp mở linh hoạt được thiết kế để chứa dung dịch hoặc nước chần, được làm nóng thông qua các ống phun hơi giữa hai nhánh băng tải.
Vật liệu sau khi chần có thể đƣợc làm nguội hoặc rửa sạch nhờ hệ thống vòi rửa.
Sản phẩm sau khi chần đƣợc ra ở máng [Tr 98, 15].
- Lƣợng nguyên liệu vào thiết bị chần M4 = 494,71 (kg/h) [Bảng 4.4].
- Số lƣợng thiết bị: n Vậy Chọn 1 thiết bị.
Bảng 6 4 Thông số kỹ thuật máy chần [17].
Sử dụng máy chà cà chua cánh đập
Hình 6 4 Máy chà cánh đập [18]
Máy chà hoạt động dựa trên lực ma sát và lực ly tâm, khi trục quay tạo ra lực ly tâm khiến trái cây văng ra ngoài Quá trình này giúp trái cây va chạm với lưới rây, trong khi trục vis vừa đẩy vừa chà giúp phần thịt trái dễ dàng lọt qua rây Các cánh đập va chạm làm vỡ trái và phần thịt trái, sau đó đi qua rây.
Có thể điều chỉnh máy chà để đảm bảo năng suất.
- Lƣợng nguyên liệu vào máy chà cánh đập: M5 = 489,76 (kg/h) [Bảng 4.4].
Bảng 6 5 Thông số kỹ thuật của máy chà cánh đập [18].
6.1.6 Thùng chứa cà chua sau chà
Lượng nước cà chua sau khi chà là: M ’ 5 = 440,78 kg/h [Bảng 4.4].
Thể tích thùng chứa: Vtb = m
Với: m: khối lƣợng nguyên liệu đƣa vào, (kg/h). m = M ’
: khối lƣợng riêng của nguyên liệu, kg/m 3
= 550 kg/m 3 ; 0,8: hệ số chứa đầy
V tb Gọi: - D: đường kính của thân hình trụ.
- H: chiều cao của thân hình trụ.
- h: chiều cao của thân hình chỏm cầu.
Chiều cao toàn thiết bị là : HT = H + 2 × h = 1,8 × D
Gọi : Vtb : thể tích của thùng chứa.
Vtrụ : thể tích thân hình trụ, Vc: thể tích thân chỏm cầu
Vậy chọn thùng có kích thước là: H × D = 1690 x 940 mm 6.1.7 Thiết bị gia nhiệt
Hình 6 6 Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống
Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống gồm các bộ phận chính sau:
1- Cửa nguyên liệu vào 5- Lớp bọc cách nhiệt
2- Đường hơi vào 6- Cửa nguyên liệu ra
3- Van xả nước ngưng 7- Khoảng không
4- Ống truyền nhiệt 8- Nắp thiết bị
Tính thiết bị vận chuyển
Dựa vào năng suất dây chuyền, lƣợng sản phẩm lớn nhất khi dùng bơm để vận chuyển là sau công đoạn phối chế cà chua với V = 0,95 m 3 /h [Mục4.2.8].
Bảng 6 27 Thông số kỹ thuật bơm [37].
Hình 6 25 Băng tải cổ ngỗng
Dùng băng tải cổ ngỗng để vận chuyển nguyên liệu từ thấp lên cao.
Chọn 3 băng tải cổ ngỗng có kích thước 1100 x 600 x 1300(mm).
- Băng tải thứ nhất vận chuyển nguyên liệu cà chua sau rửa đến thiết bị chần.
- Băng tải thứ hai vận chuyển nguyên liệu cà chua sau chần đến máy chà.
- Băng tải thứ ba vận chuyển nguyên liệu chuối sau chần đến thùng xử lý hóa học.
