LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT
Địa điểm xây dựng
Việc chọn địa điểm xây dựng nhà máy là yếu tố then chốt, ảnh hưởng đến chất lượng và số lượng nguyên liệu sản xuất Đặc biệt, với nguồn nguyên liệu rau quả có thời gian bảo quản ngắn và dễ hư hỏng, vị trí nhà máy chế biến rau quả càng cần được xem xét kỹ lưỡng để đảm bảo hiệu quả hoạt động tiêu thụ.
Nhà máy được đặt tại vị trí lý tưởng, gần nguồn nguyên liệu và sông hồ để tận dụng nước, đồng thời kết nối với mạng lưới điện quốc gia Vị trí này cũng đảm bảo các điều kiện khí hậu thuận lợi, phục vụ cho thị trường tiêu thụ lớn và tạo điều kiện thuận lợi cho xuất khẩu.
Sau khi nghiên cứu về vị trí địa lý, khí hậu, hệ thống giao thông và các điều kiện khác, tôi đã quyết định xây dựng nhà máy tại khu công nghiệp Long Giang, xã Tân Lập 1, huyện Tân Phước, tỉnh Tiền Giang.
Khu công nghiệp Long Giang tọa lạc bên cạnh đường cao tốc thành phố Hồ Chí Minh – Trung Lương, chỉ cách trung tâm thành phố Hồ Chí Minh 50km.
Mỹ Tho 15km, cách cảng Sài Gòn, cảng Hiệp Phước khoảng 50km, cách ga Sài Gòn 60km, cách sân bay Tân Sơn Nhất 60km
Khu công nghiệp nằm phía Bắc giáp ĐT 866B, phía Tây giáp kênh Thầy Năng, phía Nam giáp kênh Thầy Lực và phía Đông giáp đê ADB, đồng thời tiếp giáp với nhiều tỉnh Tây Nam Bộ, cung cấp nguyên liệu cho sản xuất Với độ ẩm trung bình từ 80 – 85% và nhiệt độ trung bình dao động từ 27 – 29°C, khu vực này có lượng mưa trung bình hàng năm đạt 1,210 – 1,424mm Hướng gió chủ đạo là gió Tây Nam vào mùa khô và gió Đông Bắc vào mùa mưa, với tốc độ gió trung bình từ 2,5 – 6m/s Đặc biệt, khu vực này không xảy ra bão lụt, động đất hay sóng thần.
Vùng nguyên liệu
Nhà máy tại khu công nghiệp Long Giang, xã Tân Lập 1, huyện Tân Phước, tỉnh Tiền Giang, mang lại lợi thế về nguồn nguyên liệu nhờ vào vị trí nằm trong vùng trọng điểm sản xuất nông nghiệp của cả nước Tiền Giang có diện tích chuyên canh cây ăn trái lớn, chiếm 89% tổng diện tích vườn cây ăn trái của tỉnh, với năng suất và chất lượng cao Đặc biệt, tỉnh này có diện tích trồng dứa lớn nhất vùng đồng bằng sông Cửu Long, với hơn 15.000 ha, chủ yếu ở Tân Phước, đạt năng suất 18-20 tấn/ha/năm Cây dứa được xác định là một trong những loại cây ăn trái chủ lực, phù hợp với điều kiện thổ nhưỡng, góp phần phát triển kinh tế ở vùng đất phèn Tân.
Diện tích trồng dứa tại Phước đã gia tăng hàng năm, trong khi tỉnh Tiền Giang nổi bật với mô hình trồng cà chua dưới ruộng mưa, sử dụng kỹ thuật hiện đại để đạt sản lượng lớn và chất lượng cao Việc có nguồn nguyên liệu gần nhà máy giúp giảm đáng kể chi phí vận chuyển và giá nguyên liệu.
Hợp tác hóa
Hợp tác giữa nhà máy và các cơ sở khác về kinh tế và kỹ thuật sẽ tối ưu hóa việc sử dụng các công trình cung cấp điện, nước, và giao thông, đồng thời nâng cao phúc lợi cộng đồng Nhà máy cần phối hợp chặt chẽ với ngành nông nghiệp để thu hoạch đúng thời điểm và độ chín của từng loại giống cây trồng Bên cạnh đó, việc cử cán bộ kỹ thuật hỗ trợ nông dân trong gieo trồng và chăm sóc sẽ nâng cao chất lượng nguyên liệu đầu vào Để phát triển vùng nguyên liệu bền vững, nhà máy cần ký kết hợp tác và cung cấp vốn cho nông dân, đảm bảo ổn định nguồn cung và tránh tình trạng dư thừa Ngoài ra, hỗ trợ nông dân chuyển đổi sang giống dứa Queen chất lượng cao và áp dụng quy trình sản xuất VietGAP cũng rất quan trọng.
Nguồn cung cấp điện
Nhà máy sản xuất đồ hộp dứa nước đường và bột cà chua tiêu thụ một lượng điện năng lớn, chủ yếu phục vụ cho việc vận hành động cơ, chiếu sáng và nhu cầu sinh hoạt.
Khu công nghiệp Long Giang được cung cấp điện từ mạng lưới điện công nghiệp của thành phố, với đường dây 500kV được hạ thế xuống 220/380V Để đảm bảo sản xuất diễn ra an toàn và liên tục, nhà máy cũng sẽ đầu tư thêm máy phát điện dự phòng, nhằm ứng phó kịp thời khi nguồn cung cấp điện gặp sự cố.
Nguồn cung cấp hơi
Trong nhà máy, hơi được sử dụng cho nhiều mục đích quan trọng như chần, thanh trùng, sấy, cô đặc và làm nóng nước sinh hoạt Nguồn hơi này được cung cấp từ lò hơi riêng của nhà máy, đảm bảo hiệu quả trong quá trình sản xuất.
Nhiên liệu
Nhà máy chủ yếu sử dụng dầu FO và xăng làm nhiên liệu để tạo hơi, đồng thời cung cấp năng lượng cho máy phát điện dự phòng khi xảy ra sự cố.
Nguồn cung cấp nước và vấn đề xử lý nước
Nước được cung cấp từ hai nguồn chính: nhà máy nước Tiền Giang và hệ thống cấp nước TP Hồ Chí Minh, với chất lượng đạt tiêu chuẩn Việt Nam Các loại nước khác nhau sẽ được nhà máy xử lý theo phương pháp phù hợp để đảm bảo chất lượng cho các quy trình như nấu, ngâm, thanh trùng, rửa hộp và vệ sinh thiết bị.
Nước thải, vấn đề xử lý nước thải và chất thải rắn
Nhà máy đồ hộp rau quả sản xuất một lượng lớn nước thải, chủ yếu chứa các chất hữu cơ không độc hại Những chất này được đưa vào hệ thống xử lý nước thải để đạt tiêu chuẩn cho phép.
Doanh nghiệp cam kết xử lý toàn bộ nước thải sản xuất và sinh hoạt đạt tiêu chuẩn tối thiểu mức nước C trước khi xả ra hệ thống nước thải chung Đồng thời, chất thải rắn từ các nhà máy trong khu công nghiệp sẽ được phân loại, thu gom và chuyển đến bãi thải tập trung của tỉnh.
Giao thông vận tải
Nhà máy nằm trong khu công nghiệp Long Giang, nơi có hệ thống giao thông thuận lợi cho việc tiêu thụ sản phẩm và vận chuyển nguyên liệu Huyện Tân Phước cũng sở hữu giao thông thủy và bộ rất thuận tiện, với nhiều kênh rạch hỗ trợ việc vận chuyển nguyên liệu hiệu quả.
Khu công nghiệp Long Giang tọa lạc bên cạnh đường cao tốc thành phố Hồ Chí Minh – Trung Lương, chỉ cách trung tâm thành phố Hồ Chí Minh 50km, mang lại lợi thế giao thông thuận tiện cho việc phát triển kinh tế và thu hút đầu tư.
Mỹ Tho cách cảng Sài Gòn và cảng Hiệp Phước khoảng 50km, và chỉ cách ga Sài Gòn và sân bay Tân Sơn Nhất 60km Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận chuyển nguyên liệu và sản phẩm, giúp tránh tình trạng ách tắc giao thông.
Cung cấp nhân công
Vị trí địa lý gần các trung tâm kinh tế lớn như thành phố Hồ Chí Minh và thành phố Mỹ Tho (Tiền Giang) tạo điều kiện thuận lợi cho việc cung cấp nguồn nhân lực chất lượng cao cho nhà máy, nhờ vào sự tập trung của lao động có trình độ chuyên môn từ khắp cả nước.
Khu công nghiệp Long Giang cung cấp nhiều dịch vụ thiết yếu như hỗ trợ tuyển dụng, đào tạo nguồn nhân lực, tư vấn pháp lý và chăm sóc sức khỏe cho lao động Đội ngũ cán bộ khoa học kỹ thuật và quản lý tại đây được tuyển chọn từ các trường đại học, cao đẳng trên toàn quốc, đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển công nghệ và nâng cao hiệu quả hoạt động của nhà máy.
Năng suất nhà máy
Nhà máy sản xuất 2 sản phẩm:
- Đồ hộp dứa nước đường: năng suất 60 tấn nguyên liệu/ngày
- Bột cà chua: năng suất 3,5 tấn sản phẩm/ca
Sau khi khảo sát và nghiên cứu về chính sách phát triển kinh tế nông nghiệp bền vững, cũng như xu hướng ứng dụng công nghệ và kỹ thuật hiện đại trong trồng trọt, đặc biệt là dứa và cà chua, tôi khẳng định rằng việc xây dựng nhà máy tại khu công nghiệp Long Giang, xã Tân Lập 1, huyện Tân Phước, tỉnh Tiền Giang là hoàn toàn hợp lý và có cơ sở vững chắc.
TỔNG QUAN
Nguyên liệu
Dứa, với tên khoa học Ananas comosus, là cây ăn trái nhiệt đới thuộc họ Bromeliaceae Mặc dù sản lượng dứa chỉ đứng thứ 10 trong số các loại trái cây, nhưng về chất lượng và hương vị, nó được coi là "vua hoa trái" Nguồn gốc của cây dứa bắt nguồn từ Nam Mỹ và hiện nay được trồng rộng rãi ở các nước nhiệt đới cùng một số quốc gia á nhiệt đới có mùa đông ấm Tại Việt Nam, dứa phát triển mạnh mẽ ở các tỉnh như Tiền Giang, Tuyên Quang, Lào Cai, Yên Bái, Thanh Hóa và Nghệ An.
Thân cây dứa có hình dạng giống búp măng, dài từ 20 đến 30 cm, với lá dứa bao phủ kín Thân cây được chia thành hai phần: phần trên mặt đất mềm mại và non, trong khi phần thân ngầm già hơn và chứa nhiều mầm có thể sử dụng để nhân giống.
Lá dứa có hình dạng dài hẹp giống lưỡi kiếm, mọc dày và theo hình xoắn ốc, với mỗi cây có từ 20 lá trở lên Màu sắc của lá đa dạng, bao gồm xanh nhạt, xanh vàng, xanh pha đỏ và xanh thẫm, trong khi viền lá có thể có gai ngắn hoặc không Mỗi lá còn có một lớp phấn trắng đặc trưng.
Hoa dứa là loại hoa chùm với mỗi chùm chứa từ 40 đến 150 hoa nhỏ quanh một cuống hoa chung Số lượng hoa quyết định khối lượng trái dứa, vì khi cây đã ra hoa, số mắt dứa sẽ không tăng thêm Do đó, việc bón phân đầy đủ trước giai đoạn phân hóa mầm hoa là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến khối lượng trái và năng suất dứa.
Trái dứa là một loại trái cây kép, khi chín, vỏ trái chuyển từ màu tím thẫm sang tím xanh, rồi vàng ở phần dưới và cuối cùng là màu vàng hoặc vàng đỏ toàn bộ Kích thước trái dứa phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nhiệt độ, thời gian sinh trưởng và sức khỏe của cây Trong điều kiện nhiệt độ cao và độ ẩm lớn, thời gian sinh trưởng của trái dứa sẽ ngắn hơn so với thời kỳ khô hạn và lạnh.
Hình 2 1 Thân và lá dứa [3]
Dứa là cây nhiệt đới yêu thích nhiệt độ cao, lý tưởng từ 21 - 27°C Cây cần lượng nước tương đương với 1,25 - 2mm mưa mỗi ngày và độ ẩm không khí trung bình tối thiểu 75% Để phát triển tốt, dứa cần ánh sáng tán xạ và đất giàu chất màu, với độ pH lý tưởng từ 4,5 - 5.
Trái dứa chứa 72 - 88% nước, 8 - 18,5% đường, 0,3 - 0,8% acid, 0,25 - 0,5% protein và khoảng 0,25% muối khoáng Trong đó, 70% lượng đường trong dứa chủ yếu là saccharose, trong khi phần còn lại là glucose Acid citric chiếm 65% trong tổng số acid hữu cơ của dứa, tiếp theo là acid malic (20%), acid tartaric (10%) và acid succinic (3%).
Dứa chứa enzyme thủy phân protein có tên là Bromelin, với hàm lượng bromelin tăng dần từ ngoài vào trong và từ gốc lên ngọn Ngoài ra, dứa cũng cung cấp một lượng vitamin C khoảng 15 - 55mg%, vitamin A 0,06mg%, vitamin B1 0,09mg%, và vitamin B2 0,04mg%.
Thành phần hóa học của dứa thay đổi theo giống, độ chín, thời vụ, địa điểm và điều kiện trồng trọt [5]
Bảng 2 1 Thành phần hóa học của một số giống dứa [5]
Giống dứa, nơi trồng Độ khô
Hình 2 2 Trái dứa và hoa dứa [4]
2.1.1.3 Phân loại các giống dứa
Dứa có tất cả khoảng 60 - 70 giống, chia thành ba nhóm chính: a Nhóm dứa Queen
Trái dứa Queen có kích thước nhỏ, nặng từ 0,8 đến 1,6 kg, với mắt lồi và hình dáng trụ tròn đều Thịt dứa có màu vàng đậm, giòn, mang hương vị thơm ngon, chua ngọt đặc trưng Đây là nhóm dứa có chất lượng cao nhất, thường được tiêu thụ tươi và xuất khẩu trên toàn cầu Các loại dứa như dứa hoa, dứa tây, dứa Victoria và khóm cũng thuộc nhóm này, trong đó dứa Queen là giống được trồng phổ biến nhất tại Việt Nam.
Dứa Cayenne là loại dứa có trái lớn nhất, với khối lượng trung bình từ 1,5 đến 2,5 kg, có mắt phẳng và nông Trái dứa có hình dạng trụ côn, lớn ở gốc và nhỏ dần về phía ngọn, thịt trái vàng ngà, nhiều nước nhưng ít ngọt và kém thơm hơn so với dứa Queen Loại dứa này, được gọi là dứa độc bình hay dứa tây, rất phù hợp cho chế biến công nghiệp và được trồng rộng rãi ở nhiều vùng dứa lớn trên thế giới Tại Việt Nam, mặc dù có các dự án mở rộng trồng dứa Cayenne quy mô lớn, nhưng việc sử dụng loại dứa này vẫn chưa phổ biến.
Hình 2 4 Dứa Cayenne [5] c Nhóm dứa Tây Ban Nha (Spanish)
Trái dứa Spanish lớn hơn dứa Queen, với mắt to và sâu, thịt trái vàng nhạt có chỗ trắng, vị chua và ít mùi thơm nhưng nhiều nước hơn Các loại dứa như dứa ta và dứa mật cũng thuộc nhóm này, nhóm có chất lượng kém nhất và được trồng lâu đời, chủ yếu tập trung ở khu vực Liễn Sơn (Tam Dương, Vĩnh Phú).
Dứa là loại cây trồng phổ biến tại Việt Nam, phân bố từ Phú Thọ đến Kiên Giang, với Tiền Giang dẫn đầu về sản lượng, đạt 161.300 tấn vào năm 2007 Các tỉnh khác như Kiên Giang, Ninh Bình, và Nghệ An cũng có sản lượng đáng kể, đóng góp vào tổng sản lượng cả nước đạt 529.100 tấn trong năm đó Nhiều địa phương đã xây dựng thương hiệu đặc sản từ dứa, với các nhà máy chuyên sản xuất và chế biến thực phẩm từ loại trái cây này.
2.1.1.5 Thu hoạch và bảo quản dứa a Thu hoạch
Dứa là loại trái cây không có đỉnh hô hấp, vì vậy cần được thu hoạch khi chín để đảm bảo chất lượng Sau khi thu hoạch, dứa rất dễ bị dập và gãy cuống, ảnh hưởng đến giá trị của sản phẩm.
Dứa, giống như nhiều loại trái cây nhiệt đới khác, rất nhạy cảm với nhiệt độ Nhiệt độ cao khiến dứa héo, mềm và mất đi màu sắc tươi sáng, trong khi nhiệt độ thấp có thể gây ra hiện tượng "cảm lạnh", làm cho lõi dứa chuyển sang màu nâu đen và màu sắc này sẽ lan ra bên ngoài.
Dứa rất chóng hư hỏng do hô hấp yếm khí Nếu bảo quản dứa trong kho kín, ẩm ướt thì rất dễ làm thối dứa [5]
Theo Viện Khoa học Nông nghiệp miền Nam, người ta đánh giá độ chín của dứa theo 5 mức sau đây:
- Độ chín 4: 100% vỏ trái có màu vàng sẫm, trên 5 hàng mắt mở
- Độ chín 3: Khoảng 4 hàng mắt mở, 75 - 100% vỏ trái có màu vàng tươi
- Độ chín 2: 3 hàng mắt mở, 25 - 75% vỏ trái có màu vàng tươi
- Độ chín 1: trái vẫn còn xanh (bóng), một hàng mắt mở
- Độ chín 0: trái vẫn còn xanh (sẫm), mắt chưa mở
Dứa được chế biến thành đồ hộp nước đường cần có độ chín vừa phải, thường được thu hoạch khi đạt độ chín 1 và 2 tại ruộng Những quả dứa này có màu sắc sáng đẹp, đảm bảo chất lượng cho sản phẩm.
8 ngày sau dùng để ăn tươi hay chế biến đều tốt Trái ở độ chín 3, 4 tại ruộng sẽ dễ dàng bị hỏng sau khi thu hoạch
- Dứa hoa chín từ nửa quả trở lên
- Dứa ta chín từ một mắt (một hàng mắt ở sát cuống đã hoe vàng) đến nửa quả [6]
Sản phẩm
2.2.1 Tiêu chuẩn sản phẩm đồ hộp dứa nước đường
Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 187:2007
2.2.1.1 Chỉ têu cảm quan a Màu sắc: sản phẩm phải có màu tự nhiên của giống dứa được sử dụng, cho phép có một vài vết trắng Nếu dứa được đóng hộp cùng với thành phần đặc biệt khác thì phải có màu đặc trưng của hỗn hợp b Hương vị: sản phẩm phải có hương vị tự nhiên của dứa, không có mùi vị lạ Nếu dứa được đóng hộp cùng với thành phần đặc biệt khác thì phải có hương vị đặc trưng của hỗn hợp c Trạng thái: dứa chắc, giòn, không xốp, không nhũn, khối lượng lõi sót lại không được quá 7% khối lượng cái
2.2.1.2 Chỉ tiêu hóa học Độ brix đạt yêu cầu của khách hàng, thông thường từ 14 - 22 0 Độ acid vào khoảng 0,2 - 0,5 % Đạt các yêu cầu về dư lượng kim loại cho phép có trong đồ hộp quả nước đường:
- Thiếc: 100 - 200mg/kg sản phẩm
- Đồng: 5 - 80mg/kg sản phẩm
- Chì: tuyệt đối không có
- Không được chứa các vi sinh vật gây thối hỏng có thể phát triển trong điều kiện bảo quản thông thường
- Không được chứa bất cứ chất nào có nguồn gốc từ vi sinh vật với liều lượng có thể gây hại cho sức khỏe con người
Sản phẩm sau khi hoàn tất có thời hạn sử dụng từ 2 đến 3 năm nếu được bảo quản ở nhiệt độ thường, nơi khô ráo, sạch sẽ và thoáng mát Cần tránh để sản phẩm ở những nơi có ánh nắng trực tiếp hoặc ẩm ướt.
2.2.2 Tiêu chuẩn sản phẩm bột cà chua
Bột cà chua là sản phẩm mịn được tạo ra từ việc cô đặc dịch cà chua đến độ ẩm 60%, sau đó thêm siro và tiến hành sấy khô Sản phẩm cuối cùng có độ ẩm khoảng 6%.
Bột cà chua cung cấp đầy đủ các dưỡng chất thiết yếu cho cơ thể, đặc biệt là vitamin A, giúp bảo vệ mắt và da, đồng thời tái tạo tế bào và làm chậm quá trình lão hóa Vitamin B và C có tác dụng điều hòa hệ thần kinh, ngăn ngừa bệnh hoại huyết, hỗ trợ chuyển hóa thức ăn, tăng cường sức đề kháng và chống lại các bệnh nhiễm trùng Gần đây, nghiên cứu còn chỉ ra rằng cà chua có khả năng ngăn ngừa sự phát triển của một số loại ung thư và giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch.
Chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm
+ Mùi vị: mùi đặc trưng của cà chua
+ Trạng thái: bột mịn, không vón cục
Chọn phương án thiết kế
2.3.1 Dây chuyền sản xuất đồ hộp dứa nước đường
2.3.1.1 Chọn phương pháp bài khí
Trong sản xuất đồ hộp, có nhiều phương pháp bài khí khác nhau, nhưng chủ yếu sử dụng phương pháp bài khí bằng nhiệt và thiết bị chân không.
Bài khí bằng nhiệt là phương pháp đơn giản và hiệu quả nhất, trong đó sản phẩm được đưa vào bao bì sau khi đã được đun nóng tới khoảng 85°C và sau đó ghép mí ngay lập tức Phương pháp này không chỉ giúp bài khí mà còn kết hợp với việc diệt nấm men và vi khuẩn một cách sơ bộ.
- Bài khí bằng thiết bị chân không: người ta dùng bơm chân không để hút không khí ra khỏi hộp trong một phòng của máy ghép kín
Chọn phương pháp bài khí bằng nhiệt để sản xuất đồ hộp dứa nước đường
2.3.1.2 Chọn phương pháp thanh trùng
Mục đích của thanh trùng là tiêu diệt hoàn toàn tất cả các vi sinh vật có trong sản phẩm, nhằm đảm bảo chất lượng tối ưu về giá trị cảm quan và dinh dưỡng, bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng và kéo dài thời gian bảo quản Phương pháp thanh trùng thường sử dụng nhiệt độ cao thông qua nước nóng và hơi nước Chế độ thanh trùng được xác định bởi ba thông số chính.
- Nhiệt độ thanh trùng: dựa vào chỉ số axit của sản phẩm
Thời gian thanh trùng đồ hộp bằng nhiệt độ không đồng nhất ở mọi điểm trong hộp, vì vậy thời gian thanh trùng T bao gồm hai giai đoạn: T1, thời gian truyền nhiệt từ môi trường đun nóng vào trung tâm hộp, và T2, thời gian cần thiết để tiêu diệt vi sinh vật.
Trong quá trình thanh trùng, áp suất đối kháng rất quan trọng để ngăn ngừa hiện tượng phồng hộp và hở nắp hộp do áp suất sinh ra Việc duy trì áp suất đối kháng giúp đảm bảo an toàn và chất lượng sản phẩm trong quá trình chế biến.
Quá trình thanh trùng bằng nhiệt cho đồ hộp bao gồm các bước chính: đầu tiên, đưa đồ hộp vào thiết bị thanh trùng và nâng nhiệt độ của đồ hộp lên mức quy định Sau khi đạt được nhiệt độ này, cần giữ nhiệt trong một khoảng thời gian nhất định Cuối cùng, hạ nhiệt độ xuống 25 - 40°C và lấy đồ hộp ra khỏi thiết bị.
Trong đó: A: thời gian nâng nhiệt (phút)
B: thời gian giữ nhiệt (phút)
C: thời gian hạ nhiệt (phút) t : nhiệt độ thanh trùng ( 0 C) a : thời gian xả khí trong thiết bị thanh trùng kín bằng hơi nước, nếu thanh trùng bằng nước thì a=0
P : áp suất đối kháng, áp suất tạo ra để tránh hộp bị biến dạng (at)
* Công thức thanh trùng đồ hộp dứa (khoanh) nước đường [6]:
Thời gian nâng nhiệt của nước trong thiết bị thanh trùng từ khi đưa giỏ đồ hộp vào cho đến khi đạt nhiệt độ thanh trùng 100°C là 10 phút Sau đó, cần giữ nhiệt độ này trong một khoảng thời gian nhất định để đảm bảo hiệu quả thanh trùng.
15 phút, rồi làm nguội sản phẩm xuống 35 - 40°C trong 15 phút
* Công thức thanh trùng đồ hộp dứa (miếng) nước đường [6]:
Thời gian nâng nhiệt của nước trong thiết bị thanh trùng từ khi cho giỏ đồ hộp vào đến khi đạt nhiệt độ thanh trùng 100°C là 15 phút, và sau đó giữ nhiệt độ này ổn định.
18 phút, rồi làm nguội sản phẩm xuống 35 - 40°C trong 20 phút
2.3.2 Dây chuyền sản xuất bột cà chua
Trong sản xuất bột cà chua, quá trình cô đặc đóng vai trò quan trọng trong việc loại bỏ một phần hơi nước, nhằm chuẩn bị cho giai đoạn sấy tiếp theo Việc chọn nguyên lý làm việc phù hợp là cần thiết để đảm bảo hiệu quả trong quá trình sản xuất.
Có 2 nguyên lí làm việc: gián đoạn và liên tục
Thiết bị cô đặc gián đoạn là giải pháp lý tưởng cho quy trình cô đặc các dung dịch có độ nhớt cao hoặc có công suất nhỏ, đặc biệt khi không thể sử dụng bơm để lấy dung dịch ra hoặc khi cần bốc hơi hoàn toàn dung môi Tuy nhiên, cần lưu ý rằng phương pháp này có thể gây ra tổn thất nhiệt lớn.
Thiết bị cô đặc liên tục là lựa chọn tối ưu cho dây chuyền sản xuất bột cà chua nhờ vào nhiều cấp, công suất lớn và hiệu quả nhiệt thấp Với dịch cà chua có độ nhớt thấp, việc sử dụng bơm để dễ dàng lấy dung dịch ra là khả thi, đồng thời năng suất làm việc của dây chuyền cao Do đó, việc chọn áp suất làm việc phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo hiệu quả của quá trình cô đặc.
Khi cô đặc dịch cà chua, chất lượng sản phẩm như màu sắc và mùi vị có thể bị ảnh hưởng do cà chua nhạy cảm với nhiệt độ Do đó, việc chọn thiết bị cô đặc hoạt động ở điều kiện chân không là rất quan trọng để bảo vệ chất lượng sản phẩm.
- Giữ được chất lượng, tính chất sản phẩm
- Nhập liệu và tháo sản phẩm đơn giản, không cần ổn định lưu lượng
- Có thể cô đặc đến các nồng độ khác nhau
- Cấu tạo đơn giản, giá thành thấp
- Quá trình không ổn định, tính chất hóa lý của dung dịch thay đổi liên tục theo nồng độ, thời gian
- Nhiệt độ hơi thứ thấp, không dùng được cho mục đích khác
- Khó giữ được độ chân không trong thiết bị c Chọn phương pháp cấp nhiệt: hơi nước
Vậy chọn thiết bị cô đặc chân không, cấp nhiệt bằng hơi nước, làm việc liên tục
Cà chua chứa protopectin, một chất không hòa tan, khiến việc tách vỏ và nghiền nhỏ thịt quả trở nên khó khăn.
Chần cà chua là bước quan trọng trong quá trình chế biến, giúp làm mềm vỏ và dễ dàng tách vỏ quả, đồng thời ức chế hoạt động của các enzyme.
Cà chua được chần trong hệ thống chân không để giảm oxy hóa và bảo toàn acid ascorbic, tránh tổn thất trong quá trình cắt Nếu không sử dụng chân không, nhiệt độ cao trong quá trình chần sẽ dẫn đến mất mát lớn acid ascorbic.
Có hai phương pháp chần
- Chần bằng hơi nước: ít tổn thất chất dinh dưỡng
- Chần trực tiếp trong nước: tác dụng khử trùng tốt hơn, truyền nhiệt tốt hơn, thao tác thuận tiện và thiết bị đơn giản
Trong thực tế sản xuất ta thường dùng chần trực tiếp trong nước
CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ
Quy trình sản xuất dứa nước đường
Bài khí, ghép mí Cân
Bẻ hoa, cuống Ngâm, rửa
Cắt đầu, đột lõi, gọt vỏ
Dich rót (nước, đường, acid citric)
Sơ đồ 3 1 Quy trình sản xuất đồ hộp dứa nước đường [6]
3.1.2.1 Nguyên liệu dứa a Yêu cầu nguyên liệu
Hiện nay, giống dứa Queen được ưa chuộng tại Việt Nam, trong khi giống dứa Cayenne lại phổ biến hơn trên thế giới Mặc dù cả hai giống dứa này đều có thể chế biến thành đồ hộp dứa nước đường, nhưng dứa hoa (dứa Queen) cho chất lượng sản phẩm tốt hơn Dứa ta có thịt quả mềm, chín nhanh và dễ hư hỏng hơn, do đó cần thu hoạch và bảo quản cẩn thận hơn Để nâng cao chất lượng sản phẩm và giảm tỷ lệ phế thải, nên chọn quả dứa lớn, hình trụ, có độ chín phù hợp, không quá xanh hoặc quá chín.
Dứa được đưa vào chế biến phải có kích thước lớn và có độ chín vừa phải:
- Dứa hoa có đường kính trên 75mm, chín từ nửa quả trở lên
- Dứa ta có đường kính trên 90mm, chín từ một mắt (một hàng mắt ở sát cuống đã hoe vàng) đến nửa quả
Sử dụng dứa chưa chín sẽ dẫn đến sản phẩm có màu sắc nhạt, hương thơm ít và tiêu tốn nhiều đường hơn Ngược lại, nếu dứa quá chín, màu sắc và hương vị cũng sẽ không đạt yêu cầu Việc bảo quản dứa đúng cách là rất quan trọng để giữ được chất lượng của sản phẩm.
Trước khi bảo quản dứa, cần diệt trừ sâu bệnh bằng cách xông hơi metylbromua với nồng độ 40 - 80 g/m³ trong 30 phút Sau đó, xếp dứa vào thùng gỗ hoặc thùng các tông trước khi đưa vào bảo quản lạnh.
- Dứa xanh bảo quản ở nhiệt độ 11 - 12 0 C và độ ẩm tương đối 85 - 90% thì sau 3 -
Dứa sẽ bắt đầu chín sau 4 tuần, tuy nhiên không nên bảo quản dứa xanh ở nhiệt độ thấp hơn vì điều này sẽ khiến dứa không chín, dẫn đến lõi dứa bị xám nâu và phẩm chất kém.
- Dứa chín bảo quản ở nhiệt độ 7 - 8 0 C, độ ẩm tương đối của không khí 85 -90% Với chế độ này có thể bảo quản dứa 3 - 4 tuần [7]
3.1.2.2 Chọn, phân loại a Mục đích
Dứa được chọn lọc kỹ lưỡng để loại bỏ những quả không đạt tiêu chuẩn như dứa xanh, dứa quá chín, dập nát hoặc bị sâu bệnh Sau đó, quả dứa được phân loại theo giống, độ chín và kích thước để đảm bảo sự đồng đều trước khi chế biến.
Tiến hành trên các băng tải dưới sự phân loại và lựa chọn của công nhân c Yêu cầu
Công nhân phải có bao tay vải bạt
3.1.2.3 Bẻ cuống, hoa a Mục đích
Để tối ưu hóa việc sử dụng quả dứa, cần loại bỏ các phần không cần thiết như cuống và hoa dứa, chiếm tỷ lệ từ 10 - 11% đối với dứa Cayenne và 20 - 25% đối với dứa Queen so với khối lượng quả nguyên.
Tiến hành trên băng tải, trong khi phân loại và lựa chọn dứa đồng thời bẻ cuống và hoa c Yêu cầu
Công nhân phải có bao tay vải bạt
Để làm sạch quả dứa, cần loại bỏ bụi bẩn, tạp chất và một phần vi sinh vật trên bề mặt, đặc biệt là ở các khe và mắt dứa, nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình chế biến tiếp theo.
Dứa được ngâm trong dung dịch nước rửa CaCl2 với nồng độ 5mg/l trong thời gian
5 phút rồi dùng máy rửa bàn chải để loại tạp chất bám trên vỏ Sau đó tráng lại bằng nước sạch [6] c Yêu cầu
Khoảng 2 giờ thay nước một lần
3.1.2.5 Cắt đầu, đột lõi, gọt vỏ a Mục đích
Nhằm loại bỏ những phần không sử dụng của quả dứa b Tiến hành
* Cắt đầu: Dùng dao sắc và bản to lần lượt cắt 2 đầu quả
Dứa đã cắt đầu được đột lõi trên máy bán cơ khí với ống dao hình trụ, có đường kính to nhỏ tùy thuộc kích thước quả dứa
Máy đột lõi bao gồm các bộ phận chính như giá đỡ, bàn đạp, hệ thống đòn bẩy, bàn đỡ, cánh gạt và dao đột Dao đột, được làm bằng thép không gỉ với đường kính từ 18 - 22mm, được lắp thẳng đứng vào giá đỡ và tương ứng với kích thước lõi dứa Quả dứa đã cắt đầu được đặt thẳng đứng lên bàn đỡ, đảm bảo dao đột hướng đúng tâm quả dứa Khi dậm chân vào bàn đạp, hệ thống đòn bẩy sẽ nâng quả dứa lên gần dao đột Khi nhả chân khỏi bàn đạp, bàn đỡ sẽ hạ xuống, kéo theo cánh gạt để tách quả dứa khỏi dao đột.
Để tạo ra những miếng dứa đẹp mắt, người ta thường sử dụng máy gọt bán cơ khí, vì việc gọt bằng tay hoặc bằng dao sắc có năng suất thấp và không đảm bảo hình thức thẩm mỹ.
Máy gọt vỏ dứa bao gồm cơ cấu gọt, hệ thống chuyển động và bệ máy Cơ cấu gọt có 3 lưỡi dao mỏng phẳng được bố trí trên vòng đỡ tròn, và ống dao hình trụ rỗng bằng thép không gỉ có đường kính từ 65 đến 80mm, tùy thuộc vào kích thước của quả dứa Ống dao quay với tốc độ khoảng 1000 vòng/phút nhờ động cơ điện Hệ thống chuyển động sử dụng con xỏ gắn vào trục chuyển dịch, giúp kéo quả dứa vào vị trí gọt Khi đi qua cơ cấu gọt, 3 lưỡi dao sẽ khía vỏ dứa thành 3 rãnh dọc, rồi ống dao tách vỏ thành 3 mảnh, cho ra quả dứa đã gọt vỏ ở cuối máy.
- Chiều dày lát cắt: 10 - 15mm
- Cắt bằng phẳng để khi đột lõi đỡ bị lệch tâm
- Tỷ lệ phế thải hai đầu khoảng 15 - 20% so với khối lượng quả dứa đã bẻ cuống hoa [14]
- Trung bình đường kính ống dao đột lõi: 20 - 22mm [14]
- Cần đặt quả dứa chính xác để khi đột khỏi lệch tâm Ống dao đột phải sắc để vết cắt được nhẵn
- Năng suất máy khoảng 15 - 20 quả/ph
- Năng suất máy khoảng 20 quả/ph
- Tỷ lệ vỏ dứa trung bình chiếm khoảng 25 - 27% so với khối lượng quả dứa đã bẻ hoa cuống
- Vỏ dứa loại ra có thể đem ép để sản xuất nước dứa [6]
Các giống dứa của chúng ta có quả nhỏ và mắt sâu, do đó nếu gọt bỏ hết mắt, lượng phế liệu sẽ nhiều và ruột quả còn lại sẽ quá ít Vì vậy, cần gọt vỏ nhưng phải sửa mắt để loại bỏ những phần không ăn được của quả dứa.
Cắt thành đường rãnh xoắn ốc quanh quả dứa c Yêu cầu
- Rãnh sửa phải sạch mắt, gọn, đẹp và nhẵn
- Tỉ lệ phế liệu khi sửa mắt: 15 - 22% so với khối lượng quả dứa đã bẻ hoa cuống
- Mắt dứa cũng có thể đem ép nước [6]
3.1.2.7 Thái khoanh, cắt miếng a Mục đích
Tạo hình cho dứa để đưa đi đóng hộp b Tiến hành
Để chế biến dứa nước đường, cần cắt dứa thành từng khoanh bằng dao chuyên dụng Sau đó, dứa được cắt thành nhiều hình dạng và kích thước khác nhau như rẻ quạt, khúc, miếng nhỏ hoặc dứa vụn, tùy thuộc vào yêu cầu sản phẩm Tại các nước như Mỹ và Mactinic, người ta sử dụng máy Ginaca và Tunaca, với khả năng tự động hóa quy trình cắt, gọt vỏ, đột lõi và cắt khoanh, đạt năng suất khoảng 120 - 150 quả dứa mỗi phút.
- Chiều dày khoanh dứa có thể 9 - 10mm hoặc 14 - 15mm
Sau khi chọn lọc, những khoanh dứa nguyên vẹn và tròn đều sẽ được đóng hộp Các khoanh dứa bị vỡ hoặc không đều sẽ được cắt nhỏ và ép để lấy nước.
Trước khi xếp hộp, các khoanh và miếng dứa cần được rửa sạch để loại bỏ tạp chất và vụn dứa.
Rửa lại bằng cách xối nước hoặc nhúng cả khay đựng miếng dứa vào bể nước sạch
Nhằm tạo nên sự hoàn thiện cho sản phẩm b Tiến hành
Trước khi xếp hộp, dứa đã được xử lý cần để ráo nước và kiểm tra lần cuối để loại bỏ những khoanh, miếng không đạt tiêu chuẩn Việc xếp vào hộp thường được thực hiện thủ công, trong khi ở nước ngoài, có máy xếp hộp với năng suất lên đến 60 hộp mỗi phút.
- Dứa đóng trong hộp không sơn vecni (cũng có thể đóng trong hộp sơn vecni nếu khách hàng yêu cầu)
- Hộp phải được rửa sạch sẽ, đúng thông số kỹ thuật, còn nguyên vẹn, không móp méo, không gỉ
- Khối lượng dứa xếp hộp chiếm khoảng 55 - 80% khối lượng tịnh của hộp [14]
Bảng 3 1 Các chỉ số khi xếp hộp [6]
Loại compôt Số hiệu hộp
Khối lượng quả khi xếp (g)
3.1.2.10 Rót dung dịch a Nấu nước đường
Quy trình sản xuất bột cà chua
Xử lý Lọc sơ bộ
Bảo quản tạm Lựa chọn, phân loại Rửa sạch
Chất bẩn, phế liệu Nước xử lý Đường, muối, acid citric, maltodextrin
Sơ đồ 3 2 Sơ đồ quy trình sản xuất bột cà chua [13]
3.2.2.1 Nguyên liệu cà chua a Yêu cầu nguyên liệu
Quả cà chua bao gồm vỏ, thịt, dịch và hạt, với chất lượng tốt thể hiện qua kích thước vừa phải, thành quả dày, ít hạt và độ khô từ 4 – 6% pH của cà chua nằm trong khoảng 4 – 4,5 Trong quá trình sản xuất bột cà chua, vỏ và hạt được coi là phế liệu, và tỷ lệ phế liệu này chỉ nên chiếm 2 – 3% khối lượng quả.
Chọn giống cà chua có cùi dày, nhiều thịt và ít hạt là yếu tố quan trọng để đảm bảo chất lượng cao nhất, với quả chín đỏ, mềm và không bị hư hại Nguyên liệu cần được kiểm tra kỹ lưỡng về màu sắc, lượng chất khô hòa tan và tình trạng hư hỏng theo tiêu chuẩn của Sở Nông nghiệp và Thực phẩm California Một lô cà chua có thể bị loại nếu có hơn 2% quả hư hỏng do sâu bọ, hơn 8% bị ảnh hưởng bởi mốc, hơn 4% quả xanh, hoặc hơn 3% chứa các tạp chất như thân, cuống, lá, đất đá và phế phẩm.
Hàm lượng chất khô trong nguyên liệu là chỉ tiêu quan trọng nhất của nguyên liệu
Hàm lượng chất khô cao trong cà chua (4 – 6%) không chỉ nâng cao chất lượng sản phẩm mà còn giảm chi phí nguyên liệu và tăng năng suất sản xuất, từ đó hạ giá thành sản phẩm Để bảo quản cà chua hiệu quả, cần chú ý đến các phương pháp bảo quản phù hợp nhằm giữ gìn độ tươi ngon và chất lượng của chúng.
Cà chua sau khi thu hoạch được nhanh chóng vận chuyển về nhà máy trong sọt tre, đảm bảo quá trình bốc xếp diễn ra nhẹ nhàng để tránh làm xay xát và dập nát trái.
Để làm cà xanh chậm chín, cần duy trì nhiệt độ ở 10°C và độ ẩm 80-85%, cà sẽ mất từ 4 đến 6 tuần để chín Nhiệt độ quá thấp từ 4-5°C sẽ làm hỏng các quá trình sinh lý và cà sẽ không chín được Ngược lại, để làm cà xanh chóng chín, nâng nhiệt độ lên 20-25°C và độ ẩm 80-90% sẽ giúp cà chín trong vòng 1 tuần Tuy nhiên, nếu nhiệt độ quá cao, quá trình tổng hợp lycopen sẽ bị ảnh hưởng, dẫn đến cà chín nhưng không có màu đỏ đẹp.
Trong thực tế, người ta dùng etylen với nồng độ 0,1 – 0,5% trong không khí 20 –
22 0 C, RH 85% để làm chín nhanh cà chua Chi phí etylen 10 – 15l/tấn cà chua, thời gian dấm 4 – 5 ngày
- Để cất giữ cà chua ương và cà chín, không khí có nhiệt độ 1 – 3 0 C, RH 80 – 85% thời hạn tồn trữ chỉ vài ngày [7]
3.2.2.2 Chọn, phân loại a Mục đích
Cà chua được chọn lọc kỹ lưỡng để đảm bảo chất lượng, loại bỏ những quả không đạt tiêu chuẩn như cà chua xanh chưa chín, quả quá chín, dập nát hoặc bị sâu bệnh.
- Loại bỏ những quả có độ chín không thích hợp
- Sau đó được phân loại theo giống, theo độ chín., theo kích thước, hình dạng,…tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình chế biến tiếp theo
- Cắt bỏ chỗ bầm dập, vết nám, núm quả b Tiến hành
Nguyên liệu được chọn lọc thủ công trên băng chuyền, với công nhân làm việc ở hai bên Để đảm bảo không bỏ sót nguyên liệu nào, cần phải dàn mỏng nguyên liệu hai bên băng chuyền trong quá trình lựa chọn.
Thường sử dụng băng tải trục lăn: bề rộng băng tải ≤ 0,8m; vận tốc băng tải
Công nhân phải có bao tay vải bạt
3.2.2.3 Rửa nguyên liệu a Mục đích
Quá trình rửa nguyên liệu là bước chuẩn bị quan trọng trong chế biến thực phẩm, nhằm loại bỏ bụi bẩn, cát, vi sinh vật, dư lượng thuốc trừ sâu và kim loại nặng Quy trình này bao gồm hai giai đoạn chính: ngâm và rửa xối, giúp đảm bảo nguyên liệu sạch sẽ và an toàn cho sức khỏe.
Ngâm là quá trình làm ướt nguyên liệu bằng nước, được tăng cường bởi các tác động cơ học như cánh khuấy, cọ bàn chải và thổi khí Ngoài ra, dung dịch kiềm có tác dụng tẩy rửa và nhiệt độ nước cũng góp phần vào hiệu quả của quá trình này Thời gian ngâm có thể kéo dài từ vài phút đến vài chục phút, tùy thuộc vào mức độ bám bẩn của nguyên liệu và hiệu quả của dung dịch rửa.
Rửa xối là phương pháp sử dụng tia nước áp suất từ 2 đến 3 at để làm sạch nguyên liệu, loại bỏ các chất bẩn còn sót lại sau khi ngâm Quá trình này nên diễn ra nhanh chóng, với nước chảy liên tục trong các bể để giảm thiểu nguy cơ nhiễm bẩn.
- Nguyên liệu rửa xong phải sạch, không bị dập nát nhằm tránh tạo điều kiện cho các vi sinh vật xâm nhập và phát triển sau này
Nguyên liệu cần có ít tổn thất dinh dưỡng, đặc biệt là các thành phần dễ hòa tan trong nước như đường, vitamin và muối khoáng, để tránh khuếch tán vào nước rửa.
- Thời gian rửa phải ngắn, tiết kiệm nước, lượng nước dùng là 0,7 – 1,0 lít/kg nguyên liệu
Để giảm tỷ lệ phế liệu từ 12% xuống còn 3,5 – 4,0%, quá trình đun nóng sẽ chuyển protopectin thành pectin hòa tan, từ đó giúp giảm thiểu phế liệu trong giai đoạn xay tiếp theo.
- Phá vỡ lớp màng nguyên sinh hay phá vỡ cấu trúc sống của tế bào nhằm nâng cao hiệu suất chà ở công đoạn chà sau
Việc ức chế hoạt động của enzyme, đặc biệt là catalase và các enzyme oxi hóa peroxidase, dẫn đến sự biến màu và thay đổi hương vị Đồng thời, quá trình này cũng tiêu diệt một số vi sinh vật, chủ yếu là những vi sinh vật bám trên bề mặt nguyên liệu.
Cho cà chua vào thiết bị chần hấp kiểu băng tải [7] c Yêu cầu
Để bảo đảm chất lượng nguyên liệu, cần khảo sát thời gian và nhiệt độ chần phù hợp nhằm tránh làm mất chất khô và làm nhũn nguyên liệu Nhiệt độ chần lý tưởng là 88ºC, với thời gian chần từ 1 đến 2 phút.
- Nhằm để tách hạt, vỏ và thu được khối thịt quả mịn
Sau khi chà ép, nguyên liệu được chia thành hai phần: phần thịt quả mịn qua lỗ lưới để sản xuất, trong khi phần hạt và vỏ còn lại trên rây sẽ bị loại bỏ.