Đặc điểm tự nhiên
Hải Dương là một tỉnh nằm ở trung tâm Đồng bằng sông Hồng, thuộc tam giác kinh tế trọng điểm phía Bắc gồm Hà Nội, Hải Phòng và Quảng Ninh Tỉnh này giáp với các tỉnh Bắc Ninh, Bắc Giang, Quảng Ninh, Thái Bình, Hưng Yên và thành phố cảng Hải Phòng.
Tỉnh Hải Dương có khí hậu nhiệt đới gió mùa với hướng gió chủ đạo là Đông Nam – Tây Bắc, mang đến thời tiết nóng ẩm và 4 mùa rõ rệt Nhiệt độ trung bình năm khoảng 23°C, độ ẩm trung bình dao động từ 78% đến 87%, và lượng mưa trung bình hàng năm đạt từ 1500mm đến 1700mm Từ năm 1972 đến nay, Hải Dương không gặp phải ảnh hưởng nghiêm trọng từ mưa và bão.
Theo quy hoạch năm 2007, Hải Dương được xác định là một trung tâm công nghiệp quan trọng trong vùng Thủ đô, bao gồm 01 thành phố trực thuộc, 01 thị xã và 10 huyện, với tổng dân số khoảng 1,8 triệu người Hơn 60% dân số nằm trong độ tuổi lao động, trong đó khoảng 84,5% cư trú tại khu vực nông thôn, chủ yếu làm nghề nông Điều này tạo ra nguồn cung lao động dồi dào và quan trọng cho các dự án đầu tư trong khu vực.
Mạng lưới giao thông tỉnh Hải Dương rất phát triển với nhiều tuyến đường bộ như Quốc lộ 5A, 188, 18, cùng với tuyến đường sắt Hà Nội – Hải Phòng phục vụ nhu cầu vận chuyển hàng hóa qua 7 trạm Tuyến đường sắt này dự kiến sẽ được nâng cấp hiện đại trong thời gian tới Ngoài ra, hệ thống đường thủy dài 400 km cũng rất thuận lợi cho vận chuyển tàu bè có trọng tải khoảng 500 tấn, với cảng Cống Câu có công suất 300.000 tấn/năm, đáp ứng tốt nhu cầu vận chuyển đường thủy.
Hải Dương nằm gần hai sân bay lớn là sân bay quốc tế Nội Bài tại Hà Nội và sân bay Cát Bi ở Hải Phòng Ngoài ra, tỉnh còn có tuyến đường vận chuyển quan trọng nối liền Côn Minh (Trung Quốc) với Hà Nội và Quảng Ninh.
Hệ thống giao thông trên là điều kiện cho việc giao lưu kinh tế trong tỉnh đến các khu vực trong nước và nước ngoài thuận lợi [12]
Khu công nghiệp Đại An tọa lạc ven Quốc lộ 5, thuộc xã Tứ Minh, thành phố Hải Dương và thị trấn Lai Cách, huyện Cẩm Giàng Vị trí này mang lại lợi thế lớn cho việc đầu tư hạ tầng và phát triển sản xuất.
Nguồn nguyên liệu
Nhà máy thu nhận nguyên liệu chủ yếu từ vải thiều Thanh Hà, Hải Dương, nơi cây vải được trồng rộng rãi trên toàn tỉnh với tổng diện tích 14.250 ha Hai huyện Thanh Hà và Chí Linh chiếm phần lớn diện tích trồng vải, với Thanh Hà đạt 47% và Chí Linh 43% Trong 10 năm qua, diện tích cây vải ở Thanh Hà đã phát triển nhanh chóng, hiện đạt 6.745 ha và sản lượng lên tới 25.000 tấn.
Nguyên liệu cam chủ yếu được thu hoạch từ tỉnh Bắc Giang, trong đó huyện Lục Ngạn có diện tích trồng cam lên đến 1.200 ha và sản lượng đạt 12.000 tấn, chiếm 40% tổng sản lượng cam của toàn tỉnh.
Ngoài ra, nhà máy còn thu nhận nguyên liệu vải và cam từ nhiều huyện, tỉnh thành lân cận
Hình 1.1 Tổng mặt bằng khu công nghiệp Đại An mở rộng [47]
Hợp tác hóa
Hợp tác hoá là yếu tố thiết yếu cho sự phát triển của nhà máy trong nền kinh tế thị trường hiện nay Trước khi xây dựng nhà máy, việc hợp tác với ban điều hành khu công nghiệp là cần thiết để giải quyết các vấn đề quan trọng như cung cấp điện, nước, công nghệ giao thông, cũng như hệ thống cấp, thoát và xử lý nước.
Để đảm bảo chất lượng và năng suất tốt nhất cho nhà máy, việc hợp tác chặt chẽ với người dân trồng cam, vải là rất quan trọng, bao gồm thu hoạch đúng thời gian và độ chín Đồng thời, nhà máy cần phối hợp với trung tâm giống cây trồng Hải Dương và sở nông nghiệp và phát triển nông thôn Hải Dương để nghiên cứu và phát triển các giống cam, vải mới có năng suất và chất lượng cao.
Nhà máy đang lên kế hoạch hợp tác với các ngân hàng địa phương, như Ngân hàng Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn Hải Dương, để cung cấp vốn vay lãi suất thấp cho nông dân đầu tư trồng cam và vải, đáp ứng nhu cầu nguyên liệu cho sản xuất Đội ngũ kỹ thuật của nhà máy sẽ hỗ trợ nông dân bằng cách cung cấp giống cây mới và hướng dẫn kỹ thuật trồng, chăm sóc, thu hoạch để nâng cao chất lượng nguyên liệu và sản phẩm Ngoài ra, nhà máy cũng sẽ tổ chức thu mua nguyên liệu tận nơi trồng.
Nguồn cung cấp điện
Nhà máy yêu cầu một lượng điện năng lớn để vận hành các thiết bị, bao gồm cả hệ thống chiếu sáng và điện sinh hoạt Để cung cấp điện, nhà máy kết nối với mạng lưới điện quốc gia thông qua máy biến thế riêng, sử dụng hiệu điện thế 220V và 380V Để đảm bảo sản xuất an toàn và liên tục, nhà máy cần trang bị máy phát điện dự phòng.
Nguồn cung cấp hơi
Nhà máy sử dụng lò hơi riêng.
Nhiên liệu
Nhà máy sản xuất rau quả sử dụng nhiên liệu như xăng cho xe tải, dầu FO cho máy phát điện và dầu nhờn để bôi trơn thiết bị.
Nguồn cung cấp nước và vấn đề xử lý nước
Nước xử lý tại nhà máy phục vụ nhiều mục đích như rửa nguyên liệu, vệ sinh thiết bị và nhu cầu sinh hoạt, do đó, nhà máy cần tiêu thụ một lượng nước đáng kể.
Nước dùng để chế biến nguyên liệu cần phải đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh và vi sinh một cách nghiêm ngặt, trong khi nước dùng để vệ sinh nhà máy và thiết bị chỉ cần được 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 được xả ra hệ thống thoát nước.
Giao thông vận tải
Nhà máy được xây dựng trong khu vực có nguồn nguyên liệu dồi dào, nằm gần các tuyến giao thông địa phương, nhằm tối ưu hóa việc vận chuyển nguyên liệu và phân phối sản phẩm.
Nhà máy sử dụng ô tô để thu mua nguyên liệu, phân phối sản phẩm, còn vận chuyển trong nhà máy thì sử dụng xe đẩy, xe điện động.
Năng suất nhà máy
Sản phẩm bột cam với năng suất 25 (tấn nguyên liệu/ca);
Sản phẩm vải sấy khô năng suất 4,8 (tấn sản phẩm/ngày).
Nguồn nhân lực
Nguồn công nhân chủ yếu được tuyển dụng từ địa phương nhằm giảm chi phí xây dựng khu tập thể và tạo việc làm cho người dân Bên cạnh đó, có thể sử dụng lao động từ các huyện và tỉnh lân cận Đội ngũ cán bộ kỹ thuật và quản lý được đào tạo từ các trường đại học trên toàn quốc, là lực lượng nòng cốt của nhà máy Họ được đào tạo bài bản và dễ dàng tiếp cận các tiến bộ khoa học kỹ thuật từ các nước phát triển, góp phần cải tiến công nghệ và kỹ thuật của nhà máy.
Thị trường tiêu thụ
Nhu cầu rau quả hiện nay đang gia tăng mạnh mẽ cả trong nước và xuất khẩu, đặc biệt là tại các thành phố lớn và các nhà máy, xí nghiệp.
Về xuất khẩu có thể xuất khẩu cùng vụ hay bảo quản để xuất khẩu trái vụ.
TỔNG QUAN 8
Nguyên liệu
2.1.1.1 Giới thiệu chung và cấu tạo của cam
Cam (Citrus) là loại cây ăn quả thuộc họ bưởi, với quả nhỏ và vỏ mỏng hơn Khi chín, cam có màu da cam và vị ngọt hoặc hơi chua Cây cam thường cao khoảng 10m, có cành gai và lá thường xanh dài từ 4 đến 10 cm.
Cam được trồng phổ biến ở các vùng có khí hậu ấm áp Loại trái cây này thường được ăn tươi hoặc vắt lấy nước, trong khi vỏ cam có vị đắng và có thể được bỏ đi hoặc tận dụng.
Cấu tạo của quả cam gồm những phần sau:
➢ Lớp vỏ ngoài (flavedo): có màu cam hoặc màu xanh tùy theo giống, chứa nhiều tinh dầu;
➢ Lớp cùi trắng (albedo): có chứa pectin và cellulose;
➢ Múi cam: bên trong có chứa những tép cam, trong đó chứa dịch bào;
➢ Hạt cam: chứa mầm cây;
➢ Lõi: là phần nằm ở trung tâm của quả cam, thành phần tương tự lớp cùi trắng [14]
Trong đó: vỏ quả ngoài chiếm 19 ÷ 21%, vỏ quả giữa chiếm 14 ÷ 18%, dịch quả chiếm 59 ÷ 61%, hạt cam chiếm 1% [48]
Trong thương mại, cam được chia thành 2 loại: cam ngọt (sweet orange) và cam chua (sour orange) Trong đó, cam chua thường dùng trong sản xuất mứt cam
Một số loại cam ngọt thường gặp:
Cam Valencia, loại cam phổ biến nhất, có nguồn gốc từ đảo Azores và Bồ Đào Nha Giống cam này thích ứng tốt với các vùng nội địa, nơi có sự chênh lệch nhiệt độ giữa ngày và đêm, giúp làm nổi bật màu sắc hấp dẫn của vỏ cam.
Quả có cỡ nhỏ tới trung bình thích hợp cho sản xuất công nghiệp Vỏ mỏng, da
Quả cam khi chín trên cây thường có màu cam sáng, nhưng khi nhiệt độ tăng cao, da quả cam có thể chuyển sang màu xanh nhạt do hấp thụ lại chlorophyl từ lá.
Cam Valencia là loại cam lý tưởng để làm nước ép, nhờ vào chất lượng nước quả tuyệt hảo với màu sắc sậm và bền Loại cam này ít hạt, giúp tránh vị đắng, và cũng có thể được thưởng thức tươi ngon.
Cam navel có kích thước lớn hơn so với giống Valencia và các loại cam ngọt khác, với màu sắc từ vàng đậm đến cam Quả có da dày, dễ lột vỏ và không hạt, mang lại chất lượng tốt khi đạt độ chắc và khối lượng nhất định, chứa nhiều nước Thời tiết lạnh giúp quả có màu vàng sáng hơn, mặc dù có thể vẫn còn một chút xanh trên bề mặt Tuy nhiên, giống cam này ít được sử dụng trong chế biến nước quả do dễ phát sinh vị đắng trong quá trình chế biến.
Cam Blood (Cam đỏ) là loại quả có múi nổi bật, được coi là ngon và hấp dẫn nhất, xuất hiện đầu tiên ở khu vực Địa Trung Hải Quả có kích thước trung bình, vỏ mỏng, thường ít hoặc không có hạt, với màu đỏ sậm tươi sáng thu hút.
Loại cam này thường được dùng để ăn tươi, ăn kèm salad, dùng rôti hoặc nướng thịt
Cam loại này chủ yếu được trồng ở khu vực Địa Trung Hải Nước quả của nó có độ ngọt cao và hàm lượng axit thấp, điều này khiến cho loại cam này không phù hợp cho việc sản xuất nước ép do không đủ khả năng ức chế vi sinh vật.
➢ Cam Xã Đoài (Nghệ An):
Cây cam cao, ít cành, được trồng chủ yếu ở Xã Đoài và xã Nghi Diên thuộc huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An Quả cam có hương vị thơm ngon, vỏ mỏng và bóng, với vị ngọt đậm và ít xơ, thường được sử dụng trong sản xuất nước cam và mứt cam.
Quả trung bình 100g, vỏ mỏng, màu vàng đỏ hay đỏ sẫm, dễ bóc, múi dễ chia
Cam giấy có nhiều giống nổi bật như cam canh (Hà Nội), cam Đồng Dụ (Hải Phòng), cam Ngọc Cục và cam Hành Thiện (Nam Hà) Ngoài ra, còn có cam bù, cam chua ở Hương Sơn (Hà Tĩnh) và cam voi ở Tuyên Hoá (Quảng Bình).
Quả có vỏ sần sùi và mịn, dày, khi chín có màu vàng hoặc đỏ sẫm, dễ bóc Ruột quả màu đỏ, hạt nâu lục, vị ngọt và hơi chua, hương vị ngon như quýt Ôn Chân (Nhật Bản) Loại quả này thích hợp để làm đồ hộp nước đường, với giống phổ biến là cam.
Bố Hạ, trồng ở bãi phù sa Hà Bắc trên đất thoát nước, quả dẹt, nặng trung bình (200 – 250)g, màu vàng đỏ đẹp
Cam sành còn có tên là Citrus nobilis Lour Quýt trước đây cũng được xem là một thứ trong cam sành [14]
2.1.1.3 Thành phần hóa học của cam
Bảng 2.1 Thành phần hóa học của cam chanh (tính trên 100g) [9,tr43]
2.1.2.1 Giới thiệu chung và cấu tạo của quả vải
Cây vải, còn gọi là lệ chi là loài duy nhất trong chi Litchi thuộc họ Bồ hòn
Cây vải có nguồn gốc từ miền Nam Trung
Quốc Ở Việt Nam vùng trồng vải chủ yếu là đồng bằng sông Hồng, Trung du, Miền núi Bắc
Bộ và một phần Khu 4 cũ Những nơi trồng nhiều như tỉnh Hải Dương, Bắc Giang, Phú Thọ, nông trường Đông Triều, vườn quốc gia Cát
Quả vải có hình oval, hình tim hoặc hình tròn, được bao bọc bởi lớp vỏ mỏng, dai và sần sùi nhưng dễ lột khi còn tươi Màu sắc vỏ thường là đỏ hồng, đôi khi là hồng nhạt hoặc màu hổ phách.
Quả vải có đường kính khoảng 2,5cm, với màu sắc đa dạng, thậm chí có loại màu xanh lục Thịt quả dày, trơn láng và mọng nước, thường có màu từ trắng đục đến xám hoặc đôi khi hồng nhạt Hương vị của thịt quả rất thơm, ngọt ngào với chút chua nhẹ, tạo nên sự đặc trưng riêng biệt.
Trong sản xuất hiện nay thường gặp 3 nhóm chính:
Cây cho quả to, khối lượng trung bình (20 ÷ 50)g, hạt to Tỷ lệ ăn được chiếm
Vải chua, chiếm từ 50 đến 60% sản lượng, là loại trái cây chín sớm Để nhận biết, bạn có thể nhìn vào chùm hoa với lớp lông màu đen phủ từ cuống đến các nụ hoa Giống vải này ra hoa và đậu quả đều, năng suất ổn định hơn so với vải thiều Tại vùng Thanh Oai, vải chua nổi tiếng với ưu điểm về màu sắc đẹp, quả to và cùi dày.
Giống cây này là sự lai tạo giữa vải chua và vải thiều, với chùm hoa có kích thước trung bình, độ dày vừa phải và lông màu đen thưa hơn so với vải thiều Một số cây còn có chùm hoa với lông màu trắng Quả có kích thước nhỏ như quả vải chua, hạt lớn và chất lượng kém hơn vải thiều Khi chín, vỏ quả vẫn giữ màu xanh, trong khi đỉnh quả chuyển sang màu tím đỏ, với vị ngọt và ít chua.
Sản phẩm
2.2.1.1 Tổng quan về sản phẩm
Bột cam là sản phẩm độc đáo trong nhóm quả có múi, chuyên dùng để chế biến nước giải khát Quy trình sản xuất bột cam bao gồm việc cô đặc nước cam đến nồng độ 70% và thêm sirô ngô làm chất độn trước khi tiến hành sấy khô.
2.2.1.2 Giá trị dinh dưỡng của sản phẩm
Bột cam có thể được pha thành nước cam, cung cấp nhiều lợi ích sức khỏe nhờ vào hàm lượng cao kali, folate, vitamin B1, niacin, riboflavin và magiê Vitamin B1 hỗ trợ sản xuất năng lượng và duy trì chức năng thần kinh, trong khi folate cải thiện chất lượng máu và rất cần thiết cho phụ nữ mang thai để ngăn ngừa các khiếm khuyết ở thai nhi Nước cam cũng giúp giảm nguy cơ huyết áp cao và đột quỵ Đáng chú ý, vitamin C chỉ chiếm khoảng 15-20% tổng số chất chống oxy hóa trong trái cam, cho thấy sự đa dạng của các hợp chất có lợi khác.
Sản phẩm bột cam chứa hàm lượng chống oxy hóa cao gấp 6 lần so với vitamin C, nhờ vào hợp chất hesperidin có trong lớp vỏ xơ trắng, màng bao múi cam, và một lượng nhỏ trong tép và hạt cam.
2.2.1.3 Chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm
- Màu sắc: màu vàng hoặc cam;
- Mùi vị: mùi đặc trưng của cam, không có mùi lạ;
- Trạng thái: bột mịn, không vón cục, không bị mốc, không có tạp chất nhìn thấy bằng mắt thường;
- Côn trùng sống nhìn thấy bằng mắt thường và xác côn trùng: không được có
- Độ ẩm (% theo khối lượng): không lớn hơn 5;
- Tro không tan trong axit clohydric (% theo khối lượng): không lớn hơn 0,2 (TCVN 8796:2011)
Vi sinh vật gây bệnh, nấm men, nấm mốc: không có
2.2.2 Sản phẩm vải sấy khô
2.2.2.1 Tổng quan về sản phẩm
Vải được sấy nguyên quả, chưa bóc vỏ, thường là vải thiều hoặc vải lai thiều Nhiệt độ sấy dao động từ 70 đến 80 độ C, với độ ẩm cuối cùng của sản phẩm đạt 18% Để ngăn ngừa phản ứng tạo màu nâu đen, cần xông lưu huỳnh cho vải trước khi sấy Sau khi sấy, để có cùi vải khô, cần bóc vỏ, bỏ hạt và có thể tiếp tục sấy thêm ở nhiệt độ thích hợp.
(60 ÷ 70) o C trong (2 ÷ 4)h, độ ẩm của sản phẩm (14 ÷ 16)%
2.2.2.2 Giá trị dinh dưỡng của sản phẩm
Thành phần hóa học của sản phẩm vải sấy khô:
Trong 100 gam trái vải sấy khô chứa: Protein 3,3g; chất béo 0,93g; đường 47,92g; các vitamin thuộc nhóm B như B1 0,085mg; B2 0,082mg; B3 0,619mg; B 0,434mg; B6 0,106mg; B9 9μg; PP 0,3mg và C 1,2mg
Tổng lượng vitamin chiếm khoảng 37% trọng lượng trái khô
Hình 2.5 Sản phẩm vải sấy khô [22]
Trong thành phần của sản phẩm, hơn 70% là các chất khoáng và vi lượng, với calcium chiếm tỷ lệ cao nhất là 162mg (16%) Các khoáng chất khác bao gồm magnesium 68mg (9%), phosphor 16%, sodium 14%, sắt 8%, kẽm 6%, cùng với đồng và mangan.
Ngoài ra trái vải còn cung cấp nhiều chất ở dạng hợp chất flavonoid và polyphenol, chất nhầy và pectin [23]
2.2.2.3 Chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm
❖ Sản phẩm dạng nguyên vỏ:
- Màu sắc: vỏ màu hạt dẻ, cùi màu nâu nhạt;
- Cấu trúc: đồng đều, vỏ nguyên vẹn, giòn và không bị nứt;
- Mùi vị: mùi tự nhiên, đặc trưng của sản phẩm sấy khô, không có mùi vị lạ
Sản phẩm không có hiện tượng hư hỏng do vi sinh vật gây ra, với tổng số vi sinh vật hiếu khí không vượt quá 10^4 /g và tổng số bào tử nấm men, nấm mốc không vượt quá 10^2 /g, theo tiêu chuẩn của Bộ Y tế 4/1998.
❖ Sản phẩm dạng thịt quả:
- Màu sắc: màu nâu cánh dán hoặc nâu đen;
- Mùi vị: có hương thơm nhẹ đặc trưng của vải không có mùi khói hay mùi khét, vị ngọt đậm
Sản phẩm không có hiện tượng hư hỏng do vi sinh vật gây ra, với tổng số vi sinh vật hiếu khí không vượt quá 10^4/g và tổng số bào tử nấm men, nấm mốc không vượt quá 10^2/g, theo tiêu chuẩn của Bộ Y tế 4/1998.
Chọn phương án thiết kế
2.3.1 Cơ sở lý thuyết công nghệ sấy rau quả
Sấy là quá trình dùng nhiệt năng để tách ẩm (nước trong nguyên liệu) ra khỏi nguyên liệu [3,tr190]
2.3.1.2 Các nhân tố ảnh hưởng chính đến quá trình sấy
Biến đổi tính chất hóa lý của nguyên liệu có lợi cho sự thoát nước khi sấy Môi trường tế bào là hệ keo phức tạp, dưới tác dụng nhiệt, trạng thái keo thay đổi, làm cho mô thực vật mềm ra và tế bào trương nở Quá trình này giúp không khí thoát ra, chất nguyên sinh tách ra khỏi màng tế bào, từ đó tăng độ thấm hút của màng tế bào Nhờ vậy, nước thoát ra dễ dàng hơn trong quá trình sấy Ngoài ra, việc chần hấp cũng góp phần giảm độ hút ẩm của rau quả khô.
+ Rau quả giàu gluxit: làm tăng độ xốp
Rau quả có lớp sáp mỏng dễ bị mất đi, dẫn đến việc hình thành vết nứt nhỏ trên bề mặt Việc chần hấp không chỉ tiêu diệt vi sinh vật mà còn vô hoạt hóa các enzym quan trọng như peroxidaza, poliphenoloxidaza, tirozinaza, ascobinaza, amilaza, photphorilaza và photphoglucomataza Trong số này, peroxidaza là enzym bền nhiệt nhất, cần được gia nhiệt trên 75 độ C để đạt được hiệu quả vô hoạt hóa.
Axit sunfuric và muối sunphit có tính khử mạnh, tác động đến nhóm hoạt động của enzym oxy hóa như ascorbinaza và peroxidaza Chúng giúp làm chậm các phản ứng sẫm màu, ngăn ngừa sự hình thành melanoidin và ổn định vitamin C Để đạt hiệu quả, hàm lượng tối thiểu cần thiết là 0,02%.
➢ Các thông số của quá trình sấy:
Nhiệt độ sấy cao giúp tăng tốc độ sấy, nhưng với rau quả chịu nhiệt kém, cần duy trì nhiệt độ ôn hòa Ở nhiệt độ trên 60 o C, protein có thể biến tính, trong khi fructoza bắt đầu caramen hoá ở 90 o C và có nguy cơ cháy ở nhiệt độ cao hơn Do đó, nhiệt độ sấy không nên vượt quá 80 ÷ 90 o C cho nguyên liệu, và không quá 100 o C cho tác nhân sấy Trong trường hợp sấy nhanh như sấy trục lăn hoặc sấy phun, nhiệt độ có thể lên tới 150 o C.
Chất lượng sản phẩm phụ thuộc vào tốc độ tăng nhiệt trong quá trình sấy Tốc độ cao giúp bề mặt rắn lại, ngăn cản sự thoát ẩm, trong khi tốc độ chậm có thể dẫn đến cường độ thoát ẩm yếu Hơn nữa, cách sắp xếp vật liệu sấy cũng ảnh hưởng đến hiệu quả của quá trình này; nếu không phù hợp, sẽ gây ra lưu thông không khí kém và nhiệt độ không đồng đều, dẫn đến tình trạng sản phẩm bị khô cháy ở một số chỗ trong khi vẫn còn ẩm ở những chỗ khác.
Độ ẩm tương đối của không khí ảnh hưởng lớn đến khả năng hút ẩm trong quá trình sấy Cụ thể, trong sấy buồng hay hầm, độ ẩm không khí vào dao động từ 10% đến 30%, trong khi độ ẩm ra đạt từ 40% đến 60% Đối với phương pháp sấy phun, độ ẩm vào thường nằm trong khoảng 5% đến 10%, và độ ẩm ra khoảng 20% đến 40%.
Độ ẩm không khí ảnh hưởng lớn đến chất lượng rau quả trong quá trình sấy Nếu độ ẩm quá thấp, rau quả sẽ bị nứt và hình thành vỏ khô; ngược lại, nếu độ ẩm quá cao, tốc độ sấy sẽ giảm Hơn nữa, không khí có độ ẩm thấp khi ra khỏi thiết bị sẽ tiêu tốn nhiều năng lượng Do đó, việc điều chỉnh độ ẩm không khí là cần thiết thông qua việc thay đổi nhiệt độ, tốc độ lưu thông và lượng vật liệu ẩm.
Trong giai đoạn đầu của quá trình sấy, cần có tốc độ gió lớn hơn do hàm ẩm trong sản phẩm vẫn còn cao Tốc độ gió thường được sử dụng dao động từ 0,4 đến 4 m/s, trong trường hợp sấy phun, tốc độ gió có thể đạt 0 m/s.
• Độ dày của lớp sấy
Độ dày lớp sấy ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất và chất lượng sản phẩm Lớp sấy càng dày giúp tăng năng suất, nhưng nếu quá dày sẽ dẫn đến sản phẩm không đồng đều và tốc độ bay hơi ẩm chậm, từ đó làm giảm chất lượng Việc xác định độ dày lớp sấy phù hợp cần dựa vào từng loại nguyên liệu và tính chất của chúng.
2.3.2 Chọn phương án thiết kế cho bột cam
Quá trình cô đặc trong sản xuất bột cam nhằm mục đích làm bay hơi một phần hơi nước, chuẩn bị cho công đoạn sấy tiếp theo [3,tr183]
➢ Chọn theo nguyên lí làm việc: gián đoạn và liên tục
Thiết bị cô đặc gián đoạn có thông số thay đổi liên tục, thường được sử dụng cho các ứng dụng có công suất nhỏ hoặc với dung dịch đặc có độ nhớt cao, nơi không thể sử dụng bơm để lấy dung dịch ra Thiết bị này cũng thích hợp trong trường hợp cần bốc hơi toàn bộ dung môi Trong quá trình cô đặc, các thông số kỹ thuật liên tục biến đổi, dẫn đến tổn thất nhiệt lớn.
Thiết bị làm việc liên tục thường có nhiều cấp, với công suất lớn và tổn thất nhiệt thấp Các thông số kỹ thuật của hệ thống được điều chỉnh tự động, đảm bảo duy trì sự ổn định trong suốt quá trình cô đặc.
Vậy chọn thiết bị làm việc liên tục
➢ Chọn theo áp suất của dung dịch bên trong thiết bị:
Cô đặc ở áp suất thường có thể gây ra sự phân hủy và thay đổi chất lượng sản phẩm, bao gồm màu sắc và mùi vị, do nhiệt độ sôi cao của dung dịch Điều này cũng dẫn đến tổn thất nhiệt lớn.
Cô đặc ở áp suất chân không giúp giảm nhiệt độ sôi của dung dịch, từ đó giảm thiểu tổn thất nhiệt ra môi trường Điều này cũng làm tăng hiệu suất truyền nhiệt giữa hơi đốt và dung dịch, mang lại hiệu quả cao hơn trong quá trình cô đặc.
Nên chọn thiết bị cô đặc làm việc ở điều kiện chân không
➢ Phương pháp cấp nhiệt: hơi nước
Vậy chọn thiết bị cô đặc chân không, làm việc liên tục, cấp nhiệt bằng hơi
2.3.2.2 Chọn phương án sấy bột cam
Có thể tiến hành 2 phương pháp:
Nguyên liệu lỏng được chuyển đổi thành bọt bền thông qua việc thêm tác nhân tạo bọt và hòa khí Nitơ hoặc không khí Sau đó, bọt được trải lên băng chuyền có lỗ với độ dày từ 2 đến 3 mm và được sấy nhanh trong hai giai đoạn bằng dòng khí thổi cùng chiều, sau đó là ngược chiều.
Sấy thảm bọt nhanh gấp 3 lần so với sấy chất lỏng có độ dày tương tự, giúp tiết kiệm thời gian Sau khi sấy, lớp thảm xốp mỏng được nghiền thành bột dễ chảy và có tính hồi nguyên tốt.
CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 19
Quy trình sản xuất bột cam
Bảo quản tạm Lựa chọn, phân loại
Chần (85 ÷ 90) o C Bóc vỏ, làm sạch Ép Rửa
Cô đặc (55 ÷ 60) o C Phối trộn Sấy (70 ÷ 75) o C
Hình 3.1 Quy trình công nghệ sản xuất bột cam [9,tr248] [24]
3.1.2 Thuyết minh quy trình công nghệ
Cam nguyên liệu được thu mua về nhà máy có thể được sản xuất ngay hoặc lưu trữ tạm thời để đảm bảo nguồn cung cho quá trình chế biến Việc bảo quản tạm thời giúp giảm thiểu sự hao hụt về khối lượng và chất lượng, đồng thời ngăn chặn sự biến đổi thành phần dinh dưỡng và hư hỏng do vi sinh vật sau thu hoạch Nguyên liệu cam đưa vào sản xuất cần phải tươi, không bị hư hỏng và có độ chín phù hợp.
3.1.2.1 Lựa chọn và phân loại
Lựa chọn nguyên liệu là bước quan trọng để loại bỏ cuống và lá, cũng như các quả không đạt tiêu chuẩn như bị hư thối, sâu bệnh hay còn non, nhằm đảm bảo chất lượng cho quá trình chế biến.
Phân loại nguyên liệu là quá trình chia nhỏ các thành phần thành các nhóm đồng nhất về kích thước, hình dáng, màu sắc và độ chín, nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho các bước chế biến tiếp theo.
Công nhân thực hiện việc lựa chọn và phân loại nguyên liệu bằng cách quan sát và chọn lựa thủ công trên băng tải trong quá trình vận chuyển Để đảm bảo không bỏ sót nguyên liệu, công nhân làm việc ở cả hai bên băng tải và nguyên liệu cần được dàn mỏng đều hai bên.
Làm sạch nguyên liệu là quá trình quan trọng nhằm loại bỏ tạp chất như bụi, đất và cát, đồng thời giảm thiểu vi sinh vật, dư lượng thuốc trừ sâu và hóa chất trên bề mặt nguyên liệu.
Quá trình rửa gồm hai giai đoạn là ngâm và rửa xối
Ngâm giúp nước thấm ướt nguyên liệu, làm cho các chất bẩn hút nước và trương lên, từ đó giảm lực bám của chúng Quá trình này được tăng cường bằng tác dụng cơ học từ việc thổi khí Thời gian ngâm có thể dao động từ vài phút đến vài chục phút, tùy thuộc vào mức độ bám bẩn của nguyên liệu.
Rửa xối là quá trình sử dụng tia nước áp lực để làm sạch nguyên liệu đã được ngâm, giúp loại bỏ các chất bẩn còn sót lại trên bề mặt Tia nước phun thường có áp suất từ 2 trở lên, giúp tăng hiệu quả làm sạch.
3) at Để nước rửa ít bị nhiễm bẩn nhưng vẫn tiết kiệm, nước được cấp ngược chiều với đường đi của nguyên liệu cần rửa Cho nước chảy liên tục vào công đoạn rửa xối
Thiết bị chần kiểu xoắn ốc hoạt động bằng cách tráng nguyên liệu, sau đó tận dụng nước này trong quá trình ngâm để làm bở, đồng thời xả liên tục nước bẩn ra ngoài.
Nguyên liệu rửa xong cần phải sạch sẽ và không bị dập nát để ngăn chặn sự xâm nhập và phát triển của vi sinh vật Đồng thời, cần hạn chế tổn thất dinh dưỡng do các thành phần dễ hòa tan trong nước như đường, vitamin và muối khoáng có thể khuếch tán vào nước rửa.
Máy được thiết kế với băng tải bằng thép không gỉ và thùng chứa nước lớn Băng tải gồm ba phần: phần nằm ngang ngập trong nước, phần nghiêng với các ống phun nước mạnh, và phần nằm ngang ở phía trên cao.
Trong giai đoạn ngâm, nguyên liệu trên băng tải nằm ngang được ngập trong nước, giúp loại bỏ cặn bẩn bám trên bề mặt Khi nguyên liệu di chuyển đến phần nghiêng của băng, các vòi phun nước áp suất cao (2 ÷ 3) at sẽ rửa sạch cặn bẩn Cuối cùng, nguyên liệu được chuyển đến phần nằm ngang phía trên để làm ráo nước.
- Sự thủy phân protopectin thành pectin nên bóc vỏ quả và tước xơ dễ dàng;
- Vô hoạt enzyme và tiêu diệt vi sinh vật bề mặt;
- Làm thay đổi cấu trúc nguyên liệu nên tăng hiệu suất ép
Chần cam bằng cách nhúng vào nước nóng có nhiệt độ (85 ÷ 90) o C trong thời gian là (56 ÷ 60) s Sử dụng thiết bị chần hấp kiểu xoắn ốc [6,tr158]
Hình 3.2 Máy rửa băng chuyền [49]
1 Cửa nguyên liệu vào 4 Đường ống cấp hơi
2 Cửa nguyên liệu ra 5 Đường ống cấp nước, dung dịch
3 Trục xoắn rỗng 6 Bộ phận truyền động
Nguyên liệu được chần vào phễu nhập liệu và di chuyển qua trục xoắn rỗng có đục lỗ đến cửa tháo Trục xoắn hoạt động nhờ hệ truyền động, trong khi nước hoặc dung dịch chần được cấp vào qua đường ống Hơi cũng được cung cấp qua đường ống để hỗ trợ quá trình chần.
(4) vào trục xoắn (3) thoát qua các lỗ trên trục và đun nóng trực tiếp dung dịch chần Thiết bị làm việc liên tục, ở áp suất thường [4]
- Loại bỏ các phần không ăn được, có giá trị dinh dưỡng thấp không phù hợp cho quá trình chế biến như vỏ, xơ, cuống,…;
- Góp phần làm giảm chi phí về thiết bị cho quá trình tiếp theo;
- Tăng chất lượng sản phẩm
Công đoạn bóc vỏ cam thường thực hiện thủ công do hình dáng và cấu trúc nguyên liệu không đồng nhất Sau khi chần, cam không nên để lâu trong không khí để tránh nguội lại và khó bóc vỏ Sử dụng dao nhỏ, khía 4 rãnh dọc theo quả cam, sau đó dùng tay bóc sạch vỏ và lớp cùi trắng bên trong.
➢ Mục đích: Ép để tách dịch bào ra khỏi nguyên liệu và thu hồi dịch quả, loại bỏ những phần không có giá trị sử dụng
Sử dụng thiết bị ép vít với trục ép nằm ngang với:
- Áp suất ép ban đầu là (4,9 ÷ 5,9) × 10 6 N/m 2 (50 ÷ 60)at;
- Sau tăng lên là (1,96 ÷ 2,45) × 10 7 N/m 2 (200 ÷ 250)at
Khi đó áp suất nguyên liệu là (8,8 ÷ 11,7) × 10 6 N/m 2 (9 ÷ 12)at
2 Trục vít 6 Máng chứa dịch
3 Cửa nạp liệu 7 Cửa tháo bã ép
Hình 3.4 Thiết bị ép trục vít [4]
Hình 3.5 Thiết bị lọc ép khung bản [50]
Thực phẩm được đưa vào không gian của vít tải, nơi cấu trúc của chúng bị phá vỡ dưới áp lực Dịch trong thực phẩm chảy ra, được thu thập trong máng chứa và vận chuyển ra ngoài Bã ép tiếp tục được nén trong vít tải, nơi dịch tế bào tiếp tục được vắt kiệt cho đến khi bã đi đến đầu kia của máy ép và được đẩy ra ngoài theo chiều đẩy của vít tải.
Quy trình sản xuất vải sấy khô
3.2.2 Thuyết minh quy trình công nghệ
Vải nguyên liệu được thu mua về nhà máy có thể được sản xuất ngay hoặc lưu trữ tạm thời để đảm bảo cung cấp đủ cho quá trình sản xuất Việc bảo quản tạm thời giúp ngăn ngừa sự giảm thiểu khối lượng, chất lượng, biến đổi thành phần dinh dưỡng và hư hỏng do vi sinh vật sau thu hoạch Nguyên liệu vải đưa vào sản xuất cần phải đảm bảo tươi, không bị hư hỏng và có độ chín phù hợp.
Xử lý hóa chất Lựa chọn, phân loại
Vải sấy (Dạng thịt quả)
Hình 3.10 Quy trình công nghệ sản xuất vải sấy khô [9,tr232]
Bao bì Quả hư, cuống
3.2.2.1 Lựa chọn và phân loại
Lựa chọn quả nhằm loại bỏ cuống, lá và những quả không đạt tiêu chuẩn như quả hư hỏng, thối, sâu bệnh hoặc còn non, để đảm bảo chất lượng cho quá trình chế biến.
Phân loại nguyên liệu là quá trình chia chúng thành các nhóm đồng nhất dựa trên kích thước, hình dáng, màu sắc và độ chín, nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho các bước chế biến tiếp theo.
Công nhân thực hiện việc lựa chọn và phân loại nguyên liệu bằng cách quan sát và chọn lựa thủ công trên băng tải trong quá trình vận chuyển Họ làm việc ở hai bên băng tải, và nguyên liệu cần được dàn mỏng để đảm bảo không bỏ sót bất kỳ phần nào trong quá trình lựa chọn.
Để loại bỏ các tạp chất cơ học như đất, cát và bụi, đồng thời giảm thiểu đáng kể vi sinh vật, dư lượng thuốc trừ sâu và hóa chất trên bề mặt nguyên liệu, việc thực hiện các biện pháp làm sạch là rất cần thiết.
Quá trình rửa gồm hai giai đoạn là ngâm và rửa xối
Ngâm là quá trình giúp nước thấm ướt nguyên liệu, làm cho các chất bẩn hút nước và trương lên, từ đó giảm lực bám của chúng Tác dụng cơ học như thổi khí sẽ tăng cường hiệu quả ngâm Thời gian ngâm có thể dao động từ vài phút đến hàng chục phút, tùy thuộc vào mức độ bám bẩn của nguyên liệu.
Rửa xối là phương pháp sử dụng tia nước có áp suất từ 2 đến 3 at để loại bỏ chất bẩn trên bề mặt nguyên liệu đã qua ngâm Nước được cấp ngược chiều với hướng di chuyển của nguyên liệu, giúp giảm thiểu ô nhiễm và tiết kiệm nước Quy trình này cho phép nước chảy liên tục, vừa rửa sạch nguyên liệu, vừa tận dụng nước để ngâm, từ đó xả thải nước bẩn ra ngoài một cách hiệu quả.
Nguyên liệu rửa xong cần phải sạch sẽ và không bị dập nát để ngăn chặn vi sinh vật xâm nhập và phát triển Đồng thời, nguyên liệu cũng nên ít bị tổn thất dinh dưỡng, tránh để các thành phần dễ hòa tan như đường, vitamin và muối khoáng khuếch tán vào nước rửa.
Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động giống với thiết bị ở mục [3.1.2.2]
Tiêu diệt vi sinh vật là cần thiết để ngăn chặn sản phẩm bị sẫm màu khi chịu tác động của nhiệt độ sấy cao, điều này xảy ra do sự hình thành melanoidin và các phản ứng oxi hoá do enzyme.
- SO2 có tính khử mạnh do đó ngăn cản sự oxi hóa của các thành phần hóa học;
- SO2 tác dụng liên kết với các hợp chất màu trong vải, làm vải bị mất màu;
- SO2 làm chất bảo quản cho vải do thuộc tính chống nấm mốc
Sunfit hóa bằng phương pháp khô Sử dụng SO2 nén sẵn trong bình
Nguyên liệu được phân loại và đưa vào phòng xử lý hóa chất, nơi diễn ra quá trình sunfit hóa bằng cách xông khí SO2 trong khoảng 16 giờ Quá trình này kết thúc khi nguyên liệu mất màu, mềm và hàm lượng SO2 đạt từ 0,06 đến 0,12% Trước khi lấy nguyên liệu ra khỏi buồng xông, cần quạt gió trong buồng trong khoảng 1,5 đến 2 giờ.
- Chế biến: tăng độ giòn của vỏ, thịt quả dai, mang tính chất đặc trưng của sản phẩm;
- Bảo quản: vi sinh vật bị tiêu diệt
Tiến hành sấy nguyên liệu với các thông số kỹ thuật sau:
- Sấy lần 1 (sấy dạng nguyên quả): nhiệt độ (70 ÷ 80) o C, độ ẩm cuối 18%;
- Sấy lần 2 (sấy thịt quả): nhiệt độ (60 ÷ 70) o C, độ ẩm cuối (14 ÷ 16)%;
Sử dụng thiết bị sấy băng tải nhiều tầng và thiết bị sấy băng tải một tầng [17]
• Thiết bị sấy băng tải nhiều tầng:
1 Bộ phận tiếp liệu 5 Tang bị động
2 Quạt 6 Tủ kim loại kín
3 Nhánh băng tải 7 Tang truyền chủ động
Nguyên liệu được sấy trên băng tải lưới với bộ phận tiếp liệu và di chuyển nhờ động cơ điện Khi nguyên liệu đến cuối băng, tấm lưới sẽ đổ nguyên liệu xuống băng tải bên dưới, tiếp tục quá trình vận chuyển Giữa các băng tải có dãy ống sưởi bằng hơi nước giúp làm khô nguyên liệu Không khí được hút vào máy từ dưới lên qua các hàng băng lưới, làm khô lớp vải Cuối quy trình, nguyên liệu được làm nguội trước khi đưa ra ngoài, trong khi hệ thống ống thoát khí kết nối với quạt hút để loại bỏ hơi ẩm Khí nóng được tái sử dụng trong máy sấy để tiết kiệm năng lượng, và hơi ẩm được xử lý bởi hệ thống hút ẩm chuyên dụng.
• Thiết bị sấy băng tải một tầng:
1 Quạt thổi khí vào 4 Băng tải lưới
2 Quạt thổi không khí tuần hoàn 5 Quạt hút
3 Bộ giàn hơi 6 Phễu nạp liệu
Nguyên liệu cần sấy được phân bố đồng đều trên bề mặt lưới băng tải nhờ vào thiết bị tiếp liệu cơ khí chuyên dụng Trong quá trình sấy, không khí từ quạt sẽ được thổi vào và được làm nóng để đảm bảo hiệu quả sấy tối ưu.
Hình 3.11 Thiết bị sấy băng tải nhiều tầng
Hình 3.12 Thiết bị sấy băng tải một tầng
Bộ giàn hơi sẽ bay lên, gió được chia tách qua bộ chia gió và phân tán qua băng tải lưới lên buồng sấy Quy trình sấy diễn ra khi khí nóng xuyên qua băng tải lưới, lấy đi hơi ẩm từ nguyên liệu Hệ thống ống thoát khí kết nối với quạt hút, loại bỏ toàn bộ hơi ẩm ra ngoài, trong khi một phần khí nóng được quay vòng lại máy sấy để tiết kiệm năng lượng và chi phí nhiên liệu Hơi ẩm thoát ra ngoài được xử lý bởi hệ thống hút khí ẩm chuyên dụng với van tiết chế đặc biệt.
Để nâng cao chất lượng sản phẩm và loại bỏ những sản phẩm bị cháy không đạt yêu cầu, chúng tôi áp dụng quy trình làm nguội hiệu quả Quy trình này không chỉ giúp sản phẩm đạt tiêu chuẩn mà còn ngăn ngừa việc hút ẩm trở lại, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình bao gói.
Phân loại sản phẩm do công nhân tiến hành bằng cách quan sát, lựa chọn bằng tay trên băng tải trong khi vận chuyển
Loại bỏ vỏ và hạt, hoàn thiện sản phẩm và đa dạng mặt hàng
Để lấy hạt từ quả vải, trước tiên bạn cần dùng dao nhọn nạy nhẹ chỗ núm quả để làm sứt vỏ Sau đó, dùng tay bóc thêm vỏ cho đến khi lộ ra miệng ống lấy hạt Ống lấy hạt là một ống thép mỏng hình côn, có đường kính khác nhau tùy thuộc vào kích thước của quả vải.
Bảng 3 1 Đường kính ống lấy hạt[17]
Loại quả Đường kính ống lấy hạt (mm)
CÂN BẰNG VẬT CHẤT 34
Kế hoạch sản xuất của nhà máy
4.1.1 Biểu đồ thu hoạch nguyên liệu
Bảng 4.1 Biểu đồ thu hoạch nguyên liệu
Chú thích: (x) Mùa thu hoạch nguyên liệu
(0) Không phải mùa thu hoạch nguyên liệu
4.1.2 Biểu đồ nhập nguyên liệu
Bảng 4.2 Biểu đồ thu nhập nguyên liệu của nhà máy
Chú thích: (x) Nhà máy nhập nguyên liệu
(0) Nhà máy không nhập nguyên liệu
4.1.3 Biểu đồ sản xuất nhà máy
Bảng 4.3 Biểu đồ sản xuất nhà máy
Ca III 0 0 0 x x x x x 0 0 0 0 Chú thích: (0) Không sản xuất
4.1.4 Biểu đồ làm việc của nhà máy
Nhà máy hoạt động liên tục ngoại trừ các ngày lễ lớn và Tết, đồng thời có nghỉ vào Chủ nhật để bảo trì máy móc Tuy nhiên, do nguồn nguyên liệu có thể thiếu hụt hoặc ảnh hưởng của thiên tai, nhà máy sẽ tạm ngừng hoạt động trong một tháng vào tháng 11 để sửa chữa và đại tu thiết bị cũng như các phân xưởng.
Các ngày nghỉ trong năm:
- Tết âm lịch: 1/1 âm lịch, nghỉ 5 ngày;
- Giỗ tổ Hùng Vương: 10/3 âm lịch;
- Ngày giải phóng miền Nam: 30/4;
Bảng 4.4 Biểu đồ làm việc của nhà máy
- Dây chuyền sản xuất bột cam:
Tổng số ngày làm việc trong một năm: 281 ngày;
Tổng số ca làm việc trong một năm: 843 ca
- Dây chuyền sản xuất vải sấy khô:
Tổng số ngày làm việc trong một năm: 159 ngày;
Tổng số ca làm việc trong một năm: 396 ca
Sản phẩm bột cam: 25 (tấn nguyên liệu/ca);
Sản phẩm vải sấy khô: 4,8 (tấn sản phẩm/ngày).
Tính cân bằng vật chất cho sản phẩm bột cam
Năng suất của dây chuyền sản xuất bột cam: 25 (tấn nguyên liệu/ca);
Nhà máy làm việc 3 ca/ngày, mỗi ca làm việc 8 giờ;
Năng suất của nhà máy tính theo ngày: 25000× 3 = 75000(kg nguyên liệu/ngày);
Năng suất của nhà máy tính theo giờ: 75000 = 3125
Bảng 4.5 Tiêu hao nguyên liệu qua từng công đoạn
STT Công đoạn Hao hụt
Lượng nước dứa thu được sau khi qua các công đoạn được tính theo công thức:
Trong đó: Sn: sản lượng thu được qua n công đoạn (kg) n: số công đoạn
T: lượng nguyên liệu ban đầu i1, i2, in: phần trăm tiêu hao so với công đoạn trước đó
Lượng vật liệu ẩm trước khi vào máy sấy:
G1, G2: lượng vật liệu trước khi vào và sau khi ra khỏi máy sấy (kg/h);
W1, W2: độ ẩm ban đầu, ban cuối của vật liệu (tính theo khối lượng chung, %)
4.2.2 Nguyên liệu sau khi bảo quản tạm
T1: tổn hao nguyên liệu trong quá trình bảo quản tạm
4.2.3 Lượng bán thành phẩm sau công đoạn lựa chọn, phân loại
T2: tổn hao nguyên liệu trong quá trình lựa chọn, phân loại
4.2.4 Lượng bán thành phẩm sau công đoạn rửa
T3: tổn hao nguyên liệu trong quá trình rửa
4.2.5 Lượng bán thành phẩm sau công đoạn chần
T4: tổn hao nguyên liệu trong quá trình chần
4.2.6 Lượng bán thành phẩm sau công đoạn bóc vỏ
T5: tổn hao nguyên liệu trong quá trình bóc vỏ
4.2.7 Lượng bán thành phẩm sau công đoạn ép
T6: tổn hao nguyên liệu trong quá trình nghiền, ép
4.2.8 Lượng bán thành phẩm sau công đoạn lọc
T7: tổn hao nguyên liệu trong quá trình lọc
4.2.9 Lượng bán thành phẩm sau công đoạn gia nhiệt
T8: tổn hao nguyên liệu trong quá trình gia nhiệt
4.2.10 Lượng bán thành phẩm sau công đoạn cô đặc
Chỉ tính theo độ ẩm sản phẩm
W1, W2: độ ẩm ban đầu, cuối của vật liệu, %
M1, M2: lượng vật liệu trước khi vào và sau khi ra khỏi thiết bị cô đặc, kg/h; Độ ẩm đầu: W1 = 80%; Độ ẩm sau khi cô đặc: W2 = 30%
Lượng bán thành phẩm sau công đoạn cô đặc có tính hao hụt 2%:
T9: tổn hao nguyên liệu trong quá trình cô đặc
4.2.11 Hàm lượng bán thành phẩm sau công đoạn phối trộn
Lượng nguyên liệu vào: G9 = 498,28 (kg/h)
Lượng sirô ngô cần bổ sung vào công đoạn phối trộn:
Tổng lượng bán thành phẩm có trong công đoạn phối trộn:
Lượng bán thành phẩm sau công đoạn phối trộn có tính hao hụt 1%:
4.2.12 Lượng bán thành phẩm sau công đoạn sấy phun
Chỉ tính theo độ ẩm sản phẩm
Trong đó: W3, W4: độ ẩm ban đầu, cuối của vật liệu, %
M3,M4: lượng vật liệu trước khi vào và sau khi ra khỏi thiết bị sấy phun, (kg/h); Độ ẩm đầu : W30%; Độ ẩm sau khi sấy : W4= 5%
Lượng bán thành phẩm sau công đoạn sấy phun có tính hao hụt 1%:
T11: tổn hao nguyên liệu trong quá trình sấy phun
4.2.13 Lượng bán thành phẩm sau công đoạn xử lý
T12: tổn hao nguyên liệu trong quá trình xử lý
4.2.14 Lượng bán thành phẩm sau công đoạn bao gói
T13: tổn hao nguyên liệu trong quá trình bao gói
Bảng 4.6 Bảng tổng kết lượng nguyên liệu và bán thành phẩm qua từng công đoạn chế biến
STT Công đoạn Kí hiệu
Lượng nguyên liệu, bán thành phẩm (kg/h)
Lượng nguyên liệu, bán thành phẩm (kg/ngày)
Tính cân bằng vật chất cho sản phẩm vải sấy khô
Năng suất của dây chuyền sản xuất vải sấy khô: 4,8 (tấn sản phẩm/ngày);
Nhà máy làm việc 3 (ca/ngày), mỗi ca làm việc 8 giờ;
Năng suất của nhà máy tính theo ca: 4800 = 1600
Năng suất của nhà máy tính theo giờ: 1600 = 200
Bảng 4.7 Độ ẩm của nguyên liệu qua các công đoạn chế biến [9, tr242]
STT Tên nguyên liệu và bán thành phẩm Độ ẩm (%)
2 Vải sấy còn nguyên vỏ 18
3 Vải sấy dạng thịt quả 15
Bảng 4.8 Tiêu hao nguyên liệu qua các công đoạn [17]
STT Các quá trình Hao hụt
4.3.2 Lượng nguyên liệu trước khi phân loại, đóng gói
M 1 : lượng nguyên liệu sau khi phân loại, đóng gói dạng nguyên, kg/h;
M 1 ’: lượng nguyên liệu sau khi phân loại, đóng gói dạng thịt quả, kg/h
- Lượng nguyên liệu trước khi phân loại, đóng gói dạng nguyên:
- Lượng nguyên liệu trước khi phân loại, đóng gói dạng thịt quả:
T 1 : tổn hao nguyên liệu trong quá trình phân loại, đóng gói
4.3.3 Lượng nguyên liệu trước khi sấy thịt quả
- Lượng nguyên liệu trước khi sấy thịt quả dạng nguyên:
- Lượng nguyên liệu trước khi sấy thịt quả dạng thịt quả:
Chỉ tính theo độ ẩm sản phẩm 15%
G1, G2: lượng vật liệu trước và sau khi ra khỏi máy sấy, kg/h;
W1, W2: độ ẩm ban đầu, độ ẩm cuối của vật liệu (tính theo khối lượng chung, %) Độ ẩm đầu: W 1 = 18% [9,tr242]; Độ ẩm sau khi sấy: W 2 = 15% [9,tr242].
Lượng vật liệu sau khi ra khỏi máy sấy: G 2 = M 2 ’( kg/h);
Lượng nguyên liệu trước khi cho vào sấy có tính hao hụt 0,5%
T 2 : tổn hao nguyên liệu trong quá trình sấy thịt quả
4.3.4 Lượng nguyên liệu trước khi bóc vỏ, bỏ hạt
- Lượng nguyên liệu trước khi bóc vỏ, bỏ hạt dạng nguyên:
- Lượng nguyên liệu trước khi bóc vỏ, bỏ hạt dạng thịt quả:
T 3 : tổn hao nguyên liệu trong quá trình bóc vỏ, bỏ hạt
Sau quá trình sấy, một nửa nguyên liệu sẽ được đưa đi bóc vỏ, bỏ hạt, tức là:
Từ (4.4) đến (4.12) ta tính được:
Lượng nguyên liệu sau khi phân loại, đóng gói dạng nguyên: M 1 = 130,31 (kg/h); Lượng nguyên liệu sau khi phân loại, đóng gói dạng thịt quả: M 1 ’ = 69,69 (kg/h);
Lượng nguyên liệu trước khi phân loại, đóng gói dạng nguyên: M 2 = 130,96 (kg/h);
Lượng nguyên liệu trước khi phân loại, đóng gói dạng thịt quả: M 2 ’= 70,04 (kg/h);
Lượng nguyên liệu trước khi sấy dạng thịt quả: M 3 ’ = 73,34 (kg/h);
Lượng nguyên liệu trước khi bóc vỏ, bỏ hạt dạng thịt quả: M 4 ’ = 130,96 (kg/h)
Vậy tổng lượng nguyên liệu trước khi bóc vỏ, bỏ hạt là:
4.3.5 Lượng nguyên liệu trước khi sấy
Chỉ tính theo độ ẩm sản phẩm là 18%
G 1 , G 2 : lượng vật liệu trước và sau khi ra khỏi máy sấy, kg/h;
W 1 , W 2 : độ ẩm ban đầu, độ ẩm cuối của vật liệu (tính theo khối lượng chung, %) Độ ẩm đầu: W 1 = 75% [9,tr242]; Độ ẩm sau khi sấy: W 2 = 18% [9,tr242]
Lượng nguyên liệu trước khi vào máy sấy có tính hao hụt 0,5%
T 4 : tổn hao nguyên liệu trong quá trình sấy.
4.3.6 Lượng nguyên liệu trước khi xử lý hóa chất
Do hàm lượng SO2 ngấm vào nguyên liệu (0,06 – 0,12%) là không đáng kể so với khối lượng của nguyên liệu nên có thể bỏ qua
T 5 : tổn hao nguyên liệu trong quá trình xử lý hóa chất
4.3.7 Lượng nguyên liệu trước khi rửa
T 6 : tổn hao nguyên liệu trong quá trình rửa
4.3.8 Lượng nguyên liệu trước khi lựa chọn, phân loại
T 8 : tổn hao nguyên liệu trong quá trình lựa chọn, phân loại
4.3.9 Lượng nguyên liệu trước khi bảo quản tạm
T 9 : tổn hao nguyên liệu sau quá trình bảo quản tạm thời
Bảng 4.9 Bảng tổng kết lượng nguyên vật liệu và bán thành phẩm qua từng công đoạn chế biến
STT Công đoạn Kí hiệu
Khối lượng kg/h kg/ca kg/ngày
9 Phân loại, đóng gói dạng nguyên vỏ M 1 130,31 1042,48 3127,44
10 Phân loại, đóng gói dạng thịt quả M 1 ’ 69,69 557,52 1672,56
Hình 5.1 Cân điện tử công nghiệp [25]