Đồ án Thiết kế phân xưởng sữa đậu nành hòa tan (bột đậu nành) số lượng lớn, với mục đích đánh giá sản phẩm, đánh giá thị trường sản phẩm, đánh giá kỹ thuật và công nghệ, nhóm cũng đã mở cuộc khảo sát sản phẩm 100 người, tính toán các thông số mặt bằng, nhân công, kho chứa, vốn đầu tư và thời gian hoàn vốn,...
MÔ TẢ ĐẶC ĐIỂM SẢN PHẨM
Bảng 1: Mô tả sản phẩm
STT Đặc điểm sản phẩm Mô tả sản phẩm
1 Tên sản phẩm Sữa đậu nành hòa tan
2 Nguyên liệu chính Hạt đậu nành
3 Các thành phần khác Nước, đường; NaHCO3, Maltodextrin, hương tổng hợp
4 Cảm quan Dạng bột có màu trắng sữa đến kem nhạt, đồng nhất, không bị vón cục
5 Khu vực khai thác nguyên liệu
Cây đậu nành tập trung ở các tỉnh đồng bằng Sông Cửu Long (An Giang, Đồng Tháp); Ở miền Bắc được trồng nhiều ở các tỉnh Hà Bắc, Lạng Sơn, Cao Bằng…
6 Cách bảo quản nguyên liệu
Để bảo quản hạt hiệu quả, nên phơi hạt dưới ánh nắng nhẹ trong khoảng 3 ngày với độ ẩm không khí khoảng 75% Khi hạt đạt độ ẩm khoảng 12%, chúng có thể được bảo quản trong 3 năm, và nếu độ ẩm giảm xuống còn 10%, thời gian bảo quản có thể kéo dài đến 4 năm Trước khi cất hạt, không nên đưa hạt còn nóng từ nắng vào kho ngay, mà cần để hạt ở nơi mát trong vài giờ để nguội, sau đó mới tiến hành đóng gói và bảo quản.
7 Bao bì sản phẩm Gói nhỏ 20gr (sử dụng 1 lần)
8 Điều kiện bảo quản sản phẩm
Bảo quản ở nhiệt độ phòng, nơi khô ráo, thoáng mát, đậy nắp kỹ sau khi sử dụng
9 Hạn sử dụng 24 tháng kể từ ngày sản xuất
10 Hướng dẫn sử dụng - Uống nóng: Pha 1 gói với 80ml nước nóng
- Uống đá: Pha 2 gói với 60ml nước nóng
PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ TÍNH KHẢ THI CỦA SẢN PHẨM
Đánh giá sản phẩm
Việt Nam đứng đầu thế giới về tiêu thụ sữa đậu nành, với chỉ 1/3 là sản phẩm có thương hiệu và phần còn lại là sữa tự nấu Mặc dù có sự tin cậy về dinh dưỡng, việc chế biến sữa đậu nành nguyên hạt vẫn hạn chế do mùi khó chịu Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng và cạnh tranh khốc liệt trong thị trường, các nhà sản xuất đã cải tiến sản phẩm để giảm mùi và nâng cao giá trị dinh dưỡng của sữa đậu nành, từ đó thúc đẩy tiêu thụ.
Hình 1: Dự báo mức tiêu thụ sữa đậu nành giai đoạn 2017-2021 (nghìn tấn) Nguồn:
2.1.2 Ưu và nhược điểm của sản phẩm: [3], [7]
Sữa đậu nành là nguồn dinh dưỡng phong phú, tương tự như sữa bò, nhưng không chứa cholesterol và lactose Sản phẩm này chứa các hợp chất sinh học có lợi cho sức khỏe như axit syringic và axit chlorogenic, đồng thời có lượng natri thấp, hàm lượng axit béo bão hòa thấp và axit béo không bão hòa đa cao, cùng với chất xơ dồi dào.
Sữa đậu nành là một nguồn dinh dưỡng phong phú, cung cấp protein chất lượng cao, là lựa chọn lý tưởng cho những người không dung nạp lactose, dị ứng với protein sữa bò, cũng như những người ăn chay.
- Sự hiện diện của các oligosaccharid không tiêu hóa được (NDO, tức là các α- galactoside như raffinose và stachyose) trong đậu nành.
Các hợp chất độc hại trong đậu nành, bao gồm chất gây dị ứng, yếu tố kháng dinh dưỡng và sinh học amin (BA), có thể được chuyển hóa thành sữa đậu nành Những hợp chất này có thể gây ra các triệu chứng từ nhẹ đến nặng, ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người.
Đánh giá thị trường sản phẩm
2.2.1 Đối thủ cạnh tranh: a Sản phẩm: Đến thời điểm hiện tại nhắc đến sữa đậu nành là người ta nghĩ ngay tới Vinasoy Suốt nhiều năm liền, thương hiệu sữa đậu nành này đã giữ vững vị trí quán quân về thị phần tại Việt Nam Tính tới tháng 8-2021, thị phần của Vinasoy ngành sữa đậu nành đã chính thức chạm mốc 92.2%, Vinasoy đã dành nhiều năm tâm huyết để thấu hiểu về đậu nành và cả thị hiếu tiêu dùng của mọi lứa tuổi [9].Thị trường Việt Nam có rất nhiều thương hiệu sữa, nhưng với những ai đã sử dụng và gắn bó cùng sữa đậu nành Fami, ngoài hương vị thơm ngon đặc trưng đến từ nguồn nguyên liệu tự nhiên giàu dinh dưỡng, tốt cho sức khỏe, Fami còn gợi lên cảm xúc thân thương khó tả hết bằng lời mỗi khi được nhắc đến Mới đây, từ nhu cầu của các hộ gia đình đang tìm kiếm nhiều lựa chọn để cả gia đình có thể thưởng thức cùng nhau, nhãn hàng Fami Nguyên Chất đã ra mắt bộ tứ sản phẩm vị tàu hũ gừng, vị sữa dừa, vị đường đen và vị bạc hà Bằng sự kết hợp hoàn hảo giữa đậu nành thơm ngon với các nguyên liệu khác Fami đã tạo nên các sản phẩm mới có hương vị mới lạ, hợp thời, mở ra nhiều lựa chọn đa dạng, phù hợp với xu hướng nhịp sống và thị hiếu của người tiêu dùng, đặc biệt là giới trẻ [11] b Doanh số: [12]
Trong 8 tháng đầu năm 2021, QNS ghi nhận doanh thu đạt 5.100 tỉ đồng, tăng 14% so với cùng kỳ năm trước, và lợi nhuận trước thuế đạt 860 tỉ đồng, tăng 20% Công ty đã hoàn thành 64% kế hoạch doanh thu và 78% kế hoạch lợi nhuận năm Doanh thu từ sữa đậu mành của QNS đạt 2.800 tỉ đồng, tăng 5% so với cùng kỳ năm trước.
Doanh thu của QNS trong 8 tháng đầu năm 2021 đạt 548 tỉ đồng, giảm 7% so với cùng kỳ năm 2020, nhưng thị phần sữa đậu nành đã tăng lên 91% nhờ các sáng kiến tiếp thị và phân phối đa kênh Doanh thu bán đường lũy kế đạt 1.200 tỉ đồng, tăng 73% so với năm trước, với lợi nhuận sau thuế đạt 192 tỉ đồng QNS dự kiến mở rộng nguyên liệu mía thêm 50% trong năm tới và duy trì mức tăng trưởng 40% trong giai đoạn 2022 - 2023 Mảng sữa đậu nành được kỳ vọng tăng trưởng doanh số 6,7% cho năm 2022, với biên lãi gộp phục hồi nhờ giá nguyên liệu giảm SSI ước tính lợi nhuận sau thuế năm 2021 của QNS có thể đạt 1.300 tỉ đồng, tăng 4% so với dự báo trước đó và tăng 26% so với cùng kỳ năm 2020.
Vinasoy nổi bật trên thị trường Việt Nam với lịch sử kinh doanh lâu dài và sự sáng tạo vượt bậc Thương hiệu này đã trở thành biểu tượng của sự tăng trưởng ấn tượng, đặc biệt trong lĩnh vực sữa đậu nành Khi xu hướng tiêu dùng thực phẩm dinh dưỡng từ thực vật gia tăng, Vinasoy đã chiếm lĩnh hơn 80% thị phần trong ngành sữa đậu nành hộp giấy, một thành công đáng mơ ước trong ngành hàng tiêu dùng nhanh (FMCG) trị giá hàng nghìn tỷ đồng.
Vinasoy nổi bật với các sản phẩm như Fami nguyên chất, Fami Canxi và Fami Kid, mang đến sự đa dạng và hấp dẫn cho người tiêu dùng Dòng sản phẩm Vinasoy và Vinasoy Mè Đen cũng tạo nên sự đột phá về chất lượng và bao bì, cùng với thông điệp truyền thông mạnh mẽ Từ sản phẩm ban đầu là Fami, Vinasoy đã không ngừng nghiên cứu để đáp ứng nhu cầu của người dùng, mở rộng danh mục sản phẩm và chiếm lĩnh các phân khúc khách hàng quan trọng Không chỉ độc đáo về sản phẩm, cách quảng cáo của Vinasoy cũng gây ấn tượng mạnh với sự sáng tạo, giữ vững bản sắc của sữa đậu nành.
Vinasoy không chạy theo xu hướng mà tập trung vào nhu cầu dinh dưỡng bổ sung canxi của người tiêu dùng Việt với mức giá hợp lý Hãng đã cho ra mắt các sản phẩm chất lượng, bình dị, đồng thời xây dựng định vị thương hiệu độc đáo thông qua chiến lược truyền thông quảng cáo của Fami.
Canxi đã tạo nên điều khác biệt.
Vinasoy đã khéo léo chọn thông điệp “chắc khỏe xương” thay vì tập trung vào tăng trưởng chiều cao như nhiều nhãn hàng sữa khác Quảng cáo của họ nổi bật với phong cách hài hước, gần gũi, dễ dàng gây ấn tượng và ghi nhớ trong tâm trí người tiêu dùng Đến nay, quảng cáo này vẫn được coi là một trong những chiến dịch thành công nhất của Vinasoy và là một trong những quảng cáo sữa được nhớ đến nhiều nhất trên thị trường.
Sau 20 năm gắn bó với ngành sữa đậu nành, CEO Vinasoy, ông Ngô Văn Tụ, luôn nhấn mạnh tầm quan trọng của tinh thần cầu thị và học hỏi Ông tin rằng việc liên tục đổi mới và sáng tạo là yếu tố quyết định cho sự phát triển bền vững của doanh nghiệp, giúp Vinasoy duy trì vị thế dẫn đầu trong tương lai.
Ưu nhược điểm của Vinasoy:
Bảng 2: Ưu điểm và nhược điểm Vinasoy Ưu điểm Nhược điểm
- Vinasoy là doanh nghiệp đầu tiên và duy nhất chuyên sản xuất sữa đậu nành
- Công nghệ hiện đại được nhập từ
Thụy Điển do tập đoàn Tetrapak cung cấp.
- Chất lượng sản phẩm ổn định
- Dẫn đầu thị phần cả nước trong ngành.
- Hệ thống phân phối rộng khắp cả nước, thuận lợi về cự li vận chuyển.
- Quy cách đóng gói chưa đa dạng.
Công ty đối mặt với hạn chế tài chính trong việc đầu tư cho hoạt động marketing so với các đối thủ cạnh tranh, dẫn đến việc đầu tư ít chọn lọc Đồng thời, công ty cũng chưa chú trọng đầu tư vào dịch vụ khách hàng và trang web chưa được nâng cấp đúng mức.
- Đội ngũ nhân sự marketing và bán hàng thiếu kinh nghiệm.
Người sử dụng sản phẩm được phân chia theo các nhóm lứa tuổi như trẻ em, thiếu niên, thanh niên, người trưởng thành và người lớn tuổi Đối tượng khách hàng chủ yếu là bà nội trợ, học sinh, sinh viên và công chức, họ mua sản phẩm cho bản thân hoặc cho gia đình Thông tin và hình ảnh về sản phẩm được tiếp nhận chủ yếu qua các phương tiện truyền thông đại chúng và từ người thân.
Đối tượng chính của các bà nội trợ thường là những người trưởng thành có thu nhập ổn định, với nhu cầu chăm sóc gia đình cao Họ ưu tiên lựa chọn sản phẩm chất lượng và tiện dụng, đồng thời thường mua sắm với số lượng lớn để đáp ứng nhu cầu của cả gia đình.
Học sinh, sinh viên thường có nhu cầu cao về sữa đậu nành do chưa có thu nhập ổn định, vì vậy họ ưu tiên chọn những sản phẩm giá rẻ, chất lượng trung bình trở lên và tiện dụng, với số lượng mua không nhiều.
Việc mua sữa đậu nành của khách hàng chịu ảnh hưởng lớn từ tình hình kinh tế Khách hàng có thu nhập cao thường ưu tiên chất lượng sản phẩm hơn là giá cả, trong khi đó, những người có thu nhập thấp lại đặt giá cả lên hàng đầu, bên cạnh việc chú trọng đến chất lượng.
- Ngoài ra hành vi mua sữa đậu nành của người tiêu dùng là theo thói quen và có nhiều sự lựa chọn, không tốn nhiều thời gian
Bảng 3: Khảo sát thị trường người tiêu dùng
Kết quả khảo sát 100 người tiêu dùng cho thấy sữa đậu nành đã trở nên phổ biến, với 34% người sử dụng 3-7 lần mỗi tuần và 30% sử dụng không thường xuyên Mặc dù sữa đậu nành được ưa chuộng, hương vị của sản phẩm vẫn chưa đủ hấp dẫn, dẫn đến sự nhàm chán cho người tiêu dùng Đặc biệt, nữ giới sử dụng nhiều hơn nam giới nhờ vào các lợi ích sức khỏe Đáng chú ý, 86% người tiêu dùng bày tỏ mong muốn thử sản phẩm sữa đậu nành hòa tan, cho thấy nhu cầu cải tiến và phát triển sản phẩm bột hòa tan chất lượng cao Yếu tố quan trọng nhất đối với người tiêu dùng là chất lượng sản phẩm (74%) và hương vị (65%), trong khi Vinasoy là thương hiệu cạnh tranh nổi bật (47%) Ngoài ra, 68% người tham gia khảo sát ưa chuộng bao bì tiện lợi, với 65% chọn gói nhỏ 20 gram cho một lần pha chế Đối tượng tiêu thụ chủ yếu là học sinh và sinh viên, chiếm 60%, với độ tuổi từ 18-25 năm (67%).
Đánh giá kỹ thuật
Mặc dù đậu nành có nguồn gốc từ Châu Á, hiện nay nó được trồng rộng rãi trên toàn cầu và trở thành một trong những cây lương thực quan trọng nhất Hơn 90% sản lượng đậu nành thế giới đến từ các quốc gia như Mỹ, Argentina, Brazil, Trung Quốc và Ấn Độ.
Hình 2: Bản đồ phân bố nguyên liệu
Mỹ là quốc gia dẫn đầu thế giới về sản xuất đậu nành, chiếm 34% tổng sản lượng toàn cầu và 42% thị phần xuất khẩu đậu nành thô Trên khắp nước Mỹ, khoảng 34,4 triệu hecta đất được sử dụng để trồng đậu nành, chủ yếu tập trung ở các bang như Kentucky, Minnesota, Ohio, Pennsylvania và Wisconsin Thời gian trồng đậu nành bắt đầu từ tháng 5 đến đầu tháng 6, và vụ thu hoạch diễn ra từ tháng 9 đến tháng 10 Trong vụ mùa 2016/17, sản lượng đậu nành đạt khoảng 105 triệu tấn.
Brazil là quốc gia đứng thứ hai thế giới về sản xuất đậu nành, chiếm khoảng 30% tổng sản lượng toàn cầu Với khoảng 29 triệu hecta đất nông nghiệp dành cho trồng đậu nành, sản lượng vụ mùa 2016/17 đạt khoảng 103 triệu tấn Đậu nành Brazil được ưa chuộng nhờ hàm lượng đạm cao và đặc biệt là giống đậu nành không biến đổi gen.
Argentina là quốc gia có diện tích trồng đậu nành lên đến 20,3 triệu tấn, chủ yếu tập trung ở các vùng Buenos Aires, Cordoba và Santa Fe Với sản lượng 57 triệu tấn trong vụ mùa 2016/17, Argentina đứng thứ 3 thế giới, chiếm 18% tổng sản lượng đậu nành toàn cầu Ngoài ra, Argentina cũng dẫn đầu về xuất khẩu dầu đậu nành và bột đậu nành, chiếm 7% thị trường thế giới.
Trung Quốc sản xuất khoảng 4% sản lượng đậu nành toàn cầu, với vụ mùa 2016/17 đạt khoảng 12,2 triệu tấn Đậu nành chủ yếu được trồng ở phía bắc gần biên giới Nga trên tổng diện tích 235 triệu hecta Tuy nhiên, Trung Quốc lại là nước nhập siêu đậu nành do nhu cầu trong nước quá lớn, chiếm tới 60% lượng nhập khẩu toàn cầu, do đó giá cả đậu nành trên thị trường phụ thuộc vào nhu cầu của nước này Ấn Độ đứng thứ hai tại châu Á về sản lượng đậu nành, chiếm 3,95% tổng sản lượng quốc gia, với Maharashtra và Madhya là hai vùng trồng chủ yếu, chiếm 89% diện tích canh tác Ấn Độ đang cải tiến công nghệ để tăng sản lượng đậu nành nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao.
2.3.2 Công nghệ: Ưu điểm Nhược điểm
- Quy trình khép kín công nghệ hiện đại sẽ cho ra sản phẩm chất lượng, giữ được hương vị thơm ngon cho sản phẩm.
- Tạo ra sản phẩm an toàn không bị nhiễm vi sinh vật vì sản phẩm ở dạng bột khô làm cho vi sinh vật khó phát triển
- Quá trình nấu ở nhiệt độ cao giúp phân hủy antitrypsin chất mà ức sự tiêu hóa protein của cơ thể, làm saponin biến mất độc tố nhiệt độ cao.
- Xử lí không đúng nhiệt độ và thời sản phẩm sẽ còn mùi đậu sống do enzyme lipoxygenase
- Màu sắc của sản phẩm thay đổi do có sử dụng nhiệt lớn ở trong quy trình
LỰA CHỌN NGUYÊN LIỆU
Nguyên liệu chính: Đậu nành
Đậu nành là cây trồng ngắn ngày, đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp thực phẩm cho con người và nguyên liệu cho ngành công nghiệp Ngoài ra, đậu nành còn được sử dụng làm thức ăn cho gia súc và là một trong những nông sản xuất khẩu giá trị.
Đậu nành, với tên khoa học Glycin max (L) Merrill, là một trong những loại cây có lịch sử lâu đời nhất của nhân loại Từ những năm 1965 đến 1980, diện tích và sản lượng đậu nành trên toàn cầu tăng mạnh và vẫn giữ ổn định cho đến nay Đến năm 1997, sản lượng đậu nành thế giới đạt 146.700 ngàn tấn, trong đó bốn quốc gia lớn nhất là Mỹ, Brazil, Trung Quốc và Argentina chiếm tới 90-95% tổng sản lượng Đậu nành là cây lấy hạt và dầu quan trọng, đứng thứ tư sau lúa mì, lúa nước và ngô.
3.1.1 Hình thái và cấu trúc:
- Hình dạng: từ tròn tới thon dài và dẹt
- Màu sắc: vàng, xanh, nâu hoặc đen.
Cấu trúc: Hạt đậu nành gồm 3 thành phần là vỏ hạt, phôi, nhân.
- Vỏ: chiếm khoảng 8% khối lượng hạt, là lớp ngoài cùng, thường có màu vàng hay màu trắng Vỏ bảo vệ phôi mầm chống lại nấm và vi khuẩn.
- Phôi: chiếm 2% khối lượng hạt, là rễ mầm - phần sinh trưởng của hạt khi hạt lên mầm.
- Nhân: gồm hai lá mầm, chiếm phần lớn khối lượng hạt (khoảng 90%), chứa hầu hết chất đạm và chất béo của hạt.
Hình 4: Hình thái hoa, trái, hạt đậu nành
Yêu cầu chất lượng hạt đậu nành theo TCVN 4849:1989, ISO 7555 – 1987
Đậu nành là nguyên liệu chủ yếu trong sản xuất sữa đậu nành bột hòa tan, vì vậy chất lượng hạt đậu nành trước khi chế biến rất quan trọng Hạt đậu nành cần phải đạt yêu cầu khô ráo, sạch sẽ, không bị sâu, mọt và không có mùi hôi thối để đảm bảo chất lượng sữa đậu nành cuối cùng.
Vỏ hạt nguyên vẹn, nhẵn và có màu vàng sẫm.
Đậu nành cần phải đảm bảo tiêu chuẩn về cảm quan và vệ sinh, với yêu cầu nguyên hạt, mẩy và không có mùi lạ như mùi dược thảo hay bất kỳ mùi nào thể hiện sự biến đổi trạng thái như mùi mốc, thối hay cháy Đồng thời, sản phẩm cũng không được có côn trùng sống.
3.1.2 Thành phần dinh dưỡng trong hạt đậu nành
Bảng 4: Giá trị dinh dưỡng trong 100gr hạt đậu nành
Thông tin dinh dưỡng cơ bản
Nhu cầu hằng ngày Loại Hàm lượng
Năng lượng 173 Kcal Vitamin B1 0.16 mg 13% Canxi 102 mg 10%
Protein 16.6 g Vitamin B2 0.29 mg 22% Sắt 5.14 mg 64%
Carbohydrate 9.9 g Vitamin B3 0.4 mg 2% Magie 86 mg 22%
Chất xơ 6 g Vitamin B5 0.18 mg 4% Mangan 0.82 mg 36%
Chất béo 9 g Vitamin B6 0.23 mg 18% Phosph o 245 mg 35%
Chất béo bão hòa 1.3 g Vitamin B9 54 g 14% Kali 515 mg 11%
Chất béo không bão hòa đơn
Chất béo không bão hòa đa
Nguồn: NCBI – The National Center for Biotechnology Information, USA
Nguyên liệu phụ và phụ gia
Nước là thành phần chủ yếu trong sữa đậu nành, thành phần và tính chất của nước sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm.
Bảng 5: Chỉ tiêu lý, hóa đối với nước dùng trong sản xuất theo TCVN 5501-91
Chất hữu cơ 0.5 – 2.0 mg/l Đồng (Cu) 3.0 mg/l
Đường saccharose dạng kết tinh được bổ sung vào sữa đậu nành không chỉ nhằm cung cấp năng lượng mà còn giúp điều vị và tăng cường mùi thơm cho sản phẩm.
Bảng 6: Chỉ tiêu của đường theo TCVN 1695:1987
Chỉ tiêu Đường tinh luyện Đường cát trắng Thượng hạng Hạng 1 Hạng 2
Hàm lượng saccarose (% chất khô không nhỏ hơn) 99,8 9,75 99,62 99,48 Độ ẩm (% khối lượng không nhỏ hơn) 0,035 0,05 0,07 0,08
(% khối lượng không lớn hơn)
Hàm lượng tro (% khối lượng không lớn hơn) 0,03 0,05 0,07 0,10 Độ màu 1,2 1,4 2,5 5,0
Hình dạng Tinh thể đồng đều, tơi khô, không còn cục
Mùi vị Tinh thể đường như dung dịch đường trong nước cất, có vị ngọt, không có mùi vị lạ
Maltodextrin là một thành phần phổ biến trong ngành công nghiệp thực phẩm, với nhiều chức năng đa dạng trong các sản phẩm thực phẩm Nó có sẵn dưới dạng bột và xi-rô, và chức năng của nó thay đổi tùy thuộc vào mức độ phân hủy tinh bột Đặc tính của maltodextrin, bao gồm khả năng hòa tan, mật độ khối thấp và độ ngọt thấp, phụ thuộc vào chỉ số DE của nó.
Maltodextrin là bột mịn, trắng, dễ tan trong nước khi khuấy mạnh và có khả năng hòa trộn với các bột mịn khác mà không bị phân tách Tuy nhiên, bột maltodextrin rất dễ hút ẩm và có thể kết thành mảng lớn, do đó cần được bảo quản trong điều kiện cách ly với môi trường để đảm bảo chất lượng.
Hình 5: Công thức hóa học của Maltodextrin
Các lô maltodextrin có chỉ số DE cao hơn thường có vị ngọt và khả năng hút ẩm tốt hơn so với các lô có chỉ số DE thấp Với những đặc tính nổi bật và giá thành hợp lý, maltodextrin trở thành lựa chọn lý tưởng cho nhiều ứng dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm.
+ Chất làm đặc, chất độn
+ Như chất làm giảm vị ngọt
+ Các mục đích sử dụng khác, ví dụ: rào cản oxy và tạo màng
Maltodextrin, với độ ngọt thấp và khả năng hòa tan cao, là thành phần lý tưởng để pha trộn trong các công thức dạng bột Nó được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau trong ngành thực phẩm và đồ uống.
Để tiết kiệm chi phí, các doanh nghiệp có thể thay thế hoặc giảm bớt vật liệu có giá thành cao, chẳng hạn như lactose hoặc sữa bột, trong các ứng dụng như sản xuất albumin cho kẹo dẻo.
+ Như một chất pha loãng không hương vị cho các thành phần đậm đặc như hương liệu và chất điều vị
+ Giảm thất thoát khối lượng khi lưu trữ hoặc vận chuyển
+ Tăng hàm lượng dinh dưỡng
+ Tăng khả năng hòa tan. b Chất chống đông vón (551) [8]
Silicon dioxide (E551) được phép sử dụng làm phụ gia thực phẩm trong Liên minh Châu Âu theo Quy định (EC) số 1333/2008 và các tiêu chí độ tinh khiết trong Quy định (EU) số 231/2012 Là một vật liệu gồm các hạt rất nhỏ, silicon dioxide (E551) có thể kết tụ lại để tạo thành các cấu trúc lớn hơn, với kích thước các tập hợp thường vượt quá 100 nm.
- Mục đích: ngăn chặn sự đông vón của sản phẩm, ngăn chặn sự hút ẩm, giúp kéo dài thời gian sử dụng sản phẩm. c Hương đậu nành:
Chất lỏng màu trắng hoặc vàng nhạt với hương thơm dễ chịu được sử dụng để tạo hương tự nhiên cho sản phẩm, kích thích cảm quan mà không làm ảnh hưởng đến trạng thái hay màu sắc của sản phẩm.
QUY TRÌNH SẢN XUẤT
Sơ đồ quy trình công nghệ
Rang Ngâm Tách vỏ Nghiền ướt
Bột đậu nành Đồng hóa Sấy phun Đóng gói Đường
Thuyết minh quy trình
- Loại bỏ những hạt đậu nành không đủ tiêu chuẩn về kích thước, chất lượng, loại bỏ được những hạt thối, hỏng…
- Làm sạch để loại bỏ đất đá, bụi bẩn, cũng như các vi sinh vật bám trên bề mặt vỏ hạt đậu nành.
Các biến đổi trong quá trình làm sạch:
- Vật lý: khối lượng, thể tích của hạt đậu tăng do đậu nành hút một phần nước trương nở lên.
- Hóa học: có tổn thất chất dinh dưỡng nhưng không đáng kể.
- Sinh học: loại bỏ được một số vi sinh vật bám trên vỏ hạt đậu.
- Giúp cho hạt đậu nành thơm hơn
Các biến đổi trong quá trình rang:
- Vật lý: màu của hạt đậu nành chuyển sang màu hơi vàng
Mục đích: Chuẩn bị và Khai thác
Hạt đậu cần được ngâm nước để hydrat hóa, giúp chúng nở ra và làm cho các thành phần dinh dưỡng như protein, gluxit, lipit trở nên dễ dàng hòa tan vào dịch sữa sau này.
Làm mềm đậu giúp giảm lực liên kết giữa vỏ và nhân, từ đó tăng hiệu suất quá trình xay nghiền Điều này không chỉ giúp việc nghiền dễ dàng hơn mà còn giảm chi phí năng lượng trong quá trình nghiền.
- Làm giảm hàm lượng oligosaccharide (raffinose, stachyose), tiêu diệt một phần vi sinh vật không ưa nhiệt do nước dùng ngâm đậu.
Các biến đổi trong quá trình ngâm:
Trong quá trình ngâm, hạt đậu nành hấp thụ nước và trương nở, dẫn đến sự gia tăng kích thước và khối lượng từ 2 đến 3 lần, khiến hạt đậu trở nên mềm hơn.
Hạt đậu nành trải qua quá trình hydrate hóa đáng kể, dẫn đến việc loại bỏ một số oligosaccharide như raffinose và stachyose, nguyên nhân gây khó tiêu.
Dưới tác động của nhiệt độ và pH kiềm, enzyme Lipoxygenase và các chất ức chế enzyme Trypsin sẽ bị vô hoạt, dẫn đến sự biến tính của một số protein.
Vỏ đậu nành chủ yếu cấu thành từ cellulose, không chứa dinh dưỡng và có mùi hăng Do đó, việc tách vỏ trước khi tiến hành nghiền ướt là cần thiết để nâng cao hiệu suất lọc trong các quy trình sau.
Các biến đổi trong quá trình tách vỏ:
Hạt đậu nành khi bị hydrat hóa sẽ trương nở, dẫn đến việc phá vỡ liên kết giữa lớp vỏ và lá mầm Quá trình này khiến lớp vỏ đậu nành bắt đầu tróc ra Dưới tác động của cánh khuấy, hạt đậu nành được đảo trộn liên tục, làm cho một phần vỏ tự tách ra do ma sát giữa các hạt.
Mục đích: Chuẩn bị và Khai thác
Phá vỡ cấu trúc tế bào giúp giải phóng protein, glucid và lipid vào nước, tạo thành dung dịch huyền phù Đồng thời, quá trình này cũng vô hoạt enzym lipoxydase và giảm mùi khó chịu của đậu nành.
Các biến đổi trong quá trình nghiền:
- Vật lý: giảm kích thước của hạt đậu nành thành những hạt mịn, dịch lỏng tăng nhiệt độ do sử dụng hơi và nước nóng trong quá trình nghiền
- Hóa học: phân huỷ một số chất mẫn cảm với nhiệt độ.
- Hóa lý: trích ly các chất dinh dưỡng trong đậu nành vào dịch sữa.
- Sinh học: một số vi sinh vật bị tiêu diệt.
- Hóa sinh: vô hoạt enzyme lipoxygenase nên phản ứng tạo mùi không diễn ra.
Mục đích: Chuẩn bị và Khai thác
- Loại bỏ thành phần bã đậu, thu lấy dịch huyền phù sữa là hỗn hợp có thành phần chính là protein và chất béo.
- Giúp cho quá trình truyền nhiệt tốt hơn trong các giai đoạn sau.
Các biến đổi trong quá trình lọc:
- Vật lý: sự thay đổi về thể tích và khối lượng giảm.
- Hóa học: hầu như không thay đổi về thành phần hóa học, tuy nhiên có tổn thất một ít protein, vitamin, chất màu…theo cặn.
- Hóa lý: thay đổi trạng thái từ dung dịch dạng huyền phù sang lỏng.
- Sinh học: một số vi sinh vật không có lợi bị loại bỏ theo bã lọc.
Mục đích: Chuẩn bị và Chế biến
- Phân hủy các chất có hại trong đậu như chất ức chế trysine, hemaglutinine
- Diệt vi sinh vật có hại và một số enzyme.
- Khử mùi tanh của đậu nành.
Nấu sữa đậu nành không chỉ làm tăng giá trị dinh dưỡng và cải thiện giá trị cảm quan của sản phẩm, mà còn giúp kéo dài thời gian bảo quản sữa hiệu quả hơn.
Các biến đổi trong quá trình nấu:
- Vật lý: nhiệt độ của dịch sữa tăng, độ nhớt của dung dịch giảm.
Hóa học liên quan đến việc phân huỷ các chất nhạy cảm với nhiệt độ, đồng thời một số chất có thể bị biến đổi khi tiếp xúc với nhiệt độ cao, nhưng sự thay đổi này không ảnh hưởng nhiều đến sản phẩm cuối cùng.
- Sinh học: tiêu diệt hoặc ức chế vi sinh vật có trong sữa.
- Hóa sinh: vô hoạt enzyme, khử hoạt tính của chất ức chế trypsin, protein bị biến tính sơ bộ tăng khả năng hấp thu cho người sử dụng.
Mục đích: Chuẩn bị cho quá trình sấy phun
Các biến đổi trong quá trình cô đặc:
- Vật lý: thể tích nước giảm
- Hoá học: hàm lượng chất khô tăng
Mục đích của quá trình khai thác và chế biến sữa đậu nành là để tạo ra sản phẩm đồng nhất và chất lượng cao Sau khi cô đặc, sữa đậu nành thường có hàm lượng chất béo cao, do đó cần thực hiện bước đồng hóa để giảm kích thước hạt béo, giúp cho sữa trở nên đồng đều và tránh tình trạng vón cục.
Các biến đổi trong quá trình đồng hóa:
- Vật lý: thay đổi kích thước hạt sữa để được đồng đều
Các biến đổi trong quá trình sấy phun:
- Vật lý: sản phẩm từ thể lỏng sang thể rắn
CHƯƠNG V: TÍNH GIÁ THÀNH SẢN PHẨM VÀ HIỆU QUẢ KINH TẾ CỦA DỰ ÁN PHÁT TRIỂN SẢN PHẨM
Dựa trên biểu đồ (Hình 1 – Chương II) mức tiêu thụ sữa đậu nành từ giai đoạn 2017 –
Đến năm 2021, sản lượng sữa đậu nành đã tăng 11%, đạt 291,7 nghìn tấn/năm Dự báo đến năm 2025, sản lượng này sẽ phát triển lên 427,6 nghìn tấn/năm Hiện tại, Vinasoy đang chiếm lĩnh thị trường với 92,2% thị phần trong ngành sữa đậu nành.
Dựa vào cơ sở trên dự kiến năng suất của sữa đậu nành hòa tan:
427,6 nghìn tấn 7,8% = 33,3 nghìn tấn/năm
Khối lượng sữa bột đậu nành sản xuất trong 1 năm là:
33.300.000 0.25 = 8.325.000 kg/năm Vậy năng suất nhà máy đạt được trong 1 ca là:
Chúng tôi lập kế hoạch làm việc hàng tháng với số ca cụ thể cho từng ngày, mỗi ngày bao gồm 2 ca, mỗi ca kéo dài 8 tiếng Nhà máy hoạt động tất cả các ngày trong tuần, ngoại trừ chủ nhật và các ngày lễ Ngoài ra, chúng tôi sẽ dành 2 ngày trong tháng 3 và tháng 10 để thực hiện vệ sinh và bảo trì máy móc.
Bảng 7: Số ca và ngày làm việc của nhà máy
Tổng số ngày làm việc: 300 ngày
Tổng số ca làm việc trong 1 năm: 600 ca
Tổng số giờ làm việc trong 1 năm: 4800 giờ
Bảng 8: % tổn thất trong quá trình chế biến
Quá trình % tổn thất Giải thích Độ ẩm
Làm sạch 1.2% Loại bỏ bụi bẩn bám trên hạt 13%
Rang 0.6% Hơi nước làm tăng sức ép làm các hạt tăng lên trong quá trình Độ ẩm giảm do sự thoát hơi nước ở nhiệt độ
Tách vỏ 0.5% Do nguyên liệu bị bỏ vỏ 20%
Nguyên liệu còn dính lại trên đĩa nghiền, thành thiết bị
Lọc 1% Loại bỏ bã đậu nành và cặn nhỏ có trong dung dịch sữa -
Tăng lên do thêm vào các chất phụ gia Giảm đi do bị bốc hơi nước và dính trên thành thiết bị
Cô đặc 1% Do còn dính trong thiết bị 8% Đồng hóa 1% Do dung dịch còn sót lại trên thiết bị 8%
Tổn thất do bay hơi, sản phẩm được chuyển thành dạng hạt
4% Đóng gói 1% Do sản phẩm bị rơi rớt ra ngoài khi cho vào gói -
Cân bằng vật chất
Cân bằng vật chất của quá trình đóng gói
- Gọi m1 là khối lượng sản phẩm sau đóng gói
- Gọi m2 là khối lượng sản phẩm trước đóng gói
- Khối lượng của bột sữa đậu nành là 13875kg
- Giả sử tổn thất của quá trình là 1%
- Ta có công thức cân bằng vật chất tổng khối lượng m2 = mtt + m1 m2 = (1% × m1) + m1 m2 = (1% × 13875) + 13875 = 14013.75 kg/ca mtt = 1% × m1 = 1% × 13875 = 138.75 kg/ca mvào mra mv = 14013.75 kg/ca mr = 13875 kg/ca mtt = 138.75 kg/ca
Cân bằng vật chất của quá trình sấy phun
- Gọi m2 là khối lượng sản phẩm sau sấy
- Gọi m3 là khối lượng sản phẩm trước sấy
- Giả sử tổn thất của quá trình là 3%
- Độ ẩm ban đầu bằng 13%
- Độ ẩm sau sấy bằng 4%
- Độ ẩm mất đi bằng 9% Ẩm mất đi Đóng gói Đồng hóa Sấy phun
Công thức cân bằng vật chất tổng khối lượng được xác định là m3 = m2 + mtt + mẩm mất đi, trong đó m3 = 14013.75 + (14013.75 × 3%) + (14013.75 × 9%) Tính toán cho thấy m3 = 15695.4 kg/ca, với mẩm mất đi = m2 × 9% = 1261.24 kg/ca và mtt = m2 × 3% = 420.41 kg/ca Kết quả cuối cùng là mvào mra mv = 15695.4 kg/ca, m2 = 14013.75 kg/ca, mtt = 420.41 kg/ca và mẩm mất đi = 1261.24 kg/ca.
Cân bằng vật chất của quá trình đồng hóa
- Gọi m3 là khối lượng sản phẩm sau đồng hóa
- Gọi m4 là khối lượng sản phẩm trước đồng hóa
- Giả sử tổn thất của quá trình là 1% m3
- Ta có công thức cân bằng vật chất tổng khối lượng m4 = m3 + mtt m4 = m3 + 1% × m3 m4 = 15695.4 + 1% × 15695.4 m4 = 15852.354 kg/ca mtt = 1% × m3 = 1% × 15695.4 = 156.954kg mvào mra mv = 15852.354 kg/ca mr = 15695.4 kg/ca m = 156.954 kg/ca
Cân bằng vật chất của quá trình cô đặc
Do quá trình cô đặc hương liệu thu hồi là 25% vì vậy khối lượng dung dịch sữa mất đi là 75%
- Gọi m4 là khối lượng sản phẩm sau cô đặc
- Gọi m5 là khối lượng sản phẩm trước cô đặc
- Gọi m6 là khối lượng mất đi trong quá trình cô đặc
- Giả sử tổn thất của quá trình là 1% m4
- Ta có công thức cân bằng vật chất tổng khối lượng m5 = m4 + m6 + mtt m5 = m4 + (m5 75%) + (m4 1%) m5 = 15852.354 + (m5 0.75) + (15852.354 1%) m5 = 64043.51 kg/ca mtt = m4 1% = 15852.354 1% = 158.52 kg/ca mvào mra mv = 64043.51 kg/ca mr = 15852.354 kg/ca mtt = 158.52 kg/ca
Cân bằng vật chất của quá trình nấu
- Gọi m5 là khối lượng sản phẩm sau nấu
- Gọi m7 là khối lượng sản phẩm trước nấu
- Giả sử tổn thất của quá trình là 1% m5
- Khối lượng đường thêm vào bằng 12% m5
- Khối lượng Maltodextrin thêm vào bằng 0.1% m5
- Khối lượng E551 thêm vào bằng 0.1% m5
- Khối lượng hương đậu nành tự nhiên thêm vào bằng 0.01% m5
- Giả sử hao hụt của quá trình là 1% m5
- Ta có công thức cân bằng vật chất tổng khối lượng m7 + mtt + mphụ gia = m5 m7 + 640.44 + 7819.704 = 64043.51
m7 = 55583.366 kg/ca mđường = 12% m5 = 12% 64043.51 = 7685.22 kg/ca
Maltodextrin, E551, hương Đường mE551 = 0.1% m5 = 0.1% 64043.51 = 64.04 kg/ca mhương = 0.01% m5 = 0.01% 64043.51 = 6.404 kg/ca
mphụ gia = mđường + mMaltodextrin + mE551 + mhương
= 7685.22 + 64.04 + 64.04 + 6.404 = 7819.704 kg/ca mtt = 1% m5 = 1% 64043.51 = 640.44 kg/ca mvào mra mv = 55583.366 kg/ca mr = 64043.51 kg/ca mtt = 640.44 kg/ca
Cân bằng vật chất của quá trình lọc
- Gọi m7 là khối lượng sản phẩm sau lọc
- Gọi m8 là khối lượng sản phẩm trước lọc
- Giả sử tổn thất của quá trình là 1%
- Giả sử bã của quá trình là 5%
- Ta có công thức cân bằng vật chất tổng khối lượng m8 = m7 + mtt + mbã m8 = m7 + (m7 1%) + (m 7 5%) m8 = 55583.366 + (55583.366 1%) + (55583.366 5%) m8 = 58918.37 kg/ca mtt = m7 1% = 55583.366 1% = 555.83 kg/ca mbã = m7 5% = 55583.366 5% = 2779.17 kg/ca
Nghiền ướt Lọc Nấu mvào mra mv = 58918.37 kg/ca mr = 55583.366 kg/ca mbã = 2779.17 kg/ca mtt = 555.83 kg/ca
Cân bằng vật chất của quá trình nghiền ướt
- Gọi m8 là khối lượng sản phẩm sau nghiền ướt
- Gọi m9 (khối lượng đậu) là khối lượng sản phẩm trước nghiền ướt
- Giả sử tổn thất của quá trình là 1%
- Giả sử tỷ lệ giữa đậu và nước là 1 : 7
- Ta có công thức cân bằng vật chất tổng khối lượng m9 + mnước = m8 + mtt
Tỷ lệ đậu : nước 1 : 7 ta tính được: mnước = 70% m8
m9 = 18264.69 kg/ca mtt = 1% × m8 = 1% × 58918.37 = 589.18 kg/ca mvào mra mv = 18264.69 kg/ca mr = 58918.37 kg/ca mtt = 589.18 kg/ca
Nghiền ướt LọcTách vỏ
Cân bằng vật chất của quá trình tách vỏ
- Gọi m9 là khối lượng sản phẩm sau tách vỏ
- Gọi m10 là khối lượng sản phẩm trước khi tách vỏ
- Giả sử tổn thất của quá trình là 0.5%
- Giả sử vỏ của quá trình là 8%
Công thức cân bằng vật chất tổng khối lượng được xác định như sau: m10 = m9 + mtt + mvỏ Cụ thể, m10 = m9 + (0.5% × m9) + (8% × m9) Khi áp dụng cho m9 = 18264.69 kg/ca, ta tính được m10 = 19817.19 kg/ca Trong đó, mvỏ = 8% m9 = 1461.18 kg/ca và mtt = 0.5% × m9 = 91.32 kg/ca Kết quả cuối cùng cho thấy m10 = 19817.19 kg/ca, mr = 18264.69 kg/ca, mtt = 91.32 kg/ca, và mvỏ = 1461.18 kg/ca.
Nghiền ướt Tách vỏ Ngâmn
Cân bằng vật chất của quá trình ngâm
- Gọi m10 là khối lượng sản phẩm sau khi ngâm
- Gọi m11 là khối lượng sản phẩm trước khi ngâm
- Giả sử tổn thất của quá trình là 0.2%
- Ta có công thức cân bằng vật chất tổng khối lượng m11 = m10 + mtt m11 = 19817.19 + (0.2% 19817.19) m11 = 19910.82 kg/ca mtt = 1% × m10 = 1% × 19817.19 = 198.17 kg/ca mvào mra mv = 19910.82 kg/ca mr = 19817.19 kg/ca mtt = 198.17 kg/ca
Cân bằng vật chất của quá trình rang
- Gọi m11 là khối lượng sản phẩm sau rang
- Gọi m12 là khối lượng sản phẩm trước khi rang
- Giả sử tổn thất của quá trình là 0.6%
- Độ ẩm ban đầu là 13%
- Độ ẩm sau rang là 10%
- Độ ẩm mất đi bằng 3%
Công thức cân bằng vật chất tổng khối lượng được xác định như sau: m12 = m11 + mtt + mẩm mất đi, trong đó m12 = 19910.82 + (0.6% × 19910.82) + (3% × 19910.82) Kết quả tính toán cho thấy m12 = 20627.61 kg/ca Ngoài ra, mtt được tính bằng 1% của m11, tức là mtt = 1% × 19910.82 = 199.11 kg/ca Cuối cùng, các giá trị cụ thể là mv = 20627.61 kg/ca, mr = 19910.82 kg/ca và mtt = 199.11 kg/ca.
Cân bằng vật chất của quá trình làm sạch
- Gọi m12 là khối lượng sản phẩm sau khi làm sạch
- Gọi m13 là khối lượng sản phẩm trước khi làm sạch
- Giả sử tổn thất của quá trình là 1.2%
- Ta có công thức cân bằng vật chất tổng khối lượng m13 = m12 + mtt m13 = m12 + (1.2% × m12) m13 = 20627.61 + (1.2% 20627.61) = 20875.14 kg/ca m = 1% × m = 1.2% × 20627.61 = 247.53 kg/ca mvào mra mv = 20875.14 kg/ca mr = 20627.61 kg/ca mtt = 247.53 kg/ca
Lựa chọn thiết bị
Năng suất: 3000 kg/giờ Công suất: 9 kW
Hình 7: Thiết bị làm sạch
Nguyên lý hoạt động: Đậu nành hạt được đưa vào thiết bị sàng qua phễu cấp liệu.
Quá trình xử lý đậu nành bắt đầu bằng việc hút bụi ra ngoài thông qua quạt hút gió, trong khi các tạp chất nhẹ được thải ra qua cửa thải tạp chất Hạt đậu nành cùng với các tạp chất lớn tiếp tục di chuyển trên sàng thứ nhất và thứ hai, nơi các tạp chất lớn sẽ được loại bỏ Cuối cùng, chỉ còn lại hạt đậu nành trên sàng thứ ba, nơi các tạp chất nhỏ còn lại cũng sẽ được loại bỏ và thải ra ngoài.
Hình 8: Thiết bị rang hạt
Máy rang hạt hoạt động dựa trên cấu tạo gồm hai lớp nồi, với các thanh gia nhiệt nằm giữa Khi nguyên liệu được cho vào lòng rang và bật công tắc, lòng rang sẽ quay và nhiệt độ tăng lên, giúp nguyên liệu được rang đều mà không bị khét.
Công suất: 0.75 kW Kích thước: 2000*1200*1700 mm
Nguyên lý hoạt động của thiết bị ngâm đậu nành bắt đầu khi đậu nành rang được vận chuyển qua hệ thống gầu tải đến cửa nhập liệu Tại đây, quá trình ngâm đậu được tiến hành, giúp tối ưu hóa chất lượng và hương vị của sản phẩm.
Năng suất: 1 – 1.5 tấn/h Công suất: 0.75 kW Kích thước: 1700*600*2000 mm
Tỷ lệ tách vỏ đậu: 94 – 96%
Hình 10: Thiết bị tách vỏ đậu nành KS-TK-500B
Nguyên lý hoạt động của máy tách vỏ đậu là cho đậu đã phơi khô vào phễu nạp, sau đó đậu sẽ được di chuyển tới bộ phận tách vỏ Các bánh lăn có gai xoay nhờ động cơ, làm vỡ vỏ đậu và loại bỏ phần vỏ này Hạt đậu sẽ được dẫn ra ngoài qua một đường riêng, trong khi phần vỏ sẽ được đưa ra theo một đường khác.
Kích thước: 300030005700 mm Công suất: 45 kW
Hình 11: Thiết bị nghiền ướt
Nguyên lý hoạt động của máy nghiền bao gồm việc nguyên liệu từ bộ phận nhập liệu rơi xuống vít xoắn, giúp đẩy hạt vào khoang nghiền Tại đây, hai đĩa nghiền cố định và hai đĩa dẫn động bằng puli sẽ nghiền nguyên liệu thành bột theo yêu cầu Sau khi nghiền xong, sản phẩm sẽ được đẩy ra qua cửa tháo liệu Khe nghiền có thể được điều chỉnh bằng cần gạt để đạt kích thước hạt mong muốn.
Năng suất: 15000 kg/giờ Công suất: 80 kW
Hình 12: Thiết bị lọc khung bản
Thiết bị lọc áp lực hoạt động theo nguyên lý gián đoạn, cho phép nhập liệu và nước lọc liên tục, trong khi bã được tháo ra theo chu kỳ Cấu trúc chính của thiết bị bao gồm khung và bản, trong đó khung chứa bã lọc và tiếp nhận huyền phù, còn bản tạo ra bề mặt lọc với các rãnh dẫn nước hoặc lỗ lọc Khung và bản thường có hình vuông và cần được bịt kín tốt khi ghép lại Chúng được sắp xếp liên tiếp trên giá đỡ, với vách ngăn lọc ở giữa Việc ép chặt khung và bản được thực hiện nhờ cơ cấu đai vít xoắn và tay quay.
Lỗ dẫn huyền phù của khung và bản được kết nối tạo thành ống dẫn cho hệ thống cấp liệu Nước lọc chảy qua hệ thống ống và được dẫn ra ngoài, trong khi bã được giữ lại trên bề mặt vách ngăn lọc và chứa trong khung Khi khung đầy bã, quá trình lọc sẽ dừng lại để tiến hành rửa và tháo bã Trong quá trình này, chất rắn trong huyền phù được giữ lại nhờ lớp vật liệu lọc, cụ thể là vải lọc bùn khung bản.
Công suất: 2.2 kW Năng suất: 1000 lít/h Kích thước: 2420*2000*4300 mm
Sản phẩm được đưa vào thiết bị nồi 2 vỏ, nơi khoang hơi làm nóng dịch sữa Khi thiết bị hoạt động, động cơ cánh khuấy sẽ giúp dịch sữa nóng đều, đảm bảo chất lượng sản phẩm.
Năng suất: 10 - 20 tấn/h Công suất: 20 kW
Hương liệu thu hồi: 0.25 kg
Hình 14: Thiết bị cô đặc chân không dạng màng rơi
Thiết bị cô đặc chân không hoạt động dựa trên sự kết hợp giữa nhiệt độ, chân không và lực ly tâm để bay hơi các mẫu dễ bay hơi Phương pháp này hiệu quả trong việc bay hơi, làm khô, tinh chế và đặc biệt là cô đặc sản phẩm một cách nhanh chóng.
Năng suất: 5000 lít/h Công suất: 7.5 kW Kích thước: 1600*1360*1650 mm
Hình 15: Thiết bị đồng hóa
Hệ phân tán hoạt động bằng cách sử dụng bơm piston để đưa nguyên liệu vào thiết bị đồng hóa, nơi áp suất được tăng lên rất cao (50 – 300 bar) tại khe hẹp Đối áp được tạo ra thông qua việc điều chỉnh khoảng cách khe hẹp, giúp duy trì áp suất đồng hóa cân bằng với áp suất tác động lên piston Bộ phận tạo khe hẹp có thiết kế góc nghiêng 50 độ nhằm gia tốc hệ phân tán và ngăn ngừa ăn mòn Vòng đập được gắn với bộ phận tạo khe hẹp để đảm bảo các hạt phân tán va chạm và giảm kích thước hiệu quả Việc sử dụng áp lực cao để đẩy sản phẩm qua khe hở nhỏ tạo ra chênh lệch áp suất lớn giữa đầu vào và đầu ra, dẫn đến sự thay đổi đột ngột về áp suất và tốc độ, giúp sản phẩm trở nên mịn hơn.
Công suất: 35 kW Kích thước: 5000*4000*5000 mm
Hình 16: Thiết bị sấy phun
Nguyên lý hoạt động của quá trình sấy là cô đặc nguyên liệu dạng dung dịch hoặc huyền phù xuống còn 40-60% độ ẩm Sau đó, nguyên liệu được phun thành các tia hoặc giọt mịn vào không khí nóng có nhiệt độ từ 150-300°C, di chuyển trong buồng sấy lớn Quá trình này giúp hơi nước thoát nhanh chóng, và các hạt sản phẩm sẽ được tách ra nhờ bộ phận thu hồi riêng biệt.
Công suất: 1.8 kW Năng suất: 30 – 50 gói/phút Kích thước: 1000*860*2000 mm
Hình 17: Thiết bị đóng gói 4 biên
Nguyên lý hoạt động của hệ thống dựa trên cơ chế con cam cơ khí kết hợp với hệ điều khiển logic PLC, cho phép đóng ngắt động cơ một cách hiệu quả Hệ thống sử dụng phương pháp định lượng truyền thống qua chén thể tích, giúp điều chỉnh khối lượng nguyên liệu một cách linh hoạt Khi động cơ hoạt động, nó xoay mâm trục chính, kích hoạt toàn bộ cụm cơ khí, trong khi bao bì được kéo liên tục nhờ động cơ bước (Step motor) điều khiển, đảm bảo kích thước bao bì được cắt chính xác 100%.
- Quá trình làm sạch = = 2609.39 kg/h
- Quá trình tách vỏ = = 2477.14 kg/h
- Quá trình nghiền ướt = = 2283.1 kg/h
- Quá trình cô đặc = = 8005.43 kg/h
- Quá trình đồng hóa = = 1981.54 kg/h
- Quá trình sấy phun = = 1961.93 kg/h
- Quá trình đóng gói = = 1751.72 kg/h
- Quá trình làm sạch = = 0.8 Chọn 1 thiết bị
- Quá trình rang = = 1.2 Chọn 2 thiết bị
- Quá trình ngâm = = 0.2 Chọn 1 thiết bị
- Quá trình tách vỏ = = 1.7 Chọn 2 thiết bị
- Quá trình nghiền ướt = = 0.6 Chọn 1 thiết bị
- Quá trình lọc = = 0.5 Chọn 1 thiết bị
- Quá trình nấu = = 6.9 Chọn 7 thiết bị
- Quá trình cô đặc = = 0.8 Chọn 1 thiết bị
- Quá trình đồng hóa = = 0.3 Chọn 1 thiết bị
- Quá trình sấy phun = = 1.9 Chọn 2 thiết bị
- Quá trình đóng gói = = 0.6 Chọn 1 thiết bị
Bảng 9: Bảng tổng kết thiết bị cho 1 ca sản xuất
STT Tên thiết bị Số lượng
Bố trí và tính toán chi phí mặt bằng
Kho chứa sản phẩm (chiều dài và chiều rộng Pallet theo tiêu chuẩn ISO) [19]
- Pallet : Dài Rộng (mm): 914 × 914 Spallet = 914 914 = 835396 mm 2
- Kích thước của gói bột đậu nành : D R = 10 8 cm (tham khảo thông số của gói cà phê Vinacafe 20 gram)
- Kích thước của bịch lớn : D R = 25 19.5 cm (tham khảo thông số của bịch lớn Vinacafe 480 gram)
- Một thùng (11.52 kg) chứa 24 bịch, mỗi bịch 480 gram (24 gói 20 gram)
- Chiều dài đặt bịch : 25 2 = 50 cm
- Chiều rộng đặt 2 bịch: 19.5 2 = 39 cm
- Xếp 3 lớp vào 1 thùng 25 3 = 75 cm
Một tầng của pallet: = = 4.3 4 thùng/tầng
Mà 1 pallet để được 800kg, 1 thùng 11.52 kg
Một pallet để được: = 70 thùng
Dự kiến, năng suất của nhà máy đạt 8.325.000 kg/năm, tương đương với 13.875 kg/ca Với khối lượng tịnh của một gói sản phẩm là 20 gram, nhà máy có khả năng sản xuất một số lượng lớn sản phẩm trong mỗi ca làm việc.
Số thùng sản phẩm trong một ngày: = 1200 thùng/ngày
Số thùng sản phẩm trong một tháng: 1200 × 25 = 30.000 thùng/tháng
Số pallet sử dụng trong một tháng: = 429 pallet
Chọn hệ số đường đi là 2 mét và xếp 6 pallet thành một tầng
Tổng diện tích kho chứa sản phẩm: 0.835396 + 2 = 61.7 m 2
Kho chứa nguyên liệu chính
- Kích thước Pallet : Dài Rộng (mm): 914 × 914 Spallet = 914 914 = 835396 mm 2 0.835396 m 2
- Khối lượng đậu nành trong 1 tháng (25 ngày):
- Khối lượng đậu nành : 20875.14 25 = 521878 kg
Số pallet cần dùng là: = 652.35 653 cái pallet
Số pallet cần dùng cho kho nguyên liệu chính là: 653 cái
Chọn hệ số đường đi là 2 mét, xếp 6 pallet vào 1 tầng và thời gian lưu kho là 1 tháng
Tổng diện tích kho chứa là: 0.835396 + 2 = 92.9 m 2
Kho chứa nguyên liệu phụ
- Đường: 7685.22 25 = 192130 kg/tháng Chọn 240 cái pallet
- Maltodextrin: 64.04 25 = 1601 kg/tháng Chọn 2 cái pallet
- Dioxyd silic (E551): 64.04 25 = 1601 kg/tháng Chọn 2 cái pallet
- Hương liệu: 6.404 25 = 160 kg/tháng Chọn 1 cái pallet
- Chọn hệ số đường đi là 2 mét, xếp 6 pallet vào 1 tầng và thời gian lưu kho là 1 tháng
Tổng diện tích kho chứa nguyên liệu phụ: 0.835396 + 2 = 36.1 m 2
Bảng 10: Tổng kết năng suất và diện tích của tổng số thiết bị
- Thiết bị đầu vào cách tường, giữa 2 thiết bị cách nhau 2m
- Các thiết bị cách tường: 1.6m và lối đi 2m
Công thức tính diện tích sản xuất là tổng diện tích thiết bị cộng với tích của khoảng cách từ tường đến thiết bị và lối đi với khoảng cách giữa các tường và thiết bị, cũng như giữa các thiết bị với nhau.
Các phòng khác trong phân xưởng
- Nhà ăn và sinh hoạt: 16 m 2
- Chọn hệ thống đường đi là 1.8 m
Tổng diện tích các phòng = (15 + 15 + 16) 1.8 = 82.8 m 2
Bảng 11: Tổng diện tích phân xưởng sản xuất
STT Khu vực Diện tích (m 2 )
2 Kho chứa nguyên liệu chính 92.9
3 Kho chứa nguyên liệu phụ 36.1
Chi phí điện nước
Bảng 12: Tổng kết công suất của các thiết bị
STT Thiết bị Công suất tiêu thụ
Công suất tiêu thụ điện cho
Bảng 13: Chi phí điện sản xuất
STT Thiết bị Chi phí/giờ Chi phí/ca Chi phí/năm
Giá nước: 13.200 đồng/m 3 0.0132 đồng/lít [20]
Bảng 14: Chi phí nước sản xuất
Bộ phận Chi phí/ca Chi phí/tháng Chi phí/năm
Nước cấp vào thiết 544.406 27.220.300 326.643.600 bị nghiền ướt
Nước cấp vào thiết bị ngâm 262.823 13.141.150 157.693.800
Chi phí nguyên liệu
1 ca Đơn giá (VNĐ/kg)
Chi phí sản xuất 1 ca (VNĐ)
Chi phí sản xuất 1 tháng (VNĐ)
1 năm (VNĐ) Đậu nành 20875.14 13.500 281.814.390 14.090.719.500 169.088.634.000 Đường 7685.22 13.000 9.986.860 499.343.000 5.992.116.000
Hương đậu nành tự nhiên 6.404 400.000
Chi phí nhân công
Bảng 15: Nhân công sản xuất trực tiếp
T Công đoạn Số công nhân/ngày
Chi phí lương tháng/người/ca (VNĐ)
Tổng chi phí lương/tháng (VNĐ)
Tổng chi phí lương/năm (VNĐ)
Bảng 16: Nhân công sản xuất gián tiếp
Phòng Chức vụ Số người Chi phí lương một tháng (VNĐ)
Chi phí lương mỗi năm (VNĐ)
Nhân viên kho, các phân xưởng 6 42.000.000 504.000.000
STT Bộ phận Số lượng nhân viên
Lương dự kiến (VNĐ)/năm
1 Bộ phận sản xuất trực tiếp 20 1.752.000.000
2 Bộ phận sản xuất gián tiếp 42 4.488.000.000
Vốn đầu tư (Chi phí mặt bằng)
- Giá mặt bằng: 9 USD/m 2 205.695 VNĐ/m 2 (Khu công nghiệp Mỹ Phước III)
- Thời gian hoạt động: 50 năm
Giá thuê mặt bằng cho 1 tháng = 205.695 600 = 123.417.000 VNĐ/m 2 /tháng
Giá thuê mặt bằng cho 1 năm = 123.417.000 12 = 1.481.004.000 VNĐ/m 2 /năm
Giá thuê mặt bằng trong 50 năm = 1.481.004.000 50 = 74.050.200.000 VNĐ/m 2 /
Chi phí xây dựng phân xưởng
- Chủ đầu tư: Công ty trách nhiệm hữu hạn thép QSB
- Xây dựng phân xưởng thép đã bao gồm:
+ Cột bê tông cốt thép
+ Tường 220 xây cao 4m, cửa chớp tôn
- Chi phí xây dựng phân xưởng:
Tổng diện tích phân xưởng đơn giá = 550.7 2.200.000 = 1.211.540.000 VNĐ
Chi phí đầu tư thiết bị
Bảng 18: Chi phí thiết bị
STT Thiết bị Số lượng Chi phí thiết bị (VNĐ)
Chi phí ngoài sản xuất (giả định)
- Chi phí vận chuyển nguyên liệu: 50.000.000 VNĐ/tháng
- Chi phí vận chuyển sản phẩm đến các kênh bán hàng: 100.000.000 VNĐ/tháng
- Chi phí marketing: 300.000.000 VNĐ/tháng
- Chi phi đào tạo: 20.000.000 VNĐ/tháng
Tổng chi phí khác = 470.000.000 VNĐ/tháng
Giá thành sản phẩm
Tổng chi phí sản xuất bao gồm nhiều yếu tố quan trọng như chi phí nguyên liệu, tổng chi phí tiêu thụ năng lượng, tổng tiền lương cho lao động, chi phí vận chuyển nguyên liệu, chi phí ngoài sản xuất và chi phí mặt bằng Mỗi thành phần này đóng góp vào việc xác định tổng chi phí sản xuất, giúp doanh nghiệp quản lý tài chính hiệu quả hơn.
- Giá bán sỉ: 3.000 VNĐ/gói
- Giá bán lẻ: 4.000 VNĐ/gói
- Giả sử vay vốn: 6.000.000 đồng lãi xuất ngân hàng 0.8%
- Dự kiến doanh thu 1 tháng:
+ Doanh thu bán lẻ: 10.406.250 4.000 = 41.625.000.000 VNĐ
+ Doanh thu bán sỉ: 24.281.250 3.000 = 72.843.750.000 VNĐ
- Tổng doanh thu trong 1 tháng:
- Thuế GTGT = (VAT 10%) doanh thu trong 1 tháng
- Thuế GTGT = (VAT 10%) nguyên liệu cho 1 tháng
- Tổng thuế đóng cho nhà nước:
- Tổng vốn đầu tư cố định = Chi phí mặt bằng + Chi phí xây dựng + Chi phí thiết bị 74.050.200.000 + 1.211.540.000 + 3.522.875.250 = 78.784.615.250 VNĐ
- Lãi suất ngân hàng = 0.8% 78.784.615.250 = 630.276.922 VNĐ
- Doanh thu thuần = tổng doanh thu – tổng thuế GTGT – lãi suất ngân hàng
Tổng giá thành sản xuất được tính bằng tổng hợp các chi phí như nguyên liệu, điện nước, nhân công, chi phí khác, mặt bằng, xây dựng và thiết bị Cụ thể, tổng chi phí này là 51.550.982.500 đồng cho nguyên liệu, 191.503.850 đồng cho điện nước, 520.000.000 đồng cho nhân công, 470.000.000 đồng cho các chi phí khác và 123.417.000 đồng cho mặt bằng.
- Lợi nhuận gộp = doanh thu thuần – tổng giá thành sản xuất
- Thuế thu nhập doanh nghiệp = 25% lợi nhuận gộp
- Lợi nhuận thuần = lợi nhuận gộp – thuế thu nhập doanh nghiệp
- Thời gian thu hồi vốn = = = 2.6 tháng
Thời gian hoàn vốn ngắn khoảng 2,6 tháng
BAO BÌ
Lựa chọn chất liệu bao bì
6.1.1 Lựa chọn loại bao bì:
Để chọn lựa bao bì phù hợp cho sản phẩm sữa đậu nành hòa tan, cần xem xét các đặc điểm cơ bản của từng loại bao bì Việc phân tích này giúp xác định loại bao bì nào thực sự tối ưu và khả thi cho sản phẩm.
Để lựa chọn bao bì phù hợp cho sản phẩm thực phẩm, trước tiên cần phân loại và đánh giá các đặc điểm của từng loại bao bì Việc chọn bao bì phải dựa trên khả năng bảo quản thực phẩm lâu dài, đảm bảo an toàn không bị nhiễm bẩn và giữ nguyên giá trị dinh dưỡng Đồng thời, bao bì cũng cần mang lại giá trị thương phẩm cao và có chi phí sản xuất hợp lý Các loại bao bì có thể được phân loại theo vật liệu sử dụng.
Bao bì gỗ có ưu điểm như dễ sản xuất, dễ sử dụng và độ bền tương đối cao, đồng thời có khả năng tái sử dụng và vật liệu dễ khai thác Tuy nhiên, bao bì này cũng có nhược điểm như trọng lượng nặng, chịu ẩm kém, dễ cháy và dễ bị phá hoại bởi côn trùng Thông thường, bao bì gỗ được thiết kế dưới dạng hòm hoặc thùng chứa, thường được sử dụng làm lớp bao bì ngoài cùng với tính trang trí cao, bảo vệ các lớp bao bì bên trong, như chai rượu thủy tinh Đặc biệt, bao bì gỗ được làm từ các loại gỗ tốt như gỗ sồi, đặc biệt là gỗ sồi đỏ, có khả năng bảo quản rượu vang rất tốt và chống thấm nước, mặc dù giá thành khá cao, khoảng 17 triệu 500 nghìn VNĐ/m³.
Bao bì bằng kim loại là giải pháp khắc phục nhược điểm của bao bì gỗ, mặc dù có chi phí vật liệu cao và trọng lượng nặng Loại bao bì này thường được sử dụng cho các sản phẩm đặc biệt như chất dễ cháy, nổ, dễ bay hơi, chất độc hại và sản phẩm dạng lỏng, chẳng hạn như xăng, dầu, ôxy, hyđrô khí nén và thuốc trừ sâu Một ưu điểm nổi bật của bao bì kim loại là khả năng sử dụng nhiều lần.
Bao bì bằng giấy, carton và bìa hiện đang chiếm khoảng 70% thị phần bao bì trên toàn cầu và trong nước Loại bao bì này nổi bật với các đặc tính vật lý như khả năng chống ẩm, chịu xé, chịu gấp và va đập tốt Về mặt hóa học, nó bền với các chất hóa học, chịu nhiệt tốt, khó bắt lửa và có khả năng chống lại côn trùng, vi khuẩn Ngoài ra, bao bì này còn an toàn với người sử dụng vì không có mùi, không vị và không độc hại Về mặt tâm lý, bề mặt phẳng của nó dễ dàng cho việc in ấn và trang trí, đồng thời thuận tiện trong sử dụng Đặc biệt, loại bao bì này có khả năng tái chế, cho phép thu hồi vật liệu để sản xuất các loại bao bì khác.
Bao bì bằng thủy tinh và đồ gốm thường được sử dụng để chứa đựng các sản phẩm lỏng như dược phẩm, hóa chất, thực phẩm, rượu bia và nước giải khát Loại bao bì này không độc hại, không phản ứng với hàng hóa, và có độ cứng nhất định Tuy nhiên, chúng rất dễ vỡ khi bị va chạm hoặc rung xóc trong quá trình vận chuyển và xếp dỡ.
Bao bì hàng dệt chủ yếu được làm từ các loại sợi như đay, gai, vải và sợi nylon Đây là loại bao bì mềm, thường được sử dụng để chứa các sản phẩm dạng hạt rời Mặc dù có độ bền nhất định và dễ dàng trong việc chất xếp, nhưng bao bì này cũng dễ bị côn trùng gặm nhấm và gây ra bụi bẩn.
Bao bì bằng mây, nứa, tre đan thường được thiết kế dưới dạng giỏ, lẵng, thúng và rổ Loại bao bì này có độ cứng vừa phải, được làm từ nguồn vật liệu phong phú, dễ sản xuất và tiện lợi trong việc sử dụng Chúng thường được dùng để vận chuyển và chứa đựng các sản phẩm như rau quả và nhiều mặt hàng khác.
Bao bì nhân tạo được sản xuất từ các vật liệu như pôlime, cao su nhân tạo, màng chất dẻo và bao bì nhựa, thường kết hợp nhiều loại vật liệu khác nhau để tạo ra bao bì màng ghép Loại bao bì này đảm bảo yêu cầu về bảo quản và vận chuyển sản phẩm, đặc biệt trong ngành thực phẩm, nhờ vào độ bền cơ học cao và khả năng bảo vệ sản phẩm khỏi các tác nhân bên ngoài hiệu quả.
Dựa vào các đặc điểm đã phân tích, bao bì nhựa và kim loại đều có khả năng ứng dụng tốt cho sản phẩm sữa đậu nành dạng bột Tuy nhiên, bao bì nhựa nổi bật với lợi thế tiết kiệm chi phí sản xuất So với bao bì kim loại, bao bì nhựa là lựa chọn kinh tế hơn và phù hợp hơn cho sản phẩm sữa đậu nành hòa tan, trong khi bao bì kim loại không thực sự cần thiết.
Kết luận, việc sử dụng bao bì nhựa hàn kín là lựa chọn tốt nhất, vì nó đáp ứng đầy đủ các yêu cầu đề ra Nhóm đã chọn loại bao bì màng ghép cho sản phẩm sữa đậu nành dạng bột với những đặc điểm nổi bật.
Bao bì màng ghép được tạo thành từ sự kết hợp của nhiều loại màng khác nhau, mỗi loại mang những chức năng và đặc điểm riêng biệt Mục đích chính của bao bì này là cung cấp độ bền cao, tối thiểu 2 năm, phù hợp cho việc đóng gói các sản phẩm có thời gian sử dụng lâu dài Ngoài ra, bao bì màng ghép còn có khả năng chống lại hơi nước, bụi bẩn, và các tác nhân vật lý, hóa học.
Bao bì mịn màng với bề mặt in nhiều màu sắc và bản in sắc nét là công cụ hiệu quả giúp tăng cường sức tiêu thụ và lợi nhuận cho doanh nghiệp.
Túi màng ghép có cấu tạo đa dạng, bao gồm các tỷ lệ và thành phần vật liệu như nhựa, nhựa/nhôm, nhựa/nhôm/giấy, phù hợp với mục đích sử dụng và sản phẩm bên trong Việc ghép các lớp vật liệu lại với nhau giúp giảm thiểu nhược điểm và tối ưu hóa ưu điểm của từng loại vật liệu đơn lẻ.
Với sự phát triển của nền kinh tế xã hội, nhiều sản phẩm mới được ra mắt và xuất khẩu, khiến việc chọn bao bì màng ghép trở thành ưu điểm hàng đầu cho các doanh nghiệp Mặc dù giá thành của bao bì này cao hơn so với các loại bao bì thông thường, nhưng những lợi ích mà nó mang lại đã dễ dàng thuyết phục khách hàng chấp nhận.
