Tài liệu Bài tiểu luận- thiết kế nhà máy mứt dâu

Tiểu luận môn Cơ sở thiết kế nhà máy thực phẩm Đề tài: Thiết kế nhà máy mứt dâu GVHD: Cô Vũ Thị Hoan Nhóm thực hiện: ĐHTP4 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan sản phẩm mứt quả - Mứt quả là các sản phẩm chế biến từ quả tươi hoặc từ quả bán chế phẩm (purê quả, nước quả, quả sunfit hoá) nấu với đường đến độ khô 65-70%. - Đường cho vào mứt quả không chỉ để tăng vị ngọt mà còn để bảo quản sản phẩm. Tế bào vi sinh vật ở trạng thái co nguyên sinh nên bị ngừng hoạt động. Vì vậy nhiều loại mứt nấu xong có thể không cần thanh trùng. Một số loại mứt khác có độ khô thấp hơn cần phải thanh trùng với thời gian ngắn, chủ yếu để diệt nấm men, nấm mốc, chủ yếu để diệt nấm men, nấm mốc, còn vi khuẩn không phát triển ở trong mứt quả, là môi trường có độ acid cao. - Phần lớn các loại mứt cần có độ đông nhất định. Chất tạo đông có sẵn trong quả là pectin. Trường hợp cần tăng độ đông của sản phẩm, người ta pha thêm pectin bột, pectin cô đặc, agar-agar (thạch) hoặc các loại quả giàu pectin (như táo). - Agar-agar chế biến từ rau câu, có độ đông cao, với nồng độ 0,2% nó đã có khả năng làm đông, không cần phải có đường và acid. Nếu đun nóng lâu trong môi trường acid, độ đông của agar-agar bị giảm. Agar-agar ít tan trong nước lạnh, nhưng nó hút nước và nở ra, trong nước nóng nó tạo thành dung dịch keo và tạo đông. - Pectin chỉ có tác dụng tạo đông trong môi trường acid, vì các keo pectin mang điện tích âm bị các ion H+ của môi trường acid trung hoà và đông tụ. Pectin đông tốt trong môi trường có độ acid khoảng 1% tương ứng với chỉ số pH từ 3,2 đến 3,4. Đường cho vào mứt cũng có tác dụng tăng độ đông. Nồng độ đường trong mứt cần đạt gần nồng độ khoảng 55 - 60%. - Trong quá trình tồn trữ, mứt dần dần bị vữa, thoạt đầu ở trên mặt rồi lan dần ra. Nếu bảo quản ở nhiệt độ thấp, sản phẩm có độ pH dưới 2,8 và có nhiều tạp chất, hoặc bị tác động cơ học, mứt càng chóng bị vữa hơn. - Mứt quả được chế biến ở nhiều dạng, có thể phân loại thành các dạng sau: • Mứt đông • Mứt rim • Mứt nhuyễn • Mứt khô • Mứt miếng đông • Mứt đông - Mứt dâu thuộc loại mứt nhuyễn dạng jam, sử dụng cả thịt quả và nước quả để làm nguyên liệu. Tổng quan nguyên liệu cần dùng cho sản phẩm mứt dâu là: - Dâu tây (sử dụng cả thịt quả nécta và pureé dịch nước quả) 1 Tiểu luận môn Cơ sở thiết kế nhà máy thực phẩm Đề tài: Thiết kế nhà máy mứt dâu GVHD: Cô Vũ Thị Hoan Nhóm thực hiện: ĐHTP4 - Pectin để tạo độ đông do bản thân dâu tây không có hàm lượng pectin cao. - Đường giúp tạo vị ngọt và làm tăng hàm lượng chất khô, bảo quản và góp phần tạo độ đông. - Acid giúp tạo pH tối ưu hỗ trợ cho pectin. 1.2. Tổng quan nguyên liệu 1.2.1. Dâu - Dâu tây (danh pháp khoa học: Fragaria) hay còn gọi là dâu đất là một chi cây thuộc họ Hoa hồng (Rosaceae) cho quả được nhiều người ưa chuộng. Dâu tây xuất xứ từ châu Mỹ và được các nhà làm vườn châu Âu cho lai tạo vào thế kỷ 18 để tạo nên giống dâu tây được trồng rộng rãi hiện nay. - Quả dâu tây là một loại quả giả; nghĩa là phần cùi thịt không phải bắt nguồn từ các bầu nhụy (là các "hạt" mà người thông Hình – Dâu tây thường nhìn thấy, trên thực tế chúng là một dạng quả bế) mà từ cái móc ở đáy của phần cuống để giữ các bầu nhụy. Từ quan điểm của thực vật học, các hạt là quả thật sự của thực vật, và phần cùi thịt mọng nước của dâu tây là các mô đế hoa bị biến đổi. Nó có màu xanh lục ánh trắng khi còn non và trở thành màu đỏ (ở phần lớn các loài) khi chín. Bảng – Thành phần hóa học của dâu tây - Quả dâu tây thường được sử dụng để làm các món tráng miệng. Dâu tây giàu vitamin C và là nguồn cung cấp dồi dào các chất flavonoit cần thiết cho cơ thể. - Trong quả dâu có chứa nhiều loại vitamin như vitamin A, B1, B2… đặc biệt là hàm lượng vitamin C và đường fructose đều rất cao, bên cạnh đó hàm lượng chất khoáng như K, Na, Fe... cũng rất phong phú, cho nên ăn nhiều dâu tây giúp thúc đẩy chuyển hóa các chất trong 2 Tiểu luận môn Cơ sở thiết kế nhà máy thực phẩm Đề tài: Thiết kế nhà máy mứt dâu GVHD: Cô Vũ Thị Hoan Nhóm thực hiện: ĐHTP4 cơ thể, làm máu huyết lưu thông, đồng thời có tác dụng trấn tĩnh an thần, tăng sức đề kháng, chống nhiễm trùng, nhiễm độc, cảm cúm và chống stress. Với người hút thuốc lá hay người hít thuốc lá thụ động, các acid hữu cơ có trong dâu tây có hiệu quả giảm nhẹ tác hại của thuốc lá cho cơ thể. Bảng – Thành phần dinh dưỡng của quả dâu tây 1.2.2. Đường - Đường cho vào phải lớn hơn 50% so với khối lương nguyên liệu. Đường giúp tạo gel tốt, tạo vị ngọt cho sản phẩm, ngăn chặn sự phát triển cuả vi sinh vật trong quá trình bảo quản. Nên sử dụng đường cát trắng, không sử dùng đường vàng làm ảnh hưởng đến màu sắc và mùi cuả sản phẩm. Loại đường sử dụng cho sản phẩm mứt dâu là saccharose. - Có thể thay một phần đường bằng siro đường hoặc mật ong có màu sáng. Tuy nhiên không được thay thế hoàn toàn vì sẽ làm che mất hương tự nhiên cuả quả dâu. 1.2.3. Pectin - Pectin là thành phần tự nhiên có sẵn trong trái dâu, được hình thành do sự thuỷ phân Protopectin trong quá trình chín cuả quả dâu. Pectin là thành phần quan trọng để hình thành gel. Pectin tạo gel tốt nhất khi quả vừa chín tới, ở quả chưa chín hoặc chín quá sẽ rất khó tạo gel. Lượng pectin trong dâu thường có hàm lượng thấp, do đó khi chế biến phải bổ sung thêm pectin. 3 Tiểu luận môn Cơ sở thiết kế nhà máy thực phẩm Đề tài: Thiết kế nhà máy mứt dâu GVHD: Cô Vũ Thị Hoan Nhóm thực hiện: ĐHTP4 - Sử dụng pectin cho mứt đông có các ưu điểm: • Có thể sử dụng trái dâu chưa chín tới hoặc chín quá đưa vào sản xuất.Việc bổ sung pectin có thể khắc phục được độ chín cuả trái dâu không thích hợp.Nhờ đó quá trình sản xuất ít phụ thuộc vào mùa vụ. • Rút ngắn thời gian nấu trong quá trình chế biến.Chủ động hơn trong sản xuất. • Hiệu quả sản xuất cao. - Mã số quốc tế cuả Pectin là E440 - Một số loại pectin thương phẩm: Pectin DE Đặc tính Ứng dụng CF201 68-72% Tạo gel nhanh SS>58%,p H 2.9-3.3 CF301 65-70% Tạo gel vưà SS>58%,p H 2.9-3.3 CF401 60-64% Tạo gel chậm SS>58%,p H 2.9-3.3 CF501 56-62% Tạo gel rất chậm SS>58%,p H 2.9-3.3 SS : Độ đường DE : chỉ số dextrin 1.2.4. Acid - Acid cũng là thành phần quan trong trong việc hình thành gel cho sản phẩm. Trong dâu có môt lượng acid đáng kể, tuy nhiên cần thêm vào một lượng acid để đưa p H 3-3.5, pH thích hợp để tạo gel của pectin. 4 Tiểu luận môn Cơ sở thiết kế nhà máy thực phẩm Đề tài: Thiết kế nhà máy mứt dâu GVHD: Cô Vũ Thị Hoan Nhóm thực hiện: ĐHTP4 CHƯƠNG 2 LẬP LUẬN KINH TẾ 2.1. Nguyên tắc chọn địa điểm xây dựng nhà máy - Nhà máy mứt dâu được xây dựng gần nguồn nguyên liệu: nguyên liệu sử dụng là dâu tươi. Độ chín của dâu và các chỉ tiêu vệ sinh, cảm quan là yếu tố cần quan tâm. Do đó, cần chọn địa điểm xây dựng nhà máy gần vùng nguyên liệu để đảm bảo độ tươi chín của nguyên liệu. - Diện tích khu đất chọn phải rộng, thoáng, có tiềm năng phát triển kinh tế - Nhà máy phải được đặt gần mạng lưới giao thông quốc gia, gần đường bộ, đường sắt, sân bay, cảng... để tiện cho việc vận chuyển và tiêu thụ sản phẩm. Mặt khác, các nguyên liệu phụ như đường, pectin, acid citric cũng cần được thu mua, vận chuyển từ các vùng khác nên yếu tố giao thông cần chú trọng. - Nhà máy phải được đặt gần nơi cung cấp nhiên liệu, khí đốt, điện, nước... - Nhà máy phải đặt gần khu dân cư để tận dụng được một nguồn lao động dồi dào. - Địa hình khu đất phải bằng phẳng, không bị đọng nước lại vào mùa mưa, thoát nước dễ dàng. Khí hậu của vùng đó phải phù hợp với tình hình sản xuất của nhà máy. - Phải đảm bảo vấn đề về môi trường, an ninh trật tự và quốc phòng. - Nơi xây dựng nhà máy phải được sự cho phép và ủng hộ của các cơ quan địa phương. 2.2. Phương pháp lựa chọn địa điểm 2.2.1. Phân tích nhân tố lựa chọn địa điểm a. Mục đích xây dựng nhà máy - Mứt dâu là một sản phẩm chủ yếu được sản xuất theo quy mô hộ gia đình với năng suất thấp. Tốc độ đô thị hóa tăng nhanh, dân số phát triển mạnh, nhịp sống hiện đại đòi hỏi sự thay đổi trong tập quán ăn uống, thói quen sử dụng các sản phẩm ăn liền, thực phẩm chế biến sẵn ngày càng phổ biến. Do đó, mứt quả nói chung, mứt dâu nói riêng cũng đóng góp một vị trí quan trọng trong việc đa dạng hóa các sản phẩm chế biến sẵn. - Theo xu thế công nghiệp hóa và chính sách phát triển của nhà nước, cố gắng đưa nhà máy xây dựng ở địa điểm các KCN. Lợi ích của KCN là tiết kiệm chi phí xây dựng các công trình phụ, được hỗ trợ về thuế, giá xây dựng, nguồn lao động và cơ sở điện, nước... 5 Tiểu luận môn Cơ sở thiết kế nhà máy thực phẩm Đề tài: Thiết kế nhà máy mứt dâu - GVHD: Cô Vũ Thị Hoan Nhóm thực hiện: ĐHTP4 Xây dựng nhà máy mứt dâu giúp giải quyết việc làm, đa dạng hóa sản phẩm, đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng trong thời đại mới. b. Các nhân tố chính ảnh hưởng quyết định đến việc xây dựng nhà máy - Nguồn nguyên liệu - Giao thông vận tải - Nguồn lao động - Thị trường tiêu thụ sản phẩm - Địa hình và đặc điểm khu đất - Nguồn Điện - nước c. Phương pháp đánh giá việc cho điểm Bảng - Đánh giá mức độ quan trọng của các nhân tố Nhân tố chính Nguồn nguyên liệu Giao thông vận tải Nguồn lao động Thị trường tiêu thụ Địa hình và đặc điểm khu đất Nguồn điện Nguồn nước TV1 9 8 7 9 5 7 8 TV2 8 8 8 8 5 7 8 TV3 8 7 7 7 6 6 7 TV4 9 7 8 8 7 5 8 TV5 8 9 6 7 7 7 8 TỔNG 42 39 36 39 30 32 39 % 16 15 14 15 12 12.5 15 Bảng - Giá trị ảnh hưởng của từng nhân tố Các nhân tố chính 1. Nguồn nguyên liệu (16%) 2. Giao thông vận tải (15%) 3. Nguồn lao động (14%) 4. Thị trường tiêu thụ (15%) 5. Đặc điểm khu đất (12%) 6. Nguồn điện (12.5%) 7. Nguồn nước (15%) Các yếu tố ảnh hưởng Khoảng cách đến vùng nguyên liệu chính (13%) Khoảng cách đến vùng nguyên liệu phụ (3%) Đường thủy (5%) Đường bộ (10%) Giá thuê lao động (7%) Vùng tuyển lao động (7%) Khoảng cách đến thị trường tiêu thụ (11%) Cạnh tranh (4%) Cấu trúc nền đất (9%) Lũ lụt (3%) Qua mạng lưới chung (10.5%) Qua trạm phát riêng (2%) Giá nước cấp (5%) 6 Tiểu luận môn Cơ sở thiết kế nhà máy thực phẩm Đề tài: Thiết kế nhà máy mứt dâu GVHD: Cô Vũ Thị Hoan Nhóm thực hiện: ĐHTP4 Đặc điểm của nguồn nước (10%) 2.2.2. Thu thập thông tin a. Địa điểm 1: KCN Biên Hòa II Bảng – Thông tin về KCN Biên Hòa II Đặc điểm Vị trí địa lý Khoảng cách đến các vị trí quan trọng Chi tiết - Thuộc địa bàn tỉnh Đồng Nai, một trong các vùng kinh tế trọng điểm phía Nam và là địa phương tập trung rất nhiều KCN của cả nước. - Nằm trên quốc lộ 1A thuộc phường Long Bình, Thành phố Biên Hòa, tỉnh Đồng Nai. Nằm giáp với Trung tâm Siêu thị BigC. - Phía Tây Bắc giáp Quốc lộ 1. - Phía Đông Bắc giáp Quốc lộ 15A. - Phía Tây Nam giáp Quốc lộ 51 (giao lộ Đồng Nai – Tp.Hồ Chí Minh – Vũng Tàu). - Cách thành phố Biên Hòa 5 km. - Cách Tp.HCM khoảng 25 km về hướng Đông Bắc. - Cách Tp.Vũng Tàu khoảng 90 km. - Cách Cảng Phú Mỹ 44 km. - Cách Cảng Sài Gòn 30 km. - Cách Cảng Đồng Nai 2 km. - Cách Ga Sài Gòn 28 km. b. Địa điểm 2: KCN Biên Hòa I Bảng – Thông tin về KCN Biên Hòa I Đặc điểm Vị trí địa lý Diện tích Khoảng cách đến các vị trí quan trọng Chi tiết - Thuộc tỉnh Đồng Nai, một trong các vùng kinh tế trọng điểm phía Nam và là địa phương tập trung rất nhiều khu công nghiệp của cả nước. - Một mặt giáp Quốc lộ 1, tuyến giao thông Bắc – Nam và điểm giao lộ giữa Đồng Nai – Tp. Hồ Chí Minh – Vũng Tàu. - 335 ha - Cách thành phố Biên Hòa 5 km. - Cách thành phố Hồ Chí Minh 25 km. - Cách Sân bay quốc tế Tân Sơn Nhất 30 km. - Cách Cảng Phú Mỹ 44 km. - Cách Cảng Sài Gòn 30 km. - Cách Cảng Ðồng Nai 2 km. - Cách Ga Sài Gòn 28 km. 7 Tiểu luận môn Cơ sở thiết kế nhà máy thực phẩm Đề tài: Thiết kế nhà máy mứt dâu Giao thông Cấp điện Cấp nước Xử lý nước thải GVHD: Cô Vũ Thị Hoan Nhóm thực hiện: ĐHTP4 Đường giao thông và đường nội bộ hoàn chỉnh. Hai trạm biến áp 40 MVA từ lưới điện quốc gia Công suất cung cấp nước khoảng 25.000 m3/ngày đêm. Hiện tại nước thải từ Khu công nghiệp Biên Hoà I được thu gom về Trạm bơm và đưa về xử lý tại Nhà máy xử lý nước thải Biên Hoà II. c. Địa điểm 3: KCN Mỹ Phước III Bảng – Thông tin về KCN Mỹ Phước III Đặc điểm Vị trí địa lý Khoảng cách đến các vị trí quan trọng Diện tích Hướng gió Điều kiện sản xuất (các công trình phụ) Giao thông Chi tiết - Nằm ở phía Bắc tỉnh Bình Dương. - Nằm trên tuyến giao thông chính vừa mới mở rộng 06 làn xe (Quốc Lộ 13) nối liền Bình Dương - Trung tâm TP.HCM, sân bay và cảng biển. - Cách Thị xã Thủ Dầu Một 18 km. - Cách thành phố Hồ Chí Minh 38 km. 6.200 ha Đông Nam - Nhà máy xử lý nước thải giai đoạn 1: 4.000m3/ngày đêm đạt tiêu chuẩn - Cung cấp điện, nước, bưu chính viễn thông liên lạc theo giá gốc do nhà nước qui định. - Nhà ở công nhân được xây dựng hoàn chỉnh. - Trụ sở Hải Quan tại KCN. - An ninh trật tự 24/24, có đội phòng cháy, chữa cháy do lực lượng chuyên nghiệp đảm nhận, trang thiết bị chữa cháy hiện đại. - Đường nội bộ: Toàn bộ hệ thống đường nội bộ rộng 25-62m (Mặt nhựa rộng 15 m và mỗi bên hành lang rộng 5 m) với tải trọng chịu lực tới 40-60 tấn/01xe tải. Thuận rất thuận tiện trong việc vận chuyển và phân phối sản phẩm. - Quốc lộ 13 kết nối các tuyết đường giao thông huyết mạch của toàn quốc. - Tuyết xe bus từ Tp.HCM đến trung tâm thị xã và nối trực tiếp với KCN, tạo điều kiện thuận lợi cho người lao động. - Dự án đường cao tốc Mỹ Phước- Tân Vạn (khởi công năm 2008), với quy mô 6 làn xe cho đường cao tốc, có bố trí đường chờ tránh nạn cho xe ôtô (Rộng khoảng 2m). Bảng – Bảng cho điểm lựa chọn các địa điểm Các nhân tố Mức đánh giá 8 Điểm Hệ Địa điểm Tiểu luận môn Cơ sở thiết kế nhà máy thực phẩm Đề tài: Thiết kế nhà máy mứt dâu GVHD: Cô Vũ Thị Hoan Nhóm thực hiện: ĐHTP4 số 1 2 39 39 3 1. Nguồn nguyên liệu Rất phù hợp Khoảng cách đến vùng nguyên Phù hợp Xa liệu chính Rất xa Phù hợp Khoảng cách đến vùng nguyên Xa liệu phụ Rất xa 2. Giao thông Rất thuận lợi Đường thủy Thuận lợi Không thuận lợi Rất thuận lợi Đường bộ Thuận lợi Không thuận lợi 3. Nguồn lao động Cao Giá thuê lao động Chấp nhận được Rẻ Gần Vùng tuyển lao động Trung bình Xa 4. Thị trường tiêu thụ Rất thuận lợi Khoảng cách đến thị trường Thuận lợi tiêu thụ Không thuận lợi Rất thuận lợi Cạnh tranh Thuận lợi Không thuận lợi 5. Đặc điểm khu đất Rất thuận lợi Cấu trúc nền đất Thuận lợi Không thuận lợi Có khả năng Lũ lụt Ít khả năng Không 6. Nguồn điện Rất thuận lợi Qua mạng lưới chung Thuận lợi Ít thuận lợi Thấp Qua trạm phát riêng Trung bình (chi phí xây dựng) Cao 9 4 3 2 1 3 2 1 3 2 1 3 2 1 1 2 3 3 2 1 3 2 1 3 2 1 3 2 1 1 2 3 3 2 1 3 2 1 13 26 9 9 3 6 15 15 5 5 30 10 7 20 14 14 21 21 20 21 7 14 33 33 11 11 12 4 8 8 27 9 18 18 9 9 21 21 3 9 31.5 10.5 6 2 6 4 Tiểu luận môn Cơ sở thiết kế nhà máy thực phẩm Đề tài: Thiết kế nhà máy mứt dâu GVHD: Cô Vũ Thị Hoan Nhóm thực hiện: ĐHTP4 7. Nguồn nước Cao Giá nước cấp Trung bình Rẻ Rất phù hợp Đặc điểm nguồn nước Phù hợp Phải qua xử lý Tổng điểm Thứ tự và địa điểm được chọn 1 2 3 3 2 1 5 5 10 10 30 10 282.5 1 20 20 241 2 194 3 Dựa trên bảng đánh giá điểm, địa điểm được chọn để xây dựng nhà máy là KCN Biên Hòa II. Hình – Bản đồ KCN Biên Hòa II 10 Tiểu luận môn Cơ sở thiết kế nhà máy thực phẩm Đề tài: Thiết kế nhà máy mứt dâu GVHD: Cô Vũ Thị Hoan Nhóm thực hiện: ĐHTP4 CHƯƠNG 3 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MỨT DÂU Nguyên liệu Vận chuyển, tiếp nhận Quả xanh Phân loại Bảo quản Rửa Phế phẩm Chần Xay nhỏ, nghiền Saccharos e Pectin Cô đặc Lọ thủy tinh Rót lọ Xử lý Acid Citric Dán nhãn, bao gói Sản phẩm Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất mứt dâu 11 Tiểu luận môn Cơ sở thiết kế nhà máy thực phẩm Đề tài: Thiết kế nhà máy mứt dâu 3.1. GVHD: Cô Vũ Thị Hoan Nhóm thực hiện: ĐHTP4 Nguyên liệu - Dâu nguyên liệu là loại Fragaria ananassa. Dâu đạt tiêu chuẩn để sản xuất: kích cỡ vừa, vừa chín tới, màu đỏ đều, đảm bảo cảm quan, an toàn thực phẩm. - Hỗn hợp đường và pectin sử dụng theo tỷ lệ 50:1. Lượng đường sử dụng thường tính theo khối lượng dâu nguyên liệu, tỷ lệ đường: dâu thường vào khoảng 1:2. Tùy theo độ chín của dâu, lượng đường sẽ thay đổi. Lượng dâu chín đủ tiêu chuẩn sản xuất phải đạt tối thiểu 97% lượng nguyên liệu thu vào (tối đa là 3% dâu chưa đạt độ chín). 3.2. Vận chuyển, tiếp nhận và bảo quản nguyên liệu - Mục đích: Nguyên liệu được đảm bảo chất lượng tốt nhất trước khi đưa vào sản xuất. - Cơ sở quy trình: o Vận chuyển: Dâu được vận chuyển từ Đà Lạt bằng xe tải. Dâu được đựng trong sọt xốp, không xếp dâu quá dày, quá chặt vì làm dâu bị giập. Chú ý tạo điều kiện thoáng khí để hạn chế quá trình hô hấp, giữ được độ tươi của dâu. o Tiếp nhận: Dâu được phân loại thành 2 nhóm: quả chín đưa vào sản xuất, quả còn xanh sẽ được đưa vào dự trữ (tránh làm đình trệ sản xuất). Dâu nguyên liệu phải đạt các chứng nhận về vệ sinh an toàn (dư lượng thuốc bảo vệ thực vật, phân hóa học, v.v…). o Phân loại: Phân chia các quả dâu còn xanh theo từng độ chín cụ thể để có phương pháp bảo quản phù hợp. Các quả hư, thối, cuống quả cũng được loại ra trong quá trình này. Nguyên liệu dâu được trải lớp mỏng trên băng tải. Công nhân thực hiện thao tác phân loại bằng tay. Quá trình phân loại được thực hiện tuần tự: phân loại trái hư hỏng nhiều (có vết nứt, thâm, giập nát…) và quả đạt chất lượng. Sau đó, quả đạt chất lượng lại tiếp tục được phân loại theo độ chín. o Bảo quản: tùy theo độ chín mà bảo quản quả dâu ở nhiệt độ và thời gian phù hợp. - Thiết bị: Băng chuyền ống kim loại 12 Tiểu luận môn Cơ sở thiết kế nhà máy thực phẩm Đề tài: Thiết kế nhà máy mứt dâu GVHD: Cô Vũ Thị Hoan Nhóm thực hiện: ĐHTP4 Hình – Băng chuyền ống kim loại 3.3. Rửa nguyên liệu - Mục đích: Loại bỏ tạp chất, bụi bẩn, các vi sinh vật, thuốc trừ sâu, v.v… bám trên nguyên liệu. Sau khi rửa, hàm lượng vi sinh vật có thể giảm đi vài nghìn lần đến vài chục nghìn lần, lượng chất tạp cũng được giảm đáng kể. - Cơ sở quy trình: Nguyên liệu trải qua 2 giai đoạn là ngâm cho bở và rửa xối. Ngâm là quá trình làm cho nước thấm ướt nguyên liệu, các chất bẩn trương nước làm giảm lực bám lên quả dâu. Rửa xối là dùng tia nước (áp lực 2-3 at) phun lên nguyên liệu đã ngâm bở, kéo trôi các chất bẩn đi. - Thiết bị: Dâu là loại quả mềm, dễ bị giập nát nên thiết bị được đề xuất là máy rửa thổi khí. Nguyên liệu vào máy được kéo đi trên băng tải, qua thùng ngâm để ngâm cho bở, sau đó được xối nhẹ lại nhờ hệ thống vòi phun gắn ngay phía trên băng tải, trước khi ra khỏi máy. Không khí được quạt gió thổi vào thùng ngâm làm đảo trộn nguyên liệu trong nước, nhờ đó nguyên liệu va chạm với nhau và với nước, giúp chất bẩn hòa tan vào nước dễ dàng. - Yêu cầu kỹ thuật: Nguyên liệu rửa xong phải sạch, không dập nát vì như vậy sẽ tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển. Kiểm soát hàm lượng các chất dinh dưỡng trong nguyên liệu dễ hòa tan vào nước rửa như vitamin, đường, muối khoáng… bằng cách kiểm soát thời gian rửa và lượng nước rửa. Lượng nước sử dụng đề xuất là 0,7 – 1 lít/kg dâu. Chất lượng nước rửa phải đạt chỉ tiêu độ cứng không quá 20 mg/ml, không nhiễm sắt, có thể kết hợp clorua vôi để khử trùng (100mg/l) Hình – Máy rửa thổi khí 1 – Thùng ngâm; 2 – Băng tải; 3 – Quạt gió; 4 - Ống thổi khí 3.4. Chần - Mục đích: Quá trình chần bài khí cho quá trình cô đặc, làm mềm nguyên liệu, tăng tính thấm màng tế bào, khử trùng và vô hoạt hóa các enzyme và các hợp chất gây biến màu sản phẩm. - Cơ sở quá trình: Xử lý nhiệt sơ bộ ở trong nước có nhiệt độ 80-100oC trong thời gian từ 3 đến 5 phút. Sau khi chần cần làm nguội ngay để tránh biến đổi hóa sinh không như mong muốn. 13 Tiểu luận môn Cơ sở thiết kế nhà máy thực phẩm Đề tài: Thiết kế nhà máy mứt dâu GVHD: Cô Vũ Thị Hoan Nhóm thực hiện: ĐHTP4 - Thiết bị: Sử dụng thiết bị chần – làm nguội kiểu ngược dòng thiết kế IQB. Ở mỗi công đoạn đều có băng chuyền riêng, do đó, thực phẩm tránh bị giập nát do đảo trộn. Băng chuyền A tiếp nhận nguyên liệu, gia nhiệt bằng hệ thống phun nước nóng A, sau đó gia nhiệt trong bồn B. Sau khi vớt ra khỏi bồn B, dâu sẽ được giữ thành lớp dày ở băng chuyền C đến khi đạt được thời gian cần thiết. Cuối cùng dâu được làm nguội ở bồn D và kết thúc nhờ hệ thống phun tia nước lạnh E. Ưu điểm thiết bị này là quy tắc ngược dòng: nước ở bồn D chỉ cần gia nhiệt một ít là đã có thể sử dụng cho bồn B, tiết kiệm được nhiệt lượng và nước xử lý. Hình – Thiết bị chần làm nguội IQB kiểu ngược dòng 3.5. Nghiền - Mục đích: Làm nhỏ nguyên liệu đến kích thước yêu cầu để tăng hiệu suất cô đặc nhờ vào việc thu được dịch quả. - Cơ sở quá trình: Cắt nhỏ nguyên liệu, sau đó đem nghiền nhỏ. Chú ý thời gian xử lý không quá lâu để tránh làm biến chất nguyên liệu và mất chất dinh dưỡng. - Thiết bị: Sử dụng loại máy cắt nhỏ và máy đánh nhuyễn. Hình - Máy cắt nhỏ Thông số kỹ thuật: Điện áp: 220V hoặc 380V Sản lượng: 200 ~ 1000Kg/h Công suất: 3Kw/h Kích thước: 600 x 500 x 900(mm) Trọng lượng: 70Kg Hình – Máy đánh nhuyễn Thông số kỹ thuật: Model: KS-DS-350 Điện áp: 380V Sản lượng: 350Kg Công suất: 31.5Kw Kích thước: 2080 x 1350 x 2230(mm) Trọng lượng: 2800Kg 3.6. Cô đặc 14 Tiểu luận môn Cơ sở thiết kế nhà máy thực phẩm Đề tài: Thiết kế nhà máy mứt dâu GVHD: Cô Vũ Thị Hoan Nhóm thực hiện: ĐHTP4 - Mục đích: Phối trộn hỗn hợp bao gồm: nguyên liệu đã nghiền, đường, pectin, acid và gia nhiệt để cô đặc, thu được mứt dâu. - Cơ sở quá trình: Dâu sau khi nghiền nhuyễn sẽ có dạng dịch quả lẫn với thịt quả. Bổ sung thêm đường, pectin. Đường để làm tăng nồng độ chất tan, giúp mứt quả sau khi cô đặc có thể bảo quản lâu dài mà không dùng chất bảo quản. Pectin giúp tạo độ đông (gel) cho sản phẩm. Do pectin dễ bị phân hủy bởi nhiệt nên viêc tao gel phải được thực hiện ở cuối quá trình nấu. Đường và pectin được chia thành nhiểu phần cho vào dịch cô đặc để tránh hiện tượng pectin bị vón cục. Acid citric có chức năng chống oxi hóa, nghịch chuyển đường saccharose làm tăng độ ngọt, làm tăng pH của dịch cô đặc lên khoảng 2,5 – 3,3 để pectin tạo độ gel tốt nhất. Ta có thể thay thế acid citric bằng acid ascorbic, tuy nhiên acid ascorbic giá thành cao và dễ bị phân hủy bởi nhiệt. - Thiết bị: Sử dụng hệ thống cô đặc chân không 3 cấp tuần hoàn. Ưu điểm của loại thiết bị này là chuyên sử dụng cho các nguyên liệu nhạy nhiệt: hỗn hợp dịch quả cần cô đặc có hàm lượng đường cao, nếu không chú ý vấn đề nhiệt độ sẽ dẫn đến hiện tượng caramel hóa, gây biến màu, biến chất sản phẩm. Chú ý giữ nhiệt độ cô đặc ở khoảng 40 – 60 oC, áp suất 600 – 650mmHg. Hình – Thiết bị cô đặc chân không 3 cấp tuần hoàn Năng suất bay hơi: 1000 kg/h Tiêu hao hơi nước bão hòa: 700 kg/h Áp suất hơi: < 0.1 mpa Kích thước: 7 x 1.5 x 4 m Lượng nước làm mát: 18 T/h 3.7. Rót lọ - Mục đích: Đưa mứt dâu thành phẩm vào lọ thủy tinh bao bì. - Cơ sở quá trình: Quá trình được thực hiện ngay sau khi cô đặc. Nhiệt độ nóng sẽ dễ dàng rót lọ, cũng như hạn chế sự xâm nhiễm vi sinh vật. Lọ thủy tinh được khử trùng trước đó sẽ được cho rót mứt thành phẩm vào và đậy nắp. Quá trình ghép nắp sử dụng độ chân không 150-200 mmHg và phải thực hiện nhanh để đảm bảo vệ sinh công nghiệp. - Thiết bị: Mứt dâu từ hệ thống cô đặc được dẫn vào 1 bồn chứa. Tại đây, máy rót lọ kiểu xoay vòng sẽ phân phối sản phẩm vào lọ thủy tinh và đậy nắp. Lọ thủy tinh được xử lý trước đó ở phân xưởng xử lý lọ. Kích thước lọ sử dụng là loại 227g. 15 2.1. 2.2. Tiểu luận môn Cơ sở thiết kế nhà máy thực phẩm Đề tài: Thiết kế nhà máy mứt dâu GVHD: Cô Vũ Thị Hoan Nhóm thực hiện: ĐHTP4 Hình – Máy rót lọ kiểu xoay vòng 3.8. Dán nhãn, bao gói - Mục đích: Hoàn thiện sản phẩm, bao gói để phân phối ra thị trường. - Cơ sở quá trình: Sau khi rót lọ, sản phẩm được đưa qua bồn rửa nước lạnh với 2 mục đích: rửa sạch lọ, làm lạnh để đông đặc hoàn toàn. Các lọ mứt dâu được dán nhãn bằng hệ thống dãn nhãn. Nhãn lọ được in hạn sử dụng trước đó. Sau khi dán nhãn, sản phẩm được đưa vào thùng giấy hoặc gói thành từng lô hàng. - Thiết bị: Sử dụng băng chuyền và hệ thống vòi phun để rửa lọ. Hạn sử dụng được in bằng máy dập nhãn. Máy dán nhãn, dập date được bố trí ở kho thành phẩm. Sau thời gian bảo ôn, lô sản phẩm đạt yêu cầu mới được đem ra dán nhãn. Lưu ý: hạn sử dụng được in lên nhãn trước khi nhãn được dán lên lọ. 3.9. Sản phẩm 3.9.1. Yêu cầu cơ bản - Do sản phẩm được rót nóng nên lọ thường dùng là lọ thủy tinh. Lọ trong suốt để có thể quan sát được sản phẩm bên trong. Nhãn lọ phải đẹp mắt, nắp được vặn chặt, lượng mứt trong các lọ là đồng đều. 3.9.2. Chỉ tiêu chất lượng Chỉ tiêu hóa lý - Độ đồng nhất cao (>95%). - Sản phẩm có độ gel cao. Có thể thử bằng cách lật ngược lọ xuống, nếu sản phẩm bị chảy hoặc nhỏ giọt là không đạt yêu cầu. Chỉ tiêu hóa học - Nồng độ chất khô cao: 68 ± 1% 16 2.3. 2.4. Tiểu luận môn Cơ sở thiết kế nhà máy thực phẩm Đề tài: Thiết kế nhà máy mứt dâu GVHD: Cô Vũ Thị Hoan Nhóm thực hiện: ĐHTP4 - Hàm lượng acid: 6% - pH: 3,5 – 4,5 Chỉ tiêu cảm quan - Màu: màu đỏ tự nhiên, tương tự như màu quả nguyên liệu. Nếu sẫm màu hơn chứng tỏ đã bị caramel hóa khi cô đặc. - Độ trong: sản phẩm đồng nhất, trong, không bị vẩn đục, không để có bọt khí lẫn vào sản phẩm. - Mùi: mùi thơm tự nhiên của dâu. Không được để mùi sản phẩm bị át bởi mùi pectin hay mùi đường. - Vị: vị ngọt của đường hòa quyện với vị ngọt tự nhiên của dâu. Vị chua của acid thanh nhẹ, dễ chịu, không quá gắt. Chỉ tiêu vệ sinh, an toàn thực phẩm - Sản phẩm có độ đường cao, được rót lọ nóng và đậy kín khí nên rất ít bị nhiễm vi sinh vật. Do đó, không cần dùng phụ gia bảo quản hay chất ổn định. - Pectin là phụ gia sử dụng theo giới hạn GMP nên an toàn cho người sử dụng. - Hạn sử dụng thường thấy là 9 tháng. 3.9.3. Giá trị dinh dưỡng Bảng – Thành phần dinh dưỡng có trong 227g mứt dâu thành phẩm Chất béo 0.4g Chất béo bão hòa 0g Chất béo không bão hòa đa 0.2g Chất béo không bão hòa đơn 0.1g Cholesterol 0mg Na 41mg K 190mg Carbohydrat 187.4g Chất xơ 4.2g Protein 0.9g 17 Vit. A 15mcg Vit. B6 0.1mg Vit. C 71mg Ca 23mg Mg 16mg Fe 1 mg Tiểu luận môn Cơ sở thiết kế nhà máy thực phẩm Đề tài: Thiết kế nhà máy mứt dâu GVHD: Cô Vũ Thị Hoan Nhóm thực hiện: ĐHTP4 CHƯƠNG 4 CÂN BẰNG VẬT LIỆU 4.1. Số ca làm việc Mỗi ngày nhà máy hoạt động 2 ca: mỗi ca 6 tiếng: - Ca 1: 7h -13h - Ca 2: 13h -19h 4.2. Tính cân bằng vật chất cho 100kg nguyên liệu 100 kg nguyên liệu ban đầu gồm: 65.789kg dâu tươi + 32.895kg đường + 0.658kg pectin + 0.658kg acid citric Tỷ lệ dâu : đường = 2 : 1 Tỷ lệ đường : pectin = 50 : 1 Tỉ lệ pectin : acid = 1 : 1 Tính cân bằng vật chất cho phân xưởng Bảng thống kê giá trị tổn thất khi chế biến dâu (so với lượng nguyên liệu đầu vào) Tổn thất Tổn thất trong quá trình phân loại, loại cuống Tổn thất trong quá trình rửa Tổn thất trong quá trình chần Tổn thất trong quá trình nghiền nguyên liệu Tổng cộng Giá trị (%) 5 1.2 1 0.5 7.7 Bảng thống kê giá trị tổn thất khi phối trộn dâu và các nguyên liệu (so với lượng nguyên liệu đầu vào) Tổn thất Tổn thất trong quá trình cô đặc Tổn thất trong quá trình rót vào lọ, bao gói Tổng cộng 4.3. - Tính cân bằng vật chất theo năng suất Dâu tươi: 2 tấn - Đường: 1 tấn (tỉ lệ đường : dâu là 1:1) - Pectin: 0.02 tấn (tỉ lệ đường : pectin là 1:50) - Acid citric: 0.02 tấn (tỉ lệ pectin : acid là 1:1)  Tổng lượng nguyên liệu là: 2 + 1 + 0.02 + 0.02 = 3.04 tấn 18 Giá trị (%) 30 0.2 20.2 Tiểu luận môn Cơ sở thiết kế nhà máy thực phẩm Đề tài: Thiết kế nhà máy mứt dâu 4.3.1. GVHD: Cô Vũ Thị Hoan Nhóm thực hiện: ĐHTP4 Quá trình phân loại, loại cuống - Tổn thất: 5% - Nhập liệu: 2 tấn dâu - Thu được: 2 × (100% − 5%) = 1.9 (tấn) 4.3.2. Quá trình rửa - Tổn thất: 1.2% - Đầu vào: 1.9 tấn - Thu được: 1.9 − 2 × 1.2% = 1.876 (tấn) 4.3.3. Quá trình chần - Tổn thất: 1% - Đầu vào: 1.876 tấn - Thu được: 1.876 − 2 ×1% = 1.856 (tấn) 4.3.4. Quá trình nghiền nguyên liệu - Tổn thất: 0.5% - Đầu vào: 1.856 tấn - Thu được: 1.856 − 2 × 0.5% = 1.846 (tấn) 4.3.5. Quá trình cô đặc - Tổn thất: 30% - Đầu vào: 1.846 tấn dâu đã được nghiền, phối trộn với các nguyên liệu còn lại gồm: • Đường: 1 tấn • Pectin: 0.02 tấn • Acid citic: 0.02 tấn  Tổng lượng nguyên liệu đầu vào là: 1.846 + 1 + 0.02 + 0.02 = 2.886 tấn - Thu được: 2.886 − 2.886 × 30% = 2.0202 (tấn) 4.3.6. Quá trình rót vào lọ, bao gói 19 Tiểu luận môn Cơ sở thiết kế nhà máy thực phẩm Đề tài: Thiết kế nhà máy mứt dâu GVHD: Cô Vũ Thị Hoan Nhóm thực hiện: ĐHTP4 - Tổn thất: 0.2% - Đầu vào: 2.0202 tấn - Thu được: 2.0202 − 2.886 × 0.2% = 2.014428 (tấn) 4.4. Tiêu hao nguyên liệu theo thời gian sản xuất - 1 năm có 12 tháng làm việc, chia làm 4 quý - Mỗi quí có 3 tháng. - 1 tháng có 25 ngày sản xuất - 1 ngày có 2 ca làm việc. - 1 ca có 6 giờ làm việc - Khối lượng mứt thực tế trong một ngày sản xuất được: 2020.2 tấn (2020.2kg) mứt dâu dạng jam. - Đóng thành hũ loại 227gram (0.227kg). - Thành phẩm được 2020.2 ≈ 8899 (hũ). 0.227 - Khối lượng mứt sản xuất trong một tháng: 2.0202 × 25 = 50.505 (tấn) - Thời gian sản xuất một mẻ mứt mất 6 giờ - Số mẻ nấu trong một ngày: 2 mẻ - Lượng mứt thu được ở một mẻ sản xuất: 2.0202/2 = 1.0101 (tấn) - Số mẻ sản xuất trong một năm : 2 × 300 = 600 (mẻ) - Năng suất nhà máy trong một năm là Q = 1.0101 × 600 = 606.06 (tấn/năm) Bảng tổng kết lượng nguyên liệu tổn thất theo ngày, tháng, năm Ngày (2 ca) Nguyên liệu 3.04 tấn Sản phẩm 2.0202 tấn Tạp chất, phế phẩm 1.0198 tấn Tháng (25 ngày) 76 tấn 50.505(tấn) 25.495 tấn 20 Năm (12 tháng) 912 tấn 606.06 tấn 305.94 tấn