Tài liệu Thiết kế nhà máy chế biến rau quả, gồm 2 sản phẩm nước dứa cô đặc với năng suất 48 tấn nguyên liệu ca và chip khoai tây với năng suất 24 tấn nguyên liệu ca

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HÓA THIẾT KẾ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN RAU QUẢ GỒM 2 MẶT HÀNG: - NƯỚC DỨA CÔ ĐẶC NĂNG SUẤT 48 TẤN NGUYÊN LIỆU/CA. - CHIP KHOAI TÂY NĂNG SUẤT 24 TẤN NGUYÊN LIỆU/CA. Sinh viên thực hiện: Hồ Thị Thanh Tâm Số thẻ sinh viên: 107150116 Lớp: 15H2A Đà Nẵng – Năm 2019 TÓM TẮT Yêu cầu trong đồ án này là thiết kế nhà máy chế biến rau quả, gồm 2 sản phẩm đó là: nước dứa cô đặc với năng suất 48 tấn nguyên liệu/ca và chip khoai tây với năng suất 24 tấn nguyên liệu/ca, bao gồm 1 bản thuyết minh và 5 bản vẽ. Về phần thuyết minh gồm 9 chương về những nội dung sau: lập luận kinh tế kĩ thuật nhằm chọn địa điểm xây dựng nhà máy phù hợp; tổng quan chung về mặt hàng cần sản xuất; chọn và thuyết minh quy trình công nghệ; tính lượng nguyên liệu và lượng bán thành phẩm của mỗi công đoạn thông qua việc tính cân bằng vật chất để chọn thiết bị sản xuất phù hợp; tính nhiệt cung cấp cho nhà máy trong quá trình sản xuất. Sau cùng là tính xây dựng tổ chức nhà máy, phương pháp kiểm tra chất lượng, đảm bảo an toàn lao động và vệ sinh công nghiệp. Về phần bản vẽ gồm có 5 bản vẽ được thể hiện trên cỡ giấy A0 gồm: - Bản vẽ sơ đồ quy trình công nghệ: thể hiện các công đoạn trong phân xưởng sản xuất chính. - Bản vẽ mặt bằng phân xưởng sản xuất chính: thể hiện được cách bố trí, khoảng cách giữa các thiết bị trong nhà máy như thế nào. - Bản vẽ mặt cắt phân xưởng sản xuất chính: thể hiện được hình dạng của gần hết thiết bị trong phân xưởng theo mặt cắt đứng, kết cấu tường, kết cấu mái nhà. - Bản vẽ đường ống hơi nước: giúp cụ thể hóa cách bố trí các đường ống trong phân xưởng, bao gồm đường ống dẫn hơi, nước, nước ngưng và nước thải. - Bản vẽ tổng mặt bằng nhà máy: thể hiện được cách bố trí và xếp đặt phân xưởng sản xuất và các công trình phụ trong nhà máy. ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HÓA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Hồ Thị Thanh Tâm Số thẻ sinh viên: 107150116 Lớp: 15H2A Nghành: Công nghệ thực phẩm Khoa: Hóa 1. Tên đề tài đồ án: THIẾT KẾ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN RAU QUẢ Gồm 2 mặt hàng: - Nước dứa cô đặc năng suất 48 tấn nguyên liệu/ca. - Chip khoai tây năng suất 24 tấn nguyên liệu/ca. 2. Đề tài thuộc diện: ☐ Có kí kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện 3. Các số liệu và dữ liệu ban đầu: - Nước dứa cô đặc năng suất 48 tấn nguyên liệu/ca. - Chip khoai tây năng suất 24 tấn nguyên liệu/ca. 4. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán: - Mục lục - Mở đầu - Chương 1: Lập luận kinh tế kỹ thuật - Chương 2: Tổng quan - Chương 3: Chọn và thuyết minh quy trình công nghệ - Chương 4: Tính cân bằng vật liệu - Chương 5: Tính và chọn thiết bị - Chương 6: Tính nhiệt - Chương 7: Tính tổ chức và xây dựng nhà máy - Chương 8: Kiểm tra sản xuất – Kiểm tra chất lượng - Chương 9: An toàn lao động – Vệ sinh xí nghiêp – Phòng chống cháy nổ - Kết luận - Tài liệu tham khảo 5. Các bản vẽ, đồ thị (ghi rõ các loại và kích thuớc bản vẽ ): - Bản vẽ số 1: Sơ đồ kỹ thuật quy trình công nghệ (A0) - Bản vẽ số 2: Bản vẽ mặt bằng phân xưởng sản xuất chính (A0) - Bản vẽ số 3: Bản vẽ mặt cắt phân xưởng sản xuất chính (A0) - Bản vẽ số 4: Bản vẽ đường ống hơi – nước (A0) - Bản vẽ số 5: Bản vẽ tổng mặt bằng nhà máy (A0) 6. Họ tên nguời hướng dẫn: ThS. Trần Thế Truyền 7. Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 24/08/2019 8. Ngày hoàn thành đồ án: 09/12/2019 Ðà Nẵng, ngày......tháng.....năm 2019 Trưởng Bộ môn PGS.TS. Đặng Minh Nhật Người hướng dẫn ThS. Trần Thế truyền LỜI NÓI ĐẦU Với nhiệm vụ đồ án lần này là thiết kế một nhà máy chế biến rau quả là cơ hội tốt để tôi củng cố kiến thức đã được học trong các năm qua cũng như là tăng thêm sự hiểu biết về lĩnh vực chế biến rau quả. Qua đây, tôi muốn bày tỏ lòng biết ơn chân thành, sâu sắc nhất đến thầy Trần Thế Truyền, là người trong thời gian qua đã dành rất nhiều thời gian để hướng dẫn tôi làm đồ án tốt nghiệp này. Thầy đã chỉ bảo tận tình, cung cấp cho tôi rất nhiều kiến thức bổ ích, đặt niềm tin vào tôi và và tiếp thêm động lực để tôi hoàn thành đồ án một cách tốt nhất. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô trong trường đã giảng dạy, giúp đỡ chúng tôi trong các năm học qua, giúp tôi có được những kiến thức nền tảng để có thể hoàn thành bài đồ án tốt nghiệp này. Và tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến gia đình và bạn bè đã ở bên, giúp đỡ tôi trong suốt các năm học vừa qua. Cuối cùng, tôi xin được gửi lời cảm ơn các thầy cô trong hội đồng bảo vệ tốt nghiệp đã dành thời gian của mình để đọc và cho nhận xét về đồ án của tôi. Xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực hiện Hồ Thị Thanh Tâm i CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài này do chính tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của thầy Trần Thế Truyền, tài liệu trong bài chính xác và được trích dẫn rõ ràng, nội dung được trình bày theo đúng quy định đề ra. Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm với những cam đoan trên. Đà Nẵng, ngày tháng năm 2019 Sinh viên thực hiện Hồ Thị Thanh Tâm ii MỤC LỤC TÓM TẮT NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN LỜI NÓI ĐẦU ..................................................................................................................i CAM ĐOAN................................................................................................................... ii MỤC LỤC ..................................................................................................................... iii DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ VÀ SƠ ĐỒ .................................................. viii DANH SÁCH CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ..........................................................xi Trang LỜI MỞ ĐẦU .................................................................................................................1 CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT .....................................................2 1.1. Đặc điểm thiên nhiên ..............................................................................................2 1.2. Vùng nguyên liệu ....................................................................................................2 1.3. Hợp tác hóa .............................................................................................................3 1.4. Nguồn cung cấp điện ..............................................................................................3 1.5. Nguồn cung cấp hơi ................................................................................................3 1.6. Nhiên liệu .................................................................................................................3 1.7. Nguồn cung cấp nước .............................................................................................4 1.8. Xử lí nước thải ........................................................................................................4 1.9. Giao thông vận tải ..................................................................................................4 1.10. Nguồn nhân lực .....................................................................................................4 1.11. Thị trường tiêu thụ sản phẩm .............................................................................5 1.12. Năng suất nhà máy ...............................................................................................5 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN .........................................................................................6 2.1. Tổng quan về nguyên liệu sản xuất .......................................................................6 2.1.1. Nguyên liệu dứa.....................................................................................................6 2.1.2. Nguyên liệu khoai tây ............................................................................................9 2.2. Tổng quan về sản phẩm .......................................................................................13 2.2.1. Sản phẩm nước dứa cô đặc ..................................................................................13 2.2.2. Sản phẩm chip khoai tây......................................................................................14 2.3. Chọn phương án thiết kế .....................................................................................14 2.3.1. Sản phẩm nước dứa cô đặc ..................................................................................14 2.3.2. Sản phẩm chip khoai tây......................................................................................16 CHƯƠNG 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ ............18 iii 3.1. Sản phẩm nước dứa cô đặc ..................................................................................18 3.1.1. Quy trình công nghệ ............................................................................................18 3.1.2. Thuyết minh quy trình công nghệ .......................................................................19 3.2. Sản phẩm chip khoai tây ......................................................................................23 3.2.1. Quy trình công nghệ ............................................................................................23 CHƯƠNG 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT .........................................................28 4.1. Số liệu ban đầu ......................................................................................................28 4.2. Kế hoạch sản xuất của nhà máy ..........................................................................28 4.2.1. Biểu đồ thu hoạch nguyên liệu ............................................................................28 4.2.2. Biểu đồ nhập nguyên liệu ....................................................................................28 4.2.3. Biểu đồ sản xuất trong năm .................................................................................29 4.3. Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền chế biến nước dứa cô đặc .................29 4.3.1. Công đoạn bảo quản tạm .....................................................................................30 4.3.2. Công đoạn phân loại và lựa chọn ........................................................................30 4.3.3. Công đoạn chặt cuống, cắt đầu ............................................................................30 4.3.4. Công đoạn ngâm sát trùng ...................................................................................31 4.3.5. Công đoạn rửa, để ráo nước ................................................................................31 4.3.6. Công đoạn nghiền tách vỏ ...................................................................................31 4.3.7. Công đoạn ép .......................................................................................................31 4.3.8. Công đoạn gia nhiệt .............................................................................................31 4.3.9. Công đoạn lọc ......................................................................................................31 4.3.10. Công đoạn cô đặc chân không ...........................................................................32 4.3.11. Công đoạn làm nguội.........................................................................................32 4.3.12. Công đoạn rót vô trùng ......................................................................................32 4.3.13. Công đoạn đóng gói...........................................................................................32 4.4. Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền chế biến chip khoai tây .....................33 4.3.1. Công đoạn bảo quản tạm .....................................................................................34 4.3.2. Công đoạn phân loại và lựa chọn ........................................................................34 4.3.3. Công đoạn rửa sơ bộ ............................................................................................34 4.3.4. Công đoạn gọt vỏ.................................................................................................35 4.3.5. Công đoạn cắt lát .................................................................................................35 4.3.6. Công đoạn rửa lát ................................................................................................ 35 4.3.7. Công đoạn sấy sơ bộ ............................................................................................35 4.3.8. Công đoạn chiên ..................................................................................................35 4.3.9. Công đoạn tách dầu .............................................................................................36 4.3.10. Công đoạn tẩm gia vị .........................................................................................37 iv 4.3.11. Công đoạn đóng gói...........................................................................................37 CHƯƠNG 5: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ...............................................................39 5.1. Nguyên tắc chọn thiết bị.......................................................................................39 5.2. Tính toán thiết bị ..................................................................................................39 5.3. Tính và chọn thiết bị.............................................................................................39 5.3.1. Tính cho dây chuyền nước dứa cô đặc ................................................................ 39 5.3.2. Tính cho dây chuyền chip khoai tây ....................................................................53 CHƯƠNG 6: TÍNH NHIỆT .......................................................................................67 6.1. Tính hơi .................................................................................................................67 6.1.1. Dây chuyền sản xuất nước dứa cô đặc ................................................................ 67 6.1.2. Dây chuyền sản xuất chip khoai tây ....................................................................67 6.1.3. Tính hơi để đun nước nóng .................................................................................69 6.1.4. Tổng lượng hơi cần cho sản xuất ........................................................................69 6.2. Tính nước ..............................................................................................................70 6.2.1. Dây chuyền sản xuất nước dứa cô đặc ................................................................ 70 6.2.2. Dây chuyền sản xuất chip khoai tây ....................................................................71 6.2.3. Phân xưởng nồi hơi .............................................................................................71 6.2.4. Nước dùng cho sinh hoạt .....................................................................................71 6.2.5. Nước dùng cho nhà ăn .........................................................................................71 6.2.6. Nước dùng cho cây xanh .....................................................................................72 6.2.7. Nước dùng cho cứu hoả .......................................................................................72 6.2.8. Tổng lượng nước cần cho nhà máy .....................................................................72 CHƯƠNG 7: TÍNH XÂY DỰNG VÀ QUY HOẠCH TỔNG MẶT BẰNG ..........73 7.1. Cơ cấu tổ chức.......................................................................................................73 7.1.1. Sơ đồ tổ chức .......................................................................................................73 7.1.2. Số lượng nhân lực nhà máy .................................................................................73 7.1.3. Nhân lực làm việc trong các phân xưởng ............................................................75 7.2. Tính xây dựng .......................................................................................................76 7.2.1. Vấn đề giao thông trong nhà máy........................................................................76 7.2.2. Phân xưởng sản xuất chính ..................................................................................76 7.2.3. Kho nguyên liệu ..................................................................................................77 7.2.4. Kho thành phẩm ..................................................................................................77 7.2.5. Kho nguyên vật liệu.............................................................................................78 7.2.6. Phòng kiểm nghiệm .............................................................................................79 7.2.7. Nhà hành chính và phục vụ .................................................................................79 7.2.8. Nhà xe ..................................................................................................................79 v 7.2.9. Phân xưởng cơ khí ...............................................................................................80 7.2.10. Phân xưởng lò hơi .............................................................................................80 7.2.11. Trạm biến áp ......................................................................................................80 7.2.12. Nhà đặt máy phát điện dự phòng .......................................................................80 7.2.13. Nhà sinh hoạt vệ sinh ........................................................................................80 7.2.14. Nhà ăn ................................................................................................................81 7.2.15. Khu xử lý nước ..................................................................................................81 7.2.16. Phòng thường trực .............................................................................................81 7.2.17. Kho phế liệu ......................................................................................................81 7.2.18. Kho chứa dụng cụ cứu hỏa ................................................................................81 7.2.19. Khu xử lý nước thải ...........................................................................................81 7.2.20. Giao thông trong nhà máy .................................................................................81 7.2.21. Nhà cân ..............................................................................................................81 7.2.22. Trạm bơm ..........................................................................................................81 7.2.23. Bể dự trữ nước ...................................................................................................81 7.3. Tính khu đất xây dựng nhà máy .........................................................................82 7.3.1. Khu đất mở rộng ..................................................................................................82 7.3.2. Diện tích khu đất .................................................................................................82 7.3.3. Tính hệ số sử dụng...............................................................................................83 CHƯƠNG 8: KIỂM TRA SẢN XUẤT – KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG ................84 8.1. Mục đích kiểm tra sản xuất .................................................................................84 8.2. Kiểm tra nguyên vật liệu ......................................................................................84 8.3. Kiểm tra sản xuất .................................................................................................85 8.3.1. Dây chuyền chế biến nước dứa cô đặc ................................................................ 85 8.3.2. Dây chuyền sản xuất chip khoai tây ....................................................................86 8.4. Kiểm tra chất lượng sản phẩm ............................................................................86 8.4.1. Kiểm tra các chỉ tiêu của sản phẩm nước dứa cô đặc..........................................86 8.4.2. Sản phẩm chip khoai tây......................................................................................87 CHƯƠNG 9: AN TOÀN LAO ĐỘNG – VỆ SINH CÔNG NGHIỆP – PHÒNG CHỐNG CHÁY NỔ ....................................................................................................89 9.1. An toàn lao động ...................................................................................................89 9.1.1. Các nguyên nhân gây tai nạn ...............................................................................89 9.1.2. Những biện pháp hạn chế tai nạn lao động .........................................................89 9.1.3. Những yêu cầu về an toàn lao động ....................................................................89 9.2. Vệ sinh công nghiệp ..............................................................................................90 9.2.1. Yêu cầu vệ sinh cá nhân của từng công nhân ......................................................90 vi 9.2.2. Yêu cầu vệ sinh máy móc, thiết bị, dụng cụ làm việc, cấp – thoát nước ............91 9.3. Phòng chống cháy nổ ............................................................................................91 KẾT LUẬN ..................................................................................................................92 TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................93 vii DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ VÀ SƠ ĐỒ BẢNG 2.1 Thành phần hóa học của quả dứa. .................................................................9 BẢNG 2.2 Thành phần hóa học trong của khoai tây. ...................................................12 BẢNG 4.1 Biểu đồ thu hoạch nguyên liệu .................................................................. 28 BẢNG 4.2 Biểu đồ nhập nguyên liệu của nhà máy ......................................................29 BẢNG 4.3 Số ngày sản xuất trong năm 2019 ...............................................................29 BẢNG 4.4 Biểu đồ sản xuất ..........................................................................................29 BẢNG 4.5 Số ngày làm việc/ số ca trong các tháng và cả năm ....................................29 BẢNG 4.6 Tỷ lệ hao hụt nguyên liệu ở từng công đoạn ...............................................30 BẢNG 4.7 Bảng tổng kết tính cân bằng vật chất cho sản phẩm nước dứa cô đặc ........33 BẢNG 4.8 Tỷ lệ hao hụt nguyên liệu ở từng công đoạn ...............................................34 BẢNG 4.9 Bảng tổng kết tính cân bằng vật chất cho sản phẩm chip khoai tây ...........38 BẢNG 5.1 Thông số kỹ thuật của máy ngâm xối rửa......................................................42 BẢNG 5.2 Thông số thiết bị rửa bàn chải con lăn ........................................................42 BẢNG 5.3 Thông số thiết bị nghiền ép tách vỏ ............................................................43 BẢNG 5.4 Thông số thiết bị nghiền ép trục vít ............................................................44 BẢNG 5.5 Thông số thiết bị gia nhiệt bản mỏng ..........................................................45 BẢNG 5.6 Thông số thiết bị lọc tấm bản ......................................................................46 BẢNG 5.7 Thông số thiết bị cô đặc chân không 2........................................................47 BẢNG 5.8 Thông số thiết bị làm nguội ........................................................................48 BẢNG 5.9 Thông số thiết bị chiết rót vô trùng .............................................................49 BẢNG 5.10 Thông số kỹ thuật bơm..............................................................................50 BẢNG 5.11 Tính chọn bơm cho dây chuyền sản xuất nước dứa cô đặc ......................50 BẢNG 5.12 Bảng tổng kết thiết bị cho dây chuyền chế biến nước dứa cô đặc ............53 BẢNG 5.13 Thông số kỹ thuật của máy ngâm xối rửa .................................................55 BẢNG 5.14 Thông số máy gọt vỏ .................................................................................56 BẢNG 5.15 Thông số máy cắt ......................................................................................56 BẢNG 5.16 Thông số máy rửa lát.................................................................................57 BẢNG 5.17 Thông số băng tải sấy ................................................................................58 BẢNG 5.18 Thông số thiết bị chiên liên tục .................................................................59 BẢNG 5.19 Thông số thiết bị tách dầu .........................................................................60 BẢNG 5.20 Thông số thiết bị tẩm gia vị.......................................................................61 BẢNG 5.21 Thông số thiết bị đóng gói ........................................................................61 BẢNG 5.22 Thông số kỹ thuật bơm..............................................................................65 viii BẢNG 5.23 Bảng tổng kết thiết bị cho dây chuyền chip khoai tây ..............................66 BẢNG 6.1 Bảng thống kê năng suất sử dụng hơi của các thiết bị sản xuất….................69 BẢNG 6.2 Thông số kỹ thuật của nồi hơi .....................................................................70 BẢNG 6.3 Bảng thống kê sử dụng nước .......................................................................72 BẢNG 7.1 Nhân lực làm việc trong phòng hành chính...................................................73 BẢNG 7.2 Nhân lực làm việc trong phân xưởng sản xuất chính..................................74 BẢNG 7.3 Nhân lực làm việc trong các phân xưởng ...................................................75 BẢNG 7.4 Tính xây dựng cho phòng kiểm nghiệm .....................................................79 BẢNG 7.5 Tính xây dựng cho khu hành chính .............................................................79 BẢNG 7.6 Tổng kết các công trình trong nhà máy.......................................................82 BẢNG 8.1 Bảng kiểm tra đánh giá chất lượng nguyên vật liệu đưa vào sản xuất....... 84 ........................................................................................................................................... HÌNH 2.1 Quả dứa...........................................................................................................6 HÌNH 2.2 Dứa Cayen ......................................................................................................7 HÌNH 2.3 Dứa Queen ......................................................................................................7 HÌNH 2.4 Dứa Tây Ban Nha ...........................................................................................8 HÌNH 2.5 Khoai tây ......................................................................................................10 HÌNH 2.6 Khoai tây trắng .............................................................................................11 HÌNH 2.7 Khoai tây đỏ .................................................................................................11 HÌNH 2.8 Khoai tây nâu ................................................................................................ 11 HÌNH 2.9 Nước dứa cô đặc ...........................................................................................13 HÌNH 2.10 Chip khoai tây ............................................................................................14 HÌNH 5.1 Băng tải ........................................................................................................ 40 HÌNH 5.2 Máy ngâm rửa xối.........................................................................................41 HÌNH 5.3 Máy rửa bàn chải con lăn .............................................................................42 HÌNH 5.4 Thiết bị nghiền tách vỏ .................................................................................43 HÌNH 5.5 Cấu tạo máy ép trục vít .................................................................................44 HÌNH 5.6 Thiết bị nghiền ép trục vít ............................................................................44 HÌNH 5.7 Thiết bị gia nhiệt bản mỏng ..........................................................................45 HÌNH 5.8 Cấu tạo lọc khung bản ..................................................................................46 HÌNH 5.9 Thiết bị lọc tấm bản ......................................................................................46 HÌNH 5.10 Thiết bị cô đặc chân không 2 nồi liên tục...................................................47 HÌNH 5.11 Thiết bị làm nguội ......................................................................................48 HÌNH 5.12 Thiết bị chiết rót vô trùng ...........................................................................49 HÌNH 5.13 Bơm nguyên liệu ........................................................................................50 HÌNH 5.14 Thùng chứa .................................................................................................50 ix HÌNH 5.15 Máy ngâm rửa xối.......................................................................................54 HÌNH 5.16 Thiết bị gọt vỏ ............................................................................................55 HÌNH 5.17 Máy cắt lát ..................................................................................................56 HÌNH 5.18 Máy rửa lát..................................................................................................57 HÌNH 5.19 Băng tải sấy ................................................................................................ 58 HÌNH 5.20 Thiết bị chiên liên tục .................................................................................59 HÌNH 5.21 Thiết bị tách dầu .........................................................................................60 HÌNH 5.22 Thiết bị tẩm gia vị.......................................................................................60 HÌNH 5.23 Thiết bị đóng gói ........................................................................................61 HÌNH 5.24 Băng tải nghiêng .........................................................................................62 HÌNH 5.25 Băng tải dây ................................................................................................ 63 HÌNH 5.26 Băng tải con lăn ..........................................................................................63 HÌNH 5.27 Thiết bị đun nóng........................................................................................63 HÌNH 5.28 Thùng chứa .................................................................................................64 HÌNH 5.29 Bơm nguyên liệu ........................................................................................65 HÌNH 6.1 Nồi hơi..........................................................................................................70 ........................................................................................................................................... SƠ ĐỒ 3.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất nước dứa cô đặc ..................................18 SƠ ĐỒ 3.2 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất chip khoai tây ......................................23 x DANH SÁCH CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT CHỮ VIẾT TẮT: LJIP: khu công nghiệp Long Giang Tp.HCM: thành phố Hồ Chí Minh xi Thiết kế nhà máy chế biến rau quả gồm hai mặt hàng: nước dứa cô đặc năng suất 48 tấn nguyên liệu/ca và chip khoai tây năng suất 24 tấn nguyên liệu/ca LỜI MỞ ĐẦU Việt Nam là một nước có ưu thế về điều kiện đất đai, khí hậu, sinh thái và lực lượng lao động cần cù, sáng tạo để phát triển sản xuất và chế biến rau quả trên quy mô rộng lớn. Với nhiều giá trị dinh dưỡng cần thiết cho sự phát triển cơ thể con người, rau quả trở thành loại thực phẩm không thể thiếu trong bữa ăn hàng ngày của mỗi con người chúng ta. Rau quả còn là nguồn thực phẩm vô cùng quan trọng trên thị trường tiêu thụ trong nước và xuất khẩu mang lại nguồn thu nhập, lao động cho người sản xuất, góp phần quan trọng vào sự phát triển kinh tế đất nước. Công nghiệp chế biến rau quả là một ngành công nghiệp mà ở đó nó sử dụng các loại rau quả tươi được thu hoạch làm nguyên liệu đầu vào nhằm chế biến, biến đổi chúng thành các loại rau quả vẫn còn nguyên giá trị ban đầu của nó nhưng chất lượng cao hơn, an toàn vệ sinh hơn, thời gian bảo quản được lâu hơn. Để đáp ứng nhu cầu đa dạng của thị trường, công nghệ chế biến rau quả đã và không ngừng nghiên cứu, phát triển cũng như tạo ra các sản phẩm mới. Ở nước ta có rất nhiều loại rau quả cho năng suất lớn, đem lại nguồn lợi nhuận thông qua xuất khẩu như: dứa, cam, khoai tây,… Trong đó dứa và khoai tây là hai loại có giá trị dinh dưỡng cao được nhiều người ưa thích và là một trong những sản phẩm được xuất khẩu khá nhiều. Trong số những sản phẩm đó có nước dứa cô đặc và chip khoai tây là những sản phẩm đặc trưng cho hai loại quả này. Xuất phát từ những nhu cầu trong thực tế cũng như vai trò, ý nghĩa của phát triển công nghệ chế biến rau quả, em được giao nhiệm vụ: “Thiết kế nhà máy chế biến rau quả gồm hai sản phẩm: Nước dứa cô đặc – Năng suất: 48 tấn nguyên liệu/ca Chip khoai tây – Năng suất: 24 tấn nguyên liệu/ca” SVTH: Hồ Thị Thanh Tâm GVHD: Trần Thế Truyền 1 Thiết kế nhà máy chế biến rau quả gồm hai mặt hàng: nước dứa cô đặc năng suất 48 tấn nguyên liệu/ca và chip khoai tây năng suất 24 tấn nguyên liệu/ca CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT Trước khi bắt tay vào thiết kế một công trình nào đó thì trước hết phải tìm hiểu toàn diện những vấn đề có liên quan đến công trình đó. Đây là một phần mang tính thuyết phục và quyết định sự sống còn của nhà máy. Vị trí để xây dựng nhà máy thì phải đáp ứng các yêu cầu như sau: - Đặc điểm thiên nhiên thuận lợi cho việc xây dựng nhà máy. - Gần vùng nguyên liệu. - Khả năng hợp tác giữa nhà máy với các nhà máy khác. - Nguồn cung cấp nhiên liệu, nước, điện, hơi đầy đủ. - Hệ thống giao thông vận tải thuận tiện. - Có khả năng cung cấp nguồn nhân lực cho nhà máy. - Thuận lợi trong quá trình thoát nước. 1.1. Đặc điểm thiên nhiên Khu công nghiệp Long Giang (LJIP) có tổng diện tích là 540 ha, thuộc huyện Tân Phước, tỉnh Tiền Giang. Phía Bắc giáp tỉnh Long An, phía Tây giáp tỉnh Đồng Tháp, phía Nam giáp tỉnh Bến Tre và tỉnh Vĩnh Long, phía Đông Bắc giáp Thành phố Hồ Chí Minh, phía Đông Nam giáp Biển Đông. Được chính phủ quy hoạch là một trong Vùng kinh tế trọng điểm phía Nam. Tiền Giang có vị trí hết sức thuận lợi của Đông Bằng Sông Cửu Long và là địa bàn trung chuyển quan trọng của cả miền Tây Nam Bộ. Khí hậu Tiền Giang mang tính chất nội chí tuyến - cận xích đạo và khí hậu nhiệt đới gió mùa nên nhiệt độ bình quân cao và nóng quanh năm. Nhiệt độ bình quân trong năm là 26 oC – 27,9 oC. Với 2 mùa rõ rệch là mùa mưa và mùa khô. Lượng mưa trung bình 1210 – 1420 mm/năm với độ ẩm trung bình là 83% [1]. Gió: có hai hướng chính là Đông bắc (mùa khô) và Tây Nam (mùa mưa); tốc độ trung bình 2,5 – 6 m/s [2]. 1.2. Vùng nguyên liệu Tiền Giang là tỉnh đứng đầu vùng Đồng bằng sông Cửu Long về cây ăn quả. Tại đây, cây ăn quả chiếm gần 40% tổng diện tích đất sản xuất nông nghiệp, hàng năm đạt giá trị sản xuất trên 13,131 tỷ đồng, chiếm đến 53,47% giá trị trồng trọt và gần 32% giá trị toàn ngành nông nghiệp (năm 2017). Bên cạnh đó, thực hiện chủ trương sản xuất theo hướng GAP (quy trình thực hành sản xuất nông nghiệp tốt) nhằm nâng chất lượng nông sản, đảm bảo nguồn nông sản hàng hóa an toàn và truy xuất được nguồn gốc tham gia thị trường, Tiền Giang đã tích cực chuyển giao kỹ thuật thâm canh và có 610 ha vườn SVTH: Hồ Thị Thanh Tâm GVHD: Trần Thế Truyền 2 Thiết kế nhà máy chế biến rau quả gồm hai mặt hàng: nước dứa cô đặc năng suất 48 tấn nguyên liệu/ca và chip khoai tây năng suất 24 tấn nguyên liệu/ca chuyên canh được cấp chứng nhận Global GAP hoặc Viet GAP cho các loại trái cây chủ lực của tỉnh như: xoài, thanh long, sầu riêng, dứa, mãng cầu xiêm,... Tiền Giang là tỉnh có sản lượng dứa hằng năm lớn nhất ở Việt Nam với diện tích chuyên canh trên 16000 ha. Ngoài ra dứa còn được thu mua từ các tỉnh lân cận như Kiên Giang, Long An. Nhờ vậy nên đáp ứng được nguồn cung cấp kịp thời và thường xuyên, hơn nữa nó còn giúp giảm chi phí vận chuyển nguyên liệu trong khu vực và các tỉnh lân cận, nâng cao được chất lượng nguyên liệu đầu vào. Nguồn nguyên liệu khoai tây chủ yếu ở tỉnh Lâm Đồng và một số tỉnh phía Bắc như Lào Cai, Lạng Sơn,…[3]. 1.3. Hợp tác hóa Việc hợp tác hóa giữa nhà máy với các nhà máy khác về mặt kinh tế, kỹ thuật và liên hợp hóa sẽ tăng cường sử dụng những công trình cung cấp điện, nước, hơi, công trình giao thông vận tải, công trình phúc lợi tập thể và phục vụ cộng động, giúp cho quá trình sản xuất và tiêu thụ sản phẩm được thuận lợi, góp phần nâng cao hiệu quả hoạt động và giảm chi phí vận chuyển. Nhà máy phải hợp tác chặt chẽ với ngành nông nghiệp để thu hoạch đúng thời gian, đúng độ chín, phù hợp với từng loại giống cây trồng, từng vùng chuyên canh của địa phương. Bên cạnh đó nhà máy phải có cán bộ kỹ thuật hỗ trợ cho người nông dân hướng dẫn kỹ thuật gieo trồng, chăm sóc và thu hoạch nông sản nhằm nâng cao chất lượng nguyên liệu đầu vào. Để tiếp tục phát triển vùng nguyên liệu, tạo thế đứng vững chắc, nhà máy cần có hoạt động ký kết, liên doanh. Theo đó, sẽ cung cấp vốn trực tiếp đến các hộ nông dân để đảm bảo vùng nguyên liệu ổn định, trồng đúng kế hoạch và tránh tình trạng dư thừa cục bộ. 1.4. Nguồn cung cấp điện Nhà máy trong quá trình hoạt động cần công suất điện khá lớn được sử dụng cho hầu hết các thiết bị trong nhà máy, ngoài ra còn có điện chiếu sáng, điện sinh hoạt. Nhà máy sử dụng mạng lưới điện quốc gia qua máy biến thế riêng của nhà máy. Hiệu điện thế sử dụng là 220V và 380V. Nhà máy cần có máy phát điện dự phòng để đảm bảo trong quá trình sản xuất được an toàn và liên tục. 1.5. Nguồn cung cấp hơi Trong quá trình sản xuất của nhà máy, hơi được sử dụng cho nhiều mục đích như: cô đặc, sấy,… kể cả làm nóng nước cho sinh hoạt. Do đó, nhà máy sử dụng hơi đốt cung cấp từ lò hơi riêng của nhà máy. 1.6. Nhiên liệu SVTH: Hồ Thị Thanh Tâm GVHD: Trần Thế Truyền 3 Thiết kế nhà máy chế biến rau quả gồm hai mặt hàng: nước dứa cô đặc năng suất 48 tấn nguyên liệu/ca và chip khoai tây năng suất 24 tấn nguyên liệu/ca Nhà máy cần sử dụng nhiên liệu để tạo hơi và để cung cấp cho máy phát diện dự phòng khi có sự cố. Nhiên liệu dầu FO được cung cấp từ các trạm xăng dầu địa phương. Ngoài ra, nhà máy còn trang bị kho chứa nhiên liệu dự trữ để đảm bảo cho quá trình sản xuất. 1.7. Nguồn cung cấp nước Đối với nhà máy thực phẩm, nước là vấn đề quan trọng, dùng cho rửa nguyên liệu, nồi hơi,… Nhà máy sử dụng hệ thống nước từ sông Mê Kông qua xử lý để đảm bảo cung cấp nước cho sản xuất. 1.8. Xử lí nước thải Việc xử lý nước thải bẩn là vấn đề tồn tại lâu dài của một công ty, đặc biệt quan trọng với nhà máy chế biến thực phẩm. Vì nước thải ra chủ yếu chứa các chất hữu cơ là môi trường thuận lợi cho vi sinh vật dễ phát triển. Do đó, nước thải sẽ được xử lí tại nhà máy để loại bỏ các rác thô, rác tinh và đạt được các chỉ số theo quy định của nhà nước, sau đó mới được thải ra các sông lân cận. 1.9. Giao thông vận tải Giao thông thuận lợi, với khoảng cách khoảng 50 km đến nội thành Tp. Hồ Chí Minh, cảng Sài Gòn, cảng Hiệp Phước, và khoảng 35 km đến cảng Bourbon, việc vận chuyển hàng hóa xuất nhập khẩu từ Khu công nghiệp Long Giang đi các nơi hết sức thuận lợi, không bị ách tắc giao thông nhờ có tuyến đường cao tốc mới xây dựng Tp. Hồ Chí Minh – Trung Lương. Đường bộ: Từ khu công nghiệp Long Giang đến Tp.HCM có thể đi bằng Quốc lộ 1A và đường Cao tốc Tp.HCM - Trung Lương. Đường thủy: khu công nghiệp Long Giang có bến thủy, sà lan khoảng 500 – 600 tấn vận chuyển hàng hóa đi từ khu công nghiệp Long Giang đến Cảng Mỹ Tho và Cảng Hiệp Phước[4]. 1.10. Nguồn nhân lực Dân số tỉnh Tiền Giang khoảng 1,7 triệu người, dân ở độ tuổi lao động chiếm 68% dân số của tỉnh, ngoài ra nhiều lao động cũng đến từ các tỉnh lân cận thuộc vùng đồng bằng Sông Cửu Long. Phần lớn lao động trẻ, năng động, cần cù [4]. Địa phương với nguồn nhân lực dồi dào, đảm bảo cung cấp đủ cho nhà máy, tiết kiệm được chi phí trợ cấp đi lại, nhà ở cho công nhân. Đội ngũ cán bộ khoa học kỹ thuật: các cán bộ có kinh nghiệm lâu năm và tiếp nhận các kỹ sư của các trường đại học trên toàn quốc được đào tạo để nắm bắt được các tiến bộ và thành tựu khoa học kỹ thuật mới của các nước tiên tiến trên thế giới, áp dụng vào quy trình sản xuất của nhà máy, đây là lực lượng nòng cốt của nhà máy. SVTH: Hồ Thị Thanh Tâm GVHD: Trần Thế Truyền 4 Thiết kế nhà máy chế biến rau quả gồm hai mặt hàng: nước dứa cô đặc năng suất 48 tấn nguyên liệu/ca và chip khoai tây năng suất 24 tấn nguyên liệu/ca 1.11. Thị trường tiêu thụ sản phẩm Hai sản phẩm nước dứa cô đặc và chip khoai tây là hai sản phẩm ngon, bổ dưỡng nên được hầu hết các thị trường trong và ngoài nước ưa chuộng. Nhìn chung, với các điều kiện về vị trí địa lý, kinh tế và giao thông thủy bộ thì việc xây dựng nhà máy chế biến rau quả là hoàn toàn có cơ sở. Nó vừa thúc đẩy sự phát triển kinh tế, vừa góp phần giải quyết việc làm, đảm bảo đáp ứng nhu cầu thị trường. 1.12. Năng suất nhà máy Năng suất nhà máy gồm 2 mặt hàng: - Nước dứa cô đặc: năng suất 48 tấn nguyên liệu/ca - Chip khoai tây: năng suất 24 tấn nguyên liệu/ca Trên cơ sở phân tích các dữ liệu thực tế, thời vụ, khí hậu, vị trí địa lý và các điều kiện điện, nước, phương tiện giao thông trong vùng, em quyết định chọn địa điểm xây dựng nhà máy tại Khu công nghiệp Long Giang, Xã Tân Lập 1, Huyện Tân Phước, Tỉnh Tiền Giang [4]. Với hướng gió chính là hướng Tây Nam. SVTH: Hồ Thị Thanh Tâm GVHD: Trần Thế Truyền 5