Tài liệu Thiết kế nhà máy chế biến rau quả gồm hai mặt hàng nấm rơm đóng hộp tự nhiên và xoài sấy khô

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HÓA THIẾT KẾ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN RAU QUẢ GỒM HAI MẶT HÀNG NẤM RƠM ĐÓNG HỘP TỰ NHIÊN VÀ XOÀI SẤY KHÔ. Sinh viên thực hiện: Trương Thị Phương Nhi Số thẻ SV: 107150165 Lớp: 15H2B Đà Nẵng – Năm 2019 TÓM TẮT Tên đề tài: Thiết kế nhà máy chế biến rau quả gồm hai mặt hàng nấm rơm đóng hộp tự nhiên và xoài sấy khô. Sinh viên thực hiện: Trương Thị Phương Nhi Số thẻ SV: 107150165 Lớp: 15H2B Ngành công nghiệp chế biến rau quả đang ngày càng phát triển. Đặc biệt là công nghệ sản xuất đồ hộp và rau quả sấy khô có ý nghĩa rất to lớn. Vừa tăng tính đa dạng thực phẩm, đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng, vừa xử lý lượng lớn rau quả xuất ra từ trồng trọt mà con người không kịp tiêu thụ lúc tươi sống. Nhờ vậy mà đề tài “Thiết kế nhà máy chế biến rau quả gồm hai mặt hàng nấm rơm đóng hộp tự nhiên và xoài sấy khô” được tiến hành. Đồ án “Thiết kế nhà máy chế biến rau quả gồm hai mặt hàngnấm rơm đóng hộp tự nhiên và xoài sấy khô” bao gồm 1 bản thuyết minh và 5 bản vẽ. Bản thuyết minh bao gồm 9 chương: − 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 chất − Chương 5: Tính nhiệt − Chương 6: Tính và chọn thiết bị − Chương 7: Tính xây dựng và quy hoạch tổng mặt bằng − Chương 8: Kiểm tra sản xuất – Kiểm tra chất lượng − Chương 9: An toàn lao động - Vệ sinh xí nghiệp – Phòng chống cháy nổ 5 bản vẽ A0 bao gồm: − Bản vẽ số 1: Sơ đồ kỹ thuật quy trình công nghệ − Bản vẽ số 2: Bản vẽ mặt bằng phân xưởng sản xuất chính − Bản vẽ số 3: Bản vẽ mặt cắt phân xưởng sản xuất chính − Bản vẽ số 4: Bản vẽ đường ống hơi nước − Bản vẽ số 5: Bản vẽ tổng mặt bằng nhà máy ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HÓA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Trương Thị Phương Nhi Lớp: 15H2B 1. Tên đề tài đồ án: Khoa: Hóa Số thẻ sinh viên: 107150165 Ngành: Công nghệ thực phẩm Thiết kế nhà máy chế biến rau quả với hai mặt hàng là nấm rơm đóng hộp tự nhiên và xoài sấy khô Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện 2. Các số liệu và dữ liệu ban đầu: − Nguyên liệu: Nấm rơm, xoài − Năng suất: 12 tấn nguyên liệu/ca đối với mặt hàng nấm rơm đóng hộp tự nhiên và 8 tấn sản phẩm/ngày đối với mặt hàng xoài sấy khô. − Sản phẩm: nấm rơm đóng hộp tự nhiên và xoài sấy khô. 3. 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 chất − Chương 5: Tính nhiệt − Chương 6: Tính và chọn thiết bị − Chương 7: Tính xây dựng và quy hoạch tổng mặt bằng − Chương 8: Kiểm tra sản xuất – Kiểm tra chất lượng − Chương 9: An toàn lao động - Vệ sinh công nghiệp – Phòng chống cháy nổ − Kết luận − Tài liệu tham khảo − Phụ lục − Các bản vẽ khổ A3 đính kèm 4. Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ): − Bản vẽ số 1: Sơ đồ 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 sơ đồ đường ống hơi nước (A0) − Bản vẽ số 5: Bản vẽ tổng mặt bằng nhà máy (A0) 5. Họ tên người hướng dẫn: ThS. Trần Thế Truyền 6. Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 24/08/2019 7. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 02/12/2019 Đà Nẵng, ngày 02 tháng 12 năm 2019 Trưởng Bộ môn Người hướng dẫn Đặng Minh Nhật Trần Thế Truyền LỜI NÓI ĐẦU Đời sống ngày càng phát triển thì nhu cầu của con người về thực phẩm càng tăng, trong đó rau quả là thực phẩm thiết yếu không thể thiếu. Rau quả cung cấp nhiều chất dinh dưỡng và rất tốt cho sức khỏe con người, nhưng lại rất dễ hư hỏng, không thể để lâu trong thời gian dài. Chính vì vậy mà ngành công nghiệp chế biến rau quả thực sự có ý nghĩa to lớn và đang ngày càng phát triển nhằm đáp ứng nhu cầu của con người. Do vậy em được giao đề tài “Thiết kế nhà máy chế biến rau quả gồm 2 mặt hàng là đồ hộp rau tự nhiên (nấm) với năng suất 12 tấn nguyên liệu/ca và xoài sấy khô với năng suất 8 tấn sản phẩm/ngày”. Để hoàn thành đồ án này em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy Trần Thế Truyền đã tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình làm đồ án tốt nghiệp. Em cũng xin chân thành cảm ơn các quý thầy cô trong khoa Hóa, đặc biệt là các thầy cô trong ngành công nghệ thực phẩm trương đại học Bách khoa Đà Nẵng đã truyền đạt cho em nhiều kiến thức qua các năm học, để em có được vốn kiến thức quý báu hoàn thành nhiệm vụ đồ án và có được hành trang bước vào đời. Do thời gian có hạn và trình độ chuyên môn chưa nhiều và chưa có nhiều kinh nghiệm thực tiễn nên đồ án tốt nghiệp của em còn nhiều thiếu sót, mong quý thầy cô và bạn bè góp ý. Đà Nẵng, ngày 02 tháng 12 năm 2019 Sinh viên thực hiên Trương Thị Phương Nhi i CAM ĐOAN Em xin cam đoan rằng đồ án này là do em thực hiện, các số liệu, kết quả trong bài đồ án là trung thực. Tài liệu tham khảo trong đồ án được trích dẫn đầy đủ và đúng quy định. Mọi vi phạm quy chế nhà trường, em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm về đồ án của mình. Đà Nẵng, ngày 02 tháng 12 năm 2019 Sinh viên thực hiện Trương Thị Phương Nhi ii MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU .................................................................................................................1 Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT .............................................................2 1.1. Đặc điểm tự 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 ..................................................................................................4 1.6. Nhiên liệu .................................................................................................................4 1.7. Nguồn cung cấp nước và vấn đề xử lí nước, thoát nước ..........................................4 1.8. Giao thông vận tải ....................................................................................................4 1.9. Năng suất nhà máy ...................................................................................................5 1.10. Nguồn nhân lực .....................................................................................................5 Chương 2: TỔNG QUAN ...............................................................................................7 2.1. Tổng quan về nguyên liệu ........................................................................................7 2.1.1. Nguyên liệu sản xuất nấm rơm đóng hộp tự nhiên ...............................................7 2.1.2. Nguyên liệu sản xuất xoài sấy khô ......................................................................13 2.2. Tổng quan về sản phẩm ..........................................................................................17 2.2.1. Sản phẩm nấm rơm đóng hộp tự nhiên................................................................ 17 2.2.2. Sản phẩm xoài sấy khô ........................................................................................20 2.3. Lựa chọn phương án thiết kế ..................................................................................23 2.3.1. Đối với đồ hộp rau tự nhiên.................................................................................23 2.3.2. Đối với xoài sấy khô ............................................................................................24 Chương 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ .......................26 3.1. Quy trình công nghệ sản xuất nấm rơm đóng hộp tự nhiên ...................................26 3.1.1. Sơ đồ quy trình công nghệ ...................................................................................26 3.1.2. Thuyết minh quy trình công nghệ .......................................................................27 3.2. Quy trình công nghệ sản xuất xoài sấy khô............................................................32 3.2.1. Sơ đồ quy trình công nghệ ...................................................................................32 3.2.2. Thuyết minh quy trình công nghệ .......................................................................33 Chương 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHÂT.................................................................36 4.1. Lập biểu đồ sản xuất ...............................................................................................36 4.2. Tính cân bằng vật chất cho sản phẩm nấm rơm đóng hộp tự nhiên với năng suất 12 tấn nguyên liệu/ca ..........................................................................................................37 4.2.1. Tính cân bằng vật chất cho nguyên liệu ..............................................................37 iii 4.2.2. Tính cân bằng cho dung dịch rót .........................................................................40 4.2.3. Tính số hộp ..........................................................................................................41 4.3. Tính cân bằng vật chất cho sản phẩm xoài sấy khô với năng suất 8 tấn sản phẩm/ngày .....................................................................................................................43 4.3.1. Tính cân bằng cho nguyên liệu ............................................................................43 4.3.2. Tính cân bằng cho bao bì.....................................................................................45 Chương 5: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ .......................................................................47 5.1. Nguyên tắc chọn và cách tính số máy, số thiết bị ..................................................47 5.1.1. Nguyên tắc chọn thiết bị ......................................................................................47 5.1.2. Các tính số máy, số thiết bị .................................................................................47 5.2. Dây chuyền sản xuất đồ hộp nấm ...........................................................................47 5.2.1. Máy rửa sơ bộ ......................................................................................................47 5.2.2. Bàn lựa chọn, phân loại ......................................................................................48 5.2.3. Bể ngâm ...............................................................................................................49 5.2.4. Thiết bị rửa ..........................................................................................................49 5.2.5. Thiết bị hấp ..........................................................................................................50 5.2.6. Băng tải làm nguội...............................................................................................51 5.2.7. Băng tải xếp hộp ..................................................................................................52 5.2.8. Máy rót dịch.........................................................................................................54 5.2.9. Máy ghép nắp ......................................................................................................55 5.2.10. Thiết bị kiểm tra trọng lượng ............................................................................56 5.2.11. Băng tải phụ sau kiểm tra trọng lượng ..............................................................57 5.2.12. Máy thanh trùng ................................................................................................ 57 5.2.13. Bể làm nguội......................................................................................................59 5.2.14. Pa lăng điện .......................................................................................................59 5.2.15. Máy in date, dán nhãn .......................................................................................60 5.2.16. Máy rửa hộp trước khi vào hộp .........................................................................60 5.2.17. Máy đóng thùng carton ......................................................................................61 5.2.18. Băng tải nghiêng ................................................................................................ 63 5.2.19. Bể khuấy trộn dung dịch....................................................................................63 5.2.20. Thiết bị gia nhiệt dung dịch ...............................................................................63 5.2.21. Bunke chứa dịch rót ...........................................................................................64 5.2.22. Bơm ...................................................................................................................66 5.2.23. Rổ nhựa..............................................................................................................66 5.3. Dây chuyền sản xuất xoài sấy ................................................................................67 5.3.1. Bể ngâm ...............................................................................................................67 5.3.2. Máy rửa xoài ........................................................................................................67 iv 5.3.3. Băng tải lựa chọn, phân loại ................................................................................68 5.3.4. Máy bóc vỏ xoài ..................................................................................................70 5.3.5. Máy cắt lát ...........................................................................................................71 5.3.6. Thùng nhúng nước muối .....................................................................................72 5.3.7. Sấy .......................................................................................................................72 5.3.8. Băng tải phân loại, để nguội ................................................................................74 5.3.9. Máy bao gói ........................................................................................................74 5.3.10. Máy dán thùng ...................................................................................................77 5.3.11. Rổ inox ..............................................................................................................78 5.3.12. Rổ nhựa..............................................................................................................78 Chương 6: TÍNH NHIỆT...............................................................................................81 6.1. Tính hơi ..................................................................................................................81 6.1.1. Dây chuyền sản xuất nấm rơm đóng hộp ............................................................81 6.1.2. Dây chuyền sản xuất xoài sấy khô .....................................................................85 6.1.3. Tính hơi cho sinh hoạt .........................................................................................85 6.1.4. Chọn lò hơi ..........................................................................................................85 6.2. Tính nước................................................................................................................86 6.2.1. Nước dùng cho sản xuất ......................................................................................86 6.2.2. Tính lượng nước sinh hoạt...................................................................................87 6.2.3. Năng suất sử dụng nước ......................................................................................87 Chương 7: TÍNH XÂY DỰNG VÀ QUY HOẠCH TỔNG MẶT BẰNG ...................89 7.1. Cơ cấu tổ chức ........................................................................................................89 7.1.1. Nhân lực làm việc trong phân xưởng sản xuất chính ..........................................89 7.1.2. Nhân lực làm việc hành chính ............................................................................90 7.1.3. Nhân lực làm việc trong các phân xưởng ............................................................91 7.2. Tính kích thước các công trình ...............................................................................91 7.2.1. Phân xưởng sản xuất chính ..................................................................................91 7.2.2. Kho nguyên liệu ..................................................................................................92 7.2.3. Kho dấm chín xoài...............................................................................................92 7.2.4. Kho bảo quản lạnh nấm .......................................................................................93 7.2.5. Kho thành phẩm ..................................................................................................93 7.2.6. Kho chứa hộp sắt N0 – 13 và bao bì ....................................................................94 7.2.7. Kho chứa nguyên vật liệu ....................................................................................95 7.2.8. Phòng quản đốc ...................................................................................................95 7.2.9. Phòng KCS ..........................................................................................................95 7.2.10. Nhà hành chính ..................................................................................................96 7.2.11. Nhà xe ................................................................................................................96 v 7.2.12. Phân xưởng cơ khí .............................................................................................97 7.2.13. Phân xưởng lò hơi .............................................................................................97 7.2.14. Trạm biến áp ......................................................................................................97 7.2.15. Nhà đặt máy phát điện dự phòng .......................................................................97 7.2.16. Nhà sinh hoạt, vệ sinh .......................................................................................97 7.2.17. Nhà ăn ................................................................................................................98 7.2.18. Nhà bảo vệ .........................................................................................................98 7.2.19. Khu xử lý nước thải ...........................................................................................98 7.2.20. Kho chứa nhiên liệu...........................................................................................98 7.2.21. Kho chứa phế liệu .............................................................................................98 7.2.22. Khu cung cấp nước và xử lý nước .....................................................................98 7.2.23. Nhà cân ..............................................................................................................98 7.2.24. Khu đất mở rộng ................................................................................................ 98 7.3. Tổng mặt bằng nhà máy .........................................................................................99 Chương 8: KIỂM TRA SẢN XUẤT – KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG ........................101 8.1. Kiểm tra, đánh giá chất lượng của nguyên liệu đưa vào sản xuất ........................101 8.2. Kiểm tra các công đoạn trong quá trình sản xuất .................................................101 8.2.1. Dây chuyền sản xuất nấm rơm đóng hộp tự nhiên ............................................101 8.2.2. Dây chuyền sản xuất xoài sấy khô ....................................................................102 8.3. Kiểm tra chất lượng sản phẩm ..............................................................................102 8.3.1. Xác định khối lượng tịnh, khối lượng cái và tỷ lệ cái: nước của đồ hộp rau quả .....................................................................................................................................103 8.3.2. Đánh giá cảm quan sản phẩm ............................................................................103 8.3.3. Kiểm tra độ kín của đồ hộp ...............................................................................104 Chương 9: AN TOÀN LAO ĐỘNG – VỆ SINH XÍ NGHIỆP – PHÒNG CHỐNG CHÁY NỔ ...................................................................................................................106 9.1. An toàn lao động ..................................................................................................106 9.1.1. Nguyên nhân chủ yếu xảy ra tai nạn .................................................................106 9.1.2. Những biện pháp hạn chế tai nạn lao động .......................................................106 9.1.3. Những yêu cầu về an toàn lao động ..................................................................106 9.2. Vệ sinh công nghiệp .............................................................................................108 9.2.1. Vệ sinh cá nhân của công nhân ........................................................................108 9.2.3. Vệ sinh máy móc, thiết bị ..................................................................................108 9.2.4. Vệ sinh xí nghiệp ...............................................................................................109 9.2.5. Vấn đề xử lí nước thải .......................................................................................109 9.3. Phòng chống cháy nổ............................................................................................109 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...........................................................................................110 vi DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.1. Hàm lượng các nguyên tố khoáng ở các giai đoan phát triển của nấm rơm...9 Bảng 2.2. Thành phần acid amin chứa trong nấm rơm ………………………………10 Bảng 2.3. Chỉ tiêu cảm quan của nấm rơm để sản xuất nấm rơm đóng hộp………….11 Bảng 2.4. Các chỉ tiêu của nước nguyên liệu trong sản xuất nấm rơm đóng hộp…….12 Bảng 2.5. Thành phần hóa học của xoài chín…………………………………………14 Bảng 2.6. Thành phần acid amin của phần thịt xoài………………………………….15 Bảng 2.7. Giới hạn phân loại theo khiếm khuyết……………………………………..22 Bảng 2.8. Chiều rộng và độ dày tối thiểu của xoài sấy khô…………………………..22 Bảng 2.9. Yêu cầu về thành phần của xoài sấy khô………………………...………...22 Bảng 2.10. Giới hạn hàm lượng chất gây ô nhiễm kim loại…………………………..23 Bảng 2.11. Giới hạn vi sinh…………………………………………………………...23 Bảng 4.1. Sơ đồ thời vụ thu hoạch của nguyên liệu…………….………………….....36 Bảng 4.2. Bảng nhập liệu của nhà máy……………………………………………….36 Bảng 4.3. Biểu đồ sản xuất của nhà máy……………………………………..………36 Bảng 4.4. Biểu đồ làm việc của nhà máy (tính theo lịch năm 2020)…………………37 Bảng 4.5. Tiêu hao nguyên liệu qua các công đoạn………………………………….37 Bảng 4.6. Tổng kết cân bằng vật liệu cho sản phẩm nấm rơm đóng hợp tự nhiên…...42 Bảng 4.7. Tổng kết cân bằng vật liệu cho nguyên liệu phụ…………………………...42 Bảng 4.8. Tiêu hao nguyên liệu qua các công đoạn…………………………………..43 Bảng 4.9. Tổng kết cân bằng vật liệu cho sản phẩm xoài sấy khô……………………46 Bảng 5.1. Thông số kĩ thuật của thiết bị rửa CY5000………………………………...48 Bảng 5.2. Thông số kĩ thuật của thiết bị rửa CY5000………………………………...50 Bảng 5.3. Thông số kĩ thuật của thiết bị hấp MHN – 500…………………………….51 Bảng 5.4. Thông số kĩ thuật của máy chiết rót…………………….………………….54 Bảng 5.5. Thông số kĩ thuật của máy ghép nắp……………………………………….55 Bảng 5.6. Thông số kĩ thuật của thiết bị kiểm tra trọng lượng………………………..57 Bảng 5.7. Thông số kĩ thuật của máy rửa hộp………………………………………...61 Bảng 5.8. Thông số kĩ thuật của máy đóng thùng carton……………………………..62 Bảng 5.9. Thông số kĩ thuật của bể khuấy trộn……………………………………….63 Bảng 5.10. Thông số kĩ thuật của nồi nấu 2 vỏ……………………………………….64 Bảng 5.11. Thông số kĩ thuật của bơm………………………………………………..66 Bảng 5.12. Thông số kĩ thuật của máy rửa trái cây HB8000…………………………68 Bảng 5.13. Thông số kĩ thuật của máy gọt vỏ ORXT – 28…………………………...70 Bảng 5.14. Thông số kĩ thuật của máy cắt lát………………………………………...71 Bảng 5.15. Thông số kĩ thuật của thiết bị sấy băng tải………………………………..73 vii Bảng 5.16. Thông số kĩ thuật của máy bao gói……………………………………….76 Bảng 5.17. Thông số kĩ thuật của máy dán thùng…………………………………….77 Bảng 5.18. Tổng kết thiết bị cho dây chuyền sản xuất nấm rơm đóng hộp tự nhiên…79 Bảng 5.19. Tổng kết thiết bị cho dây chuyền sản xuất xoài sấy khô…………………80 Bảng 6.1. Thông số kĩ thuật của lò hơi……………………………………………….86 Bảng 7.1. Số lượng công nhân trong dây chuyền sản xuất nấm rơm đóng hộp tự nhiên ………………………………………………………………………………………...89 Bảng 7.2. Số lượng công nhân trong dây chuyền sản xuất xoài sấy khô……………..90 Bảng 7.3. Số lượng người làm việc trong phòng hành chính…………………………91 Bảng 7.4. Số công nhân làm việc trong các phân xưởng……………………………..91 Bảng 7.5. Các bộ phận nhà hành chính……………………………………………….96 Bảng 7.6. Tổng kết các công trình trong nhà máy…………………………………….99 viii DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ Hình 2.1. Nấm rơm ..................................................................................………………7 Hình 2.2 Xoài ................................................................................................................17 Hình 5.1. Máy rửa nấm sơ bộ ........................................................................................48 Hình 5.2. Máy rửa nấm bọt khí……………………………………………………….50 Hình 5.3. Thiết bị hấp băng tải………………………………………….…………….51 Hình 5.4. Băng tải lưới inox .........................................................................................51 Hình 5.5. Băng tải xếp hộp…………………………………………………………..53 Hình 5.6. Máy chiết rót.................................................................................................54 Hình 5.7. Máy ghép nắp……………………………………………...………………55 Hình 5.8. Thiết bị kiểm tra trọng lượng………………………………………………56 Hình 5.9. Thiết bị thanh trùng kiểu đứng ......................................................................58 Hình 5.10. Pa lăng điện .................................................................................................60 Hình 5.11. Máy in date ..................................................................................................60 Hình 5.12. Máy rửa hộp.................................................................................................61 Hình 5.13. Máy đóng thùng carton ................................................................................62 Hình 5.14. Băng tải con lăn nghiêng………………….………………………………63 Hình 5.15. Bể khuấy trộn ..............................................................................................63 Hình 5.16. Nồi nấu 2 vỏ ................................................................................................ 64 Hình 5.17. Bơm .............................................................................................................66 Hình 5.18. Máy rửa trái cây ...........................................................................................68 Hình 5.19. Băng tải trục lăn...........................................................................................69 Hình 5.20. Máy gọt vỏ ...................................................................................................70 Hình 5.21. Thiết bị cắt lát ..............................................................................................71 Hình 5.22. Máy sấy băng tải ..........................................................................................73 Hình 5.23. Máy bao gói .................................................................................................74 Hình 5.25. Các bước bao gói .........................................................................................75 Hình 5.26. Máy dán thùng .............................................................................................77 Hình 5.27. Rổ inox ........................................................................................................78 Hình 6.1. Nồi hơi ...........................................................................................................85 ix Thiết kế nhà máy chế biến rau gồm hai mặt hàng nấm rơm đóng hộp tự nhiên và xoài sấy khô LỜI MỞ ĐẦU Với đời sống ngày càng phát triển theo xu hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa ngày nay, nhu cầu của con người về tiêu dùng thực phẩm ngày càng tăng cao. Mà thực phẩm lại đóng vai trò rất quan trọng và thiết yếu, trong đó rau quả cũng góp phần không nhỏ. Rau quả là nguồn thực phẩm không thể thiếu trong bữa ăn hàng ngày của con người, nó chứa nhiều chất dinh dưỡng, chất khoáng, chất xơ, vitamin,… cần thiết cho cơ thể chúng ta, giúp hỗ trợ quá trình trao đổi chất, tăng cường hấp thu, tăng sức đề kháng, cần thiết cho các quá trình sinh lý, sinh hóa của con người,… Một số loại rau còn có chức năng là một loại thuốc, giúp chữa trị các loại bệnh, giải độc cho cơ thể trong quá trình tiêu hóa thức ăn. Tuy nhiên, rau quả thuộc loại thực phẩm dễ hư hỏng, không thể để lâu trong thời gian dài. Để vừa giữ cho rau quả được lâu, vừa tăng tính đa dạng về khẩu vị, đa dạng các loại thực phẩm, đòi hỏi rau quả phải được xử lý, chế biến nhằm nâng cao chất lượng và kéo dài hạn sử dụng của rau quả. Do vậy, công nghiệp chế biến rau quả cũng được chú ý phát triển. Việt Nam có khí hậu nhiệt đới thích hợp trồng nhiều các loại rau quả, đây cũng là một trong những điều kiện thuận lợi để công nghiệp chế biến rau quả phát triển. Đặc biệt là công nghệ sản xuất đồ hộp và rau quả sấy khô có ý nghĩa rất to lớn. Vừa tăng tính đa dạng thực phẩm, đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng, vừa xử lý lượng lớn rau quả xuất ra từ trồng trọt mà con người không kịp tiêu thụ lúc tươi sống. Do vậy tôi đã được giao đề tài: “Thiết kế nhà máy chế biến rau quả gồm 2 mặt hàng là đồ hộp rau tự nhiên (nấm) với năng suất 12 tấn nguyên liệu/ca và xoài sấy khô với năng suất 8 tấn sản phẩm/ngày”. SVTH: Trương Thị Phương Nhi GVHD: ThS. Trần Thế Truyền 1 Thiết kế nhà máy chế biến rau gồm hai mặt hàng nấm rơm đóng hộp tự nhiên và xoài sấy khô Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT 1.1. Đặc điểm tự nhiên Địa điểm xây dựng nhà máy thuộc cụm công nghiệp ở ấp Tân Quới Hưng (xã Trường An – Tp Vĩnh Long) với quy mô 50 ha. Vĩnh Long là một tỉnh nằm ở khu vực đồng bằng sông Cửu Long, thuộc miền Nam Việt Nam, nằm giữa hai nhánh sông chính của sông Cửu Long là sông Tiền và sông Hậu, cách thành phố Hồ Chi Minh 135 km về phía Nam và cách Thành phố Cần Thơ 40 km về phía Bắc theo đường quốc lộ 1A. Nhìn bao quát, tỉnh Vĩnh Long có phía Đông giáp tỉnh Bến Tre và phía Đông Nam giáp tỉnh Trà Vinh, phía Tây giáp thành phố Cần Thơ, phía Tây Bắc giáp tỉnh Đồng Tháp, phía Đông Bắc giáp tỉnh Tiền Giang, Tây Nam giáp tỉnh Hậu Giang và Sóc Trăng. Tỉnh nằm trong vùng có dạng địa hình khá bằng phẳng với độ dốc nhỏ hơn 2 độ, không có núi đồi, địa hình lòng chảo, trũng ở trung tâm và cao dần về phía Bắc, Đông Bắc và Nam Đông Nam, bị chia cắt bởi nhiều con sông và kênh rạch. Địa chất thuộc loại trầm tích biển, giàu lưu huỳnh, được bồi tụ bởi phù sa sông Tiền và sông Hậu. Đât phù sa ở đây chủ yếu là phù sa nước ngọt có bề dày tới 5 m, có tầng đất sét, hầu như không bị nhiễm mặn, mặt khác còn luôn được bồi đắp bởi phù sa sông Mê Kông. Đất ở Vĩnh Long thật sự là nguồn tài nguyên lớn, rất thích hợp cho việc canh tác trồng lúa, trồng cây ăn trái và cây công nghiệp ngắn ngày. Về khí hậu: khí hậu thuộc loại hình khí hậu nhiệt đới, gió mùa cận xích đạo, ít chịu ảnh hưởng của biển. Vĩnh Long nằm trong khu vực có lượng gió lớn, thường có gió cấp 2, cấp 3, cấp 4. Hướng gió chủ đạo là hướng Tây Nam. Do nằm trong chế độ nhiệt của vùng nhiệt đới gió mùa cận xích đạo nên nhiệt độ nói chung tương đối điều hòa, trung bình từ 26 đến 27oC. Độ ẩm phụ thuộc vào hai mùa mưa nắng: mùa khô độ ẩm trung bình từ 77 đến 84%; mùa mưa cao hơn trung bình từ 85 đến 89%. Chia làm 2 mùa rõ rệt là mùa mưa và mùa khô. Lượng mưa bình quân hàng năm từ 1.400 – 1.450 mm kéo dài từ tháng 4 đến tháng 11. Nhìn chung khí hậu ở Vĩnh Long tương đối điều hòa, là điều kiện tốt để phát triển trồng trọt và chăn nuôi, đặc biệt là trồng lúa nước và hoa màu, chăn nuôi gia súc, các loại gia cầm, nuôi trồng thủy sản nước ngọt [1], [2]. 1.2. Vùng nguyên liệu - Nguyên liệu nấm được thu mua địa phương và các tỉnh thành lân cận như: Sóc Trăng, Đồng Tháp, An Giang, Tiền Giang, Bến Tre,… SVTH: Trương Thị Phương Nhi GVHD: ThS. Trần Thế Truyền 2 Thiết kế nhà máy chế biến rau gồm hai mặt hàng nấm rơm đóng hộp tự nhiên và xoài sấy khô Đồng Tháp: chủ yếu nuôi trồng nấm rơm, với diện tích toàn tỉnh 428 ha cho sản lượng 9.883 tấn/năm, được trồng chủ yếu ở Lai Vung, một số ít ở Tân Hồng, Hồng Ngự, Châu Thành, Lấp Vò. Tỉnh An Giang: có 10 tổ hợp với 87 hộ tham gia trồng nấm rơm, năm 2010, trồng 3.400 ha, sản lượng 44.000 tấn; mấy năm gần đây do đẩy mạnh thu hoạch lúa bằng máy gặt đập liên hợp cho nên năm 2011 diện trồng nấm giảm còn 1.050 ha, sản lượng 10.000 tấn. Tỉnh Kiên Giang: có 2.000 - 3.000 hộ trồng nấm, bình quân từ 100 - 200 bịch/hộ, sản lượng 400 - 500 tấn/vụ, trong đó 85 - 90% là nấm rơm tỉnh Sóc Trăng: năm 2011, có 3.182 hộ trồng nấm, 29 cơ sở chế biến, sản lượng trên 7.500 tấn/năm, trong đó chủ yếu là nấm rơm. Tỉnh Bến Tre: có 285 hộ trồng nấm, chủ yếu là nấm rơm, tập trung chủ yếu ở huyện Giồng Trôm, Mỏ Cày Nam và Châu Thành. - Nguyên liệu xoài cung cấp cho nhà máy được thu mua ở các nhà vườn trong tỉnh Vĩnh Long và các tỉnh thành lân cận thuộc Đồng bằng sông Cửu Long như Tiền Giang, An Giang, Hậu Giang, Đồng Tháp, Cần Thơ, Bến Tre,… Diện tích trồng xoài của cả nước năm 2017 vào khoảng hơn 92.000 ha với sản lượng 790.000 tấn xoài hàng năm. Trong đó khu vực đồng bằng sông Cửu Long gồm 13 tỉnh thành là khu vực trồng xoài lớn nhất với 46,1% diện tích trồng xoài cả nước. Đồng Tháp là tỉnh trồng xoài nhiều nhất với 9.128 ha, An Giang với 8.878 ha, Vĩnh Long với 5.159 ha, Tiền Giang với 4.710 ha, Hậu Giang với 3.641 ha, Cần Thơ 2.714 ha, Sóc Trăng 1.778 ha, Trà Vinh 1.688 ha,… Nguyên liệu có thể được vận chuyển bằng đường bộ hoặc đường thủy qua các tuyến đường giao thông. Do vậy việc đặt nhà máy ở đây là hợp lí, Vĩnh Long nằm ở trung tâm, đảm bảo nguồn nguyên liệu được cung cấp liên tục, chi phí vận chuyển cũng ở mức ổn định không quá cao [2], [3]. 1.3. Hợp tác hóa Việc hợp tác hóa giữa nhà máy thiết kế với các nhà máy khác về mặt kinh tế kỹ thuật và liên hợp hóa sẽ tăng cường sử dụng chung những công trình cung cấp điện, nước, hơi, công trình giao thông vận tải, công trình phúc lợi tập thể và phục vụ công cộng, vấn đề tiêu thụ sản phẩm và phế phẩm nhanh,… sẽ có tác dụng giảm thời gian xây dựng, giảm vốn đầu tư và hạ giá thành sản phẩm [4]. 1.4. Nguồn cung cấp điện Nguồn điện: nhà máy sử dụng nguồn điện trên mạng lưới quốc gia 500 KV được hạ thế xuống 220/380 V, do công ty điện lực tỉnh Vĩnh Long cung cấp đến hàng rào khu công nghiệp, doanh nghiệp tự đầu tư hạ lưới điện. Để đảm bảo cho quá trình sản xuất diễn ra thuận lợi, liên tục và an toàn thì nhà máy cần có máy phát điện dự phòng. SVTH: Trương Thị Phương Nhi GVHD: ThS. Trần Thế Truyền 3 Thiết kế nhà máy chế biến rau gồm hai mặt hàng nấm rơm đóng hộp tự nhiên và xoài sấy khô 1.5. Nguồn cung cấp hơi Trong nhà máy, hơi được sử dụng cho nhiều mục đích như: gia nhiệt, hấp, thanh trùng, sấy, làm nóng nước sinh hoạt,… Nhà máy sử dụng hơi đốt cung cấp từ lò hơi riêng của nhà máy. 1.6. Nhiên liệu Nhà máy cần sử dụng nhiên liệu để tạo hơi và để cung cấp cho máy phát diện dự phòng khi có sự cố. 1.7. Nguồn cung cấp nước và vấn đề xử lí nước, thoát nước Nguồn nước mặt là nguồn sử dụng chủ yếu, được lấy từ sông Cổ Chiên là sông lớn, nước ngọt hoàn toàn, chất lượng nước đạt tiêu chuẩn dùng làm nguồn cấp nước thô. Công trình đầu mối cấp nước gồm các nhà máy xử lí nước, hệ thống đường ống dẫn nhà máy nước Trường An có sản lượng 10.000 m3/ngày. Trong thời gian tới có kế hoạch sẽ xây dựng mới nhà máy nước Cổ Chiên nâng công suất từ sản lượng 15.500 m3/ngày đêm lên 31.500 m3/ngày đêm. Đồng thời, nâng công suất nhà máy nước Trường An. Vấn đề thu nước thải được xử lí bằng cách xây dựng các hệ thống cống bao và các giếng để tách nước thải đô thị và của các khu công nghiệp ra khỏi hệ thống thoát nước mưa để đưa vào các khu xử lí. Nước thải của các khu công nghiệp hiện tại nằm tại phía Đông và phía Tây của thành phố được tập trung để đưa vào các khu xử lí nước thải ở phía Đông và phía Tây của thành phố. Vào năm 2009 thành phố đã xây dựng 4 khu xử lí nước thải với tổng công suất 48.000 m3/ngày đêm để xử lí toàn bộ nước thải của thành phố trước khi cho chảy vào các con sông và rạch của thành phố [2]. 1.8. Giao thông vận tải Về giao thông, Vĩnh Long có quốc lộ 1A đi ngang qua, cùng với các quốc lộ khác như quốc lộ 53, quốc lộ 54, quốc lộ 57 và quốc lộ 80. Các tuyến giao thông đường thủy của tỉnh cũng khá thuận lợi, các tuyến giao thông này nối liền tỉnh Vĩnh Long với các tỉnh trong khu vực Đồng bằng sông Cửu Long và cả nước, tạo cho Vĩnh Long một vị thế rất quan trọng trong chiến lược phát triển và hợp tác kinh tế với cả vùng. Đường bộ được hình thành muộn và phát triển chậm, các trục giao thông đường bộ, xuyên qua các thị trấn trong tỉnh, gồm có 4 loại đường: + Đường Công Lộ 4 nối liền Sài Gòn với các tỉnh miền Hậu Giang xuyên qua tỉnh Vĩnh Long, từ Bắc Mỹ Thuận đến Cần Thơ, dài 38 km. + Đường Liên tỉnh 7 đi từ công lộ 4 đến Cầu Mới, nối liền tỉnh Vĩnh Long với tỉnh Vĩnh Bình, dài 28 km. SVTH: Trương Thị Phương Nhi GVHD: ThS. Trần Thế Truyền 4 Thiết kế nhà máy chế biến rau gồm hai mặt hàng nấm rơm đóng hộp tự nhiên và xoài sấy khô + Đường Liên tỉnh 8 từ phà Mỹ Thuận đến phà Vàm Cống, nối liền tỉnh Vĩnh Long với tỉnh An Giang, dài 52 km. + Các đường hàng tỉnh nối liền tỉnh lị với các quận lị. Thành phố Vĩnh Long nằm ngay trên đầu mối giao thông đường bộ của toàn vùng Đồng bằng sông Cửu Long, thuận lợi cho giao lưu với bên ngoài. Các trục, tuyến đường ra vào các cửa ô cũng như các tuyến nối với bên ngoài tương đối tốt và phân bố theo một mạng lưới hợp lí: - Quốc lộ 1A chạy suốt từ thành phố Hồ Chí Minh đi Cần Thơ qua Vĩnh Long được nâng cấp với chất lượng đường tốt, cấp hạng toàn tuyến đạt tiêu chuẩn cấp III đồng bằng, trong đó đoạn tuyến thuộc quốc lộ 1A chạy qua thành phố đóng vai trò đường đô thị chính. - Quốc lộ 53 nối với quốc lộ 1A tại ngã tư bến xe thành phố đi Trà Vinh, đạt tiêu chuẩn cấp 2 đồng bằng, trong đó đoạn qua thành phố có vai trò là đường đô thị. - Quốc lộ 80 nối quốc lộ 1 tại cầu Mĩ Thuận đi Sa Đéc của Đồng Tháp đạt tiêu chuẩn cấp 4 đồng bằng. - Quốc lộ 57 nối quốc lộ 53 tại ngã tư bệnh viện mới qua phà Đình Khao đi Bến Tre, đạt tiêu chuẩn cấp 3 đồng bằng. - Tỉnh lộ 31 (còn gọi là đường Tỉnh 902) từ cầu Thiềng Đức đi Vũng Liêm, đạt tiêu chuẩn đường cấp 4 đồng bằng. - Phà An Bình là đầu mối giao thông đảm nhận hầu hết lượng hành khách qua lại 2 bờ sông Tiền giữa thành phố Vĩnh Long với xã An Bình thuộc huyện Long Hồ, đây là nơi có nhiều vườn cây ăn trái, khu du lịch sinh thái. - Với đặc trưng của vùng sông nước, có hệ thống sông, kênh, rạch dày đặc, chằng chịt, tạo điều kiện tốt cho giao thông thủy phát triển, đồng thời là nguồn cung cấp nước sạch, tưới tiêu, thoát nước của thành phố. - Khu vực ngoại ô: cầu Cái Cam nối phường 9 và xã Tân Ngãi; cầu Cái Côn nối xã Tân Ngãi và xã Trường An. Đó là những trục đường giao thông chính của tỉnh có ý nghĩa chiến lược về kinh tế, văn hóa, xã hội, an ninh, quốc phòng trong khu vực đồng bằng Nam Bộ [2]. 1.9. Năng suất nhà máy Nhà máy sản xuất hai mặt hàng: - Nấm rơm đóng hộp tự nhiên với năng suất 12 tấn nguyên liệu/ca. - Xoài sấy khô với năng suất 8 tấn sản phẩm/ngày. 1.10. Nguồn nhân lực Nguồn nhân công đòi hỏi có trình độ chuyên môn, có sức khỏe và kĩ năng làm việc tốt. SVTH: Trương Thị Phương Nhi GVHD: ThS. Trần Thế Truyền 5 Thiết kế nhà máy chế biến rau gồm hai mặt hàng nấm rơm đóng hộp tự nhiên và xoài sấy khô Công nhân làm việc trong nhà máy chủ yếu tuyển dụng tại địa phương để đỡ phần đầu tư về xây dựng khu nhà ở cho công nhân. Đối với nguồn nhân lực trình độ kĩ thuật cao cần tuyển dụng tại các trường Đại học, Cao đẳng, trường dạy nghề,… Khi tính toán số lượng công nhân có thể tính kỹ cho từng công đoạn, đôi khi dựa trên bình quân số lượng sản phẩm trên một ngày công [4]. SVTH: Trương Thị Phương Nhi GVHD: ThS. Trần Thế Truyền 6 Thiết kế nhà máy chế biến rau gồm hai mặt hàng nấm rơm đóng hộp tự nhiên và xoài sấy khô Chương 2: TỔNG QUAN 2.1. Tổng quan về nguyên liệu 2.1.1. Nguyên liệu sản xuất nấm rơm đóng hộp tự nhiên 2.1.1.1. Nấm rơm a. Giới thiệu Nấm rơm hay nấm mũ rơm (danh pháp hai phần: Volvariella volvacea) là một loài nấm trong họ nấm lớn sinh trưởng và phát triển từ các loại rơm rạ. Nấm gồm nhiều loài khác nhau, có đặc điểm hình dạng khác nhau như có loại màu xám trắng, xám, xám đen… kích thước đường kính “cây nấm” lớn nhỏ tùy thuộc từng loại. Ở Việt Nam, nấm rơm được trồng chủ yếu ở các tỉnh miền Đông Nam Bộ và Đồng bằng sông Cửu Long (Đồng Tháp, An Giang, Sóc Trăng, Trà Vinh, Cần Thơ, Đồng Nai,...) chiếm 90% sản lượng cả nước. Nấm rơm có cơ quan sinh dưỡng là tơ nấm và cơ quan sinh sản là tai nấm (quả thể). Nấm có đời sống dị dưỡng không có khả năng tổng hợp chất hữu cơ từ chất vô cơ và năng lượng ánh sáng mặt trời. Do vậy nấm lấy thức ăn qua màng tế bào sợi một cách có chọn lọc, bản thân tơ nấm sẽ tiết ra enzyme thích hợp với cơ chất của môi trường để tiêu hóa thức ăn [5]. Hình 2.1. Nấm rơm [6] b. Cấu tạo - Bao nấm là hệ sợi tơ, chứa sắc tố melanin tạo ra màu đen ở bao gốc. Lúc nhỏ bao gốc dài và cao, bao lấy tai nấm. Khi tai nấm trưởng thành, nó chỉ còn lại phần trùm lấy gốc chân cuống nấm. - Cuống nấm là bó hệ sợi xốp dài xếp theo kiểu vòng tròn đồng tâm. Khi còn non thì mềm và giòn, nhưng khi già thì xơ cứng lại và khó bẻ gãy. - Mũ nấm hình tròn, có chứa nhiều melanin, nhưng nhạt dần từ trung tâm ra rìa mép. Phía dưới mũ nấm có rất nhiều phiến, xếp theo vòng tròn đồng tâm. Mũ nấm rất giàu dinh dưỡng, giữ vai trò sinh sản. Phiến nấm lúc non thì có màu trắng, khi tai nấm trưởng thành thì phiến chuyển sang màu hồng, đó là màu của đảm bào tử. Mỗi phiến SVTH: Trương Thị Phương Nhi GVHD: ThS. Trần Thế Truyền 7