Tài liệu Thiết kế nhà máy sản xuất bánh kẹo với năng suất 12200 tấn sản phẩm năm, gồm 2 mặt hàng bánh quy xốp nhân kem dâu tây với năng suất 4660 tấn sản phẩm năm và kẹo cứng hương ổi 7450 tấn sản phẩm năm

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HÓA THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT BÁNH KẸO NĂNG SUẤT 12200 TẤN SẢN PHẨM/NĂM GỒM 2 MẶT HÀNG: - BÁNH QUY XỐP NHÂN KEM DÂU TÂY VỚI NĂNG SUẤT 4660 TẤN SẢN PHẨM/NĂM - KẸO CỨNG HƯƠNG ỔI 7450 TẤN SẢN PHẨM /NĂM Sinh viên thực hiện: PHAN THANH NGỌC Số thẻ sinh viên: 107140084 Lớp: 14H2A Đà Nẵng – Năm 2019 i TÓM TẮT Tên đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất bánh kẹo năng suất 12200 tấn sản phẩm/năm Sinh viên thực hiện: Phan Thanh Ngọc Số thẻ SV: 107140084 Lớp: 14H2A Bản đồ án này trình bày nội dung về thiết kế nhà máy sản xuất bánh kẹo với năng suất 12200 tấn sản phẩm/năm, gồm có 2 mặt hàng : bánh quy xốp nhân kem dâu tây với năng suất 4660 tấn sản phẩm/năm và kẹo cứng hương ổi 7450 tấn sản phẩm /năm. Bao gồm một bản thuyết minh và 5 bản vẽ. Trong đó: Phần thuyết minh gồm có 9 chương. Nội dung thuyết minh nêu rõ được các vấn đề sau: lập luận kinh tế kĩ thuật, tìm hiểu những vấn đề có liên quan đến công trình như: đặc điểm thiên nhiên, vùng nguyên liệu, việc hợp tác hóa giữa nhà máy thiết kế với các nhà máy lân cận…từ đó đưa ra các nguyên nhân chọn và thuyết minh quy trình công nghệ; sau đó dựa vào năng suất để tính cân bằng vật chất, thực chất đây chính là tính lượng nguyên liệu và bán thành phẩm của mỗi công đoạn. Tiếp đến là chọn thiết bị sao cho phù hợp với năng suất đã tính được để đưa vào sản xuất. Từ đó, tính toán phân công lao động, xây dựng tổ chức nhà máy, lượng hơi nước cần đáp ứng để nhà máy hoạt động và cuối cùng là đưa ra các phương pháp kiểm tra chất lượng, vệ sinh công nghiệp và chế độ an toàn lao động. Bản vẽ gồm có 5 bản vẽ được thể hiện trên cỡ giấy A0 bao gồm: Bản vẽ quy trình sơ đồ công nghệ: thể hiện đầy đủ và rõ ràng nhất 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. ii ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HÓA CỘNG HÒA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: PHAN THANH NGỌC Số thẻ sinh viên: 107140084 Lớp: 14H2A Khoa: HÓA Ngành: Công nghệ thực phẩm 1. Tên đề tài đồ án: THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT BÁNH KẸO NĂNG SUẤT 12200 TẤN SẢN PHẨM/NĂM Gồm 2 mặt hàng: - Bánh quy xốp nhân kem dâu tây với năng suất 4660 tấn sản phẩm/năm - Kẹo cứng hương ổi 7450 tấn sản phẩm /năm 2. Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện 3. Các số liệu và dữ liệu ban đầu: Thực đơn : Cho trang sau 4. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán: - Mở đầu - Lập luận kinh tế kỹ thuật - Tổng quan - Chọn và thuyết minh qui trình công nghệ - Tính cân bằng vật chất - Tính và chọn thiết bị các thiết bị chủ yếu - Tính xây dựng - Tính hơi - nước - Kiểm tra sản xuất - An toàn lao động, vệ sinh xí nghiệp, phòng cháy và chữa cháy - Kết luận - Tài liệu tham khảo 5. Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ): - Sơ đồ qui trình công nghệ sản xuất - Bản vẽ các mặt bằng phân xưởng sản xuất chính. - Bản vẽ các mặt cắt phân xưởng sản xuất chính. - Bản vẽ đường ống hơi - nước. iii (A0, A3) (A0, A3) (A0, A3) (A0, A3) - Bản vẽ tổng mặt bằng nhà máy (A0, A3) 6. Họ tên người hướng dẫn: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh 7. Ngày giao nhiệm vụ đồ án: ……../……./201….. 8. Ngày hoàn thành đồ án: ……../……./201….. Thông qua bộ môn TỔ TRƯỞNG BỘ MÔN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN PGS.TS. Đặng Minh Nhật Kết quả điểm đánh giá: PGS.TS. Trương Thị Minh Hạnh Sinh viên đã hoàn thành và nộp toàn bộ bản báo cáo cho bộ môn Ngày…… tháng…… năm 2019 Ngày…… tháng…… năm 2019 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG (Ký, ghi rõ họ tên) iv Thực đơn của một mẻ bột nhào bánh qui xốp kem dâu tây Bảng 1. Thực đơn cho một mẻ bột nhào vỏ bánh qui xốp Khối lượng Nguyên liệu TT Chất khô (%) (kg) 1 Bột mì 100 2 Ðường 52 3 Bột trứng 5 4 Sữa đặc có đường 9 6 Bơ 40 7 Leucithin 0,7 8 Tinh dầu 0,3 9 NaHCO3 0,4 10 (NH4)2CO3 0,6 11 Tổng Bảng 2. Thực đơn kem dâu tây Nguyên liệu STT Khối lượng (kg) 1 Bơ 35 2 Puree dâu tây 9 3 Đường 43 4 Sữa bột 7 5 Tinh bột khoai tây 6 Thực đơn của một mẻ kẹo cứng hương ổi STT Nguyên liệu Khối lượng (gi) kg 1 Đường kính 100 2 Mật tinh bột 60 3 Axit xitric 2 4 Màu thực phẩm 0,4 5 Tinh dầu ổi 0,6 v Chất khô (ai) % LỜI NÓI ĐẦU Qua thời gian học tập và hoạt động tại trường, em được giao cho thực hiện bản đồ án này để đúc kết và kiểm tra lại một phần kiến thức và những kỹ năng đã được học. Từ những đánh giá của giảng viên hướng dẫn và giảng viên phản biện, em sẽ rút ra được kinh nghiệm mới cho bản thân, giúp em có lợi thế trong quá trình làm viecj thực tế sau này. Với thời gian hơn ba tháng, em xin chân thành cảm ơn cô Trương Thị Minh Hạnh đã hết lòng giúp đỡ, tận tình hướng dẫn em trong quá trình thực hiện bản đồ án tốt nghiệp này. Đặc biệt, em xin cảm ơn giảng viên phản biện đã bỏ thời gian đọc và nhận xét, giúp em hoàn thiện, củng cố hơn bản đồ án của mình. Trong quá trình làm đồ án, bên cạnh sự cố gắng và sự nỗ lực không ngừng của bản thân, em cũng đã nhận được sự giúp đỡ từ bạn bè, đã chia sẻ tài liệu, kiến thức cũng như kinh nghiệm. Tiếp đến, nhờ sự quan tâm của thầy cô giáo trong bộ môn Công nghệ Thực phẩm, đã góp phần giúp em có thể hoàn thành tốt nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp của mình. Em xin hết lòng cám ơn và ghi nhận những sự giúp đỡ chân thành này. Do thời gian có hạn cũng như trình độ chuyên môn còn nhiều hạn chế, thiếu kinh nghiệm thực tế, vì vậy không thể nào tránh được những sai sót, kính mong quý thầy cô và các bạn góp ý để em hoàn thiện được đồ án và kiến thức của bản thân tốt hơn. Em xin chân thành cảm ơn! vi CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài này do chính tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của cô Trương Thị Minh Hạnh, tài liệu tham khảo trong bài được trích dẫn rõ ràng, minh bạch và chính xác, những số liệu có được hoàn toàn do quá trình tra cứu và tính toán, nội dung được trình bày theo đúng quy định. Nếu có những lời không đúng sự thật tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm. Đà Nẵng, ngày.....tháng.....năm 2019 Sinh viên thực hiện Phan Thanh Ngọc vii MỤC LỤC TÓM TẮT ............................................................................................................................ i NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ............................................................................... iii LỜI NÓI ĐẦU .................................................................................................................... vi CAM ĐOAN ......................................................................................................................vii MỤC LỤC ....................................................................................................................... viii DANH MỤC HÌNH ẢNH, SƠ ĐỒ ................................................................................ xiii DANH MỤC BẢNG ........................................................................................................ xiv MỞ ĐẦU .............................................................................................................................. 1 Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT .............................................................. 2 1.1. Đặc điểm tự nhiên của vị trí xây dựng .......................................................................... 2 1.1.1. Vị trí địa lý .................................................................................................................. 2 1.1.2. Đặc điểm thiên nhiên .................................................................................................. 2 1.2. Nguồn cung cấp nguyên liệu ......................................................................................... 3 1.3. Hợp tác hóa .................................................................................................................... 3 1.4. Nguồn cung cấp điện ..................................................................................................... 4 1.5. Nguồn cung cấp hơi – nước........................................................................................... 4 1.6. Thoát nước ..................................................................................................................... 4 1.7. Giao thông vận tải ......................................................................................................... 4 1.8. Nguồn cung cấp nhân công ........................................................................................... 4 1.9. Kết luận.......................................................................................................................... 5 Chương 2: TỔNG QUAN .................................................................................................. 6 2.1. Nguyên liệu dùng trong sản xuất bánh kẹo ................................................................... 6 2.1.1. Đường saccaroza ........................................................................................................ 6 2.1.2. Bột mì ......................................................................................................................... 7 2.1.3. Mật tinh bột ................................................................................................................ 7 2.1.4. Chất béo ...................................................................................................................... 8 2.1.5. Sữa .............................................................................................................................. 9 2.1.6. Bột trứng ................................................................................................................... 10 2.1.7. Chất làm nở .............................................................................................................. 11 2.1.8. Chất tạo màu ............................................................................................................. 11 2.2. Giới thiệu về bánh quy ................................................................................................ 11 2.2.1. Cơ sở lý thuyết về sản xuất bánh .............................................................................. 11 2.2.2. Phân loại bánh quy ................................................................................................... 12 viii 2.2.3. Một số sản phẩm bánh quy hiện nay ........................................................................ 12 2.3. Cơ sở lý thuyết về sản xuất kẹo ................................................................................... 13 2.3.1. Chuẩn bị siro (nấu hòa tan siro) ............................................................................... 13 2.3.2. Nấu siro caramel ....................................................................................................... 14 2.3.3. Phân loại kẹo theo cấu trúc và hàm ẩm .................................................................... 14 Chương 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ ...................... 16 3.1. Chọn quy trình sản xuất ............................................................................................... 16 3.2. Chọn và thuyết minh quy trình sản xuất bánh quy xốp kem dâu tây .......................... 16 3.2.1. Chọn quy trình công nghệ ........................................................................................ 16 3.2.2. Thuyết mình quy trình công nghệ ............................................................................ 16 3.3. Chọn và thuyết minh quy trình sản xuất kẹo cứng hương ổi ...................................... 24 3.3.1. Chọn quy trình công nghệ ........................................................................................ 24 3.3.2. Thuyết mình quy trình công nghệ ............................................................................ 25 Chương 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT .................................................................. 31 4.1 Lập biểu đồ sản xuất .................................................................................................... 31 4.2. Tính cân bằng vật chất cho bánh quy xốp nhân kem dâu............................................ 31 4.2.1. Tính cân bằng vật chất cho phần vỏ bánh ................................................................ 31 4.2.2. Tính cân bằng vật chất cho phần nhân kem dâu tây ................................................. 38 4.3 Tính cân bằng vật chất cho quy trình sản xuất kẹo cứng hương ổi .............................. 40 4.3.1. Thực đơn của một mẻ nguyên liệu sản xuất kẹo cứng hương ổi .............................. 40 4.3.2 Tính cân bằng cho một mẻ thực đơn vỏ kẹo ............................................................. 40 4.3.3. Tính cân bằng cho một tấn sản phẩm ....................................................................... 44 4.4. Bảng tổng kết nguyên liệu và bán thành phẩm cần sản xuất bánh bánh quy .............. 47 4.4.1. Bánh quy xốp nhân kem dâu tây (năng suất 4660 tấn sản phẩm/năm) .................... 47 4.1.2. Kẹo cứng hương ổi (năng suất 7450 tấn sản phẩm/năm) ......................................... 48 Chương 5: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ ........................................................................ 50 5.1. Thiết bị trong dây chuyền sản xuất bánh quy xốp nhân kem dâu tây ......................... 50 5.1.1. Thiết bị rây bột ......................................................................................................... 50 5.1.2. Thiết bị nghiền đường .............................................................................................. 50 5.1.3. Thùng ngâm bột trứng .............................................................................................. 50 5.1.4. Thiết bị đánh trứng ................................................................................................... 51 5.1.5. Thiết bị đun nóng bơ ................................................................................................ 52 5.1.6. Thiết bị chuẩn bị nhũ tương ..................................................................................... 53 5.1.7. Thiết bị nhào bột ....................................................................................................... 54 5.1.8. Thiết bị tạo hình ........................................................................................................ 54 ix 5.1.9. Thiết bị nướng vỏ bánh ............................................................................................ 55 5.1.10. Băng tải làm nguội.................................................................................................. 56 5.1.11. Thiết bị lựa chọn, xếp bánh .................................................................................... 56 5.1.12. Thiết bị đánh kem ................................................................................................... 57 5.1.13. Thiết bị kẹp kem ..................................................................................................... 58 5.1.14. Thiết bị bao gói ....................................................................................................... 59 5.1.15. Thiết bị phụ ............................................................................................................. 60 5.2. Thiết bị trong dây chuyền sản xuất kẹo cứng hương ổi .............................................. 64 5.2.1. Thiết bị hòa tan siro .................................................................................................. 64 5.2.2. Thiết bị lọc ................................................................................................................ 65 5.2.3. Thiết bị nấu siro ........................................................................................................ 65 5.2.4. Thùng chứa xả kẹo ................................................................................................... 66 5.2.5. Thiết bị phối trộn ...................................................................................................... 66 5.2.6. Thiết bị tạo hình kẹo ................................................................................................. 67 5.2.7. Băng tải lựa chọn kẹo ............................................................................................... 68 5.2.8. Thiết bị bao gói kẹo .................................................................................................. 68 5.2.9. Thiết bị phụ ............................................................................................................... 69 5.3. Bảng tổng kết thiết bị .................................................................................................. 71 5.3.1. Dây chuyền sản xuất bánh quy xốp nhân kem dâu năng suất 4660 tấn sản ............. 71 5.3.2. Dây chuyền sản xuất kẹo cứng hương ổi năng suất 7540 tấn sản phẩm/ năm ......... 72 Chương 6: TÍNH XÂY DỰNG ........................................................................................ 74 6.1. Tính nhân lực ............................................................................................................... 74 6.1.1. Sơ đồ bố trí nhân sự nhà máy ................................................................................... 74 6.1.2. Cán bộ làm việc hành chính ..................................................................................... 75 6.1.3. Số công nhân ............................................................................................................ 75 6.2. Tính kích thước các công trình chính .......................................................................... 77 6.2.1. Phân xưởng sản xuất chính ....................................................................................... 77 6.2.2. Kho nguyên liệu ....................................................................................................... 78 6.2.3. Kho thành phẩm ....................................................................................................... 79 6.2.4. Tính kho vật liệu bao gói .......................................................................................... 80 6.3. Nhà hành chính và các nhà phục vụ sinh hoạt ............................................................ 82 6.3.1. Nhà ăn và hội trường ................................................................................................ 82 6.3.2. Nhà hành chính ......................................................................................................... 82 6.3.3. Nhà xe ....................................................................................................................... 83 6.3.4. Gara ô tô ................................................................................................................... 83 6.3.5. Nhà sinh hoạt vệ sinh ............................................................................................... 84 x 6.3.6. Nhà bảo vệ ................................................................................................................ 84 6.4. Các công trình phụ trợ ................................................................................................. 84 6.4.1. Phân xưởng cơ khí .................................................................................................... 84 6.4.2. Phân xưởng lò hơi..................................................................................................... 85 6.4.3. Bể nước dự trữ .......................................................................................................... 85 6.4.4. Trạm biến áp và máy phát điện dự phòng ................................................................ 85 6.4.5. Khu xử lý nước thải .................................................................................................. 85 6.4.6. Kho chứa vật tư ........................................................................................................ 85 6.4.7. Nhà để xe điện động ................................................................................................. 85 6.4.8. Kho chứa nhiên liệu .................................................................................................. 85 6.4.9. Khu đất mở rộng ....................................................................................................... 85 6.4.10. Tính hệ số sử dụng ................................................................................................. 87 Chương 7 : TÍNH HƠI – NƯỚC ..................................................................................... 88 7.1. Tính hơi ....................................................................................................................... 88 7.1.1. Lượng hơi dùng trong sản xuất ................................................................................ 88 7.1.2. Hơi phục vụ cho các mục đích khác ......................................................................... 89 7.1.3. Tiêu hao hơi trên đường ống, van điều chỉnh : ........................................................ 89 7.2. Tính nước..................................................................................................................... 90 7.2.1. Nước phục vụ sản xuất ............................................................................................. 90 7.2.2. Lượng nước dùng cho sinh hoạt .............................................................................. 90 7.2.3. Lượng nước dùng cho lò hơi ................................................................................... 90 7.2.4. Lượng nước dùng cho các mục đích khác ............................................................... 90 Chương 8: KIỂM TRA SẢN XUẤT ............................................................................... 92 8.1. Mục đích của việc kiểm tra sản xuất ........................................................................... 92 8.2. Nội dung kiểm tra ........................................................................................................ 92 8.2.1. Kiểm tra nguyên vật liệu .......................................................................................... 92 8.2.2. Kiểm tra công đoạn sản xuất .................................................................................... 93 8.3. Phương pháp đánh giá chất lượng nguyên liệu và thành phẩm................................... 95 8.3.1.Phương pháp đánh giá chất lượng nguyên liệu và thành phẩm của bánh quy .......... 95 8.3.2.Phương pháp đánh giá chất lượng nguyên liệu và thành phẩm của kẹo cứng .......... 98 Chương 9: AN TOÀN LAO ĐỘNG, VỆ SINH XÍ NGHIỆP, PHÒNG CHÁY VÀ CHỮA CHÁY ................................................................................................................. 101 9.1. An toàn lao động ....................................................................................................... 101 9.1.1. Mục đích của an toàn lao động ............................................................................... 101 9.1.2. An toàn về máy móc thiết bị................................................................................... 101 9.1.3. An toàn về điện ....................................................................................................... 101 xi 9.1.4. An toàn lao động trong sản xuất. ............................................................................ 102 9.1.5. An toàn khi làm việc ở phòng nghiệm hoá............................................................. 102 9.1.6. Quy tắc an toàn khi sử dụng phương tiện bảo hộ cá nhân...................................... 102 9.2. Vệ sinh xí nghiệp ....................................................................................................... 103 9.2.1. Vệ sinh cá nhân ...................................................................................................... 103 9.2.2. Vệ sinh thiết bị ........................................................................................................ 103 9.2.3. Vệ sinh nhà máy ..................................................................................................... 104 9.2.4. Xử lý nước thải ....................................................................................................... 104 9.2.5. Xử lý phế phẩm ...................................................................................................... 104 9.3. Phòng chống cháy nổ................................................................................................. 104 KẾT LUẬN ..................................................................................................................... 105 TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................. 106 xii DANH MỤC HÌNH ẢNH, SƠ ĐỒ Hình 2.1 Bánh quy bơ Danisa .......................................................................................13 Hình 2.2 Bánh quy nhân kem Oreo ...............................................................................13 Hình 2.3 Kẹo cứng Oishi ...............................................................................................15 Hình 2.4 Kẹo mềm Alpenliebe ......................................................................................15 Hình 2.5 Kẹo cao su Xylitol ..........................................................................................15 Hình 3.1 Máy rây bột.....................................................................................................18 Hình 3.2 Thiết bị nghiền đường ....................................................................................18 Hình 3.3 Máy đánh trứng ..............................................................................................18 Hình 3.4 Thiết bị đun nóng chất béo .............................................................................19 Hình 3.5 Thiết bị chuẩn bị nhũ tương ...........................................................................19 Hình 3.6 Thiết bị trộn bột nằm ngang ...........................................................................20 Hình 3.7 Thiết bị tạo hình tang quay .............................................................................20 Hình 3.8 Lò nướng dạng hầm ........................................................................................22 Hình 3.9 Băng tải làm nguội bánh ................................................................................22 Hình 3.10 Thiết bị bơm kem .........................................................................................23 Hình 3.11 Thiết bị bao gói .............................................................................................24 Hình 3.12 Nồi nấu 2 vỏ .................................................................................................26 Hình 3.13 Thiết bị lọc trọng lực ....................................................................................26 Hình 3.14 Sơ đồ nguyên tắc làm việc thiết bị cô đặc chân không liên tục ...................27 Hình 3.15 Nồi nấu kẹo chân không ...............................................................................27 Hình 3.16 Thiết bị khuấy trộn .......................................................................................28 Hình 3.17 Hệ thống rót khuôn tạo hình kẹo ..................................................................29 Hình 3.18 Sơ đồ hệ thống tạo hình kẹo cứng ................................................................ 29 Hình 3.19 Thiết bị đóng gói ..........................................................................................30 Hình 5.1 Máy rây bột.....................................................................................................50 Hình 5.2 Thiết bị nghiền đường ....................................................................................50 Hình 5.3 Thùng ngâm bột trứng ....................................................................................51 Hình 5.4 Thiết bị đánh trứng .........................................................................................52 Hình 5.5 Thiết bị đun nóng bơ ......................................................................................52 Hình 5.6 Thiết bị chuẩn bị nhũ tương ...........................................................................53 Hình 5.7 Thiết bị nhào bột .............................................................................................54 Hình 5.8 Thiết bị tạo hình..............................................................................................55 Hình 5.9 Thiết bị nướng ................................................................................................ 56 Hình 5.10 Băng tải làm nguội........................................................................................56 Hình 5.11 Băng tải xếp bánh .........................................................................................57 xiii Hình 5.12 Thiết bị đánh kem .........................................................................................58 Hình 5.13 Thiết bị kẹp kem ...........................................................................................59 Hình 5.14 Thiết bị bao gói .............................................................................................60 Hình 5.15 Bunke ............................................................................................................61 Hình 5.16 Bơm răng khía 2CY-1.08/2.5 .......................................................................63 Hình 5.17 Thiết bị hòa tan siro .....................................................................................64 Hình 5.18 Thiết bị lọc ....................................................................................................65 Hình 5.19 Thiết bị nấu siro ............................................................................................65 Hình 5.20 Thùng xã kẹo ................................................................................................ 66 Hình 5.21 Thiết bị phối trộn ..........................................................................................66 Hình 5.22 Thiết bị tạo hình............................................................................................68 Hình 5.23 Thiết bị bao gói .............................................................................................69 Hình 5.24 Bunke chứa đường ........................................................................................70 Hình 7.1 Nồi hơi dạng nằm vách ướt đốt dầu của NETD .............................................89 Sơ đồ 3.1 Quy trình sản xuất bánh quy xốp kem dâu tây ..............................................17 Sơ đồ 3.2 Quy trình sản xuất kẹo cứng hương ổi ..........................................................25 DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Chỉ tiêu chất lượng bơ TCVN 7400-2004 .......................................................9 Bảng 2.2 Chỉ tiêu chất lượng sữa TCVN 5539-2002 ....................................................10 Bảng 4.1 Biểu đồ sản xuất ngày, ca sản xuất trong năm (tính theo năm 2020). ...........31 Bảng 4.2 Thực đơn cho một mẻ bột nhào .....................................................................31 Bảng 4.3 Lượng nguyên liệu làm vỏ bánh theo chất khô trong một mẻ .......................32 Bảng 4.4 Tỉ lệ hao hụt qua từng công đoạn ...................................................................33 Bảng 4.5 Kết quả tính toán chất khô qua các công đoạn theo 1 mẻ ..............................35 Bảng 4.6 Lượng nguyên liệu dùng để sản xuất 700 kg vỏ bánh ...................................36 Bảng 4.7 Lượng bán thành phẩm vỏ bánh tính theo chất khô sau mỗi công đoạn .......37 Bảng 4.8 Lượng bán thành phẩm sau mỗi công đoạn tính theo độ ẩm .........................38 Bảng 4.9 Thực đơn cho một mẻ nhân kem dâu tây .......................................................39 Bảng 4.10 Lượng nguyên liệu kem dùng sản xuất 1 tấn bánh thành phẩm ..................39 Bảng 4.11 Bán thành phẩm tính cho 1 tấn bao gồm kem dâu tây .................................40 Bảng 4.12 Thực đơn cho một mẻ nguyên liệu ..............................................................40 Bảng 4.13 Lượng nguyên liệu làm kẹo theo chất khô trong một mẻ ............................41 Bảng 4.14 Tỉ lệ hao hụt qua từng công đoạn .................................................................41 Bảng 4.15 Lượng chất khô của bán thành phẩm thu được qua các công đoạn .............43 Bảng 4.16 Tính lượng nguyên liệu theo độ ẩm sản xuất ra 1 tấn sản phẩm .................45 xiv Bảng 4.17 Lượng bán thành phẩm thu được theo chất khô qua từng công đoạn cho một tấn sản phẩm (kể cả tiêu hao) ...........................................................................45 Bảng 4.18 Độ ẩm của bán thành phẩm qua các công đoạn ...........................................46 Bảng 4.19 Khối lượng của bán thành phẩm theo độ ẩm qua các công đoạn ................47 Bảng 4.20 Bảng tổng kết nguyên liệu và bán thành phẩm để sản xuất 4660 tấn sản phẩm/năm tính cho 1 giờ, 1 ca, 1 ngày ............................................................48 Bảng 4.21 Bảng tổng kết nguyên liệu và bán thành phẩm để sản xuất 7450 tấn sản phẩm/năm tính cho 1 giờ, 1 ca, 1 ngày ............................................................49 Bảng 5.1 Thông số kỹ thuật của thiết bị rây bột............................................................50 Bảng 5.2 Thông số kỹ thuật của thiết bị nghiền đường.................................................50 Bảng 5.3 Tính khối lượng riêng của bột trứng sau ngâm ..............................................51 Bảng 5.4 Thông số kỹ thuật thiết bị đánh trứng ............................................................52 Bảng 5.5 Khối lượng riêng các thành phần trong nhũ tương ........................................53 Bảng 5.6 Thông số kỹ thuật thiết bị chuẩn bị nhũ tương ..............................................53 Bảng 5.7 Thông số kỹ thuật thiết bị nhào bột ...............................................................54 Bảng 5.8 Thông số kĩ thuật thiết bị tạo hình .................................................................54 Bảng 5.9 Thông số kỹ thuật thiết bị nướng ...................................................................55 Bảng 5.10 Thể tích các nguyên liệu dùng sản xuất kem trong 1 giờ ............................57 Bảng 5.11 Thông số kỹ thuật thiết bị đánh kem ............................................................58 Bảng 5.12 Thông số thiết bị kẹp kem ............................................................................59 Bảng 5.13 Thông số thiết bị bao gói .............................................................................60 Bảng 5.14 .......................63 Thùng chứa trong sản xuất bánh quy xốp nhân kem dâu tây Bảng 5.15 Chọn bơm .....................................................................................................63 Bảng 5.16 Thông số kỹ thuật thiết bị lọc.......................................................................65 Bảng 5.17 Thông số kỹ thuật thiết bị nấu siro caramel .................................................65 Bảng 5.18 Thông số kỹ thuật thiết bị phối trộn .............................................................67 Bảng 5.19 Thông số kỹ thuật thiết bị tạo hình ..............................................................67 Bảng 5.20 Thông số kỹ thuật thiết bị bao gói ...............................................................69 Bảng 5.21 ............................................71 Thùng chứa trong sản xuất kẹo cứng hương ổi Bảng 5.22 Bảng tổng kết thiết bị dây chuyền sản xuất bánh quy xốp nhân kem dâu ...72 Bảng 5.23 Bảng tổng kết thiết bị dây chuyền sản xuất kẹo cứng hương ôi ..................72 Bảng 6.1 Số lượng cán bộ và nhân viên làm việc hành chính.......................................75 Bảng 6.2 Phân công lao động cho dây chuyền bánh quy xốp kem dâu tây .................75 Bảng 6.3 Phân công lao động cho dây chuyền kẹo cứng vị dưa lưới ..........................76 Bảng 6.4 Phân bố công nhân lao động gián tiếp ...........................................................76 xv Bảng 6.5 Diện tích kho để chứa nguyên liệu.................................................................78 Bảng 6.6 Diện tích các phòng làm việc .........................................................................83 Bảng 6.7 Bảng tổng kết các công trình xây dựng..........................................................86 Bảng 7.1 Thông số kỹ thuật của nồi hơi ........................................................................89 Bảng 8.1 Các chỉ tiêu kiểm tra dây chuyền sản xuất bánh quy xốp nhân kem dâu tây 93 Bảng 8.2 Các chỉ tiêu kiểm tra dây chuyền sản xuất kẹo cứng hương ổi .....................94 xvi Thiết kế nhà máy sản xuất bánh kẹo năng suất 12.200 tấn sản phẩm/năm MỞ ĐẦU Theo khảo sát của Liên Hiệp Quốc, tính đến năm 2019 dân số Việt Nam đạt hơn 97 triệu người với độ tuổi trung bình là 31 [1], được đánh giá là quốc gia có dân số trẻ. Đây chính là lợi thế cho các ngành sản xuất với lượng nhân công dồi dào, ngày càng có chất lượng tốt, bên cạnh đó con số này cũng cho thấy nước ta là thị trường tiềm năng tiêu thụ tốt các sản phẩm về bánh kẹo. Thực tế cũng cho thấy, sản xuất bánh kẹo đang là ngành sản xuất có tốc độ tăng trưởng cao và ổn định tại Việt Nam khi số lượng các cơ sở sản xuất nhỏ lẻ ngày một giảm và các công ty có quy mô lớn, quy trình sản xuất hiện đại được xây dựng, phát triển ngày càng nhiều, khẳng định vị thế và sức cạnh tranh của ngành bánh kẹo Việt Nam trong thị trường nội địa bên cạnh các chủng loại sản phẩm có sức hấp dẫn từ các nước Hàn, Nhật, Thái. Hiện nay, với nguồn đầu tư dồi dào từ nước ngoài vào ngành sản xuất bánh kẹo, cũng như nhu cầu ngày một tăng, theo đánh giá của AC Nielsen tháng 8/2010, có tới 56% dân số Việt Nam ở độ tuổi dưới 30 có xu hướng tiêu dùng bánh kẹo nhiều hơn thế hệ cha ông của họ, vì vậy việc xây dựng một nhà máy bánh kẹo có thể góp phẩn thỏa mãn những nhu cầu và lợi thế đã nên trên, đồng thời, tăng khả năng cạnh tranh, mở rộng thị phần cho bánh kẹo nội. Phần lớn các nhà máy bánh kẹo được xây dựng, lắp đặt ở 2 thành phố lớn như Hà Nội, Tp Hồ Chí Minh, tuy nhiên với lợi thế vốn có về công nghiệp đường mía, miền Trung cũng có thể trở thành nơi được chọn lựa để xây dựng một nhà máy bánh kẹo nhằm đáp ứng nhu cầu của nhân dân và tăng giá trị xuất khẩu cho bánh kẹo Việt trên trường quốc tế. Chính vì những lí do trên, em được giao cho đề tài: “Thiết kế nhà máy sản xuất bánh kẹo năng suất 12200 tấn sản phẩm/năm’’. - Bánh quy xốp kem dâu tây, năng suất 4660 tấn sản phẩm/năm. - Kẹo cứng hương ổi, năng suất 7450 tấn sản phẩm/năm. SVTH: Phan Thanh Ngọc – 14H2A GVHD: PGS. TS. Trương Thị Minh Hạnh 1 Thiết kế nhà máy sản xuất bánh kẹo năng suất 12.200 tấn sản phẩm/năm Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT 1.1. Đặc điểm tự nhiên của vị trí xây dựng 1.1.1. Vị trí địa lý Bình Định là một tỉnh thuộc khu vực Nam Trung Bộ, phía Bắc giáp với tỉnh Quảng Ngãi, phía Nam giáp tỉnh Phú Yên, phía tây giáp tỉnh Gia Lai, phía đông giáp Biển Đông với đường bờ biển dài 134 km. Bình Định còn cách Thành phố Đà Nẵng 304 km về phía Nam và cách Tp Hồ Chí Minh 652 km về phía Bắc theo hướng quốc lộ 1A [2]. Nhờ vị thuận lợi về giao thông và diện tích biển, nằm trong hành lang kinh tế Đông Tây, có sân bay, cảng biển, có quốc lộ 1A đi qua, nhiều danh lam thắng cảnh, nằm giữa các trung tâm kinh tế lớn của đất nước cũng như cửa ngõ ra biển của các tỉnh Tây Nguyên, Bình Định dần trở thành nơi thu hút các nguồn vốn đầu tư phát triển, xây dựng sản xuất để trở thành trung tâm kinh tế trọng điểm mới của quốc gia. KCN Nhơn Hòa được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt trong quy hoạch phát triển các KCN ở Việt Nam đến năm 2020; được Chủ tịch UBND tỉnh ra quyết định thành lập ngày 5.3.2009. KCN Nhơn Hòa có tổng diện tích quy hoạch 314 ha (giai đoạn 1 gần 160 ha, giai đoạn 2 hơn 150 ha), gồm các phân khu chức năng: khu trung tâm điều hành và dịch vụ; khu vực xây dựng các nhà máy; diện tích dành cho giao thông và hạ tầng kỹ thuật đầu mối; khu vực cây xanh, hệ thống chiếu sáng, hệ thống thu gom, xử lý chất thải… Với lợi thế nằm ngay trên QL 19 cách cảng biển quốc tế Quy Nhơn 27 km, kết nối giao thương giữa các tỉnh khu vực Tây Nguyên, Nam Lào, Đông Bắc Campuchia, nên KCN Nhơn Hòa đã hấp dẫn các nhà đầu tư trong nước và quốc tế. Bên cạnh đó, nhờ hạ tầng được đầu tư xây dựng bài bản và tiện ích, đảm bảo các điều kiện cho hoạt động sản xuất công nghiệp, kết hợp nguồn lao động tại chỗ dồi dào…[3]. Vì vậy, lựa chọn KCN Nhơn Hòa làm nơi đặt nhà máy sản xuất bánh kẹo là hợp lý. 1.1.2. Đặc điểm thiên nhiên Địa hình của tỉnh Bình Định khá phức tạp, thấp dần từ Tây sang Đông, có độ chênh lệch khá lớn, vùng đồi núi và cao nguyên chiếm tới 70% diện tích, vùng đồng bằng chỉ tập trung ở ven sông, ven biển hoặc hình thành nhờ yếu tố địa hình và khí hậu. Khí hậu Bình Định có tính chất nhiệt đới ẩm, gió mùa. Do sự phức tạp của địa hình nên gió mùa khi vào đất liền đã thay đổi hướng và cường độ khá nhiều. SVTH: Phan Thanh Ngọc – 14H2A GVHD: PGS. TS. Trương Thị Minh Hạnh 2 Thiết kế nhà máy sản xuất bánh kẹo năng suất 12.200 tấn sản phẩm/năm Nhiệt độ không khí trung bình năm: ở khu vực miền núi biến đổi 20,1 - 26,1 °C, cao nhất là 31,7 °C và thấp nhất là 16,5 °C. Tại vùng duyên hải, nhiệt độ không khí trung bình năm là 27,0 °C, cao nhất 39,9 °C và thấp nhất 15,8 °C. Độ ẩm tuyệt đối trung bình tháng trong năm: tại khu vực miền núi là 22,5 - 27,9% và độ ẩm tương đối 79-92%; tại vùng duyên hải độ ẩm tuyệt đối trung bình là 27,9% và độ ẩm tương đối trung bình là 79%. Chế độ mưa: mùa mưa bắt đầu từ tháng 9 đến tháng 12. Riêng đối với khu vực miền núi có thêm một mùa mưa phụ tháng 5 - 8 do ảnh hưởng của mùa mưa Tây Nguyên. Mùa khô kéo dài tháng 1 - 8. Đối với các huyện miền núi tổng lượng mưa trung bình năm 2.000 - 2.400 mm. Đối với vùng duyên hải tổng lượng mưa trung bình năm là 1.751 mm. Tổng lượng mưa trung bình có xu thế giảm dần từ miền núi xuống duyên hải và có xu thế giảm dần từ Tây Bắc xuống Đông Nam [2]. Đây là khu vực có tốc độ gió khá nhỏ, hướng gió có sự biến tính do điều kiện địa phương. Tốc độ gió trung bình tháng dao động từ 1,9m/s (tháng 9) đến 3,0m/s (tháng 8). Trong một năm, gió mùa Đông Bắc bắt đầu hoạt động từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau (mạnh nhất vào tháng 12), gió mùa Tây Nam kéo dài từ tháng 5 đến đầu tháng 9 (mạnh nhất vào tháng 8), tháng 4 và nửa cuối tháng 9 là thời kỳ chuyển mùa gió. Tốc độ gió mùa và gió bão lớn nhất ghi nhận được trong giai đoạn 2000 - 2011 dao động từ 7 - 16m/s (lớn nhất vào tháng 11) [4]. 1.2. Nguồn cung cấp nguyên liệu Vị trí địa lý của tỉnh Bình Định rất thuận lợi Trong sản xuất bánh kẹo sử dụng các loại nguyên liệu sau: bột mì, đường, mật tinh bột, sữa bột, bột trứng, bơ, màu thực phẩm, tinh dầu - Đường mua tại nhà máy đường Phổ Phong thuộc công ty cổ phần đường Quảng Ngãi. - Bột mì từ nhà máy nhà máy bột mì Giấy Vàng ở Đà Nẵng. - Sữa bột từ nhà máy Vinamilk Đà Nẵng hoặc Qui Nhơn - Bơ sữa được thu mua từ các công ty nhập khẩu bơ sữa từ Úc. - Các nguyên liệu phụ như tinh dầu, màu thực phẩm thu mua từ các công ty cung cấp trong tỉnh hoặc từ các khu công nghiệp ở tỉnh Bình Dương. Việc ổn định nguồn nguyên liệu tạo điều kiện thuận lợi để nhà máy đi vào hoạt động, nâng cao năng suất và đạt chất lượng tốt. 1.3. Hợp tác hóa Việc xây dựng nhà máy trong một khu công nghiệp sẽ giúp tăng tính hợp tác hoá với các nhà máy xung quanh, nhằm tận dụng tối đa nguồn nguyên liệu, nguồn điện, SVTH: Phan Thanh Ngọc – 14H2A GVHD: PGS. TS. Trương Thị Minh Hạnh 3 Thiết kế nhà máy sản xuất bánh kẹo năng suất 12.200 tấn sản phẩm/năm nước cũng như cơ sở hạ tầng sẵn có, có thể giải quyết được vấn đề về phụ phẩm, phế phẩm,… có tác dụng làm giảm thời gian xây dựng, giảm vốn đầu tư và hạ giá thành sản phẩm. 1.4. Nguồn cung cấp điện Sử dụng nguồn điện lấy từ nguồn điện quốc gia sau khi đã xử lý qua trạm biến áp riêng của nhà máy, đồng thời bố trí xây dựng, lắp đặt thêm một nguồn điện dự phòng chạy bằng dầu, tránh trường hợp thiếu hụt năng lượng do sự số về điện. 1.5. Nguồn cung cấp hơi – nước Nguồn hơi được lấy từ lò hơi riêng của nhà máy nhằm cung cấp nhiệt cho các quá trình hấp, thanh trùng,…, cần xây dựng, lắp đặt và lên kế hoạch sử dụng luân phiên để đảm bảo nguồn cung đều đặn cho nhà máy hoạt động, đồng thời thuận lợi cho quá trình bảo trì, sửa chữa. Nguồn nước chính của nhà máy lấy từ hệ thống cấp nước sạch của tỉnh, đã được xử lý nên có thể sử dụng ngay mà không phải qua hệ thống lọc nước riêng của nhà máy. Nguồn nước phụ lấy từ hệ thống nước ngầm, tránh trường hợp thiếu nước do sự cố về đường dẫn, hạn hán,… Dây là nguồn nước chứa nhiều tạp chất và các chất gây hại cho thiết bị, nhiễm khuẩn thực phẩm vì vậy cần phải được xử lý, kiểm tra đo đạc kỹ càng trước khi sử dụng. 1.6. Thoát nước Nhà máy phải có hệ thống xử lý nước thải riêng, đảm bảo nước sau xử lý đạt các chỉ tiêu vi sinh, hóa lý cho phép trước khi thải ra sông, biển. 1.7. Giao thông vận tải Khu công nghiệp nằm ở vị trí thuận lợi, gần quốc lộ 19, gần cảng biển nước sâu, sân bay, thành phố Qui Nhơn, cần đảm bảo thuận lợi trong vấn đề giao thông vận tải, giúp phát triển tiềm năng phân phối sản phẩm ra cả nước cũng như nước ngoài, bên cạnh đó còn giảm chi phí vận chuyển nguyên vật liệu từ bên ngoài vào nhà máy. Đây chính là một trong những yếu tố quan trọng quyết định đến sự phát triển, hội nhập của nhà máy trong tương lai. 1.8. Nguồn cung cấp nhân công Năm 2011, huyện An Nhơn trở thành Thị xã An Nhơn, là nơi đông dân thứ 2 [2] của tỉnh Bình Định chỉ sau thành phố Qui Nhơn. Bên cạnh đó là nguồn nhân lực trí thức chất lượng cao từ các trường đại học uy tín của miền Trung như ĐH Bách khoa, ĐH Kinh tế,… Với nguồn nhân công dồi dào như vậy, việc phát triển một nhà máy sản xuất bánh kẹo tại đây là vô cùng khả quan. SVTH: Phan Thanh Ngọc – 14H2A GVHD: PGS. TS. Trương Thị Minh Hạnh 4