Tài liệu Thiết kế nhà máy sản xuất cá trích sấy khô năng suất 100kg h và cá trích sấy tẩm gia vị năng suất 100kg h

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HÓA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CÁ TRÍCH SẤY KHÔ NĂNG SUẤT 100 KG/H VÀ CÁ TRÍCH SẤY TẨM GIA VỊ NĂNG SUẤT 100 KG/H Người hướng dẫn: PGS. TS. ĐẶNG MINH NHẬT Sinh viên thực hiện: NGUYỄN THỊ THU Số thẻ sinh viên: 107150120 Lớp: 15H2A Đà Nẵng, 12/2019 TÓM TẮT Tên đề tài: “Thiết kế nhà máy sản xuất cá trích sấy khô năng suất 100kg/h và cá trích sấy tẩm gia vị năng suất 100kg/h”. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thu Số thẻ SV: 107150120 Lớp: 15H2A Trước đây, các sản phẩm cá trích chế biến dưới dạng khô đã được người dân biết đến nhưng chủ yếu là phơi nắng khó kiểm soát được sự đồng đều của sản phẩm cũng như về mặt an toàn thực phẩm. Do đó chưa thể thỏa mãn nhu cầu về khẩu vị người tiêu dùng trong cũng như ngoài nước. Ngày nay, để đáp ứng nhu cầu tiêu thụ cần thiết phải thay đổi phương thức sản xuất, nâng cao chất lượng sản phẩm. Do đó, việc đầu tư dây chuyền sản xuất đạt tiêu chuẩn, chất lượng là rất quan trọng và cần thiết. Từ đó, nhiệm vụ đặt ra đối với ngành công nghệ thực phẩm là phải tìm ra các phương pháp chế biến nguyên liệu cá thành các mặt hàng khô với chất lượng cao đáp ứng nhu cầu của thị trường đồng thời có thể sử dụng được trong thời gian dài. Chính vì lí do đó tôi được giao để tài: “Thiết kế nhà máy chế biến cá trích sấy khô năng suất 100kg/h và cá trích sấy tẩm gia vị năng suất 100kg/h’’. Nội dung chính của đồ án có 10 chương chính, bao gồm: Chương 1: Lập luận kinh tế kỹ thuật. Chương 2: Tổng quan nguyên liệu và sản phẩm. Chương 3: Chọn và thuyết minh dây chuyền công nghệ. Chương 4: Tính cân bằng vật chất. Chương 5: Tính toán cân bằng nhiệt Chương 6: Tính và chọn thiết bị. Chương 7: Tính tổ chức và hành chính. Chương 8: Tính xây dựng. Chương 9: Kiểm tra sản xuất - chất lượng sản phẩm. Chương 10: An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp. Năm bản vẽ A0 gồm: Bản vẽ sơ đồ quy trình công nghệ, bản vẽ mặt bằng phân xưởng sản xuất chính, bản vẽ mặt cắt phân xưởng sản xuất chính, bản vẽ đường ống hơi và nước và bản vẽ tổng mặt bằng nhà máy. ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Cộng Hoà Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA: HÓA Độc Lập- Tự Do - Hạnh Phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Thị Thu Lớp: 15H2A Khoa: Hóa MSSV: 107150120 Nghành: Công nghệ Thực Phẩm. 1. Tên đề tài: “Thiết kế nhà máy chế biến cá trích sấy khô năng suất 100kg/h và cá trích sấy tẩm gia vị năng suất 100kg/h’’ 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: Mặt hàng cá trích sấy khô: năng suất 100 kg/h. Mặt hàng cá trích sấy tẩm gia vị: năng suất 100kg/h 4. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán: Mở đầu. Chương 1: Lập luận kinh tế kỹ thuật. Chương 2: Tổng quan nguyên liệu và sản phẩm. Chương 3: Chọn và thuyết minh dây chuyền công nghệ. Chương 4: Tính cân bằng vật chất. Chương 5: Tính và chọn thiết bị. Chương 6: Tính toán cân bằng nhiệt. Chương 7: Tính xây dựng. Chương 8: Tính lượng nước và hơi tiêu thụ. Chương 9: Kiểm tra sản xuất - chất lượng sản phẩm. Chương 10: An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp. Kết luận. Tài liệu tham khảo. 5. Các bản vẽ và đồ thị (nếu có): Bản vẽ số 1: Dây chuyền sản xuất (bản vẽ A0, A3). Bản vẽ số 2: Mặt bằng phân xưởng sản xuất chính (bản vẽ A0, A3). Bản vẽ số 3: Mặt cắt phân xưởng sản xuất chính (bản vẽ A0, A3). Bản vẽ số 4: Bản vẽ đường ống hơi và nước (bản vẽ A0, A3). Bản vẽ số 5: Tổng mặt bằng nhà máy (bản vẽ A0, A3). 6. Họ tên người hướng dẫn: PGS.TS. Đặng Minh Nhật 7. Ngày giao nhiệm vụ: 27/08/2019 8. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 12/12/2019 LỜI CẢM ƠN Sau khi kết thúc các học phần ở trường Đại học Bách Khoa - Đại học Đà Nẵng, tôi được giao đề tài đồ án tốt nghiệp về Thiết kế nhà máy chế biến cá trích sấy khô năng suất 100kg/h và cá trích sấy tẩm gia vị năng suất 100kg/h. Qua thời gian hơn 3 tháng thực hiện đồ án, dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Đặng Minh Nhật, sự giúp đỡ của bạn bè và sự nổ lực tìm tòi học hỏi của bản thân qua các nguồn tài liệu sách vở, internet …cũng như tham khảo từ các quá trình thực tiễn. Đến nay đồ án cơ bản đã hoàn thành đúng thời gian quy định. Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Đặng Minh Nhật, thầy là người đã tận tình hướng dẫn cho tôi những kiến thức cũng như kinh nghiệm quý báu trong suốt quá trình làm đồ án tốt nghiệp. Tôi xin cảm ơn quý thầy cô trong khoa Hóa, đặc biệt là quý thầy cô trong bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm đã tận tình giảng dạy và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập tại trường. Tôi cũng xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã luôn tạo điều kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. Tôi xin chân thành cám ơn! i LỜI CAM ĐOAN Tôi: Nguyễn Thị Thu, xin cam đoan về nội dung đồ án không sao chép nội dung cơ bản từ các đồ án khác. Các số liệu trong đồ án được sự hướng dẫn của thầy hướng dẫn và tính toán của bản thân một cách trung thực, nguồn trích dẫn có chú thích rõ ràng, minh bạch, có tính kế thừa, phát triển từ các tài liệu, tạp chí, các công trình nghiên cứu đã được công bố, các website. Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về lời cam đoan của tôi. Sinh viên thực hiện Nguyễn Thị Thu ii MỤC LỤC TÓM TẮT ..................................................................................................................... ii NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP .......................................................................... iii LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................i LỜI CAM ĐOAN ......................................................................................................... ii MỤC LỤC .................................................................................................................... iii DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ ..................................................................... vii MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1 Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ ...............................................................................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 nhiên liệu .....................................................................................3 1.6. Nguồn cung cấp nước và vấn đề xử lí nước .........................................................3 1.7. Thoát nước ..............................................................................................................3 1.8. Giao thông vận tải ..................................................................................................4 1.9. Khả năng cung cấp nhân công và cán bộ kỹ thuật ..............................................4 Chương 2: TỔNG QUAN .............................................................................................5 2.1. Tổng quan về nguyên liệu ......................................................................................5 2.1.1. Nguyên liệu chính………………………………………………………………..5 2.1.2. Nguyên liệu phụ………………………………………………………………….8 2.2. Tổng quan về sản phẩm .........................................................................................9 2.2.1. Giới thiệu về sản phẩm…………………………………………………………..9 2.2.2. Một số yêu cầu đối với sản phẩm……………………………………………….10 2.3. Cơ sở lí thuyết của quá trình sấy ........................................................................12 2.3.1. Khái niệm……………………………………………………………………….12 2.3.2. Cơ chế thoát ẩm ra khỏi vật liệu trong quá trình sấy……………………………13 2.3.3. Các giai đoạn trong quá trình sấy………………………………………………..13 2.4. Các biến đổi của nguyên liệu cá trong quá trình sấy ........................................14 2.5. Bao bì bao gói ........................................................................................................15 2.6. Phương án thiết kế ................................................................................................ 17 2.6.1. Bảo quản nguyên liệu…………………………………………………………...17 2.6.2. Quá trình sơ chế…………………………………………………………………17 iii 2.6.3. Phương pháp sấy băng tải……………………………………………………….18 Chương 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ .................19 3.1. Sơ đồ quy trình công nghệ ...................................................................................19 3.1.1. Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất cá trích sấy khô...........................................19 3.1.2. Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất cá trích sấy tẩm gia vị.................................20 3.2. Thuyết minh qui trình công nghệ........................................................................21 3.2.1. Thuyết minh quy trình công nghệ cá trích sấy khô……………………………..21 3.2.2. Quy trình công nghệ sản xuất cá trích sấy tẩm gia vị…………………………..24 Chương 4: TÍNH TOÁN CÂN BẰNG VẬT CHẤT .................................................28 4.1. Biểu đồ sản xuất ....................................................................................................28 4.2. Tính cân bằng vật chất nguyên liệu chính .........................................................28 4.2.1. Tính cân bằng vật chất cho sản phẩm cá trích sấy khô…………………………29 4.2.2. Tính cân bằng vật chất cho sản phẩm cá trích khô tẩm gia vị…………………..34 4.3. Tính các nguyên liệu phụ .....................................................................................39 4.3.1. Tính cho cá trích sấy khô……………………………………………………….39 4.3.2. Tính cho cá trích sấy tẩm gia vị………………………………………………….40 4.4. Tính lượng bao bì .................................................................................................41 4.4.1. Lượng túi PE……………………………………………………………………41 4.4.2. Lượng thùng carton……………………………………………………………..41 Chương 5: TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT .....................................................................42 5.1. Xác định các thông số của không khí .................................................................42 5.1.1. Trạng thái của không khí trước khi vào caloriphe………………………………42 5.1.2. Trạng thái của không khí ra khỏi caloriphe và đi vào thiết bị sấy………………42 5.1.3. Trạng thái của không khí sau khi ra khỏi thiết bị sấy…………………………..43 5.2. Cân bằng vật liệu và cân bằng nhiệt cho thiết bị sấy ........................................44 5.2.1. Cân bằng cho vật liệu sấy……………………………………………………….44 5.2.2. Cân bằng nhiệt………………………………………………………………….44 5.3. Tính toán cho quá trình sấy thực ........................................................................46 Chương 6: TÍNH TOÁN CÂN BẰNG THIẾT BỊ ....................................................48 6.1. Nguyên tắc chọn thiết bị.......................................................................................48 6.2. Tính toán thiết bị ..................................................................................................48 6.2.1. Bàn xử lí sơ bộ………………………………………………………………….48 6.2.2. Bàn phi lê……………………………………………………………………….49 6.2.3. Thùng ướp………………………………………………………………………50 iv 6.2.4. Thùng rửa muối…………………………………………………………………52 6.2.5. Băng tải để ráo…………………………………………………………………..53 6.2.6. Thiết bị tiệt trùng………………………………………………………………..55 6.2.7. Máy cán…………………………………………………………………………56 6.2.8. Máy dò kim loại…………………………………………………………………57 6.2.9. Thiết bị dán nhãn………………………………………………………………..57 6.2.10. Máy đóng thùng……………………………………………………………….58 6.2.11. Băng tải vô bao………………………………………………………………...59 6.2.12. Cân định lượng………………………………………………………………...59 6.2.13. Thiết bị sấy băng tải……………………………………………………………60 6.2.14. Cân nguyên liệu……………………………………………………………….60 6.2.15. Thiết bị hàn miệng……………………………………………………………..60 CHƯƠNG 7: TÍNH TỔ CHỨC VÀ HÀNH CHÍNH ...............................................63 7.1. Sơ đồ hệ thống tổ chức của nhà máy ..................................................................63 7.2. Tổ chức lao động trong nhà máy.........................................................................63 7.2.1. Chế độ làm việc…………………………………………………………………63 7.2.2. Tổ chức lao động trong nhà máy……………………………………………….63 CHƯƠNG 8: TÍNH XÂY DỰNG ..............................................................................66 8.1. Tính xây dựng các công trình ..............................................................................66 8.1.1. Phân xưởng sản xuất chính……………………………………………………..66 8.1.2. Kho lạnh………………………………………………………………………...66 8.1.3. Kho thành phẩm………………………………………………………………...66 8.1.4. Kho chứa bao bì...................................................................................................67 8.1.5. Kho nguyên vật liệu.............................................................................................68 8.1.6. Nhà hành chính....................................................................................................69 8.1.7. Nhà ăn…………………………………………………………………………..69 8.1.8. Nhà vệ sinh……………………………………………………………………...69 8.1.9. Khu xử lý nước thải……………………………………………………………..70 8.1.10. Khu lò hơi……………………………………………………………………...71 8.1.11. Nhà thường trực……………………………………………………………….71 8.1.12. Nhà cân………………………………………………………………………..71 8.1.13. Nhà để xe hai bánh và ô tô……………………………………………………..71 v 8.1.14. Trạm biến áp…………………………………………………………………..71 8.1.15. Nhà đặt máy phát điện…………………………………………………………71 8.1.16. Khu xử lý nước………………………………………………………………...71 8.1.17. Trạm bơm……………………………………………………………………...71 8.1.18. Đài nước……………………………………………………………………….72 8.1.19. Bể chứa nước…………………………………………………………………..72 8.1.20. Kho chứa phế liệu……………………………………………………………...72 8.1.21. Kho chứa nhiên liệu……………………………………………………………72 8.2. Tính khu đất xây dựng nhà máy .........................................................................73 8.2.1.Khu đất mở rộng...................................................................................................73 8.2.2.Diện tích khu đất...................................................................................................73 8.2.3.Tính hệ số sử dụng................................................................................................73 CHƯƠNG 9: KIỂM TRA SẢN XUẤT – CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM ...............74 9.1. Kiểm tra chất lượng nguyên liệu đưa vào sản xuất ...........................................74 9.2. Kiểm tra sản xuất .................................................................................................77 9.2.1. Mục đích………………………………………………………………………..77 9.2.2. Yêu cầu việc kiểm tra sản xuất…………………………………………………..77 9.2.3. Tiến hành kiểm tra………………………………………………………………77 9.3. Kiểm tra chất lượng sản phẩm ............................................................................79 Chương 10: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH CÔNG NGHIỆP ...................80 10.1. An toàn lao động .................................................................................................80 10.1.1. Chiếu sáng……………………………………………………………………..80 10.1.2. Sự thông gió…………………………………………………………………...80 10.1.3. An toàn về điện………………………………………………………………...80 10.1.4. Bố trí thiết bị trong phân xưởng……………………………………………….80 10.1.5. Chống sét……………………………………………………………………...80 10.2. Vệ sinh công nghiệp ............................................................................................81 10.2.1. Vệ sinh cá nhân của công nhân………………………………………………..81 10.2.2. Vệ sinh thiết bị và phân xưởng sản xuất……………………………………….81 10.2.3. Vệ sinh nhà máy……………………………………………………………….81 10.3. Phòng cháy nổ .....................................................................................................81 KẾT LUẬN ..................................................................................................................82 TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................83 vi DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ Bảng 2.1 Thành phần hóa học, dinh dưỡng của cá trích. ................................................6 Bảng 2.2 Thành phần các acid amin chủ yếu trong cá trích. ...........................................6 Bảng 2.3 Những chỉ tiêu cảm quan của cá sấy khô và cá sấy tẩm gia vị ......................10 Bảng 2.4 Những chỉ tiêu hóa – lý đối với sản phẩm cá trích sấy khô ...........................10 Bảng 2.5 Những chỉ tiêu hóa – lý đối với sản phẩm cá trích sấy tẩm gia vị .................11 Bảng 4.1 Số ngày và số ca làm việc trong tháng (năm 2019) ......................................28 Bảng 4.2 Tỷ lệ hao hụt trong từng công đoạn chế biến so với công đoạn trước ...........29 Bảng 4.3 Độ ẩm của nguyên liệu qua từng công đoạn sấy (%) ....................................31 Bảng 4.4 Bảng tổng kết cân bằng nguyên liệu chính sản xuất cá trích sấy khô............34 Bảng 4.5 Thực đơn gia vị dùng cho cá tẩm gia vị (so với lượng cá đem tẩm) .............34 Bảng 4.6 Độ ẩm của nguyên liệu qua từng công đoạn sấy (%) ...................................36 Bảng 4.7 Bảng tổng kết cân bằng nguyên liệu chính sản xuất cá khô tẩm gia vị .........39 Bảng 4.8 Bảng tổng kết cân bằng nguyên liệu phụ sản xuất cá khô tẩm gia vị ............41 Bảng 4.9 Bảng tổng kết cân bằng bao bì .......................................................................41 Bảng 5.1 Các thông số trạng thái của không khí ...........................................................43 Bảng 5.2 Các thông số trạng thái của không khí ...........................................................47 Bảng 6.1 Thông số kỹ thuật bàn xử lý...........................................................................49 Bảng 6.2 Thông số kỹ thuật bàn fillet ...........................................................................49 Bảng 6.3 Thông số kỹ thuật thiết bị tiệt trùng ...............................................................56 Bảng 6.4 Thông số kỹ thuật máy cán ............................................................................56 Bảng 6.5 Thông số kỹ thuật máy dò kim loại ...............................................................57 Bảng 6.6 Thông số kỹ thuật thiết bị dán nhãn ...............................................................57 Bảng 6.7 Thông số kỹ thuật máy đóng thùng ................................................................ 58 Bảng 6.8 Thông số kỹ thuật cân định lượng..................................................................59 Bảng 6.9 Thông số kỹ thuật thiết bị sấy ........................................................................60 Bảng 6.10 Thông số kỹ thuật cân nguyên liệu ..............................................................60 Bảng 6.10 Bảng tổng kết thiết bị ...................................................................................62 Bảng 7.1 Lực lượng lao động gián tiếp. ........................................................................63 Bảng 7.2 Nhân lực trực tiếp tham gia sản xuất trong phân xưởng. ...............................64 Bảng 7.3 Nhân lực phụ trong phân xưởng ....................................................................65 Bảng 8.1 Các bộ phận của nhà hành chính ....................................................................69 vii Bảng.8.2 Bảng tổng kết các hạng mục xây dựng ..........................................................72 Bảng 9.1 Kiểm tra đánh giá chất lượng nguyên vật liệu đưa vào sản xuất ...................74 Bảng 9.2 Tiêu chuẩn nước dùng trong công nghiệp thực phẩm–TCVN 5502:2003 ....75 Bảng 9.3 Chỉ tiêu đánh giá chất lượng muối tinh-TCVN-3973-84 ...............................76 Bảng 9.4 Chỉ tiêu chất lượng của đường tinh luyện – TCVN 6958 : 2001 ...................76 Bảng 9.5 Đánh giá chất lượng bột ngọt theo TCVN 1459 – 74 ....................................77 ........................................................................................................................................... Hình 2.1 Cá trích xương ..................................................................................................5 Hình 2.2 Các giai đoạn biến đổi của cá sau chết. ............................................................7 Hình 6.1 Bàn inox có vòi phun .....................................................................................49 Hình 6.2 Bàn fillet .........................................................................................................49 Hình 6.3 Thùng ướp ......................................................................................................50 Hình 6.4 Thùng rửa muối ..............................................................................................52 Hình 6.5 Băng tải để ráo ................................................................................................ 53 Hình 6.6 Thiết bị tiệt trùng ............................................................................................56 Hình 6.7 Máy cán ..........................................................................................................56 Hình 6.8 Máy dò kim loại..............................................................................................57 Hình 6.9 Thiết bị dán nhãn ............................................................................................57 Hình 6.10 Máy đóng thùng ............................................................................................58 Hình 6.11 Cân định lượng .............................................................................................59 Hình 6.12 Thiết bị sấy ...................................................................................................60 Hình 6.13 Cân nguyên liệu ............................................................................................60 Hình 6.14 Máy hàn miệng .............................................................................................60 Hình 7.1 Sơ đồ hệ thống tổ chức của nhà máy. .............................................................63 viii Đề tài: Thiết kế nhà máy chế biến cá trích sấy khô 100kg/h và cá trích sấy tẩm gia vị 100kg/h MỞ ĐẦU Việt Nam là nước nằm ở phía Tây Biển Đông, có đường bờ biển kéo dài 3,200 km, có vùng đặc quyền trên biển rộng trên 1 triệu 𝑘𝑚2 và vùng mặt nước nội địa rộng 1,4 triệu ha tạo ra nguồn lợi thủy hải sản vô cùng phong phú và đa dạng [1] . Ngoài các sản phẩm xuất khẩu chính đó là hải sản đông lạnh như tôm, cá đông lạnh,… thì hiện nay, các sản phẩm hải sản khô cũng dần chiếm một vị trí quan trọng và ngày càng khẳng định được uy tín trên thị trường, đặc biệt là sản phẩm cá khô. Sản phẩm cá trích khô đã có mặt tại rất nhiều nước trên Thế giới. Trong đó, các thị trường như Hàn Quốc, Asean, Trung Quốc, Nhật Bản,.. chiếm trên 73,1% thị phần xuất khẩu của cả nước. Đây là một mặt hàng xuất khẩu rất được ưa chuộng ở nước ta, là đặc sản thường được du khách chọn mua làm quà khi đến tham quan tại các địa phương ven biển. Hiện nay trên thị trường có các loại cá khô phổ biến như: cá khô sống, cá khô chín, cá khô mặn và cá khô tẩm gia vị [2]. Giá trị và ý nghĩa dinh dưỡng của cá là protein của thịt cá có đầy đủ các loại axit amin, mà đặc biệt là có đủ các axit amin không thay thế. Lipid có trong cá là nguồn rất giàu vitamin A và D, ngoài ra còn chứa nhiều nguyên tố vi lượng và vi lượng rất cần thiết cho cơ thể. Do vậy mà cá và các sản phẩm từ cá đã trở thành một phần không thể thiếu trong đời sống của mỗi chúng ta. Trước đây, con người đã tận dụng ánh nắng mặt trời để phơi khô các loại cá, phụ thuộc nhiều vào thời tiết, công nhân lao động nên năng suất sản xuất không cao, chất lượng sản phẩm và độ an toàn vệ sinh thực phẩm chưa được ổn định. Ngày nay, để đáp ứng nhu cầu tiêu thụ cần thiết phải thay đổi phương thức sản xuất, nâng cao chất lượng sản phẩm. Do đó, việc đầu tư dây chuyền sản xuất đạt tiêu chuẩn, chất lượng là rất quan trọng và cần thiết. Từ đó, nhiệm vụ đặt ra đối với ngành công nghệ thực phẩm là phải tìm ra các phương pháp chế biến nguyên liệu cá thành các mặt hàng khô với chất lượng cao đáp ứng nhu cầu của thị trường đồng thời có thể sử dụng được trong thời gian dài. Chính vì vậy, em đã chọn đề tài “Thiết kế nhà máy chế biến cá trích sấy khô năng suất 100kg/h và cá trích sấy tẩm gia vị năng suất 100kg/h ” nhằm đáp ứng thị hiếu của người tiêu dùng. SVTH: Nguyễn Thị Thu GVHD: PGS.TS. Đặng Minh Nhật 1 Đề tài: Thiết kế nhà máy chế biến cá trích sấy khô 100kg/h và cá trích sấy tẩm gia vị 100kg/h Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ Khi bắt tay vào thiết kế một nhà máy thì hiệu quả kinh tế hay khả năng đứng vững về mặt kinh tế của nhà máy luôn được cân nhắc rất kĩ càng. Yêu cầu đặt ra là dự án đó phải phù hợp với xu hướng phát triển của địa phương. Đồng thời chất lượng của nguyên liệu cũng như sản phẩm và vấn đề vệ sinh môi trường phải được đảm bảo. Chính vì vậy, khi xây dựng nhà máy cần phải chú ý đến các vấn đề sau [3]: 1.1. Đặc điểm thiên nhiên Vị trí địa lý rất ảnh hưởng đến sự phát triển và cung cấp nguyên liệu lâu dài cho nhà máy. Nó quyết định về số lượng, chất lượng nguyên liệu cung cấp, cả về thời vụ sản xuất và đôi khi cả đến qui trình sản xuất. Chính vì vậy, việc lựa chọn địa điểm xây dựng sao cho phù hợp đóng một vai trò rất quan trọng. Đà Nẵng có bờ biển dài 92 km, có vùng lãnh hải lớn với ngư trường rộng trên 15000 km2. Biển Đà Nẵng có nhiều động vật biển phong phú với trên 266 giống loài, trong đó hải sản có giá trị kinh tế cao gồm 16 loài và tổng trữ lượng khoảng trên 1 triệu tấn hải sản các loại (theo dự báo của Bộ Thủy sản). Hàng năm, Đà Nẵng có khả năng khai thác trên 150000 -200000 tấn hải sản các loại . Do đó, nhà máy sản xuất hải sản khô được quyết định xây dựng tại địa bàn phường Thọ Quang - quận Sơn Trà - thành phố Đà Nẵng [4]. Hướng gió chủ đạo ở Đà Nẵng là hướng Đông Nam. Các thông số về khí tượng ở địa phương: - Nhiệt độ trung bình trong năm: 25℃ - Nhiệt độ trung bình trong mùa hè: 37,7℃ - Nhiệt độ trung bình trong mùa đông: 14,9℃ - Độ ẩm tương đối trong bình trong năm: 81 % - Độ ẩm tương đối trung bình trong mùa hè: 77 % - Độ ẩm tương đối trung bình trong mùa đông: 86 % 1.2. Vùng nguyên liệu Thành phố Đà Nẵng có hệ thống sông ngòi, bờ biển khá rộng lớn. Ngoài ra, các tỉnh duyên hải miền Trung còn có bờ biển kéo dài. Đây chính là nguồn cung cấp nguyên liệu cho nhà máy khi sản lượng đánh bắt trong tỉnh không đủ cũng như cho việc mở rộng nhà máy sau này. Tổng sản lượng hải sản khai thác được hằng năm 38.500 - 43.000 tấn với tổng giá trị 1.500 - 1.750 tỷ đồng. Chính nhờ nguồn nguyên liệu tại chỗ mà giá nguyên liệu vào sẽ được giảm đáng kể. SVTH: Nguyễn Thị Thu GVHD: PGS.TS. Đặng Minh Nhật 2 Đề tài: Thiết kế nhà máy chế biến cá trích sấy khô 100kg/h và cá trích sấy tẩm gia vị 100kg/h Từ đó lợi nhuận của doanh nghiệp cũng sẽ tăng lên. 1.3. Hợp tác hóa Một nhà máy muốn tồn tại và phát triển lâu dài thì cần phải làm tốt việc hợp tác hóa với các nhà máy trong và ngoài nước để có thể ứng dụng được các thành tựu khoa học kĩ thuật vào sản xuất, chế biến. Ngoài ra nhà máy cần phải hợp tác với nghành thủy sản, ngư dân để có thể thu mua được những nguyên liệu có chất lượng tốt và phù hợp với yêu cầu sản xuất. Đồng thời cũng không được xem nhẹ mối quan hệ hợp tác với các ngân hàng - một nhân tố rất quan trọng trong quá trình tồn tại và phát triển của nhà máy. Tại vùng biển Đà Nẵng, ngư dân được chuyển giao và tự trang bị nhiều ứng dụng khoa học công nghệ tiên tiến, công nghệ mới (máy dò ngang, máy nhận dạng tự động, thông tin liên lạc tầm xa…). Mạng lưới thông tin biển ngày càng phát triển, thông suốt và đã tổ chức, thành lập 112 tổ đoàn kết sản xuất trên biển với 734 tàu nhằm hỗ trợ sản xuất, tương trợ, cứu hộ, cứu nạn trên biển, giữ gìn chủ quyền biển, đảo của Tổ quốc…Từ năm 2012, việc ban hành chính sách hỗ trợ ngư dân đóng mới tàu cá có công suất từ 400CV trở lên đã đẩy mạnh khai thác xa bờ và làm dịch vụ hậu cần trên biển. Số lượng tàu cá có công suất lớn tăng nhanh, số lượng tàu có công suất dưới 90CV giảm mạnh. Đến cuối năm 2018, thành phố có 1.254 tàu cá; trong đó, tàu có công suất trên 90CV là 661 tàu (chiếm 53%) [4]. 1.4. Nguồn cung cấp điện Nguồn cung cấp điện cho nhà máy lấy từ lưới điện quốc gia 500 kV thông qua sở điện lực thành phố Đà Nẵng và qua biến thế phụ tải riêng của nhà máy. Hiệu điện thế sử dụng trong nhà máy là 220/380 V. Ngoài ra để đảm bảo cho nhà máy hoạt động liên tục thì nhà máy cần phải có máy phát điện dự phòng. 1.5. Nguồn cung cấp nhiên liệu Nhà máy sử dụng nhiên liệu chủ yếu là dầu phục vụ cho máy sấy và dùng cho động cơ phát điện. Nhà máy sử dụng dầu diesel được bán rộng rãi trên thị trường. 1.6. Nguồn cung cấp nước và vấn đề xử lí nước Nhà máy sử dụng nguồn nước được lấy từ nhà máy cấp nước Đà Nẵng. Nhu cầu sử dụng nước của nhà máy là rất lớn đồng thời mục đích sử dụng cũng khác nhau. Do vậy, cần phải có chế độ xử lý nước thích hợp để không ảnh hưởng đến chất lượng của thành phẩm và sức khỏe của công nhân. 1.7. Thoát nước Nước thải của nhà máy chủ yếu chứa các chất hữu cơ là môi trường vi sinh vật dễ phát triển, dễ làm lây nhiễm dụng cụ thiết bị và nguyên liệu nhập vào nhà máy, sẽ ảnh hưởng lớn đến chất lượng thành phẩm. Do vậy, vấn đề thoát nước của nhà máy là rất SVTH: Nguyễn Thị Thu GVHD: PGS.TS. Đặng Minh Nhật 3 Đề tài: Thiết kế nhà máy chế biến cá trích sấy khô 100kg/h và cá trích sấy tẩm gia vị 100kg/h quan trọng, cần phải có hệ thống thoát nước hoàn chỉnh nhằm hạn chế tối đa lượng nước thải lắng đọng trong khu vực sản xuất. Bên cạnh đó, nguồn nước thải của nhà máy trước khi thải ra sông hồ cần phải qua hệ thống xử lý nước thải sơ bộ. 1.8. Giao thông vận tải Hằng ngày nhà máy cần vận chuyển một khối lượng lớn nguyên liệu cũng như sản phẩm. Vì vậy cần phải có một hệ thống giao thông vận tải hoàn thiện để phục vụ cho quá trình sản xuất cũng như tiêu thụ sản phẩm của nhà máy. Thành phố Đà Nẵng có nhiều thuận lợi về giao thông: có sông, cảng biển, hệ thống giao thông nội tỉnh tương đối hoàn chỉnh. Đây là yếu tố tích cực góp phần thúc đẩy mạnh mẽ hoạt động sản xuất và tiêu thụ sản phẩm của nhà máy. 1.9. Khả năng cung cấp nhân công và cán bộ kỹ thuật Đà Nẵng tập trung một lượng lớn lao động trong địa phương cũng như từ các nơi lân cận đến. Đây là điều kiện thuận lợi để cung cấp lực lượng lao động phổ thông cho nhà máy. Đội ngũ cán bộ khoa học kỹ thuật và quản lý của nhà máy chủ yếu là tiếp nhận từ các trường: đại học bách khoa Đà Nẵng, đại học kinh tế Huế,… [3]. Kết luận: Từ những phân tích về điều kiện thực tiễn những vấn đề liên quan cho ta thấy việc xây dựng nhà máy sản xuất hải sản khô là hoàn toàn khả thi. Giải quyết nhu cầu thực phẩm tại các vùng công nghiệp, các thành phố địa phương thiếu thực phẩm, cung cấp cho quốc phòng. Góp phần điều hòa nguồn thực phẩm trong nước, tăng nguồn hàng xuất khẩu. Qua đó tạo công ăn việc làm cho công nhân, giải quyết vấn đề lao động dư thừa, nâng cao đời sống nhân dân, đồng thời góp phần phát triển kinh tế khu vực miền Trung nói riêng cũng như cả nước nói chung. SVTH: Nguyễn Thị Thu GVHD: PGS.TS. Đặng Minh Nhật 4 Đề tài: Thiết kế nhà máy chế biến cá trích sấy khô 100kg/h và cá trích sấy tẩm gia vị 100kg/h Chương 2: TỔNG QUAN 2.1. Tổng quan về nguyên liệu 2.1.1. Nguyên liệu chính 2.1.1.1. Giới thiệu về cá trích Cá trích có thân dài hình bầu dục, hai bên dẹt, đa số sống ở biển nhưng có một số loài sống ở sông. Cá trích có rất nhiều loài, ở nước ta có 21 loài thuộc 10 giống. Cá trích xương (Sardinella jussieu) thường sống tập trung thành đàn đi về và có hiện tượng di cư, cá thích ánh sáng trắng xanh. Lúc mặt trời mọc, hoàng hôn và đêm trăng, cá thường nổi thành đàn lên mặt nước, những lúc này khai thác bằng lưới vây rất tốt. Hình 2.1 Cá trích xương [2] * Mùa vụ: Cá trích đẻ từ tháng 3 đến tháng 7 và mùa khai thác cá con từ tháng 9 đến 11. Phân bố trải dài trên khắp cả nước. * Đặc điểm hình thái: Thân có hình bầu dục dài, hai bên dẹp. Chiều dài thân lớn gấp 3 – 3,2 lần chiều cao thân, gấp 3,8 – 4 lần chiều dài đầu. Miệng nhỏ, hàm dưới nhô ra hàm trên. Xương hàm ếch có răng nhỏ. Mang giả phát triển. Số tia nắp mang 6 cái. Lưng có màu xanh sẫm; bụng màu trắng bạc. Hai bên lườn có một dải dọc hẹp, màu vàng nhạt. Mép sau của vây lưng màu tro. Vây hậu môn và vây bụng màu trắng. * Thành phần hóa học: Cá trích có thành phần hóa học bao gồm: nước, protein, muối vô cơ, vitamin,… Các thành phần này khác nhau rất nhiều, thay đổi phụ thuộc vào giống, loài, giới tính, điều kiện sinh sống. Ngoài ra các yếu tố như thành phần thức ăn, môi trường sống, kích cỡ cá và các đặc tính di truyền cũng ảnh hưởng đến thành phần hóa học [5]. SVTH: Nguyễn Thị Thu GVHD: PGS.TS. Đặng Minh Nhật 5 Đề tài: Thiết kế nhà máy chế biến cá trích sấy khô 100kg/h và cá trích sấy tẩm gia vị 100kg/h Bảng 2.1 Thành phần hóa học, dinh dưỡng của cá trích [6]. Thành phần dinh dưỡng trong 100g thực phẩm ăn được Năng Thành phần chính lượng Nước Pro Lipid Tro Muối khoáng Ca Phot Fe Na Vitamin Ka A 𝑩𝟏 IU/ g µg 𝑩𝟐 PP C pho Kcal G 124 75,3 17, mg 6,0 1,2 80 5 240 3, - - 20 mg 0,02 0,15 10,1 0 0 Từ bảng trên, ta thấy về cơ bản cá trích là một loài cá béo vừa với hàm lượng lipid là 6%, protein là 17,5%, nước là 75,3%, muối vô cơ là 0,323%, vitamin là 0,013%. Bảng 2.2 Thành phần các acid amin chủ yếu trong cá trích [6]. Ac Lysi Trypto id ne phan Histi dine Phenyllal Leuc anine ine Isoleu cine Methionine cystine Threo nine Vali ne 6,0 4,0 4,6 6,0 am in Tỷ lệ 8,8 1.0 2,0 3,9 8,4 (% ) * Giá trị dinh dưỡng: Cá trích là loại cá ít tanh, ăn rất lành, thịt trắng, ít mỡ ăn rất béo và là một trong các loại cá dễ đánh bắt nhất. Cá trích là cá nhiều dầu và trong dầu cá có chứa rất nhiều Omega-3 thường được biết tới là dạng axit béo sản xuất ra DHA, một chất thiết yếu đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của não bộ, tăng cường sức khỏe não bộ và đem lại những bảo vệ tích cực đối với các bệnh nhân tim mạch.Ngoài ra cá trích còn cung cấp vitamin D rất tốt cho cơ thể.Chính vì vậy, cá trích là một trong các loại cá mà các chuyên gia dinh dưỡng khuyên bạn nên dùng [2]. SVTH: Nguyễn Thị Thu GVHD: PGS.TS. Đặng Minh Nhật 6 Đề tài: Thiết kế nhà máy chế biến cá trích sấy khô 100kg/h và cá trích sấy tẩm gia vị 100kg/h 2.1.1.2. Sự biến đổi của cá sau khi chết Hình 2.2 Các giai đoạn biến đổi của cá sau chết [1]. - Sự tiết nhớt ra ngoài cơ thể: Trong thời kỳ này cơ thể cá tiết ra chất nhờn. Màu sắc của lớp chất nhờn đục dần và có mùi tanh đặc trưng. Đối với vi sinh vật thì chất nhớt là môi trường sống tốt. Mùi khó chịu của chất nhớt chưa hẳn là dấu hiệu bị ươn vì vi sinh vật chỉ mới ở ngoài da cá, chưa bắt đầu quá trình phân hủy thịt cá. - Sự tê cứng sau khi chết: Khi cá hết tiết nhờn là lúc bắt đầu thời kỳ cứng xác. Lúc này cơ thể cá mất tính đàn hồi, mất khả năng uống cong vì các sợi cơ co ngắn lại và xếp chặt chẽ hơn. Trong thời kỳ tê cóng ATP bị phân hủy làm khả năng giữ nước của protein giảm, đồng thời giải phóng nhiều axit photphoric, kéo theo pH giảm mạnh làm biến tính protein. Đồng thời ATP bị phân hủy dẫn đến sự kết hợp actin với miozin để tạo thành actomiozin, vì trong cơ thịt cá gồm có actin, miozin, actomiozin, ATP.. khi cá còn sống, sự có mặt của ATP sẽ làm cho actomiozin bị phân hủy thành actin và miozin, hai chất này có chức năng giữ nước làm cơ thịt cá mềm mại. - Quá trình tự phân giải: Sau giai đoạn tê cóng thịt cá chuyển qua giai đoạn tự phân giải. Tự phân giải là sự chuyển hóa của thịt cá dưới tác dụng của enzym sẵn có trong thịt cá và các cơ quan của cá (do các enzym trong tế bào, trong các mô thịt cá hoạt động mạnh thúc đẩy nhanh quá trình phân giải cơ chất). Hầu như các enzym trong cơ thể cá có hoạt tính mạnh hơn nhiều lần so với các enzym trong thịt gia súc gia cầm. Các nhóm enzym tham gia quá trình tự phân bao gồm: protease, amylase, lypase. Nhưng tác dụng chủ yếu là nhóm protease. Protein phân hủy thành peptid, pepton, axit amin. Do đó các loài cá đều có biểu hiện chung là trong thời kỳ tự phân giải hàm lượng axit amin tự do tăng lên mạnh mẽ. SVTH: Nguyễn Thị Thu GVHD: PGS.TS. Đặng Minh Nhật 7 Đề tài: Thiết kế nhà máy chế biến cá trích sấy khô 100kg/h và cá trích sấy tẩm gia vị 100kg/h - Quá trình thối rữa: Những biến đổi tự phân giải tạo điều kiện thích hợp cho vi sinh vật gây thối phát triển. Vi sinh vật tham gia vào quá trình phân hủy cá như: BacillusSubtilis, BacillusColi, Mycoides. Những sản phẩm cuối cùng của quá trình phân hủy protein tích lũy trong thịt cá gồm các nhóm: gốc nitrogen bay hơi, axit bay hơi, nhóm indol. Vì vậy, trong quá trình chế biến không chế biến cá ở giai đoạn thối rửa, hạn chế chuyển cá sang quá trình tự phân giải và duy trì cá ở 2 giai đoạn tiết nhớt và tê cứng là thích hợp nhất cho quá trình sản xuất, cả hai giai đoạn này cho sản phẩm có chất lượng cao nhất về cảm quan [1]. 2.1.2. Nguyên liệu phụ 2.1.2.1. Đường Người ta sử dụng đường trong sản xuất thực phẩm để tạo vị ngọt, để tăng chất dinh dưỡng và tăng độ khô cho sản phẩm. Có nhiều loại đường tự nhiên và nhân tạo nhưng đường được dùng nhiều là saccarose. Yêu cầu của đường phải tinh khiết và trắng, lượng saccarose trên 99%, nước không quá 0,2 %, lượng đường khử dưới 0,1%, nếu lượng đường khử cao, đường dễ hút ẩm. 2.1.2.2. Muối Thực phẩm cần có muối để tạo vị mặn, trong thực phẩm bình thường có chứa 1,5 – 2% muối ăn. Vị mặn vừa phải của muối giúp ta ăn ngon miệng nhưng hàm lượng muối cao sẽ làm tăng huyết áp của người lớn tuổi ảnh hưởng tới sức khỏe vì vậy cần giảm lượng muối thích đáng trong bữa ăn. Muối ăn dùng trong thực phẩm phải tinh khiết, có hàm lượng NaCl trên 95%, độ ẩm dưới 0,5%, không có tạp chất, không cho phép tồn tại các muối kali, magie,… sẽ tạo cho muối có vị đắng chát. Ngoài tác dụng tạo vị, muối còn có tác dụng bảo quản tốt thực phẩm bởi lẽ dung dịch nước muối tạo ra áp suất thẩm thấu cao làm mất nước gây nên sự tiêu nguyên sinh của tế bào làm ức chế hoạt động của vi sinh vật. 2.1.2.3. Mì chính (Natriglutamat) Mì chính hay còn gọi là bột ngọt có tinh thể màu trắng vị hơi ngọt, hòa tan nhiều trong nước. Mì chính làm cho thực phẩm có vị rau, vị thịt và vị nấm. Điểm đầu vị của mì chính tinh khiết là 0,3 % và vị của nó thể hiện tối ưu ở pH = 5 – 5,6 . Khi pH dưới 4 thì nó mất vị. Trước đây người ta sản xuất mì chính từ đậu xanh, gluten của lúa mì ngô,… sản lượng rất thấp. Ngày nay mì chính được sản xuất bằng phương pháp lên men nhờ các chủng vi khuẩn đột biến cho năng suất rất cao. Từ mì chính người ta đã tạo ra các tổ hợp gia vị khác nhau và khi đó vị của mì chính còn được tăng lên rất cao 2.1.2.4. Ớt Ớt có tên khoa học là Capsium frutescens L, thuộc họ cả Solanaceae. Quả mọc rủ SVTH: Nguyễn Thị Thu GVHD: PGS.TS. Đặng Minh Nhật 8 Đề tài: Thiết kế nhà máy chế biến cá trích sấy khô 100kg/h và cá trích sấy tẩm gia vị 100kg/h xuống đất, chỉ riêng ở cây ớt Chỉ Thiên là quả quay lên trời. Theo y học cổ truyền, ớt có vị cay, nóng. Tác dụng khoan trung, tán hàn, kiện tỷ, tiêu thực, chỉ thống (giảm đau), kháng nham (chữa ung thư),… Nhân dân thường dùng để chưa đau bụng do lạnh, tiêu hóa kém, đau khớp, dùng ngoài chữa rắn rết cắn,… Ngoài dùng làm thuốc, nhân dân ta còn dùng lá ớt nấu canh ăn. Trong ớt có chứa Capsican chiếm tỷ lệ khoảng 0,05% - 2%, có đặc điểm bốc hơi ở nhiệt độ cao, gây hắt hơi mạnh. Ngoài ra còn có Capsaicin là hoạt chất gây đỏ, nóng, chỉ xuất hiện khi quả ớt chín, chiếm tỷ lệ từ 0,01 – 0,1%, chất này còn có tác dụng kích thích não bộ sản xuất ra chất Endorphin, một chất Morphin nội sinh, có đặc tính như những thuốc giảm đau, đặc biệt có ích cho những bệnh tim do chứa một số loại chất giúp máu lưu thông tốt, tránh được tình trạng đông vón tiểu cầu dễ gây tai biến mạch. 2.1.2.5. Sorbitol lỏng Đây là chất phụ gia giúp tạo độ dẻo dai cho cá khô, làm sản phẩm sáng màu, góp phần bảo quản sản phẩm. Sorbitol dùng trong sản xuất thường có hai loại: bột và lỏng. Trong công nghệ sản xuất cá khô tẩm gia vị, người ta thường dùng sorbitol dạng lỏng trong suốt, không cặn vì dễ ngấm vào nguyên liệu. 2.1.2.6. Kali sorbat Kali sorbat là chất bảo quản có dạng bột được sử dụng nhằm ức chế hoạt động của các vi sinh vật giúp tăng thời gian bảo quản của cá khô tẩm gia vị. Một số chất bảo quản thường sử dụng như natri benzoat, axit sorbic, kali sorbat,.. nhưng nên sử dụng kali sorbat hoặc axit sorbic vì ít độc hơn và chất lượng sản phẩm tốt hơn. 2.1.2.7. Nước Nước là nguyên liệu phụ rất quan trọng trong quá trình sản xuất thực phẩm. Nước cho vào thực phẩm, nước dùng để rửa nguyên liệu, làm vệ sinh các dụng cụ máy móc thiết bị, nước dùng trong nồi hơi,… vì vậy nước cần dùng với một lượng rất lớn. Nước dùng trong sản xuất phân thành hai nhóm lớn là nước dùng trực tiếp vào sản xuất , yêu cầu chất lượng nước rất cao và nước dùng làm vệ sinh như rước rửa phân xưởng máy móc thiết bị,… thì yêu cầu chất lượng không cao lắm [7]. 2.2. Tổng quan về sản phẩm 2.2.1. Giới thiệu về sản phẩm Trong thời đại công nghiệp hóa – hiện đại hóa ngày nay, con người ngày càng bận rộn với công việc, học tập, sinh hoạt, ít có thời gian chế biến thực phẩm. Sản phẩm cá sấy khô và cá sấy tẩm gia vị đang là sự lựa chọn ưa chuộng của mọi người để giảm bớt thời gian nấu nướng và chế biến. Hiện nay, các sản phẩm này ngày càng đáp ứng nhanh chóng và phù hợp yêu cầu đó như là một nhu cầu tất yếu đáp ứng được cho mọi người cả về thời gian, chất lượng, vệ sinh, nhu cầu thị hiếu của con người. Đây là các mặt hàng SVTH: Nguyễn Thị Thu GVHD: PGS.TS. Đặng Minh Nhật 9