Tài liệu Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa bột gầy gồm hai dây chuyền sản xuất kem que hương việt quất với năng suất 8 tấn sản phẩm ca và sữa chua nho với năng suất 9800 kilogam sản phẩm ca

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HÓA THIẾT KẾ NHÀ MÁY SỮA TỪ NGUYÊN LIỆU SỮA BỘT GẦY GỒM HAI DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT: KEM QUE HƯƠNG VIỆT QUẤT VỚI NĂNG SUẤT 8 TẤN SẢN PHẨM/CA VÀ SỮA CHUA NHO VỚI NĂNG SUẤT 9800 KILOGAM SẢN PHẨM/CA Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Hoàng Anh Số thẻ SV: 107150072 Lớp: 15H2A Đà Nẵng – Năm 2019 TÓM TẮT Tên đề tài: “Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa bột gầy gồm hai dây chuyền sản xuất: kem que hương việt quất với năng suất 8 tấn sản phẩm/ca và sữa chua nho với năng suất 9800 kilogam sản phẩm/ca”. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Hoàng Anh Số thẻ SV: 107150072 Lớp: 15H2A Nội dung đồ án tốt nghiệp gồm có 9 chương: Chương 1: Lập luận về kinh tế. Chương 2: Tổng quan về nguyên liệu và sản phẩm. Chương 3: Chọn và thuyết minh quy trình công nghệ. Chương 4: Cân bằng vật chất. Chương 5: Tính và chọn thiết bị. Chương 6: Tính hơi, nước, nhiên liệu. Chương 7: Tính tổ chức và xây dựng nhà máy. Chương 8: Kiểm tra sản xuất và đánh giá sản phẩm. Chương 9: An toàn lao động và vệ sinh. 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: Nguyễn Thị Hoàng Anh Lớp: 15H2A Khoa: Hóa Số thẻ sinh viên: 107150072 Ngành: Công nghệ thực phẩm 1. Tên đề tài đồ án: Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa bột gầy gồm hai dây chuyền sản xuất: kem que hương việt quất với năng suất 8 tấn sản phẩm/ca và sữa chua nho với năng suất 9800 kilôgam sản phẩm/ca. 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: - Nguyên liệu sữa bột gầy có hàm lượng chất khô 98%, hàm lượng chất béo 1%. - Sản phẩm kem que hương việt quất có hàm lượng chất khô 28%, hàm lượng chất béo 7%, hàm lượng đường sacharose 16%. - Sản phẩm sữa chua nho có hàm lượng chất khô 19,5%, hàm lượng chất béo 2,8%, hàm lượng đường sacharose 7%. 4. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán: Mở đầu Chương 1: Lập luận kinh tế kỹ thuật Chương 2: Tổng quan về nguyên liệu và sản phẩm Chương 3: Chọn và thuyết minh quy trình công nghệ Chương 4: Cân bằng vật chất Chương 5: Tính và chọn thiết bị Chương 6: Tính hơi, nước, nhiên liệu Chương 7: Tính tổ chức và xây dựng nhà máy Chương 8: Kiểm tra sản xuất và đánh giá sản phẩm Chương 9: An toàn lao động và vệ sinh nhà máy Kết luận Tài liệu tham khảo 5. 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: Mặt bằng phân xưởng sản xuất chính (A0) Bản vẽ số 3: Mặt cắt phân xưởng sản xuất chính (A0) Bản vẽ số 4: Bản vẽ đường ống hơi và nước (A0) Bản vẽ số 5: Tổng mặt bằng nhà máy (A0) 6. Họ tên nguời huớng dẫn: TS. Mạc Thị Hà Thanh 7. Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 8. Ngày hoàn thành đồ án: 26/8/2019 25/12/2019 Đà Nẵng, ngày tháng năm 2019 Trưởng Bộ môn Người hướng dẫn PGS. TS. Đặng Minh Nhật TS. Mạc Thị Hà Thanh LỜI NÓI ĐẦU Quãng thời gian bốn năm rưỡi học Bách khoa là một hành trình trãi nghiệm đầy thú vị, nhiều màu sắc và giúp tôi trưởng thành hơn. Nơi đây có những thầy cô tận tình giảng dạy, khuyến khích sinh viên chủ động, sáng tạo. Hơn nữa, Bách khoa cho tôi những người bạn, người thầy, người cô thân thiết. Khép lại thời sinh viên đó chính là đồ án tốt nghiệp – đồ án cuối cùng của sinh viên. Chắc hẳn tôi sẽ không hoàn thành tốt nếu không có sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô giảng viên khoa Hóa – ngành Công nghệ Thực phẩm, trường Đại học Bách Khoa – Đại học Đà Nẵng, đặc biệt đó cô Mạc Thị Hà Thanh đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình. Cùng với đó, là những người bạn trong nhóm đồ án do cô Mạc Thị Hà Thanh hướng dẫn đã giúp đỡ, chia sẻ kiến thức trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp, là những người bạn thân thiết, là gia đình luôn yêu thương, động viên, tài trợ kinh tế và tinh thần. Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến những người tuyệt vời ấy. Nhắc đến đồ án tốt nghiệp, do còn nhiều hạn chế về kiến thức chuyên môn cũng như kiến thức thực tế nên bài làm của tôi không tránh khỏi những thiếu sót. Mong quý thầy cô và bạn đọc góp ý, xây dựng để đề tài này được hoàn thiện hơn. Đà Nẵng, ngày 9 tháng 12 năm 2019 Sinh viên thực hiện Nguyễn Thị Hoàng Anh i CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đồ án này do chính tôi thực hiện. Nội dung đồ án được trình bày đúng với nguồn trích dẫn rõ ràng và chính xác, số liệu và kết quả tính toán trong đồ án tốt nghiệp này là trung thực. Bố cục trình bày bài thuyết minh, bản vẽ và các giấy tờ quy định cũng được thực hiện theo đúng quy định của nhà trường. Nếu không đúng như đã nêu trên, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về đề tài của mình. Đà Nẵng, ngày 9 tháng 12 năm 2019 Sinh viên thực hiện Nguyễn Thị Hoàng Anh ii MỤC LỤC TÓM TẮT NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN LỜI NÓI ĐẦU ................................................................................................................................ i CAM ĐOAN .................................................................................................................................. ii MỤC LỤC.....................................................................................................................................iii DANH SÁCH CÁC BẢNG VÀ HÌNH VẼ.............................................................................vii DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT .................................................................. xi Trang LỜI MỞ ĐẦU .............................................................................................................................. 1 Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT ................................................................... 2 1.1. Sự cần thiết của xây dựng nhà máy................................................................................. 2 1.2. Vị trí đặt nhà máy................................................................................................................ 2 1.3. Điều kiện tự nhiên................................................................................................................ 3 1.4. Vùng nguyên liệu ................................................................................................................. 3 1.5. Hợp tác hóa ........................................................................................................................... 3 1.6. Nguồn cung cấp điện ........................................................................................................... 3 1.7. Nguồn cung cấp hơi ............................................................................................................. 3 1.8. Nguồn cung cấp nước và vấn đề xử lý nước .................................................................. 3 1.9. Giao thông vận tải ............................................................................................................... 4 1.10. Nguồn nhân lực .................................................................................................................. 4 1.11. Thị trường tiêu thụ sản phẩm......................................................................................... 4 Chương 2: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM .................................... 5 2.1. Tổng quan về nguyên liệu .................................................................................................. 5 2.1.1. Nguyên liệu chính............................................................................................................... 5 2.1.2. Nguyên liệu phụ.................................................................................................................. 9 2.2. Tổng quan về sản phẩm ................................................................................................... 15 2.2.1. Kem que hương việt quất ................................................................................................ 15 2.2.2. Sữa chua nho ..................................................................................................................... 17 2.3. Tình hình sản xuất và tiêu thụ sữa và các sản phẩm từ sữa ở Việt Nam và thế giới ................................................................................................................................................ 19 iii 2.3.1. Tại Việt Nam .....................................................................................................................19 2.3.2. Trên thế giới ......................................................................................................................20 Chương 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ........................21 3.1. Chọn phương án thiết kế ..................................................................................................21 3.1.1. Phương án thiết kế kem que hương việt quất................................................................21 3.1.2. Phương án thiết kế sữa chua nho ....................................................................................21 3.2. Quy trình công nghệ sản xuất .........................................................................................21 3.3. Thuyết minh quy trình công nghệ ..................................................................................23 3.3.1. Thuyết minh các công đoạn giống nhau cho hai dây chuyền .....................................23 3.3.2. Thuyết minh các công đoạn cho dây chuyền công nghệ sản xuất kem que hương việt quất ................................................................................................................................................25 3.3.3. Thuyết minh các công đoạn cho dây chuyền công nghệ sản xuất sữa chua nho ......27 Chương 4: CÂN BẰNG VẬT CHẤT ....................................................................................31 4.1. Kế hoạch sản xuất của nhà máy .....................................................................................31 4.1.1. Năng suất của nhà máy ....................................................................................................31 4.1.2. Phân tích kế hoạch sản xuất.............................................................................................31 4.2. Tính cân bằng vật chất .....................................................................................................32 4.2.1. Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất kem que hương việt quất .............32 4.2.2. Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất sữa chua nho..................................36 4.2.3. Tính tỉ trọng của sữa qua các công đoạn........................................................................41 4.3. Tính toán bao bì .................................................................................................................42 4.3.1. Kem que hương việt quất.................................................................................................42 4.3.2. Sữa chua nho .....................................................................................................................42 4.4. Bảng tổng kết ......................................................................................................................42 Chương 5: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ..............................................................................45 5.1. Các thiết bị dùng trong dây chuyền sản xuất ..............................................................45 5.2. Cách chọn thiết bị ..............................................................................................................46 5.3. Chọn và tính toán các thiết bị .........................................................................................47 5.3.1. Các thiết bị chung cho hai dây chuyền ..........................................................................47 5.3.2. Thiết bị dùng trong sản xuất kem que hương việt quất................................................58 5.3.3. Thiết bị dùng trong sản xuất sữa chua nho ....................................................................61 5.3.4. Thiết bị khác ......................................................................................................................66 5.4. Tổng kết................................................................................................................................68 iv Chương 6: TÍNH HƠI, NƯỚC, NHIÊN LIỆU................................................................... 71 6.1. Tính hơi ................................................................................................................................ 71 6.1.1. Gia nhiệt nước phối trộn.................................................................................................. 71 6.1.2. Nồi hâm nóng AMF ......................................................................................................... 72 6.1.3. Gia nhiệt sữa ..................................................................................................................... 76 6.1.4. Thanh trùng ....................................................................................................................... 78 6.1.5. Thiết bị hoạt hóa giống .................................................................................................... 79 6.1.6. Thiết bị lên men ................................................................................................................ 81 6.1.7. Tính tổng lượng hơi sử dụng........................................................................................... 83 6.2. Tính nước ............................................................................................................................ 85 6.2.1. Cấp nước............................................................................................................................ 85 6.2.2. Thoát nước......................................................................................................................... 89 6.3. Tính nhiên liệu.................................................................................................................... 89 Chương 7: TÍNH TỔ CHỨC VÀ XÂY DỰNG NHÀ MÁY............................................ 90 7.1. Sơ đồ tổ chức nhà máy...................................................................................................... 90 7.2. Chế độ làm việc .................................................................................................................. 90 7.3. Tính nhân sự ....................................................................................................................... 90 7.3.1. Bộ phận lao động gián tiếp.............................................................................................. 90 7.3.2.Bộ phận lao động trực tiếp ............................................................................................... 91 7.4. Tính xây dựng..................................................................................................................... 92 7.4.1. Đặc điểm khu đất xây dựng nhà máy............................................................................. 92 7.4.2. Các hạng mục công trình ................................................................................................. 93 7.4.3. Tính khu đất xây dựng nhà máy ...................................................................................104 Chương 8: KIỂM TRA SẢN XUẤT VÀ ĐÁNH GIÁ SẢN PHẨM.............................105 8.1. Mục đích ............................................................................................................................105 8.2. Kiểm tra nguyên liệu đầu vào .......................................................................................105 8.3. Kiểm tra các công đoạn trong quá trình sản xuất....................................................106 8.4. Kiểm tra thành phẩm .....................................................................................................108 Chương 9: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH ..........................................................110 9.1. An toàn lao động ..............................................................................................................110 9.1.1. Những nguyên nhân gây ra tai nạn...............................................................................110 9.1.2. Những biện pháp hạn chế tai nạn lao động .................................................................110 9.1.3. Những yêu cầu cụ thể về an toàn lao động..................................................................111 v 9.2. Vệ sinh xí nghiệp ............................................................................................................. 112 9.2.1. Vệ sinh cá nhân của công nhân .................................................................................... 112 9.2.2. Vệ sinh máy móc, thiết bị ............................................................................................. 112 9.2.3. Vệ sinh xí nghiệp ........................................................................................................... 112 9.2.4. Xử lý nước thải .............................................................................................................. 112 KẾT LUẬN .............................................................................................................................. 114 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................... 115 vi DANH SÁCH CÁC BẢNG VÀ HÌNH VẼ DANH SÁCH BẢNG BẢNG 2. 1 ĐẶC TÍNH SỮA BỘT GẦY ................................................................................. 5 BẢNG 2. 2 THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA SỮA BỘT GẦY .......................................... 6 BẢNG 2. 3 CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG CỦA SỮA BỘT GẦY ........................................... 8 BẢNG 2. 4 TIÊU CHUẨN VỀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC ĂN UỐNG .................................. 9 BẢNG 2. 5 THÀNH PHẦN CỦA AMF ................................................................................. 10 BẢNG 2. 6 CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG CỦA AMF ............................................................. 10 BẢNG 2. 7 CHỈ TIÊU ĐƯỜNG SACHAROSE .................................................................... 11 BẢNG 2. 8 TIÊU CHUẨN GELATIN VỀ PHỤ GIA THỰC PHẨM ............................... 12 BẢNG 2. 9 CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG CỦA KEM THỰC PHẨM ................................... 16 BẢNG 2. 10 CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG CỦA SỮA CHUA .............................................. 18 BẢNG 4. 1 BẢNG NHẬP NGUYÊN LIỆU CỦA NHÀ MÁY ........................................... 31 BẢNG 4. 2 BẢNG KẾ HOẠCH SẢN XUẤT CỦA NHÀ MÁY TRONG NĂM 2020 ... 31 BẢNG 4. 3 BẢNG HAO HỤT KHỐI LƯƠNG QUA CÁC CÔNG ĐOẠN SẢN XUẤT KEM QUE HƯƠNG VIỆT QUẤT........................................................................................... 33 BẢNG 4. 4 BẢNG HAO HỤT KHỐI LƯỢNG QUA CÁC CÔNG ĐOẠN SẢN XUẤT SỮA CHUA NHO....................................................................................................................... 36 BẢNG 4. 5 BẢNG TỔNG KẾT NGUYÊN LIỆU CHÍNH VÀ BÁN THÀNH PHẨM QUA CÁC CÔNG ĐOẠN ......................................................................................................... 43 BẢNG 4. 6 BẢNG TỔNG KẾT NGUYÊN LIỆU PHỤ QUA CÁC CÔNG ĐOẠN ........ 44 BẢNG 4. 7 BẢNG TỔNG KẾT BAO BÌ ................................................................................ 44 BẢNG 5. 1 BẢNG DỰ KIẾN CÁC THIẾT BỊ DÙNG TRONG DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT ........................................................................................................................................... 45 BẢNG 5. 2 THÔNG SỐ KĨ THUẬT MÁY TÁCH KIM LOẠI .......................................... 48 BẢNG 5. 3 THÔNG SỐ KỸ THUẬT PHỄU ĐỊNH LƯỢNG............................................. 50 BẢNG 5. 4 THÔNG SỐ PHỄU ĐỊNH LƯỢNG ĐƯỜNG ................................................... 51 BẢNG 5. 5 CÁC THÔNG SỐ CỦA CYCLONE ................................................................... 51 BẢNG 5. 6 THÔNG SỐ KỸ THUẬT QUẠT THỔI ............................................................. 51 BẢNG 5. 7 THÔNG SỐ KỸ THUẬT THIẾT BỊ GIA NHIỆT............................................ 53 BẢNG 5. 8 THÔNG SỐ KỸ THUẬT NỒI NẤU G100 – I.................................................. 53 BẢNG 5. 9 THÔNG SỐ KỸ THUẬT THIẾT BỊ PHỐI TRỘN .......................................... 54 vii BẢNG 5. 10 THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA THIẾT BỊ LỌC.............................................56 BẢNG 5. 11 THÔNG SỐ THIẾT BỊ BÀI KHÍ ......................................................................57 BẢNG 5. 12 THÔNG SỐ THIẾT BỊ ĐỒNG HÓA................................................................57 BẢNG 5. 13 THÔNG SỐ KỸ THUẬT THIẾT BỊ GIA NHIỆT..........................................58 BẢNG 5. 14 THÔNG SỐ KỸ THUẬT THIẾT BỊ Ủ KEM..................................................59 BẢNG 5. 15 THÔNG SỐ KỸ THUẬT THIẾT BỊ LẠNH ĐÔNG ......................................60 BẢNG 5. 16 THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA THIẾT BỊ CHIẾT KEM QUE ....................60 BẢNG 5. 17 THÔNG SỐ MÁY ĐÓNG GÓI KEM QUE ....................................................61 BẢNG 5. 18 THÔNG SỐ BỂ HOẠT HÓA GIỐNG .............................................................63 BẢNG 5. 19 THÔNG SỐ KỸ THUẬT THIẾT BỊ LÊN MEN ............................................63 BẢNG 5. 20 THÔNG SỐ KỸ THUẬT BỒN CHỜ RÓT VÔ TRÙNG ..............................64 BẢNG 5. 21 THÔNG SỐ KỸ THUẬT BỒN CHỨA MỨT .................................................65 BẢNG 5. 22 THÔNG SỐ KỸ THUẬT THIẾT BỊ TRỘN....................................................65 BẢNG 5. 23 THÔNG SỐ KỸ THUẬT MÁY CHIẾT SỮA CHUA ...................................66 BẢNG 5. 24 THÔNG SỐ KỸ THUẬT MÁY ĐÓNG THÙNG...........................................66 BẢNG 5. 25 THÔNG SỐ LƯU LƯỢNG KẾ .........................................................................67 BẢNG 5. 26 THÔNG SỐ KỸ THUẬT BƠM LY TÂM ......................................................67 BẢNG 5. 27 THÔNG SỐ KỸ THUẬT BƠM ÁP LỰC ........................................................67 BẢNG 5. 28 THÔNG SỐ KĨ THUẬT BĂNG TẢI................................................................68 BẢNG 5. 29 TỔNG KẾT CÁC THIẾT BỊ DÙNG TRONG HAI DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT............................................................................................................................................68 BẢNG 6. 1 LƯỢNG HƠI CẦN SỬ DỤNG CHO CÁC THIẾT BỊ. ...................................83 BẢNG 6. 2 THÔNG SỐ KỸ THUẬT NỒI HƠI ĐIỆN.........................................................84 BẢNG 7. 1 SỐ NHÂN LỰC BỘ PHẬN LAO ĐỘNG GIÁN TIẾP ....................................90 BẢNG 7. 2 SỐ NHÂN LỰC BỘ PHẬN LAO ĐỘNG TRỰC TIẾP ...................................91 BẢNG 7. 3 TỔNG KẾT CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG TOÀN NHÀ MÁY ......... 103 BẢNG 8. 1 KIỂM TRA NGUYÊN LIỆU ĐẦU VÀO........................................................ 105 BẢNG 8. 2 KIỂM TRA CÁC CÔNG ĐOẠN SẢN XUẤT ............................................... 106 BẢNG 8. 3 BẢNG KIỂM TRA THÀNH PHẨM................................................................ 108 DANH SÁCH HÌNH HÌNH 2. 1 SỮA BỘT GẦY NEW ZEALAND ....................................................................... 5 HÌNH 2. 2 CẤU TRÚC CASEIN CỦA MICELLE ................................................................ 7 HÌNH 2. 3 LACTOBABACILLUS BULGARICUS .............................................................12 viii HÌNH 2. 4 STREPTOCOCCUS THERMOPHILES ............................................................. 12 HÌNH 2. 5 SẢN PHẨM KEM QUE KEM HƯƠNG VIỆT QUẤT .................................... 16 HÌNH 2. 6 SẢN PHẨM SỮA CHUA NHO ........................................................................... 18 HÌNH 3. 1 SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ.................................................................... 22 HÌNH 3. 2 SƠ ĐỒ HỆ THỐNG PHỐI TRỘN TUẦN HOÀN ............................................. 23 HÌNH 3. 3 SƠ ĐỒ LÊN MEN LACTOSE ............................................................................. 28 HÌNH 4. 1 SƠ ĐỒ Ủ CHÍN KEM QUE HƯƠNG VIỆT QUẤT ......................................... 34 HÌNH 4. 2 SƠ ĐỒ CÔNG ĐOẠN PHỐI TRỘN TUẦN HOÀN KEM QUE HƯƠNG VIỆT QUẤT ................................................................................................................................ 35 HÌNH 4. 3 SƠ ĐỒ PHỐI TRỘN MỨT VÀO SỮA CHUA NHO........................................ 37 HÌNH 4. 4 SƠ ĐỒ CÔNG ĐOẠN LÊN MEN ........................................................................ 38 HÌNH 4. 5 SƠ ĐỒ PHỐI TRỘN TUẦN HOÀN CỦA SỮA CHUA NHO ........................ 40 HÌNH 5. 1 PHỄU NHẬP LIỆU................................................................................................. 47 HÌNH 5. 2 MÁY TÁCH KIM LOẠI ....................................................................................... 48 HÌNH 5. 3 SILO CHỨA NGUYÊN LIỆU .............................................................................. 48 HÌNH 5. 4 PHỄU ĐỊNH LƯƠNG ............................................................................................ 50 HÌNH 5. 5 CYCLONE ............................................................................................................... 51 HÌNH 5. 6 QUẠT THỔI ............................................................................................................ 51 HÌNH 5. 7 BỒN CHỨA ............................................................................................................. 52 HÌNH 5. 8 THIẾT BỊ GIA NHIỆT .......................................................................................... 53 HÌNH 5. 9 THIẾT BỊ HÂM NÓNG AMF .............................................................................. 53 HÌNH 5. 10 THIẾT BỊ PHỐI TRỘN CHÂN KHÔNG ........................................................ 54 HÌNH 5. 11 THIẾT BỊ LỌC ..................................................................................................... 56 HÌNH 5. 12 THIẾT BỊ BÀI KHÍ ............................................................................................. 57 HÌNH 5. 13 THIẾT BỊ ĐỒNG HÓA ....................................................................................... 57 HÌNH 5. 14 THIẾT BỊ Ủ KEM ................................................................................................ 59 HÌNH 5. 15 THIẾT BỊ LẠNH ĐÔNG .................................................................................... 60 HÌNH 5. 16 MÁY CHIẾT KEM QUE .................................................................................... 60 HÌNH 5. 17 MÁY ĐÓNG GÓI KEM QUE ........................................................................... 61 HÌNH 5. 18 MÁY DÁN THÙNG CARTON ......................................................................... 61 HÌNH 5. 19 ỐNG GIỮ NHIỆT ................................................................................................. 62 HÌNH 5. 20 THIẾT BỊ HOẠT HÓA GIỐNG ........................................................................ 63 HÌNH 5. 21 THIẾT BỊ LÊN MEN .......................................................................................... 64 ix HÌNH 5. 22 THIẾT BỊ CHỜ RÓT ...........................................................................................64 HÌNH 5. 23 THIẾT BỊ CHỨA MỨT ......................................................................................65 HÌNH 5. 24 THIẾT BỊ TRỘN MỨT .......................................................................................65 HÌNH 5. 25 MÁY CHIẾT RÓT SỮA CHUA ........................................................................66 HÌNH 5. 26 MÁY ĐÓNG THÙNG CARTON ......................................................................66 HÌNH 5. 27 LƯU LƯỢNG KẾ ................................................................................................67 HÌNH 5. 28 BƠM LY TÂM .....................................................................................................67 HÌNH 5. 29 BƠM ÁP LỰC ......................................................................................................67 HÌNH 5. 30 BĂNG TẢI ............................................................................................................68 HÌNH 6. 1 THIẾT BỊ NỒI HƠI ĐIỆN DẠNG ĐỨNG..........................................................84 HÌNH 7. 1 SƠ ĐỒ TỔ CHỨC NHÀ MÁY .............................................................................90 x DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT KCN: khu công nghiệp. TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam. QCVN: Quy chuẩn Việt Nam. xi Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa bột gầy gồm hai dây chuyền sản xuất: kem que hương việt quất và sữa chua nho LỜI MỞ ĐẦU Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 và những thành tựu nổi bật trong các lĩnh vực đời sống đã đem đến sự phát triển vượt bậc cho đời sống xã hội. Ngành công nghiệp chế biến thực phẩm vì thế cũng trổi dậy và ngày càng được đầu tư, nâng cao năng suất sản xuất để tăng trưởng vượt trội. Xã hội ngày càng phát triển, các nhu cầu về đời sống con người càng được quan tâm. Trong đó nhu cầu dinh dưỡng chiếm một ví trí quan trọng. Ngoài quan tâm đến việc được cung cấp đầy đủ các chất dinh dưỡng thì còn yêu cầu được cung cấp một cách nhanh chóng, đa dạng và hiệu quả. Nhu cầu về sữa là một điển hình. Sữa là một thực phẩm giàu dinh dưỡng và đang được người tiêu dùng quan tâm. Hiện nay, hoạt động sản xuất kinh doanh sữa và các sản phẩm từ sữa trong nước đang hết sức sôi động từ các nhà cung cấp trong và ngoài nước với nhiều mặt hàng đa dạng và phong phú. Từ nguồn nguyên liệu chính là sữa kết hợp với dây chuyền sản xuất hiện đại, tiến bộ, người ta có thể sản xuất ra hàng loạt sản phẩm khác nhau từ cấu trúc, hình thái, hương vị, màu sắc khác nhau như sữa thanh trùng, sữa tiệt trùng, sữa bột, sữa chua, kem, bơ, phomai,… Trong các sản phẩm từ sữa thì kem và sữa chua truyền thống ngày càng được người tiêu dùng quan tâm. Kem là sản phẩm chứa nhiều năng lượng rất được ưa chuộng trong những ngày hè nóng nực, thậm chí thưởng thức kem vào mùa đông cũng thú vị. Sữa chua là sản phẩm lên men giàu chất dinh dưỡng, dễ tiêu hóa,…Từ nhu cầu đa dạng về sản phẩm và nhu cầu thực tế, đồ án này “Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa bột gầy gồm hai dây chuyền sản xuất: kem que hương việt quất và sữa chua nho” là rất cần thiết. Hơn nữa, việc xây dựng nhà máy sản xuất các sản phẩm từ sữa rất tiềm năng đối với thị trường Việt Nam. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Hoàng Anh Hướng dẫn: Mạc Thị Hà Thanh 1 Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa bột gầy gồm hai dây chuyền sản xuất: kem que hương việt quất và sữa chua nho Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT 1.1. Sự cần thiết của xây dựng nhà máy Sữa là một thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao. Trong sữa có chứa glucid, protein, lipid, một số khoáng chất và vitamin. Những hợp chất này rất cần thiết trong khẩu phần ăn của con người. Trong những năm gần đây, ngành công nghiệp chế biến sữa và các sản phẩm từ sữa của Việt Nam có sự phát triển năng động, cung cấp nhiều sản phẩm đa dạng cho đời sống, đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng trong nước, dần dần thay thế các mặt hàng sữa nhập khẩu và tham gia sản xuất nhiều mặt hàng đa dạng về mẫu mã và chủng loại. Theo dự báo trong những năm tới ngành sữa Việt Nam sẽ tiếp tục tăng trưởng khoảng 9 – 10% và đạt mức 27 – 28 lít sữa/người /năm vào năm 2020. Tiêu thụ sữa sẽ tiếp tục tăng trong vài năm tới do thu nhập của người dân tăng và sự phát triển của các chuỗi bán hàng hiện đại. Nhu cầu đối với các sản phẩm sữa có giá trị cao cũng được dự báo sẽ tăng mạnh do dân số trẻ và số lượng người thuộc tầng lớp trung lưu ở các đô thị tăng. Những đối tượng khách hàng này thường có nhu cầu trải nghiệm những sản phẩm mới, đặc biệt là các sản phẩm hữu cơ, xu hướng sử dụng sản phẩm sữa hạt. Sữa đặc và sữa chua cũng là những mặt hàng sữa được cho là sẽ có lượng tiêu thụ cao [1]. Nắm bắt xu hướng này, việc xây dựng nhà máy chế biến sữa và các sản phẩm từ sữa là một tiềm năng lớn, có khả năng mang lại lợi nhuận cao. 1.2. Vị trí đặt nhà máy 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 quy trình sản xuất [2]. Chính vì vậy, việc lựa chọn địa điểm xây dựng sao cho phù hợp đóng một vai trò rất quan trọng. Dựa vào điều kiện địa lý thuận lợi về khả năng cung cấp nguyên liệu, thuận tiện về giao thông, thị trường tiêu thụ sản phẩm, vấn đề cấp thoát nước, nguồn nhân lực, lựa chọn địa điểm tại KCN Phú Bài, thị xã Hương Thủy, tỉnh Thừa Thiên Huế để xây dựng nhà máy. KCN Phú Bài thuộc phường Phú Bài, thị xã Hương Thủy, tỉnh Thừa Thiên Huế. Là KCN đầu tiên của tỉnh Thừa Thiên Huế, đã được đầu tư hạ tầng kỹ thuật hoàn thiện, có nhiều điều kiện thuận lợi về giao thông, lao động, đã có nhà máy xử lý nước thải, kho ngoại quan và địa điểm làm thủ tục hải quan phục vụ nhu cầu xuất nhập khẩu tại chỗ. KCN Phú Bài có tổng diện tích hơn 800 ha, nằm cách trung tâm thành phố Huế khoảng 15 km, cạnh sân bay quốc tế Phú Bài, nằm dọc theo tuyến Quốc lộ 1A và tuyến đường sắt Bắc - Nam, cách cảng biển nước sâu Chân Mây 40 km về phía Nam, cách Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Hoàng Anh Hướng dẫn: Mạc Thị Hà Thanh 2 Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa bột gầy gồm hai dây chuyền sản xuất: kem que hương việt quất và sữa chua nho cảng biển Thuận An 15 km về phía Bắc [3]. 1.3. Điều kiện tự nhiên KCN Phú Bài thuộc phường Phú Bài, thị xã Hương Thủy, tỉnh Thừa Thiên Huế. Khí hậu ở Huế thuộc khu vực nhiệt đới gió mùa nhưng mang tính chất chuyển tiếp từ á xích đới lên nội chí tuyến gió mùa. Do đó, ở đây không có mùa đông và mùa khô rõ rệt như ở Nam Bộ hay Bắc Bộ của Việt Nam. Thời tiết ở Huế thời có hai khuynh hướng là khô nóng và mưa ẩm, lạnh. Nhiệt độ trung bình của mùa năm là từ 24 – 25℃. Lượng mưa biến động thất thường qua các năm về lượng và thời gian, trung bình 1900 – 3200 mm/năm. Hướng gió chính: Đông Nam [4]. 1.4. Vùng nguyên liệu Sữa bột: chủ yếu nhập khẩu từ Newzeland qua cảng Chân Mây và được vận chuyển bằng ô tô về nhà máy. Đường saccharose: mua từ các công ty đường trong nước như Quảng Ngãi, Biên Hòa,.. AMF: nhập khẩu từ Newzeland. Các nguyên liệu khác như giống vi sinh vật, hương, màu, chất ổn định, phụ gia… mua tại các nhà cung cấp trong nước, đạt tiêu chuẩn chất lượng và phải được cơ quan có thẩm quyền cho phép. 1.5. Hợp tác hóa Nhà máy được đặt trong KCN nên có các thuận lợi như: hợp tác với các nhà máy khác, sử dụng chung công trình điện, nước, hơi, công trình giao thông vận tải, công trình phúc lợi tập thể, hợp tác trong vấn đề xử lý nước thải và rác thải. Từ đó giảm thời gian xây dựng, giảm vốn đầu tư, hạ giá thành sản phẩm, tiêu thụ sản phẩm và phế phẩm nhanh. 1.6. Nguồn cung cấp điện Điện sử dụng trong nhà máy được sử dụng từ mạng lưới điện của KCN - với trạm biến áp 110/22KV – 25 MVA. Để đề phòng khi có sự cố mất điện ảnh hưởng đến quá trình sản xuất, nhà máy sử dụng thêm máy phát điện dự phòng. 1.7. Nguồn cung cấp hơi Hơi nước được sử dụng vào nhiều mục đích như đun nóng, thanh trùng, xả kem que tự động,.. Hơi nước là hơi bão hoà và được cung cấp bởi lò hơi. Dầu, nhiên liệu cho các thiết bị hoạt động trong nhà máy được vận chuyển bằng đường bộ. 1.8. Nguồn cung cấp nước và vấn đề xử lý nước Nhà máy chế biến sản phẩm từ sữa cần một lượng nước lớn cho việc sản xuất, nước sinh hoạt, cho lò hơi, làm mát thiết bị, sử dụng cho hệ thống CIP,… do đó nước Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Hoàng Anh Hướng dẫn: Mạc Thị Hà Thanh 3 Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa bột gầy gồm hai dây chuyền sản xuất: kem que hương việt quất và sữa chua nho được cung cấp từ nhà máy nước Phú Bài với công suất 15000 m3 /ngày đêm và đã có hệ thống đường ống cấp nước D50 phục vụ cho KCN. Nước thải của nhà máy sau khi được xử lí đạt tiêu chuẩn, sẽ được thải ra đường cống nước thải của KCN và đưa đến nhà máy xử lí nước thải của KCN có công suất đến 6500 m3/ngày đêm [5]. 1.9. Giao thông vận tải Giao thông của nhà máy khá thuận lợi, nằm dọc theo tuyến quốc lộ 1A và đường sắt Bắc Nam, cạnh sân bay quốc tế Phú Bài, cách cảng biển Chân Mây 40 km về phía Nam. Đây là yếu tố thuận lợi lớn cho việc vận chuyển nguyên vật liệu, sản phẩm, bao bì, nhiên liệu, máy móc phục vụ cho quá trình sản xuất hay tiêu thụ sản phẩm của nhà máy. 1.10. Nguồn nhân lực Cán bộ quản lý và cán bộ khoa hoc kỹ thuật của nhà máy được đào tạo ở các trường đại học trên toàn cả nước. Đây là lực lượng nòng cốt của nhà máy, được đào tạo cơ bản, dễ nắm bắt được thành tựu trong khoa học kỹ thuật mới của các nước tiên tiến trên thế giới, góp phần cải tiến kỹ thuật và công nghệ nhà máy. Lực lượng công nhân chủ yếu ở địa phương, để giảm chi phí xây dựng khu tập thể cho công nhân, cũng như tạo việc làm cho người dân địa phương 1.11. Thị trường tiêu thụ sản phẩm Sản phẩm của nhà máy được tiêu thụ trong cả nước, trong đó khu vực miền Trung – Tây Nguyên là chủ yếu. Bên cạnh đó hướng tới thị trường miền Nam – nơi tiêu thụ sản phẩm lớn nhất cả nước. Ngoài ra, nhà máy hướng đến xuất khẩu sang các nước Lào, Campuchia, Thái Lan,.. Kết luận: Qua tìm hiểu và phân tích trên, cho thấy giao thông và thị trường tiêu thụ thuận lợi nên việc xây dựng nhà máy sản xuất các sản phẩm từ sữa là hoàn toàn hợp lí. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Hoàng Anh Hướng dẫn: Mạc Thị Hà Thanh 4