Luận văn Thiết kế nhà máy sản xuất trái cây năng suất 3 tấn nguyên liệu/h

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT HOÁ HỌC LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT TRÁI CÂY NĂÊNG SUẤÁT 3 TẤÁN NGUYÊÂN LIỆÄU/H SVTH : LÊ TRẦN HOÀI VY MSSV : 60303503 CBHD : ThS. LẠI QUỐC ĐẠT BỘ MÔN KỸ THUẬT THỰC PHẨM TP Hồ Chí Minh, 01/2008 i NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... Ký tên iii iv NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... Ký tên Lời cảm ơn LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy cô trong trường và các thầy cô trong khoa kỹ thuật hóa học, đặc biệt là các thầy cô bộ môn kỹ thuật thực phẩm trường đại học Bách Khoa TP. Hồ Chí Minh, đã tận tình giảng dạy, hướng dẫn và truyền đạt kiến thức lẫn kinh nghiệm cho những sinh viên như em để chúng em có thể hoàn thành tốt chương trình học cũng như hoàn tất luận văn tốt nghiệp và cả công việc sau này. Em cũng đặc biệt gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy Lại Quốc Đạt đã nhiệt tình hướng dẫn, chỉ bảo, tạo điều kiện và giúp đỡ em trong quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp. Cuối cùng, xin cảm ơn tất cả các bạn cùng lớp đã sẵn lòng chia sẻ, trao đổi và giúp đỡ tôi trong học tập cũng như trong quá trình thực hiện đề tài này. v Lời mỡ đầu LỜI MỞ ĐẦU Rau và quả là những thức ăn thiết yếu của con người. Rau quả cung cấp cho con người nhiều vitamin và chất khoáng. Tại các nước phát triển, mức sống của người dân được nâng cao thì trong khẩu phần ăn, tỷ trọng rau quả ngày càng tăng. Ở nước ta, rau quả là một ngành kinh tế quan trọng của nền nông nghiệp hàng hóa do: o Nước ta có điều kiện sinh thái thuận lợi để có thể trồng được các loại rau quả. o Với khoảng 85 triệu dân, nước ta là thị trường lớn cho rau quả. o Sản xuất rau quả là ngành sản xuất đem lại hiệu quả kinh tế cao, tạo ra công ăn việc làm và tăng thu nhập cho hộ nông dân. o Rau quả là thế mạnh xuất khẩu của nông nghiệp. Những năm gần đây, nền kinh tế nước ta tăng trưởng khá, đời sống nhân dân được cải thiện, nhu cầu tiêu dùng rau quả tăng lên nhiều. Trên cơ sở đó, chúng tôi thực hiện đề tài “Thiết kế nhà máy sản xuất trái cây” với các dòng sản phẩm: nước cam ép, nước bưởi ép và đồ hộp dứa. Nội dung bản luận văn này gồm 9 chương: Chương 1: Lập luận kinh tế – lựa chọn địa điểm Chuơng 2: Nguyên liệu – sản phẩm Chương 3: Quy trình công nghệ – cân bằng vật chất Chương 4: Lựa chọn thiết bị Chương 5: Tính xây dựng Chương 6: Tính định mức tiêu hao năng lượng Chương 7: Tính tổ chức kinh tế Chương 8: Xử lý nước Chương 9: Vệ sinh – an toàn lao động vi Mục lục MỤC LỤC Đề mục ................................................................................................................Trang Trang bìa ..................................................................................................................i Nhiệm vụ luận văn ................................................................................................ ii Nhận xét của giáo viên hướng dẫn....................................................................... iii Nhận xét của giáo viên phản biện.........................................................................iv Lời cảm ơn ..............................................................................................................v Lời mở đầu.............................................................................................................vi Mục lục ................................................................................................................ vii Danh mục bảng ....................................................................................................xiv Danh mục hình ................................................................................................... xvii Chương 1 LẬP LUẬN KINH TẾ – LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM ....................................................1 1.1. Lập luận kinh tế kỹ thuật .................................................................................1 1.2. Lựa chọn địa điểm ...........................................................................................6 1.2.1. Nguyên tắc chọn địa điểm xây dựng của nhà máy ......................................6 1.2.2. Chọn địa điểm xây dựng nhà máy ............................................................7 1.3. Cơ sở lựa chọn năng suất, cơ cấu sản phẩm ....................................................9 Chương 2 NGUYÊN LIỆU – SẢN PHẨM...............................................................................10 2.1. Nguyên liệu chính..........................................................................................10 2.1.1. Cam..........................................................................................................10 2.1.1.1. Đặc tính nguyên liệu....................................................................... 10 2.1.1.2. Yêu cầu của chất lượng nguyên liệu ................................................11 2.1.2. Bưởi .........................................................................................................12 2.1.2.1. Đặc tính nguyên liệu....................................................................... 12 vii Mục lục viii 2.1.2.2. Yêu cầu của chất lượng nguyên liệu ................................................13 2.1.3. Dứa ..........................................................................................................14 2.1.3.1. Đặc tính nguyên liệu....................................................................... 14 2.1.3.2. Yêu cầu của chất lượng nguyên liệu ................................................15 2.2. Nguyên liệu phụ.............................................................................................17 2.2.1. Đường ......................................................................................................17 2.2.2. Nước ........................................................................................................18 2.2.3. Acid citric.................................................................................................20 2.2.4. Chất bảo quản..........................................................................................21 2.2.4.1. Acid benzoic và muối benzoate ......................................................... 21 2.2.4.2. Acid sorbic và muối sorbate .................................................................23 2.2.5. Enzym pectinase......................................................................................24 2.2.6. Chất màu .................................................................................................25 2.2.7. Hương liệu ...............................................................................................26 2.3. Sản phẩm .......................................................................................................27 2.3.1. Nước cam, nước bưởi ép..........................................................................27 2.3.1.1. Đặc trưng chung của sản phẩm....................................................... 27 2.3.1.2. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng sản phẩm......................................27 2.3.2. Nước cam, nước bưởi cô đặc ...................................................................29 2.3.3. Đồ hộp dứa ngâm đường .........................................................................29 2.3.3.1. Đặc trưng chung của sản phẩm....................................................... 29 2.3.3.2. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng sản phẩm......................................29 Chương 3 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ – CÂN BẰNG VẬT CHẤT .......................................32 3.1. Quy trình sản xuất nước cam ép, nước bưởi ép .............................................32 3.1.1. Quy trình..................................................................................................32 Mục lục ix 3.1.2. Thuyết minh quy trình công nghệ ...........................................................33 3.1.3. Cân bằng vật chất....................................................................................37 3.1.3.1. Tính cân bằng vật chất quy trình sản xuất nước cam ép ................ 37 3.1.3.2. Tính cân bằng vật chất quy trình sản xuất nước bưởi ép..................43 3.2. Quy trình sản xuất nước cam, nước bưởi cô đặc ............................................49 3.2.1. Quy trình..................................................................................................49 3.2.2. Thuyết minh quy trình công nghệ ...........................................................50 3.2.3. Cân bằng vật chất....................................................................................50 3.3. Quy trình sản xuất đồ hộp dứa ngâm đường..................................................53 3.3.1. Quy trình..................................................................................................53 3.3.2. Thuyết minh quy trình công nghệ ...........................................................54 3.3.3. Cân bằng vật chất....................................................................................58 Chương 4 LỰA CHỌN THIẾT BỊ ............................................................................................64 4.1. Lựa chọn thiết bị của quá trình sản xuất nước cam, nước bưởi .....................64 4.1.1. Rửa...........................................................................................................64 4.1.2. Lựa chọn ..................................................................................................64 4.1.3. Sơ chế bưởi ..............................................................................................65 4.1.4. Phân loại..................................................................................................66 4.1.5. Ép.............................................................................................................66 4.1.6. Lọc...........................................................................................................68 4.1.7. Xử lý enzym ............................................................................................68 4.1.8. Bài khí .....................................................................................................69 4.1.9. Tách vi sinh vật .......................................................................................70 4.1.10. Tách chất đắng ......................................................................................71 4.1.11. Phối trộn ................................................................................................73 Mục lục x 4.1.12. Chiết rót.................................................................................................73 4.1.13. Dán nhãn ...............................................................................................74 4.2. Lựa chọn thiết bị của quá trình sản xuất nước cam, nước bưởi cô đặc..........75 4.3. Lựa chọn thiết bị của quá trình sản xuất đồ hộp dứa ngâm đường ...............78 4.3.1. Rửa...........................................................................................................78 4.3.2. Cắt cuống, lựa chọn.................................................................................79 4.3.3. Cắt gọt .....................................................................................................80 4.3.4. Thái khoanh.............................................................................................82 4.3.5. Phân loại..................................................................................................83 4.3.6. Rửa sau sơ chế .........................................................................................84 4.3.7. Chần.........................................................................................................84 4.3.8. Xếp hộp ...................................................................................................85 4.3.9. Rót dịch....................................................................................................87 4.3.10. Ghép nắp ...............................................................................................88 4.3.11. Thanh trùng ...........................................................................................88 4.3.12. Dán nhãn và đóng gói ...........................................................................89 4.3.13. Bảo ôn ...................................................................................................90 Chương 5 TÍNH XÂY DỰNG...................................................................................................92 5.1. Chọn diện tích xây dựng ................................................................................92 5.1.1. Một số cơ sở để chọn diện tích xây dựng................................................92 5.1.2. Tính và chọn kho .....................................................................................93 5.1.2.1. Tính và chọn kho bảo quản nguyên liệu ........................................ 93 5.1.2.2. Tính và chọn kho bảo quản nguyên liệu sơ chế của cam, bưởi........94 5.1.2.3. Tính và chọn kho thành phẩm ........................................................ 94 5.1.2.4. Tính và chọn kho bảo quản nguyên liệu phụ ...................................95 Mục lục xi 5.1.3. Diện tích các phân xưởng trong khu vực sản xuất ..................................96 5.1.4. Diện tích các phân xưởng phục vụ sản xuất ...........................................97 5.1.5. Diện tích các khu vực hành chính, quản lý và công trình khác ..............97 5.2. Bố trí mặt bằng nhà máy ...............................................................................98 Chương 6 TÍNH ĐỊNH MỨC TIÊU HAO NĂNG LƯỢNG ...................................................101 6.1. Tính hơi và chọn nồi hơi ..............................................................................101 6.1.1. Tính hơi..................................................................................................101 6.1.1.1. Tính hơi cho quy trình sản xuất nước cam .................................... 101 6.1.1.2. Tính hơi cho quy trình sản xuất nước bưởi......................................102 6.1.1.3. Tính hơi cho quy trình sản xuất đồ hộp dứa.................................. 104 6.1.2. Tính nồi hơi............................................................................................106 6.2. Tính lạnh và chọn máy nén lạnh .................................................................107 6.2.1. Tính lạnh................................................................................................107 6.2.1.1. Tính lạnh cho kho bảo quản nguyên liệu ..................................... 107 6.2.1.2. Tính lạnh cho kho bảo quản nguyên liệu sơ chế của cam, bưởi.....108 6.1.2. Chọn máy nén lạnh ...............................................................................108 6.3. Tính điện ......................................................................................................109 6.3.1. Điện động lực ........................................................................................109 6.3.2. Điện dân dụng .......................................................................................111 6.3.3. Xác định hệ số công suất và dung lượng bù .........................................111 6.3.4. Chọn máy biến áp .................................................................................112 6.3.5. Tính lượng điện tiêu thụ hàng năm .......................................................113 6.4. Tính nước .....................................................................................................114 6.4.1. Tính nước ...............................................................................................114 6.4.2. Chọn bể nước.........................................................................................116 Mục lục xii 6.4.3. Chọn đài nước.......................................................