Đồ án Thiết kế nhà máy sản xuất đồ hộp rau quả- Nấm hộp tự nhiên - nước táo ép - pure chuối

i LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc em xin chân thành cảm ơn GS.TS.Hà Văn Thuyết ñã giao ñề tài và tận tình hướng dẫn, giúp ñỡ em trong suốt quá trình làm ñồ án tốt nghiệp. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn công nghệ thực phẩm trường ðại Học Nha Trang và trường ðại Học Bách Khoa Hà Nội ñã tạo ñiều kiện cho em hoàn thành tốt ñề tài tốt nghiệp. Xin chân thành cảm ơn gia ñình, người thân, bạn bè ñã luôn quan tâm, ñộng viên , giúp ñỡ em trong suốt thời gian học tập tại trường cũng như quá trình thực hiện ñề tài này. Hà Nội, ngày 06 tháng 06 năm 2009 ( Người thiết kế) Vũ Thị Lan ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ................................................................................................ i MỤC LỤC..............................................................................................................ii DANH MỤC CÁC BẢNG ...................................................................................iv MỞ ðẦU................................................................................................................1 PHẦN I: LẬP LUẬN KINH TẾ............................................................................2 1.1. Nguồn nguyên liệu ...................................................................................3 1.2. Nguồn năng lượng và nước ......................................................................3 1.3. Giao thông vận tải ....................................................................................3 1.4. Nguồn nhân lực ........................................................................................3 1.5. ðịa ñiểm phù hợp với quy hoạch chung của Quốc gia ............................3 PHẦN II: CÔNG NGHỆ........................................................................................4 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN LIỆU .................................................4 2.1.2. Nguyên liệu táo: ................................................................................5 2.1.3. Nguyên liệu chuối: ............................................................................7 2.1.4. Nguyên liệu phụ ................................................................................9 CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ...........................................................9 2.2.1 Quy trình sản xuất nấm hộp tự nhiên ................................................9 2.2.2 Quy trình sản xuất sản phẩm nước táo ép pha xiro ñường..............14 2.2.3 Quy trình sản xuất pure chuối cô ñặc..............................................19 CHƯƠNG 3: TÍNH SẢN XUẤT.........................................................................24 2.3.1 Kế hoạch sản xuất............................................................................24 2.3.2 Tính nhu cầu nguyên liệu chính và phụ ..........................................26 CHƯƠNG 4: TÍNH CHỌN THIẾT BỊ 2.4.1 Dây chuyền sản xuất nấm hộp tự nhiên ..........................................36 2.4.2 Dây chuyền sản xuất nước táo ép pha xiro ñường ..........................42 2.4.3 Dây chuyền sản xuất pure chuối......................................................50 CHƯƠNG 5: TÍNH HƠI 2.5.1 Tiêu thụ hơi của dây chuyền sản xuất nấm hộp tự nhiên................58 2.5.2 Dây chuyền sản xuất nước táo ép pha xiro ñường ..........................61 2.5.3 Dây chuyền sản xuất pure chuối......................................................65 2.5.4 Nồi 2 vỏ ...........................................................................................70 2.5.5 Tính chi phí hơi cố ñịnh ..................................................................71 2.5.6 Tính chi phí hơi không cố ñịnh .......................................................71 2.5.7 Biểu ñồ hơi ......................................................................................74 2.5.8 Chọn nồi hơi ....................................................................................75 2.5.9 Tính nhiên liệu.................................................................................75 CHƯƠNG 6: TÍNH TIÊU THỤ NƯỚC..............................................................77 2.6.1 Vai trò và yêu cầu nước...................................................................77 2.6.2 Tính cung cấp nước .........................................................................77 iii 2.6.3 Hệ thống thoát nước của nhà máy...................................................79 CHƯƠNG 7: TÍNH XÂY DỰNG .......................................................................80 2.7.1 Tính toán giải pháp các công trình ..................................................80 2.7.2 Bảng thống kê các công trình xây dựng trong nhà máy..................88 2.7.3 Chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật ..................................................................90 CHƯƠNG 8: TÍNH ðIỆN ...................................................................................91 2.8.1 Tính ñiện chiếu sáng........................................................................91 2.8.2 Tính phụ tải xí nghiệp......................................................................99 2.8.3 Tính phụ tải ñộng cơ........................................................................99 2.8.4 Xác ñịnh phụ tải tính toán .............................................................100 2.8.5 Xác ñịnh phụ tải tính toán cho thắp sáng và sinh hoạt..................100 2.8.6 Chọn máy biến áp..........................................................................101 2.8.7 Tính ñiện năng tiêu thụ hàng năm.................................................101 CHƯƠNG 9: TÍNH KINH TẾ ...........................................................................103 2.9.1 Mục ñích, ý nghĩa ..........................................................................103 2.9.2 Hệ thống tổ chức quản lý của nhà máy .........................................103 2.9.3 Dự tính vốn ñầu tư cố ñịnh............................................................105 2.9.4 Tính giá thành................................................................................108 2.9.5 Xác ñịnh thu nhập..........................................................................109 PHẦN III: VỆ SINH XÍ NGHIỆP – AN TOÀN LAO ðỘNG, PHÒNG CHÁY CHỮA CHÁY........................................................................................111 CHƯƠNG 1: VỆ SINH XÍ NGHIỆP.................................................................111 3.1.1 Mục ñích ........................................................................................111 3.1.2 Các vấn ñề cụ thể về vệ sinh xí nghiệp .........................................111 CHƯƠNG 2: AN TOÀN LAO ðỘNG .............................................................113 3.2.1 Các nguyên nhân gây tai nạn lao ñộng..........................................113 3.2.2 Các vấn ñề cụ thể về an toàn lao ñộng ..........................................113 CHƯƠNG 3: PHÒNG CHỐNG CHÁY NỔ .....................................................115 3.3.1 Nguyên nhân..................................................................................115 3.3.2 Cách hạn chế..................................................................................115 KẾT LUẬN........................................................................................................115 TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................116 iv DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1.1: Thành phần hóa học của 100g nấm rơm tươi:....................................... 5 Bảng 2.1.2: Thành phần hóa học trong 100g chuối chín: ......................................... 8 Bảng 2.3.1: Biểu ñồ thu nhập nguyên liệu.............................................................. 24 Bảng 2.3.2: Biểu ñồ kế hoạch sản xuất ................................................................... 24 Bảng 2.3.3: Kế hoạch phân bố sản lượng hàng tháng............................................. 25 Bảng 2.3.4: Năng suất dây chuyền sản xuất ........................................................... 25 Bảng 2.3.5: Tỷ lệ hao phí nguyên liệu nấm rơm..................................................... 26 Bảng 2.3.6: Năng suất của từng công ñoạn sản xuất nấm hộp tự nhiên ................. 28 Bảng 2.3.7: Tỷ lệ hao phí muối trong quá trình hòa nước muối............................. 29 Bảng 2.3.8: Tỷ lệ hao phí nguyên liệu táo .............................................................. 30 Bảng 2.3.9: Năng suất của từng công ñoạn sản xuất nước táo ép. ......................... 31 Bảng 2.3.10: Tỷ lệ hao phí ñường trong quá trình nấu xiro ................................... 33 Bảng 2.3.11: Tỷ lệ hao phí nguyên liệu chuối. ....................................................... 33 Bảng 2.3.12: Năng suất của từng công ñoạn sản xuất pure chuối. ......................... 34 Bảng 2.5.1: Biểu ñồ làm việc của dây chuyền nấm hộp tự nhiên........................... 72 Bảng 2.5.2: Biểu ñồ làm việc của dây chuyền nước táo ép ................................... 73 Bảng 2.5.3: Biểu ñồ làm việc của dây chuyền pure chuối..................................... 74 Bảng 2.5.4: Các thiết bị dùng hơi không liên tục của dây chuyền ......................... 75 Bảng 2.7: Bảng thống kê các công trình xây dựng trong nhà máy......................... 89 Bảng 2.8.1: Tổng hợp các thông số sử dụng ñiện sinh hoạt ................................... 98 Bảng 2.8.2: Thống kê các thiết bị dùng ñiện .......................................................... 99 Bảng 2.9.1: Số công nhân làm việc trong nhà máy .............................................. 104 Bảng 2.9.2: Số công nhân làm việc tại các phân xưởng phụ trợ .......................... 104 Bảng 2.9.3: Giá thành các máy móc thiết bị ......................................................... 107 Bảng 2.9.4: Giá thành các loại chi phí không cố ñịnh .......................................... 108 v 1 MỞ ðẦU Rau quả là thức ăn không thể thiếu trong mỗi bữa ăn hàng ngày của con người, nó cung cấp cho cơ thể nhiều vitamin và khoáng chất quan trọng, ngoài ra còn có tác dụng giải ñộc tố phát sinh trong quá trình tiêu hoá thức ăn của cơ thể. Do vậy rau quả là thành phần không thể thiếu trong khẩu phần ăn của chúng ta. Ở nước ta, nghành công nghiệp thực phẩm sản xuất các sản phẩm từ rau quả ñang rất phát triển. Do có ñiều kiện tự nhiên thích hợp nên sản phẩm rau quả của ngành nông nghiệp rất dồi dào, ñó là nguồn nguyên liệu phong phú cho công nghiệp sản xuất các sản phẩm từ rau quả. Công nghiệp sản xuất các sản phẩm từ rau quả ñang là ngành kinh tế có thế mạnh xuất khẩu ñem lại hiệu quả kinh tế cao cho nền kinh tế nước nhà. Hiện nay, Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn ñã ñề ra kế hoạch cụ thể theo dự án phát triển rau quả của Tổng công ty rau quả Việt Nam, phát triển diện tích trồng rau quả mà trong ñó cây ăn quả ñược ưu tiên hàng ñầu. ðồng thời ñể thúc ñẩy nền kinh tế, Nhà nước ñã chú trọng ñầu tư cho nông nghiệp và công nghệ chế biến sau thu hoạch. Trong ñó việc cải tạo, nâng cấp và xây mới các nhà máy chế biến rau quả ñược coi như một vấn ñề bức thiết. Trên cơ sở ñó em ñược giao nhiệm vụ thiết kế xây dựng nhà máy ñồ hộp rau quả với 3 dây chuyền: - Nấm hộp tự nhiên, ñóng hộp 500g, năng suất 3000 tấn sản phẩm/ năm. - Nước táo ép pha 10 % xiro ñường, năng suất 3500 tấn sản phẩm/ năm. - Pure chuối 30 % chất khô, ñóng hộp 2kg, năng suất 500 tấn sản phẩm/ năm. 2 PHẦN I: LẬP LUẬN KINH TẾ Khi ñặt ra yêu cầu xây dựng một nhà máy nào ñó thì vấn ñề cần quan tâm nhất ñó là tính khả thi và tính kinh tế của nó. Một nhà máy thực phẩm muốn tồn tại và phát triển ñược thì sản phẩm do nhà máy sản xuất ra phải ñáp ứng ñược nhu cầu và thị hiếu của người tiêu dùng, phải ñáp ứng ñược yêu cầu thị trường về chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm. ðể sản xuất ra sản phẩm ñạt các yêu cầu ñó, ngoài việc cần có dây chuyền sản xuất với các máy móc thiết bị thích hợp, ñội ngũ kỹ sư và công nhân kỹ thuật lành nghề, hệ thống quản lý và tổ chức sản xuất hợp lý thì việc chọn ñịa ñiểm xây dựng cũng là yếu tố rất quan trọng. ðịa ñiểm xây dựng hợp lý sẽ góp phần tạo ñiều kiện thuận lợi cho sản xuất, tiêu thụ sản phẩm và phù hợp với quy hoạch chung của Nhà nước, qua ñó góp phần làm giảm bớt giá thành sản phẩm, tăng hiệu quả kinh tế. Những nguyên tắc chủ yếu khi chọn ñịa ñiểm xây dựng: - Gần vùng nguyên liệu - Gần nguồn cung cấp năng lượng ( than, ñiện, xăng dầu ) - Gần nguồn nước - Gần nguồn cunng cấp nhân lực - Gần nơi tiêu thụ sản phẩm - Giao thông thuận tiện - Phù hợp với quy hoạch phát triển chung của quốc gia. Tuy nhiên trong thực tế không thể chọn ñược một ñịa ñiểm có thể ñáp ứng ñược tất cả các tiêu chuẩn trên, do ñó với một nhà máy cụ thể cần xác ñịnh các yêu cầu và ñưa ra ñịa ñiểm xây dựng có thể ñáp ứng tương ñối hợp lý với các yêu cầu và ưu tiên các yêu cầu quan trọng hơn. Qua sự phân tích về các yêu cầu và tổng hợp lại, em chọn ñịa ñiểm xây dựng nhà máy tại Gia Lâm – Hà nội, vị trí này có các thuận lợi sau: 3 1.1. Nguồn nguyên liệu Nấm rơm: Thu mua quanh năm, có nhiều ở các tỉnh ñồng bằng Sông Cửu Long. Tuy nhiên nấm rơm là loại rau dễ trồng dễ phát triển nên có thể mở rộng vùng nguyên liệu ở ngay các tỉnh gần Hà Nội: Hải Dương, Hưng yên, Thái Bình... Táo: trồng nhiều ở Gia Lộc – Hải Dương, Bắc Ninh. Chuối: Trồng nhiều ở Khoái Châu – Hưng Yên, Hải Dương, Bắc Ninh. 1.2. Nguồn năng lượng và nước ðiện: lấy ở mạng ñiện lưới quốc gia cung cấp cho Hà Nội. Than: than từ Quảng Ninh, Thái Nguyên ñược ñưa về theo ñường sắt và ñường bộ. Nước: Khoan giếng và lọc lấy nước hoặc sử dụng nước từ trạm bơm nước sinh hoạt của Gia Lâm – Hà Nội. 1.3. Giao thông vận tải Có ñường sắt và ñường bộ quốc lộ 5, quốc lộ 1 và các ñường khác chạy qua nên thuận tiện cho chuyển hàng và nhập hàng, có thể vận chuyển kết hợp với ñường thuỷ. 1.4. Nguồn nhân lực Công nhân lao ñộng giản ñơn ñược tuyển từ Gia Lâm và các tỉnh lân cận. Công nhân kỹ thuật và kỹ sư ñược tuyển từ các trung tâm ñào tạo của Hà Nội, Hải Dương, Hải Phòng,Nha Trang. 1.5. ðịa ñiểm phù hợp với quy hoạch chung của Quốc gia ðất ở Gia Lâm nằm ven quốc lộ 5 chủ yếu là ñất trống và ñất ruộng, vì vậy việc giải phóng mặt bằng sẽ nhanh và giá thành rẻ. Vùng ven quốc lộ 5 cũng là vùng nằm trong quy hoạch Quốc gia về phát triển công nghiệp, là vùng ñược khuyến khích xây dựng các nhà máy và khu công nghiệp. Như vậy, việc xây dựng nhà máy ở Gia lâm – Hà Nội là có tính khả thi. 4 PHẦN II: CÔNG NGHỆ CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN LIỆU 2.1.1. Nguyên liệu nấm rơm: Nấm rơm (còn gọi là Nấm rạ, Thảo Cô) có tên khoa học là Volvariella volvacea, thuộc họ Pluteaceae, bộ Agaricales. Nấm rơm là thực phẩm rất ñược người dân các nước Châu Á ưa chuộng và ñược trồng phổ biến ở các vùng nhiệt ñới và cận nhiệt ñới. Ở Việt Nam, nấm rơm có thể ñược trồng trên nhiều loại nguyên liệu khác nhau như lục bình, bã mía, rơm rạ,… nhưng nguyên liệu phổ biến nhất hiện nay mà người trồng nấm sử dụng vẫn là rơm rạ. Nấm rơm có thể ñược trồng ở nhiều nơi trồng khác nhau, từ nơi có nhiều ánh sáng mặt trời (trồng ngoài trời), ñến nơi không chịu ảnh hưởng trực tiếp của ánh sáng mặt trời (trồng trong nhà). Phổ biến nhất hiện nay là trồng nấm rơm ngoài trời, tận dụng diện tích ñất trống của nông hộ ñể ñắp mô trồng nấm. nấm rơm ñược trồng nhiều ở An Giang, Sóc Trăng, Cần Thơ, ðà Nẵngvà một số tỉnh ở ñồng bằng Sông Cửu Long. Nấm rơm là một loại thực phẩm có nhiều chất dinh dưỡng với hàm lượng protein cao (2,66 – 5,05%) và 19 acid amin (trong ñó có 8 loại acid amin không thay thế), không làm tăng lượng cholesterol trong máu. Ngoài giá trị dinh dưỡng, nấm rơm có thành phần chất xơ tương ñối cao và thành phần lipid thấp nên có khả năng phòng trừ bệnh về huyết áp, chống béo phì, xơ cứng ñộng mạch, chữa bệnh ñường ruột,… Nấm có thể trồng ñược quanh năm và cứ 10-14 ngày là có thể thu hoạch. do ñó mà chủ ñộng ñược nguồn nguyên liệu cho sản xuất. 5 Bảng 2.1.1: Thành phần hóa học của 100g nấm rơm tươi: 2.1.2. Nguyên liệu táo: Táo ta có danh pháp khoa học: Ziziphus mauritiana. ðây là loại cây ăn quả của vùng nhiệt ñới, thuộc về họ Táo ta (Rhamnaceae). Tại Trung Quốc, nó ñược gọi là táo chua, táo Ấn ðộ hay táo ðiền (táo Vân Nam), táo gai Vân Nam. Cây có thể lớn rất nhanh thậm chí trong các khu vực khô và cao tới 12 mét và ñạt tuổi thọ 25 năm. Nó có nguồn gốc ở châu Á (chủ yếu là Ấn ðộ) mặc dù cũng có thể tìm thấy ở châu Phi. Quả là loại quả hạch, khi chín mềm, chứa nhiều nước, có vị ngọt. Các quả chín vào các khoảng thời gian khác nhau ngay cả khi chỉ trên một cây và có màu lục nhạt khi còn xanh và vàng nhạt khi chín. Kích thước và hình dạng quả phụ thuộc vào các giống khác nhau trong tự nhiên cũng như loại ñược trồng. Quả ñược dùng Thành Phần Hàm Lượng Nước (%) 90 Protid (%) 3,6 Lipid (%) 0,3 Glucid (%) 3,2 Cellulose (%) 1,1 Tro (%) 0,8 Ca (mg%) 28 P (mg%) 80 Fe (%) 1,2 6 ñể ăn khi ñã chín hoặc ngâm rượu hay sử dụng ñể làm ñồ uống. Nó là một loại quả giàu chất dinh dưỡng và chứa nhiều vitamin C. Táo ta là giống cây ăn quả dễ trồng,ở Việt Nam trồng nhiều ở Gia Lộc – Hải Dương, Bắc Ninh, sinh trưởng phát triển nhanh, sau một năm trồng ñã bắt ñầu cho thu hoạch quả. Năng suất táo khá cao và ổn ñịnh, sâu bệnh ít. Quả táo ta có thể dùng ăn tươi, sấy khô, hay chế biến thành mứt, làm siro hay làm rượu, cùi táo sấy khô và nhân hạt táo dùng làm thuốc bổ và an thần; hoa táo có nhiều mật. Ở Việt Nam, các giống táo có giá trị kinh tế ñược trồng phổ biến là: - Táo Thiện Phiến: Cây bắt ñầu ra hoa từ cuối tháng 5 ñầu tháng 6, nhưng những ñợt hoa ra cuối tháng 8 trở ñi mới có khả năng phát triển thành quả. Quả chín vào trước và sau Tết âm lịch. Quả hình tròn, hơi dẹt, ñường kính quả 3-4cm, chiều cao quả 2,5- 3,5cm. Khi còn non, quả xanh ñậm, vị chát, khi chín quả màu vàng sáng, vỏ hơi nứt chân chim, vị ngọt hơi chua, cùi giòn. - Táo chua: Quả hình tròn hay trái xoan, quả nhỏ, ăn rất chua, chất lượng quả kém. ðặc ñiểm quan trọng của giống táo này là khả năng sinh trưởng rất khoẻ, chống chịu các ñiều kiện khắc nghiệt tốt, ít sâu bệnh, nên hạt thường ñược dùng gieo lấy cây con trồng làm gốc ghép. - Táo Gia Lộc: Quả hình trái xoan, khi chín có màu vàng tươi, quả to, trọng lượng ñạt 25-30g/quả, táo chín mùi rất thơm nên làm nguyên liệu chế biến siro, nước quả hay làm rượu quả rất tốt. Giống táo Gia Lộc rất sai quả, năng suất cao và ổn ñịnh, nhiều vùng trồng táo ra quả 2 lần trong năm: táo chiêm quả chín vào tháng 8, 9 và táo mùa quả chín vào tháng 12, 1. Cây 3-5 năm cho thu hoạch 60-100kg quả/cây. - Giống táo 12: Do Viện Cây lương thực chọn tạo, có lá hình thoi, ñầu lá nhọn, màu xanh ñậm, táo ra hoa rải rác từ cuối tháng 5 ñầu 6 nhưng ñợt hoa cuối tháng 8 ñầu 9 mới ñậu thành quả. Quả chín vào tháng 1, 2. Quả hình tròn, khi chín màu vàng nhạt, vị ngọt ñậm và thơm, trọng lượng quả 20- 25g. 7 - Giống táo 32: Do Viện Cây lương thực chọn tạo. Quả tròn, khi chín màu vàng tươi, vị ngọt hơi chua, mùi thơm, quả chín vào tháng 1, 2. Trọng lượng quả 20- 25g, cây cho năng suất quả khá cao: 50-100kg/cây. - Táo ðào Tiên: Lá xanh ñậm, hình thoi, ñầu lá nhọn, cây ra hoa rải rác từ tháng 5, nở rộ và ñậu quả tháng 9, loại quả to ñạt ñến 40-50g/quả (20-25 quả/kg). Quả hình tròn, chín có vị ngọt, giòn, mùi thơm của trái ñào. Giống ðào Tiên cũng do Viện Cây lương thực chọn tạo. Táo nhân ñem sắc uống có tác dụng trấn tĩnh, ru ngủ, có thể chống lại trạng thái hưng phấn do cà phê, giảm ñau, chống co giật, giảm nóng, có thể dùng ñơn hay phối hợp với ngũ vị tử. Theo Tân thu thảo dược dùng nhân táo trị bệnh mất ngủ, mất tiếng. Những phương thuốc ngày nay ñều dùng nhân táo chua có tác dụng bổ trung ích ga