Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ án môn học thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu
Đồ án môn học Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu MỤC LỤC Lời mở đầu 4 Chương 1 5 LẬP LUẬN KINH TẾ 5 2.2 Qui trình công nghệ sản xuất trà sữa trân châu 16 2.2.1 Nấu syrup 17 2.2.2 Làm nguội 18 2.2.3 Hoàn nguyên sữa 19 2.2.4 Trích ly trà 20 2.2.5 Phối trộn 20 2.2.6 Lọc 20 2.2.7 Rót và đóng chai 20 2.2.8 Tiệt trùng 20 2.3 Sản phẩm trà sữa trân châu 21 3.3 Tính cân bằng vật chất cho 1 ngày sản xuất 23 Chương 4 24 LỰA CHỌN THIẾT BỊ CHÍNH 24 4.5 Thiết bị làm nguội 30 4.7 Thiết bị rót bao bì và đóng nắp 33 4.9 Tổng kết các thiết bị trong phân xưởng 35 Chương 5 38 TÍNH NỒI HƠI -ĐIỆN-NƯỚC 38 5.1 Tính hơi và chọn nồi hơi 38 5.1.1 Quá trình nấu syrup 38 5.1.2 Quá trình tiệt trùng 38 5.2 Tính toán điện 39 5.2.1Tính điện động lực: điện vận hành thiết bị 39 5.3 Tính toán nước dùng trong sản xuất 39 5.3.1 Nước công nghệ dùng trong quy trình sản xuất: 39 5.3.2 Nước vệ sinh thiết bị, nước vệ sinh nhà máy, nước sinh hoạt, nước dùng cho công nhân 40 Chương 6 41 GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 1 Đồ án môn học Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu BỐ TRÍ MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT 41 6.1 Tính diện tích thiết bị 41 6.2 Tính diện tích kho chứa nguyên liệu, bao bì và sản phẩm 41 6.3 Tổng diện tích mặt bằng 42 MỤC LỤC BẢNG MỤC LỤC BẢNG 2 Bảng 2.1: Chỉ tiêu cảm quan của sữa bột gầy 10 Bảng 2.2: Các chỉ tiêu hóa lý của sữa bột gầy 10 Bảng 2.3: Hàm lượng kim loại nặng trong sữa bột gầy 10 GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 2 Đồ án môn học Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu Bảng 2.4: Hình dạng bên ngoài của trân châu 11 Bảng 2.5: Tiêu chuẩn hóa lý của trân châu 11 Bảng 2.6: Tiêu chuẩn vi sinh 12 Bảng 2.7 : Bảng tiêu chuẩn trà đen (TCVN 1457-83) sử dụng để kiểm tra chất lượng trà khi nhập nguyên liệu 12 Bảng 2.8: Bảng tiêu chuẩn trà đen (TCVN 1457-83) sử dụng để kiểm tra chất lượng trà khi nhập nguyên liệu 13 Bảng 2.9: Chỉ tiêu hóa lý cuả đường saccharose 14 Bảng 2.11: Các chỉ tiêu của nước dùng trong sản xuất 14 Bảng 2.11: Chỉ tiêu cảm quan sản phẩm trà sữa trân châu 21 Bảng 2.12: Chỉ tiêu hóa học sản phẩm trà sữa trân châu 21 Bảng 3.1: Các thông số của nguyên liệu trà, sữa 21 Bảng 3.3 Thông số quá trình trích ly trà 22 Bảng 3.4: Bảng tổng kết tính cân bằng vật chất cho 1 ngày sản xuất 23 Bảng 4.1: Thông số thiết bị trích ly trà 25 Bảng 4.2: Thông số công nghệ của thiết bị lọc trà 27 Bảng 4.3: Thông số thiết bị hoàn nguyên sữa 28 Bảng 4.4: Thông số kĩ thuật thiết bị nấu syrup 30 Bảng 4.5: Thông số thiết bị làm nguội 31 Bảng 4.6: Thông số thiết bị phối trộn 33 Bảng 4.7: Thông số thiết bị rót và đóng nắp 34 Bảng 4.8: Thông số công nghệ thiết bị tiệt trùng 35 Bảng 4.9 Tổng kết các thiết bị trong phân xưởng 35 Bảng 4.10: Phân bố thời gian làm việc của các thiết bị và bố trí công nhân trong 1 ca sản xuất 37 Bảng 5.1: Thông số nồi hơi 39 Bảng 5.2: Công suất điện của các thiết bị chính trong nhà máy 39 Bảng 6.1: Kích thước thiết bị sử dụng trong qui trình 41 Bảng 6.2: Bảng tổng kết nguyên liệu trong 1 ngày 41 MỤC LỤC HÌNH Hình 1.1: Sản phẩm trà sữa trên thị trường 6 Hình1.2: Bản đồ qui hoạch chung 7 Hình 2.1: Trân châu 11 Hình 2.2: Trà đen 12 GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 3 Đồ án môn học Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu Hình 2.3: Qui trình công nghệ sản xuất trà sữa trân châu 17 Hình 2.1: Thiết bị nấu syrup 18 Hình 2.2: Nguyên lý làm việc của thiết bị dạng bản mỏng 19 Hình 4.1 Thiết bị trích ly trà 25 Hình 4.2 Khung và bản 26 Hình 4.3: Thiết bị lọc khung bản 27 Hình 4.4 Thiết bị hoàn nguyên sữa 28 Hình 4.5: Bảng vẽ thiết bị hoàn nguyên sữa 29 Hình4.6: Thiết bị nấu syrup 30 Hình 4.7: Thiết bị làm nguội 31 Hình 4.8 Bản vẽ thiết bị làm nguội 32 Hình 4.10 Thiết bị rót và đóng nắp 34 Hình 4.11: Thiết bị tiệt trùng Hydrolock 35 Lời mở đầu Ngành công nghiệp nước giải khát phát triển mạnh nhằm đáp ứng nhu cầu của người dân về những sản phẩm nước giải khát mang lại giá trị dinh dưỡng cao, và đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm. Vì vậy, ngoài các sản phẩm nước ngọt có gas thông dụng các loại nước uống có nguồn gốc thiên nhiên đang càng ngày được yêu thích tại Việt Nam. Trà sữa trân châu là một loại thức uống bổ dưỡng có nguồn gốc từ Đài Loan, làm từ trà trộn với sữa và hạt trân châu làm từ bột sắn hay các loại thạch trái cây. Uống nước trà giúp tăng cường hoạt động của hệ thần kinh, gây hưng phấn, sảng khoái, xua tan mệt mỏi và sản phẩm có GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 4 Đồ án môn học Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu chứa các chất có hoạt tính chống oxi hóa. Sữa có giá trị dinh dưỡng cao vì có hàm lượng protein cao, tỉ lệ cân đối các acid amin không thay thế. Thời gian gần đây trà sữa đã trở thành món “ruột” của các bạn trẻ vì hương vị mới lạ của loại thức uống này. Do đó, nhiều quán trà sữa mở ra trong thành phố và các tỉnh nhưng chất lượng thì ít được quan tâm. Đáp ứng nhu cầu của thị trường sản phẩm trà sữa trân châu đóng chai ra đời mang lại tính tiện dụng, tiết kiệm thời gian, giá cả hợp lý và đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm. Chương 1 LẬP LUẬN KINH TẾ 1.1 Giới thiệu Trà trân châu hay trà sữa trân châu có “quê quán” từ Đài Loan. Nó là một thứ nước giải khát chế biến từ lá chè trộn với các hạt trân châu làm từ bột sắn. Khi trà sữa trân châu được giới thiệu vào các nước châu Á, nó có tiếng Anh là “bubble tea”. Trà trân châu bắt nguồn từ Đài Loan vào đầu thập niên 1980. Nancy Yang, một chủ quán trà người Đài Loan đã thử thêm trái cây, sirô, khoai lang tẩm đường, và trân châu vào trà sữa. Mặc dù thức uống này lúc đầu không phổ biến, nhưng một số đài truyền hình Nhật Bản đã khiến các GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 5 Đồ án môn học Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu doanh nhân chú ý. Vào thập niên 1990, trà trân châu trở nên nổi tiếng ở hầu hết các nước Đông Nam Á. Trà trân châu ở nhiều nước có các tên gọi khác nhau như black pearl tea, black pearl iced tea, boba drink, boba milk tea (bōbà nǎichá), 'large balls' milk tea, bubble milk tea, milk pearl tea, pearl iced tea, pearl milk tea (zhēnzhū nǎichá) Putonghua, pearl sago tea, tapioca, pearl tea, tapioca drink, tapioca tea 1.2 Lựa chọn sản phẩm Hiện nay trên thị trường Việt Nam các loại thức uống có pha sữa có những dạng sản phẩm. Công ty Nước giải khát Kirin Acecook VN đã chính thức giới thiệu loại thức uống thiên nhiên pha sữa mang tên Latte. Đây là loại thức uống hoàn toàn mới tại thị trường VN. Năng suất sản xuất 400.000 thùng/tháng với tổng vốn đầu tư thiết bị là 23 triệu USD. Hình 1.1: Sản phẩm trà sữa trên thị trường Tuy nhiên trà sữa trân châu đóng chai sản xuất ở qui mô công nghiệp thì vẫn chưa xuất hiện. Cùng với ưu điểm của sản phẩm ở dạng chai nên dễ vận chuyển, phân phối, bảo quản, thuận tiện khi sử dụng. Nên đồ án đã chọn năng suất thiết kế ban đầu là 200.000 thùng/ tháng (thùng 12 chai 450 ml) để bước đầu thăm dò thị trường và có thể mở rộng khi nhu cầu thị trường tăng lên. 1.3 Địa điểm xây dựng nhà máy Khu Công nghiệp Tân Tạo GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 6 Đồ án môn học Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu Hình1.2: Bản đồ qui hoạch chung Hồ sơ pháp lý Khu công nghiệp Tân Tạo là một trong những khu công nghiệp tập trung đầu tiên của thành phố Hồ Chí Minh được thành lập theo Quyết định số 906/TTg ngày 30/11/1996 (Khu Hiện hữu) và Quyết định số 752/QĐ - TTg ngày 16/08/2000 (Khu Mở rộng ) của Thủ tướng Chính phủ. Thời gian hoạt động: 50 năm Khu hiện hữu: bắt đầu từ năm 1997 GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 7 Đồ án môn học Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu Khu mở rộng: bắt đầu từ năm 2000 Vị trí địa lý Khu công nghiệp Tân Tạo tọa lạc phía tây nam thành phố, thuộc xã Tân Tạo, huyện Bình Chánh với chiều dài mặt tiền 3,5km chạy dọc theo Quốc lộ 1A. Đây là con đường huyết mạch nối từ Nam ra Bắc, đi về các tỉnh miền Tây Nam Bộ, hiện nay đang được mở rộng 60m. Là địa điểm đầu mối quan trọng cho việc phát triển kinh tế, giao thông của các tỉnh miền Tây, gần khu dân cư, lực lượng lao động tại chỗ dồi dào và có thể cung cấp nơi ăn ở cho CBCNV cũng như việc phát triển Trung tâm công nghiệp và thương mại của Thành phố. Cách trung tâm Thành phố Hồ Chí Minh khoảng 12 km. Cách sân bay Tân Sơn Nhất khoảng 12 km. Cách cảng Sài Gòn khoảng 15 km. Trong tương lai, theo kế hoạch phát triển của thành phố Hồ Chí Minh, khu công nghiệp Tân Tạo có những thuận lợi sau : - Nằm cạnh vùng đô thị mới. - Cạnh đường Xuyên Á. - Gần ga và tuyến đường sắt. Diện tích khuôn viên và các phân khu chức năng: Tổng diện tích toàn khu công nghiệp: 444ha. Trong đó: - Khu hiện hữu: 181,8 ha Đất XD nhà xưởng sản xuất: 100 ha. Đất xây dựng công trình phụ trợ: 4 ha. Cây xanh tập trung: 50 ha. Giao thông: 22 ha. Kho tàng, bãi nguyên vật liệu, phế liệu: 5,8 ha - Khu mở rộng: 262,25ha Đất XD xí nghiệp công nghiệp: 141,18 ha Đất xây dựng trung tâm công trình công cộng: 5,85 ha Đất xây dựng kho bãi: 2,78 ha Đất dành cho xử lý rác và vệ sinh môi trường: 2,77 ha Hành lang an toàn điện: 23,33 ha Đất cây xanh : 19,29 ha GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 8 Đồ án môn học Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu Đất giao thông: 67,05 ha Tỷ lệ đất đã cho thuê Tân Tạo (giai đoạn 1): 100% Tân Tạo (mở rộng): còn 22 ha đất cho thuê Cơ sở hạ tầng Giao thông: Đường giao thông nội bộ hoàn chỉnh Cấp điện: Mạng lưới điện quốc gia thông qua trạm biến áp 110 / 15 22 (KV) – Trạm biến áp Phú Lâm Cấp nước: Hệ thống cấp nước của thành phố với dung lượng 10.000 m 3 /ngày đêm và Nguồn nước dự phòng từ các trạm xử lý nước ngầm với công suất 5.000 m3/ngày đêm Thông tin liên lạc: Trong nước và quốc tế Xử lý nước thải: Nhà máy xử lý nước thải với công suất thiết kế 12.000 m 3 /ngày đêm Giá thuê đất: 210 – 250 USD/m 2 Giá điện: giờ bình thường (4-18h) 860đồng/KWh, giờ thấp điểm (22-4h) 480 đồng/KWh, giờ cao điểm (18-22h) 1715 đồng/KWh (chưa bao gồm VAT). Giá nước: 4.500 đ/m 3 (giá đã bao gồm VAT). Phí xử lý nước thải: 0,2 USD/m 3 . Nguồn lao động Lực lượng lao động dự kiến: 15.000 – 20.000 lao động. Loại hình công nghiệp ưu tiên Đây là khu công nghiệp chủ yếu dành để bố trí các loại hình công nghiệp thông thường ít gây ô nhiễm như cơ khí chế tạo, linh kiện thiết bị điện – điện tử, sản phẩm hoá chất, dụng cụ y tế, chế biến lương thực, thực phẩm… Chương 2 QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ 2.1 Nguyên liệu 2.1.1 Sữa bột gầy GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 9 Đồ án môn học Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu Sữa bột gầy là loại sữa có hàm lượng béo không vượt quá 1%. Trong qui trình công nghệ chọn sữa bột gầy vì hàm lượng béo thấp nên giảm hiện tượng ôi hóa chất béo khi bảo quản. Khi sử dụng sữa bột gầy do hàm lượng béo thấp nên không cần đồng hóa khi hoàn nguyên và sữa bột gầy cũng dễ tan trong nước hơn sữa bột nguyên do không có nhóm kị nước. Các tiêu chuẩn cần kiểm tra khi nhập sữa bột gầy. Bảng 2.1: Chỉ tiêu cảm quan của sữa bột gầy Chỉ tiêu Cảm quan Màu sắc Màu tự nhiên từ trắng sữa đến vàng nhạt Mùi vị Mùi thơm, ngọt dịu, không có mùi vị lạ Trạng thái Dạng bột, đồng nhất, không vón cục, không có tạp chất Bảng 2.2: Các chỉ tiêu hóa lý của sữa bột gầy Tên chỉ tiêu Mức Độ ẩm, %, không lớn hơn 5.0 Hàm lượng chất béo, %, không lớn hơn 1 Hàm lượng protein, tính theo hàm lượng chất khô không có chất béo, %, không nhỏ hơn 33 Độ acid chuẩn độ, tính theo acid lactic, không lớn hơn 18 Chỉ số không hòa tan Max 1 (ml)/50 (ml) Bảng 2.3: Hàm lượng kim loại nặng trong sữa bột gầy Tên chỉ tiêu Mức tối đa (mg/kg) Hàm lượng chì (Pb) 0.05 Hàm lượng asen (As) 0.5 Hàm lượng thủy ngân (Hg) 0.05 Hàm lượng cadimi (Cd) 1.0 Hàm lượng aflatoxin không lớn hơn 0.5µg/kg. 2.1.2 Trân châu GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 10 [...]... Bột sữa (ISO 9964/1- Nước Trà đen Nấu Hoàn nguyên Trích ly Nước Lọc Làm nguội Làm nguội Phối trộn 2.2 Qui trình công nghệ sản xuất trà sữa trân châu Chai Đóng bao bì Trân châu Tiệt trùng GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 16 Sản phẩm Đồ án môn học Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu Hình 2.3: Qui trình công nghệ sản xuất trà sữa trân châu 2.2.1 Nấu syrup Mục đích quá trình: tạo ra một sản. .. Trang 30 Đồ án môn học Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu Hình 4.7: Thiết bị làm nguội Bảng 4.5: Thông số thiết bị làm nguội Model Base-3 Năng suất làm nguội 4500 Kích thước(LxQxH) Hãng sản xuất 510×180×545mm Alfa Laval (l/h) Đường kính ống dẫn 25 (mm) GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 31 Đồ án môn học Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu Hình 4.8 Bản vẽ thiết bị làm nguội Khối... Đồ án môn học Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu Hình 2.1: Thiết bị nấu syrup 2.2.2 Làm nguội Mục đích: làm nguội syrup và dịch trà về nhiệt độ phối trộn khoảng 35 0C chuẩn bị cho quá trình phối trộn Thiết bị: sử dụng thiết bị làm nguội dạng bản mỏng Tác nhân làm nguội là nước lạnh GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 18 Đồ án môn học Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu Hình 2.2:... trân châu, rót trà sữa và đóng nắp trong một thiết bị 2.2.8 Tiệt trùng Mục đích công nghệ: hồ hóa trân châu trong lúc tiệt trùng, tiêu diệt vi sinh vật kéo dài thời gian bảo quản Thiết bị: sử dụng thiết bị tiệt trùng liên tục Hydrolock Nhiệt độ tiệt trùng 121 0C, thời gian 20 phút GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 20 Đồ án môn học Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu 2.3 Sản phẩm trà sữa trân. .. xưởng sản xuất trà sữa trân châu 2.3 Sản phẩm trà sữa trân châu Sản phẩm trà sữa trân châu đóng chai PET, thể tích 450 ml Bảng 2.11: Chỉ tiêu cảm quan sản phẩm trà sữa trân châu Chỉ tiêu Màu sắc Mùi Vị Trạng thái Yêu cầu Màu nâu nhạt Mùi thơm của sữa và trà Vị ngọt Lỏng có các hạt trân châu ở đáy Bảng 2.12: Chỉ tiêu hóa học sản phẩm trà sữa trân châu Chỉ tiêu Asenc(As) Chì (Pb) Thủy ngân (Hg) Cadimi (Cd)... 18.7*2.70*3.80 m 120 ml- 1.5 L 1.1 KW ACB HYDROLOCK nước 4.9 Tổng kết các thiết bị trong phân xưởng Bảng 4.9 Tổng kết các thiết bị trong phân xưởng Tên thiết bị Năng Số suất lượng Hãng cung cấp Model Côn Kích thước(mm) g (LxWxH) suất (KW GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 35 Đồ án môn học Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu ) Trích ly trà 400kg/mẻ 1 Sunny Machinery China TD-200 Lọc khung 36 2.2... việc của thiết bị dạng bản mỏng 2.2.3 Hoàn nguyên sữa Mục đích: Hòa tan sữa bột gầy vào nước tạo ra dung dịch đồng nhất Thiết bị: Sử dụng máy hoàn nguyên sữa tốc độ cao Sữa sẽ được hoàn nguyên với nước theo tỉ lệ khối lượng sữa: nước = 1:2 Hình 2.3: Nguyên lý hoạt dộng của thiết bị hoàn nguyên sữa GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 19 Đồ án môn học Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu 2.2.4... ngày sản xuất Bảng 3.4: Bảng tổng kết tính cân bằng vật chất cho 1 ngày sản xuất Nguyên liệu Đơn vị Khối lượng dịch rót Kg 4914.221 36000 Trà Kg 100 732.568 Sữa Kg 1000 7325.68 Đường Kg 500 3662.84 Trân châu Kg 450 3296.56 Nước Kg 4000 29302.7 Dịch đường Kg 1485 10878.6 Dịch trà Kg 344.1108 2520.84 GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt 100 kg trà 1 ngày Trang 23 Đồ án môn học Dịch sữa Thiết kế phân xưởng sản xuất. .. suất 400kg/mẻ Bảng 4.1: Thông số thiết bị trích ly trà Model TD-200 Kích Nhiệt độ làm việc Động cơ 40-1000C 18+18 Kw (LxWxH) Năng suất Hãng sản xuất thước 3*0.9*3m 400 kg/mẻ Sunny Machinery Technology Co., Lt China GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 25 Đồ án môn học Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu 4.2 Thiết bị lọc trà Cấu tạo thiết bị lọc ép khung bản Thiết bị lọc ép khung bản được cấu... 4.3 Thiết bị hoàn nguyên sữa GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 27 Đồ án môn học Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu Hình 4.4 Thiết bị hoàn nguyên sữa Thiết bị hoàn nguyên được sử dụng để pha trộn các chất rắn trong chất lỏng Trong ngành công nghiệp chế biến thực phẩm, nó được sử dụng như một giải pháp hoàn hảo cho sữa hoàn nguyên Khối lượng dung dịch sữa trong 1 ngày: 21757.3 kg Chọn 1 thiết