Đồ án Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu

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 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 m3/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 m3/ngày đêm Giá thuê đất: 210 – 250 USD/m2 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/m3 (giá đã bao gồm VAT). Phí xử lý nước thải: 0,2 USD/m3. 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 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 Hạt trân châu được làm từ củ sắn. Hạt trân châu hay còn gọi là bola đun sôi khoảng dưới nửa tiếng cho tới khi chín hoàn toàn, nhưng vẫn còn độ dẻo, khi đó hạt nở ra đáng kể. Các hạt trân châu lớn , làm từ bột sắn nằm ở dưới đáy cốc. Các hạt thường lớn hơn 6 mm, màu nâu, mờ mờ không trong suốt và nâu đậm hơn ở giữa hạt. Hạt trân châu được hút bằng ống hút to (thường được cắm sẵn vào li trà ), người uống trà vừa uống trà vừa nhai hạt trân châu. Hình 2.1: Trân châu Thay cho hạt bột truyền thống, thạch dừa hoặc thạch konjac còn được dùng để làm trà trân châu. Thạch được cắt thành viên nhỏ, hình lập phương hoặc hình hộp, có độ dẻo và dai. Trà trân châu có thể pha chế thành trà trân châu thập cẩm, khi có cả trân châu và thạch. Có nhiều loại thạch khác như thạch vải, thạch cà phê và thạch trái cây hỗn hợp. Các tiêu chuẩn kiểm tra trân châu khi nhập vào kho Bảng 2.4: Hình dạng bên ngoài của trân châu Trình bày Túi giấy 25 kg Màu sắc Xám trắng Mùi Không mùi Bảng 2.5: Tiêu chuẩn hóa lý của trân châu Carbohydrates (min) 80% Ashes (max) 0.50 % Độ ẩm (max) 13% SO2 (max) 80 ppm pH (sol 10%) 4.5- 6.5 Kích thước hạt 10-20 mm Bảng 2.6: Tiêu chuẩn vi sinh Tổng số vi sinh vật Max 50000/g Nấm men nấm mốc Max 1000/g Coliforms Không có Bacillus Max 1000/g Salmonella Không có 2.1.3 Trà Hiện nay có 2 loại trà dùng để pha trà sữa. Loại phổ biến nhất là hồng trà. Hồng trà là loại trà đã được lên men 100% nên không có vị chát của trà, loại này chủ yếu được sản xuất tại Trung Quốc. Loại thứ 2 là lục trà, là trà xanh được sao khô, loại trà này uống thấy vị đắng chát nhưng ngọt hậu và thanh khiết. Trong qui trình này, loại trà đen được sử dụng. Hình 2.2: Trà đen Bảng 2.7 : Bảng tiêu chuẩn trà đen (TCVN 1457-83) sử dụng để kiểm tra chất lượng trà khi nhập nguyên liệu Tên chỉ tiêu Loại chè Ngoại hình Màu nước Mùi Vị OP Xoăn, tương đối đều, đen tự nhiên, thoáng tuyết Đỏ nâu sáng, rõ viền vàng Thơm đượm Đậm dịu, có hậu FBOP Nhỏ, mảnh gẫy của OP và P tương đối đều, đen có tuyết  Đỏ nâu đậm, có viền vàng Thơm đượm Đậm có hậu P Tương đối xoăn, tương đối đều đen, ngắn hơn OP Đỏ nâu sáng, có viền vàng Thơm dịu Đậm, dịu PS Tương đối đều, đen hơi nâu, hơi khô, thoáng cọng nâu Đỏ nâu Thơm vừa Đậm, vừa BPS Tương đối đều, mảnh gãy của PS, đen hơi nâu Đỏ nâu hơi nhạt Thơm nhẹ ít đậm Bảng 2.8: Bảng tiêu chuẩn trà đen (TCVN 1457-83) sử dụng để kiểm tra chất lượng trà khi nhập nguyên liệu Tên chỉ tiêu Mức 1. Hàm lượng chất hoà tan, %, không nhỏ hơn 2. Hàm lượng tro không tan trong axit, %, không lớn hơn 3. Hàm lượng tro tổng số, % 4. Độ ẩm, %, không lớn hơn 5. Hàm lượng tanin, %, không nhỏ hơn 6. Hàm lượng cafein, %, không nhỏ hơn 7. Hàm lượng sắt, %, không lớn hơn 8. Hàm lượng tạp chất lạ, %, không lớn hơn 9. Hàm lượng chất xơ, %, không lớn hơn 10. Hàm lượng vụn, %, không lớn hơn OP, P, PS FBOP BPS 11. Hàm lượng bụi, %, không lớn hơn OP, P, PS FBOP, BPS F 32 1,0 4-8 7,5 7 9,0 1,8 0,001 0,2 16,5 3 22 10 0,5 1 5 2.1.4 Đường saccharose Sử dụng đường saccharose tính luyện. Các chỉ tiêu cần kiểm tra khi nhập đường saccharose. Bảng 2.9: Chỉ tiêu hóa lý cuả đường saccharose Chỉ tiêu Mức Dư lượng SO2 Các chất nhiễm bẩn Asen (As) Đồng (Cu) Chì (Pb) mức tối đa 70mg/kg 1mg/kg 2mg/kg 0.5mg/kg Bảng 2.10: Chỉ tiêu vi sinh vật của đường Tên chỉ tiêu Yêu cầu Tổng số vi sinh vật hiếu khí, CFU/10g, không lớn hơn 200 Nấm men, CFU/10g, không lớn hơn 10 Nấm mốc, CFU/10g, không lớn hơn 10 2.1.5 Nước Bảng 2.11: Các chỉ tiêu của nước dùng trong sản xuất STT Tên chỉ tiêu Ðơn vị tính Giới hạn tối đa Phương pháp thử I Chỉ tiêu cảm quan và thành phần vô cơ 1.       Màu sắc (a) TCU 15 TCVN 6185-1996 (ISO 7887-1985) 2.   Mùi vị (a) Không có  mùi, Vị lạ Cảm quan 3.  Ðộ đục (a) NTU 2 (ISO 7027 - 1990) TCVN 6184- 1996 4.     pH (a) 6,5-8,5 AOAC hoặc SMEWW 5.   Ðộ cứng (a) mg/l 300 TCVN 6224 - 1996 6.    Tổng chất rắn hoà tan (TDS) (a) mg/l 1000 TCVN 6053 –1995 (ISO 9696 –1992) 7.   Hàm lượng nhôm (a) mg/l 0,2 ISO 12020 – 1997 8.    Hàm lượng Amoni, tính theo NH4+ (a) mg/l 1,5 TCVN 5988 – 1995(ISO 5664  1984) 9.   Hàm lượng Antimon mg/l 0,005 AOAC hoặc SMEWW 10.     Hàm lượng Asen mg/l 0,01 TCVN 6182 – 1996 (ISO 6595 –1982) 11.  Hàm lượng Bari mg/l 0,7 AOAC hoặc SMEWW 12.   Hàm lượng Bo tính chung cho cả Borat và Axit boric mg/l 0,3 ISO 9390 – 1990 13.     Hàm lượng Cadimi mg/l 0,003 TCVN6197 - 1996 (ISO 5961-1994) 14.     Hàm lượng Clorua (a) mg/l 250 TCVN6194 - 1996 (ISO 9297- 1989) 15.     Hàm lượng Crom mg/l 0,05 TCVN 6222 - 1996 (ISO 9174 - 1990) 16.     Hàm lượng Ðồng (Cu) (a) mg/l 2 (ISO 8288 - 1986) TCVN 6193- 1996 17.     Hàm lượng Xianua mg/l 0,07 TCVN6181 - 1996 (ISO 6703/1-1984) 18.     Hàm lượng Florua mg/l 0,7 – 1,5 TCVN 6195- 1996 (ISO10359/1-1992) 19.     Hàm lượng Hydro sunfua (a) mg/l 0,05 ISO10530-1992 20.  Hàm lượng Sắt (a) mg/l 0,5 TCVN 6177-1996 (ISO 6332-1988) 21.   Hàm lượng Chì mg/l 0,01 TCVN 6193- 1996 (ISO 8286-1986) 22.     Hàm lượng Mangan mg/l 0,5 TCVN 6002- 1995  (ISO 6333 - 1986) 23.     Hàm lượng Thuỷ ngân. mg/l 0,001 TCVN 5991-1995 (ISO 5666/1-1983 ¸ ISO 5666/3 -1983) 24.   Hàm lượng Molybden  mg/l 0,07 AOAC hoặc SMEWW 25.     Hàm lượng Niken mg/l 0,02 TCVN 6180 -1996 (ISO8288-1986) 26.     Hàm lượng Nitrat mg/l 50 (b) TCVN 6180- 1996 (ISO 7890-1988) 27.  Hàm lượng Nitrit mg/l 3 (b) TCVN 6178- 1996 (ISO 6777-1984) 28.   Hàm lượng Selen mg/l 0,01 TCVN 6183-1996 (ISO 9964-1-1993) 29.     Hàm lượng Natri mg/l 200 TCVN 6196-1996  (ISO 9964/1-1993) 30.  Hàm lượng Sunphát (a) mg/l 250 TCVN 6200 -1996 (ISO9280 -1990) 31.  Hàm lượng kẽm (a) mg/l 3 TCVN 6193 -1996 (ISO8288-1989) 32.   Ðộ ô xy hoá mg/l 2 Chuẩn độ bằng KMnO4 2.2 Qui trình công nghệ sản xuất trà sữa trân châu Lọc Làm nguội Làm nguội Phối trộn Sản phẩm Tiệt trùng Đóng bao bì Chai Trân châu Bột sữa Nước Trà đen Đường Nước Hoàn nguyên Nước Trích ly Nấu 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 phẩm syrup có độ đồng nhất cao, nhiệt độ cao trong quá trình nấu cũng ức chế một số vi sinh vật tạp nhiễm. Thiết bị nấu là thiết bị hình trụ đáy cầu bằng thép không rỉ, xung quanh phần thân dưới và đáy là lớp vỏ áo để gia nhiệt. Bên trong thiết bị có cánh khấy để đảo trộn hỗn hợp. Nước được gia nhiệt đến 600C cho cánh khuấy hoạt động 40 vòng/phút, cho đường vào, cho đường tan hoàn toàn, gia nhiệt đến sôi 30 phút, nhiệt độ nấu 100oC. Sau đó, dung dịch đường sẽ được bơm qua thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng để làm nguội về nhiệt độ bảo quản 350C. Nồng độ syrup sau khi nấu khoảng 350Bx. 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 350C 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. Hình 2.2: Nguyên lý làm 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 2.2.4 Trích ly trà Khai thác: Quá trình trích ly sẽ tách các cấu tử hòa tan (catechin, amino acid, caffeine, saccharide, khoáng, pectin, fluoride, flavonoid, vitamin B1, B2, C, P, và một phần protein, chrolophyl) Phương pháp thực hiện và thiết bị: Thiết bị là một hệ thống gồm nhiều nồi mắc nối tiếp nhau. Tỉ lệ nguyên liệu: dung môi = 1:10, nhiệt độ trích ly 80-1000C, nồng độ dịch trích 4-6%. 2.2.5 Phối trộn Mục đích: trộn các thành phần dịch trà, sữa và syrup lại với nhau thành hỗn hợp đồng nhất để đạt dược chỉ tiêu hóa lý và cảm quan theo yêu cầu. Thiết bị phối trộn hình trụ đứng có cánh khuấy bằng thép không rỉ, phối trộn tại nhiệt độ phòng. 2.2.6 Lọc Mục đích: làm sạch và loại bỏ các tạp chất không tan có trong dịch trích để nâng cao chất lượng của sản phẩm. Thông thường, dịch trích ly còn lẫn bã lá trà, cát, đất, bụi bẩn…đã không được giữ lại hoàn toàn khi dòng dịch trích ra khỏi thiết bị trích ly. Quá trình lọc sẽ loại bỏ các tạp chất này. Thiết bị: Sử dụng thiết bị lọc khung bản với màng lọc vải có phủ một lớp bột trợ lọc diatomite. Trong quá trình lọc, nhập liệu được bơm vào thiết bị lọc, dung dịch lọc sẽ được tháo ra ở áp suất khí quyển. 2.2.7 Rót và đóng chai Mục đích công nghệ: hoàn thiện sản phẩm, phân chia vào các hộp, tạo ra các đơn vị sản phẩm. Thiệt bị: việc rót 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 1210C, thời gian 20 phút. 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 Yêu cầu Màu sắc Màu nâu nhạt Mùi Mùi thơm của sữa và trà Vị Vị ngọt Trạng thái Lỏng có các hạt trân châu ở đáy Bảng 2.12: Chỉ tiêu hóa học sản phẩm trà sữa trân châu Chỉ tiêu Yêu cầu (mg/l) Asenc(As) 0.1 Chì (Pb) 0.2 Thủy ngân (Hg) 0.05 Cadimi (Cd) 1.0 Bảng 2.13: Chỉ tiêu vi sinh sản phẩm trà sữa trân châu Chỉ tiêu Yêu cầu Tổng số vi sinh vật hiếu khi, số khuẩn lạc trong 1ml sản phẩm 102 E.coli số vi khuẩn trong 1ml sản phẩm 0 Coliforms số vi khuẩn trong 1ml sản phẩm 10 Cl. Perfringhens số vi khuẩn trong 1ml sản phẩm 0 Streptococcci faecal số vi khuẩn trong 1ml sản phẩm 0 Tống số nấm men nấm mốc, số khuẩn lạc trong 1 ml sàn phẩm 10 Chương 3 TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 3.1 Các thông số tính toán Bảng 3.1: Các thông số của nguyên liệu trà, sữa Thông số Giá trị Độ ẩm của sữa (% khối lượng) 5 Chất khô hòa tan của trà (% khối lượng) 32 Độ ẩm của trà (%) 7.57 Bảng 3.3 Thông số quá trình trích ly trà Thông số Giá trị Hiệu suất quá trình trích ly so với lượng ban đầu (% khối lượng) 65.5 Tỉ lệ trà : nước ( khối lượng) 1:10 Nồng độ dịch trích 6 Bảng 3.3: Tổn thất qua các quá trình Quá trình Tổn thất (% kl) Ghi chú Trích ly trà (f1) 1 Tổn thất do thiết bị trích ly Lọc trà (f2) 0.5 Tổn thất do dính vải lọc Hoàn nguyên sữa (f3) 1 Tổn thất do đường ống từ thiết bị hoàn nguyên đến phối trộn Nấu syrup (f4) 1 Tổn thất do đường ống từ thiết bị nấu đến phối trộn và bay hơi nước trong khi nấu syrup Phối trộn (f5) 0.5 Tổn thất do đường ống từ thiết bị phối trộn đến tót bao bì Rót bao bì (f6) 1 Tổn thất trong quá trình rót Tiệt trùng (f7) 0.5 Tổn thất trong quá trình tiệt trùng 3.2 Tính cân bằng vật chất cho 100 kg trà nguyên liệu 3.2.1 Khối lượng dịch trà thu được qua quá trình trích ly Khối lượng chất khô hòa tan trong 100 kg trà: Mck1 = 100*32/100 = 32 (kg) Khối lượng chất khô sau quá trình trích ly trà: Mck2 = Mck1*65.5/100 = 32*65.5/100 = 20.96 (kg) Khối lượng dịch trích thu được sau quá trình trích ly: Mdd trà = Mck2*(1-f1/100)*100/6 =345.84 (kg) 3.2.2 Khối lượng dịch trà thu được sau quá trình lọc trà Mdd lọc = Mdd trà*(1-f2/100) = 345.84*99.5/100 = 344.1108 (kg) 3.2.3 Khối lượng sữa thu được sau quá trình hoàn nguyên Msữa = (1000+Mnước 1)*(1-f3/100) = (1000+2000)*99/100 = 2970 (kg) Mnước 1: khối lượng nước dùng để hoàn nguyên sữa (kg) 3.2.4 Khối lượng syrup thu được sau quá trình nấu syrup Msyrup = (500+Mnước 2)*(1-f4/100) = (500+1000)*99/100 = 1485 (kg) Mnước 2: khối lượng nước dùng để nấu syrup 3.2.5 Khối lượng dung dịch trà sữa sau khi phối trộn Mtrà sữa = (Mdd lọc + Msữa + Msyrup)*(1-f5/100) = (344.1108+2970+1485)*99.5/100 = 4775.115 (kg) 3.2.6 Khối lượng dịch trà sữa sau khi rót bao bì MSau rót bao bì = (Mtrà sữa + Mtrân châu)*(1-f6/100) = (4775.115+450)*99/100 = 5172.864 (kg) 3.2.7 Khối lượng trà sữa sau khi tiệt trùng Msản phẩm = MSau rót bao bì*(1-f7/100) = 5172.864*99/100 = 4914.221 3.3 Tính cân bằng vật chất cho 1 ngày sản xuất Bảng 3.4: Bảng tổng kết tính cân bằng vật chất cho 1 ngày sản xuất Nguyên liệu Đơn vị 100 kg trà 1 ngày 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 Dịch sữa  kg 2970 21757.3 Chương 4 LỰA CHỌN THIẾT BỊ CHÍNH Thiết bị trích ly trà Thiết bị là một hệ thống nhiều 3 nồi lắp nối tiếp nhau. Các nồi được nạp trà nguyên liệu còn dung môi lần lượt đi qua tất cả các nồi để lấy lượng chất tan cần thiết trong trà. Qua hệ thống, dung dịch sẽ đạt nồng độ chất khô yêu cầu. Đầu tiên, cho dung môi vào nồi 1 và từ đó dung dịch sẽ đi qua các nồi còn lại. Quá trình cứ thế tiếp tục cho đến khi đạt được độ trích ly cần thiết của nồi thứ nhất. Sau đó tháo hết dung môi khỏi nồi thứ nhất rồi cho vật liệu mới vào, lúc này nồi 1 trở thành thiết bị cuối và nồi 2 trước kia bây giờ thành nồi thứ nhất. Sau khi đạt được độ trích ly cần thiết thì lại tháo dung môi và bã ra khỏi nồi thứ hai, cho vật liệu mới vào, nồi thứ hai lại trở thành thiết bị cuối cùng, nồi thứ ba thành nồi thứ nhất. Các nồi cứ lần lượt thay phiên nhau tháo nạp liệu như thế, nên hệ thống làm việc liên tục. Hình 4.1 Thiết bị trích ly trà Thông số kĩ thuật quá trình trích ly Tỉ lệ trà và dung môi: 1/10 Nhiệt độ trích ly: 80 - 1000C Nồng độ dịch chiết trà: 4 – 6% Khối lượng trà sử dụng trong 1 ngày: 732 kg Chọn 1 thiết bị trích ly trà năng suất 400kg/mẻ Bảng 4.1: Thông số thiết bị trích ly trà Model TD-200 Kích thước (LxWxH) 3*0.9*3m Nhiệt độ làm việc 40-1000C Năng suất 400 kg/mẻ Động cơ 18+18 Kw Hãng sản xuất Sunny Machinery Technology Co., Lt China Thiết bị lọc trà Cấu tạo thiết bị lọc ép khung bản Thiết bị lọc ép khung bản được cấu tạo bởi bộ phận chủ yếu là khung và bản. Khung giữ vai trị chứa bã lọc và là cửa nhập huyền phù. Bản lọc tạo ra bề mặt lọc với các rãnh dẫn nước lọc, giữa khung và bản có đặt vật ngăn lọc, chung quanh khung và bản hình thành bề mặt nhô cao để tạo sự bít kín lúc ghép khung, bản lại. Ở đây ta sử dụng vật ngăn lọc là vải làm từ sợi tổng hợp. Hình 4.2 Khung và bản Nguyên tắc hoạt động: Huyền phù trước khi lọc được chứa trong thùng chứa. Để tăng hiệu quả lọc, ta có thể dùng cánh khuấy để khuấy huyền phù, sau đó để cho các hạt huyền phù lắng xuống rồi tiến hành lọc. Vì khi bắt đầu lọc ta bơm được hàm lượng pha rắn nhiều, kích thước các hạt lớn, các hạt rắn sẽ tập trung trên vải lọc và nhanh chống trở thành lớp bã lọc. Huyền phù được bơm vào hệ thống ống nhập liệu tràn vào khoảng rỗng trong khung. Dưới tác động của áp suất cao, nước lọc sẽ thấm qua vải lọc đi theo các khe của bản, tập trung vào ống tháo liệu thoát ra ngoài. Phần bã rắn được giữ lại càng nhiều cho đến khi đầy khoảng rỗng, lúc đó nước lọc không còn chảy nữa vì trở lực quá lớn. Ngừng cung cấp huyền phù và tiến hành rữa bã hoặc cạo bỏ bã, thay vải lọc. Khối lượng dịch lọc: 2520.84 kg Chọn 1 thiết bị lọc trà với năng suất 1200 kg/h Hình 4.3: Thiết bị lọc khung bản Bảng 4.2: Thông số công nghệ của thiết bị lọc trà Kích thước (LxWxH) 6800 mm x 1200 mm x 1100m Áp lực làm việc 25-28MP Năng suất 1200kg/h Diện tích lọc 54m2 Khối lượng 4800 kg Động cơ 2.2 KW Hãng sản xuất SHENZHEN NORINCO INDUSTRIES CO., LTD Thiết bị hoàn nguyên sữa 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 bị hoàn nguyên sữa năng suất: 65000 l/h Bảng 4.3: Thông số thiết bị hoàn nguyên sữa Model M-440 Kích thước(LxQxH) 950x410x1375mm Thể tích thùng chứa 1000L Công suất động cơ 11 kW Lưu lượng chất lỏng 65.000 l/h sản xuất INOXPA Tốc độ cánh khuấy 3000 vòng/phút Vật liệu AISI-316L Đường kính ống dẫn Inlet Outlet 3’’ 5’’ Hình 4.5: Bảng vẽ thiết bị hoàn nguyên sữa Thiết bị nấu syrup Thiết bị nấu là thiết bị hình trụ đáy cầu bằng thép không rỉ, xung quanh phần thân dưới và đáy là lớp vỏ áo để gia nhiệt. Bên trong thiết bị có cánh khấy để đảo trộn hỗn hợp. Nước được gia nhiệt đến 600C cho cánh khuấy hoạt động 40 vòng/phút, cho đường vào, cho đường tan hoàn toàn, gia nhiệt đến sôi 30 phút. Sau đó, dung dịch đường sẽ dược bơm qua thiệt bị lọc nóng để tách tạp chất và cuối cùng bơm qua thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng để làm nguội về nhiệt độ bảo quản. Nồng độ saccharose sau khi nấu là 35% khối lượng. Khối lượng syrup trong 1 ngày: 10876.8 kg Chọn 2 thiết bị nấu syrup năng suất: 300l/mẻ Hình4.6: Thiết bị nấu syrup Bảng 4.4: Thông số kĩ thuật thiết bị nấu syrup Model HT-300 Kích thước(LxQxH) 1200*800*1700mm Thể tích thùng chứa 300L Công suất động cơ 1.1 kW Gia nhiệt Hơi nước Hãng sản xuất Jiangsu China (Mainland) Tốc độ cánh khuấy 40-200 vòng/phút Trọng lượng 150 Kg 4.5 Thiết bị làm nguội Thiết bị gồm những bản mỏng đặt sát vào nhau. Độ dày các bản rất mỏng và trên bề mặt của chúng có các khe lồi lõm nhằm tăng hệ số truyền nhiệt và bề mặt truyền nhiệt. Khi các tấm bản ghép lại với nhau trên khung của thiết bị sẽ tạo nên những đường dẫn vào và ra cho thực phẩm và chất tải nhiệt. Hình 4.7: Thiết bị làm nguội Bảng 4.5: Thông số thiết bị làm nguội Model Base-3 Kích thước(LxQxH) 510×180×545mm Năng suất làm nguội (l/h) 4500 Hãng sản xuất Alfa Laval Đường kính ống dẫn (mm) 25 Hình 4.8 Bản vẽ thiết bị làm nguội Khối lượng dịch syrup trong 1 ngày: 10876.8 Kg Khối lượng dịch trà trong 1 ngày: 2520.84 Kg Chọn 1 thiết bị làm nguội cho syrup, 1 thiết bị làm nguội cho dịch trà Thiết bị phối trộn Sử dụng thiết bị trộn dạng trụ đáy côn, có cánh khuấy tốc độ cao hoạt động liên tục. Khối lượng dịch rót trong 1 ngày:36000 kg Khối lượng dịch rót trong 1 giờ: 3600 kg Chọn 3 thiết bị phối trộn thể tích chứa: 2000 lit Hình 4.9 Thiết bị phối trộn Bảng 4.6: Thông số thiết bị phối trộn Model KRMT-1 Đường kính* chiều cao 1200*2200 mm Thể tích thùng chứa 2000 L Công suất động cơ 1.5 kW Tốc độ cánh khuấy 60 vòng/phút Hãng sản xuất Zhejiang China (Mainland) 4.7 Thiết bị rót bao bì và đóng nắp Hệ thống rót bao bì bao gồm: rửa chai, làm đầy hạt, rót nước và đóng nắp. Việc cung cấp chai, rửa chai, làm đầy hạt, rót nước và đóng nắp được hoàn tất bên trong thiết bị. Thiết bị có thể áp dụng rót lạnh hoặc rót nóng. Số lượng chai trong 1 ngày: 80000 chai Chọn 1 thiết bị rót: 10000 chai/h Hình 4.10 Thiết bị rót và đóng nắp Bảng 4.7: Thông số thiết bị rót và đóng nắp Model RCGF16-12-6 Kích thước(LxQxH) 2100*1500*2200 mm Thể tích thùng chứa 3000 L Công suất động cơ 5.88 KW Chai chuẩn (mm) Đường kính: φ50-φ92 Cao :150-310 Năng suất 10000 chai/h Độ chính xác ≤5mm (mực chất lỏng) Hãng sản xuất Jiangsu China (Mainland) Lượng nước tiêu thụ rửa chai 800 l/h Khối lượng 4.8 Thiết bị tiệt trùng Thiết bị tiệt trùng hydrolock dạng hình trụ nằm ngang chia làm hai khoang: khoang gia nhiệt và khoang giữa nhiệt nằm phía trên (tác nhân gia nhiệt là hơi nước) và khoang làm nguội nắm bên dưới (tác nhân làm nguội là nước). Hai khoang này được ngăn cách bởi tấm cách nhiệt và được liên thông với nhau tại vài vị trí để băng chuyền đưa sản phẩm từ khoang gia nhiệt – giữ nhiệt và làm nguội. Băng chuyền có dạng ống lưới, sản phẩm được rót và bao bì, đóng nắp rồi được đặt vào bên trong các ống lưới của băng chuyền. Trong quá trình vận hành, hơi nước bão hòa và nước sẽ lắp đầy khoang bên trong thiết bị. Để nước không bị rò rỉ ra ngoài, người ta sử dụng một cái bơm hoạt động liên tục để đưa nước làm nguội liên tục vào khoang dưới của thiết bị. Khi thoát ra khỏi thiết bị, sản phẩm được tiếp tục đưa xuống vùng phía dưới để làm nguội bằng không khí lạnh. Chọn 1 thiết bị tiệt trùng năng suất 10000 chai/h Hình 4.11: Thiết bị tiệt trùng Hydrolock Bảng 4.8: Thông số công nghệ thiết bị tiệt trùng Model ACB 200 Kích thước(LxQxH) 18.7*2.70*3.80 m Năng suất 10000 chai/h Kích thước chai 120 ml- 1.5 L Gia nhiệt Hơi nước Công suất động cơ 1.1 KW Tiêu hao hơi nước 1000 kg/h Hãng sản xuất ACB HYDROLOCK 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 suất Số lượng Hãng cung cấp Model Công suất (KW) Kích thước(mm) (LxWxH) Trích ly trà 400kg/mẻ 1 Sunny Machinery China TD-200 36 3000*900*3000 Lọc khung bản 1200kg/h 1 Shenzhen Norinco 2.2 6800*1200*1100 Hoàn nguyên sữa 65000l/h 1 Inoxpa M-440 11 950*410*1375 Nấu syrup 300Kg/mẻ 2 Jiangsu China (Mainland) HT-300 1.1 1200*800*1700 Thiết bị làm nguội 4500l/h 2 Alfa Laval IC-15WC 1.5 510*180*54 Phối trộn 2000L 3 Zhejiang China (Mainland) KRMT-1 1.5 200*2200 Rót bao bì 10000 chai/h 1 Jiangsu China (Mainland) RCGF16-12-6 5.88 2100*1500*2200 Tiệt trùng 10000 chai/h 1 ACB Hydrolock ACB 200 1.1 18700*2700*3800 Phân bố thời gian làm việc của các thiết bị và bố trí công nhân trong 1 ca sản xuất Bảng 4.10: Phân bố thời gian làm việc của các thiết bị và bố trí công nhân trong 1 ca sản xuất Tên thiết bị Năng suất Số lượng Số công nhân Thời gian làm việc 6h30-7 7h-7h30 7h30-8 8-8h30 8h30-9 9-9h30 9h30-10 10-10h30 10h30-11h 11h-1h30 Trích ly trà 400 kg/mẻ 1 1 x Hoàn nguyên sữa 65000/h 1 1 x Lọc khung bản 1200kg/h 1 1 x x Nấu syrup 300Kg/mẻ 2 1 x x x x x x Thiết bị làm nguội 4500 l/h 2 1 x x x x Phối trộn 2000L 3 1 x x x x x x Rót bao bì 10000 chai/h 1 1 x x x x x x x