Thiết kế phân xưởng nước uống từ đài hoa bụp giấm GVHD : MỞ ĐẦU Trong năm gần nhận thấy thị trường nước giải khát có gas bị lấn át loại nước không gas với tốc độ tăng trưởng 10%/năm Theo khảo sát số công ty nghiên cứu thị trường, tốc độ tăng trưởng ngành sản xuất nước giải khát Việt Nam đạt khoảng 7%/năm,trong ,thị phần loại nước giải khát không gas ngày cao Trong nước có gas giảm 5% thị phần ngành hàng nước uống có nguồn gốc từ thiên nhiên tăng 12% Điều cho thấy có chuyển dịch tiêu dùng sang lựa chọn nước giải khát không gas (nước uống trái nước tinh khiết ) nhu cầu người tiêu dùng hướng tới sử dụng thực phẩm từ tự nhiên Những sản phẩm lợi cho sức khỏe mà thân thiện với môi trường Đến có 100 loại nước giải khát không gas ( không kể đến nước uống đóng chai, nước khoáng ), khai thác từ thiên nhiên củ, quả, loại trà thảo mộc Bụp giấm ( Hibiscus sabdariffa L ) thuộc họ Bông ( Malvaceae ), tên khác giấm, bụt giấm, đay Nhật, bụi cao 1-2m Về mặt hóa học, hoa bụp giấm chứa anthocyanin 1,5 %, acid hữu cơ, nhựa, đường, alcaloid, vitamin A, B, C, D thành phần khác Anthoyanins có nhiều tự nhiên, chúng phân bố nhiều thực vật, hoa, đặc biệt có nhiều đài hoa bụp giấm Anthocyanin hoa bụp giấm chủ yếu delphinidin-3-sambubiosid ( hisbicin hay daphiriphilyn ) cianidin-3- sambubiosid.Chúng có nhiều ứng dụng y học thực phẩm Anthocyanin đưa chất chống oxy hóa flavonoid vào thể để bảo vệ tế bào, giúp ngăn ngừa nguy xơ vữa động mạch, tai biến mạch máu não, thoái hóa gan… Các dẫn xuất anthocyanin có tác dụng tái tạo tế bào võng mạc giúp tăng thị lực vào ban đêm Anthocyanin sắc tố màu đỏ dùng đê nhuộm màu thức ăn đồ uống, thay loại hóa chất tổng hợp thường gây độc Với tính chất anthocyanin sản phẩm nước uống từ hoa bụp giấm có lợi cho sức khỏe người tiêu dùng, sản phẩm có màu đỏ bắt mắt, mà không cần sử dụng chất tạo màu hóa học, an toàn người tiêu dùng Ngoài sản phẩm có vị chua dịu, có khả kích thích tiêu hóa Ở nước ta hoa bụp giấm công ty dược liệu TW trồng nhiều Bà Rịa, Đồng Nai, Sông Bé, Bình Thuận (với diện tích khoảng 400 ha) để xuất Năng suất khoảng 400-800kg đài khô/ha Hiện nước ta chưa có sản phẩm công nghiệp từ đài hoa bụp giấm, chủ yếu xuất thô Các sản phẩm từ hoa bụp giấm mứt, nước uống, trà… dừng lại mức độ dân gian hay sản xuất thủ công Do đó, việc tạo sản phẩm nước giải khát công nghiệp từ hoa bụp giấm đem lại lợi ích lớn cho công nghiệp thực phẩm nước ta mang lại lợi ích lớn sức khỏe cho nhiều tiêu dùng Thiết kế phân xưởng nước uống từ đài hoa bụp giấm GVHD : Với yếu tố trên, em thực đề tài “Thiết kế phân xưởng sản xuất nước giải khát từ hoa bụp giấm với suất 90 tấn/năm với mong muốn tạo sản phẩm quy mô công nghiệp nhằm đáp ứng cầu thị trường Thiết kế phân xưởng nước uống từ đài hoa bụp giấm GVHD : Chƣơng : NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM 1.1 BỤP GIẤM  Giới thiệu chung [4]       Ngành Lớp Bộ Họ Chi Loài Hạt kín Hai mầm Bông Bông Angiosperms Dcotylednae Malvales Malvaceae Hibiscus H sabdariffa Tên khoa học : Hibiscus sabdariffa L Tên thường gọi : Bụp giấm Tên khác : Lạc thần, đay nhật 1.1.1 Mô tả thực vật Hình 1.1 : Cây bụp giấm Hình 1.2 : Đài hoa bụp giấm Thiết kế phân xưởng nước uống từ đài hoa bụp giấm GVHD : Hisbiscus L chi lớn họ bông, phần lớn bụi hay gỗ nhỏ, cao 1,5 - 2m Thân có màu lục, tím nhạt hay đỏ tía, phân nhánh gốc Cành nh n có lông Lá mọc so le, gân có màu đỏ nhạt, dài từ 7,5 – 12,5 cm, gốc nguyên, phía chia – thùy, hình chân vịt, m p có cưa Hoa to, mọc riêng rẽ nách lá, gần cuống màu đỏ tím sẫm; đài phụ (tiểu đài) gồm – 12 cánh h p, phần dính liền, có lông nhỏ, nở xo gập xuống; đài to, đài dày, nhọn đầu, mọng nước màu đỏ tía Mùa hoa quả: tháng – 10 Hoa bụp giấm thu hái vào mùa thu, lúc đài mềm, không nhăn h o có màu đỏ sẫm Và thu hái vòng 15-20 ngày sau hoa nở để lâu, tính chất dược lý giảm Tu theo mục đích sử dụng, người ta phân loại bụp giấm thành hai loại : Hibiscus sabdariffa L var sabdariffa trồng để lấy đài ăn làm thuốc Hisbiscus sabdariffa L var altissima trồng chủ yếu để lấy sợi 1.1.2 Phân bố sinh thái [4] Cây bụp giấm trồng phổ biến vùng nhiệt đới nhiệt đới châu châu hi Ở n Độ, có khoảng 40 loài, Việt Nam 23 loài… Nhiều loài trồng làm cảnh, làm thuốc làm rau Hiện có hai nước xem nguồn cung cấp bụp giấm chủ yếu Thái Lan Trung Quốc Cây bụp giấm có nguồn gốc Tây hi dùng để lấy lá, đài hoa Hiện có loại trồng tương đối phổ biến Hibiscus sabdariffa L var sabdariffa Hibiscus sabdariffa var altissima Ở nước ta, từ lâu Bụp giấm trồng làm cảnh phổ biến Cây ưa sáng, ưa ẩm chịu hạn Cây trồng Việt Nam tỏ có khả thích nghi với nhiều loại đất, kể đất đồi vùng trung du, chua Cây trồng nhiều miền Trung, có đặc tính không kén đất, ưa đất đồi núi, khí hậu nóng ẩm Đông Nam Ở miền Bắc, trồng thí điểm vùng Hà Tây Bắc Thái Từ đầu thập niên 90 đến nay, bụp giấm (giống lấy từ Đức) Công ty Dược liệu TW trồng nhiều Bà Rịa, Đồng Nai, Sông Bé, Bình Thuận (với diện tích khoảng 400 ha) để xuất Năng suất khoảng 400 -800kg đài khô/ha 1.1.3 Thành phần hóa học hoa bụp giấm Trong hoa bụp giấm chứa thành phần : protein, chất xơ, tro, cacbohydrate, polyphenol, vitamin, acid hữu khoáng Thiết kế phân xưởng nước uống từ đài hoa bụp giấm GVHD : Bảng 1.1 : Hàm lƣợng chất có 100 g hoa bụp giấm khô (Hibiscus sabdariffa L var sabdariffa) [3] Thành phần Hàm lƣợng Nước 12.81 g Protein 7.51 g Chất béo 0,46 g Xơ 11,17 g Tro 11.24 g Carbohydrate 57.62 g Ascorbic acid 140.13 mg Anthocyanin 622.9 mg Ca 0.46 mg P 7.51 mg 1.1.3.1.Nƣớc Là thành phần chủ yếu đài hoa Vai trò :  Là môi trường xảy phản ứng chất hòa tan  Tham gia phản ứng thủy phân oxy hóa khử xảy tế bào 1.1.3.2 Protein Là nguồn cung cấp axit amin đài hoa Các axit amin đài hoa chủ yếu gồm : Arginin, cistein, histidin, isoleucin, methionin, phenylalanin, threonin, valine, glycine… 1.1.3.3.Carbohydrate Nhóm carbohydrate có mặt bụp giấm gồm gốc đường đơn (glucose, fructose, sucrose…), oligosaccharide, polysaccharide… Tỉ lệ carbohydrate bụp giấm cao (9.2 – 76.5%) Tuy nhiên, riêng phần hoa, tỉ lệ carbohydrate có 3.3%, glucose chiếm tỉ lệ nhiều nhất, fructose sucrose 1.1.3.4.Acid hữu Các acid hữu có mặt bụp giấm gồm acid citric, acid tartaric, acid malic, acid succinic, acid hibiscic số acid khác.Acid hữu chiếm Thiết kế phân xưởng nước uống từ đài hoa bụp giấm GVHD : khoảng 15 - 30% thành phần bụp giấm, acid citric acid tartaric chiếm 75% tổng số acid có bụp giấm 1.1.3.5.Anthocyanin Thuộc nhóm hợp chất flavonoid, có khả hòa tan nước chứa không bào Trong đài hoa bụp giấm có chứa nhiều anthocyanin, chủ yếu delphinidin – – sambubiosid ( hibiscin hay daphiriphylin ) cyanidin – – sambubiosid Các chất tan tốt nước, dễ bị phân hủy nhiệt độ oxy, làm cho dung dịch bị màu Tùy thuộc vào pH mà dung dịch có màu từ đỏ đến xanh, thông thường pH dung dịch phải b để giữ màu đỏ đặc trưng sản phẩm ` Bảng 1.2 Cấu trúc số loại anthocyanin thƣờng gặp Hình 1.3 Cấu trúc Delphinidin Cyanidin Thiết kế phân xưởng nước uống từ đài hoa bụp giấm GVHD : Anthocyanins nhiều ứng dụng y học thực phẩm Anthocyanin có khả chống oxy hóa ngăn ngừa ung thư Anthocyanin sắc tố màu đỏ sử dụng công nghiệp thực phẩm 1.1.3.6 Khoáng [3] Các chất khoáng có đài hoa bụp giấm chủ yếu : K, , Na, Ca… Bảng 1.3 : Hàm lƣợng chất khoáng có đài hoa bụp giấm (Hibiscus sabdariffa L var.sabdariffa) [3] Hàm lƣợng Thành phần K 12.81 mg P 7.51 mg Na 11.17 mg Ca 0.46 Mg 11.24 mg Cu 4.32 mg Mn 2.39 mg Zn 6.51 mg Fe 37.80 µg mg 1.1.3.7 Vitamin Trong hoa bụp giấm có chứa vitamin A, B, C, D Trong chủ yếu vitamin C, vitamin bị nhiều trình chế biến Bảng 1.4 : Tiêu chuẩn nguyên liệu hoa bụp giấm khô dùng sản xuất Thành phần Hàm lƣợng Nước 12 g Protein g Chất béo 0,46 g Xơ 10 g Thiết kế phân xưởng nước uống từ đài hoa bụp giấm GVHD : Tro 11 g Carbohydrate 55 g Ascorbic acid 130 mg Anthocyanin 600.9 mg 1.1.4 Công dụng hoa bụp giấm [5] 1.1.4.1 Tác dụng dƣợc lý : Đài hoa bụp giấm có tác dụng :  Hạ huyết áp có tính kháng sinh, hỗ trợ tim mạch, chống xơ vữa động mạch  Anthoccyanins có đài hoa bụp giấm có khả chống oxi hóa chống ung thư 1.1.4.2 Trong thực phẩm : Đài hoa có vị chua, dùng làm gia vị thay giấm, làm nước giải khát, làm mứt, xiro, nước giải khát hay làm trà thảo mộc Ngoài giới nước ta sử dụng chất màu trích ly từ đàihoa bụp giấm để sử dụng chất màu tự nhiên công nghệ thực phẩm Chất màu anthocyanin (E163) cho phép sử dụng rộng rãi loại thực phẩm đồ uống ( 30-40 ppm), mứt trái (20-60) ppm, bánh k o 1.2 Nƣớc Là thành phần chủ yếu sản phẩm, thành phần tính chất nước ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm Các tiêu chất lượng nước ( theo Quyết định số 1329/2002/BYT/QĐ ) :   Chỉ tiêu cảm quan : Trong suốt, không màu, mùi vị lạ Chỉ tiêu hóa lý : pH = 6-7 Bảng 1.4 : Chỉ tiêu hóa lý nƣớc Chỉ tiêu Độ cứng tổng Clo H2SO4 As Pb F Zn Cu Fe Độ oxy hóa Độ cặn Thiết kế phân xưởng nước uống từ đài hoa bụp giấm Hàm lƣợng (mg/L)  ≤ 1,5` ≤ 0,5 ≤ 80 ≤0,05 GVHD : ≤ 0,1 ≤3 ≤5 ≤3 ≤ 0,3 ≤ 0,75 ≤ 600 Chỉ tiêu vi sinh : Bảng 1.5 : Chỉ tiêu vi sinh nƣớc Loại vi sinh vật Coliform tổng Coliform faecalis E coli Sulfit`5-reducing Clostridia Tổng số VSV hiếu khí Lƣợng cho phép (tb/mL) 0 0 20 ` Nước sử dụng nước Tổng công ty cấp nước Sài Gòn cung cấp 1.3 Đƣờng ( theo TCVN 6959 : 2001 ) Đường bổ sung vào dung dịch nhằm mục đích cung cấp lượng điều vị cho sản phẩm Đường sử dụng đường sacharose tinh luyện Các tiêu đường :  Chỉ tiêu cảm quan : Kích thước hạt : đồng Mùi vị : tinh thể đường dung dịch đường nước cất có vị tựnhiên, mùi vị lạ Màu sắc :  Đối với hạng A : tinh thể màu trắng pha vào nước cho dung dịch suốt  Đối với hạng B : tinh thể có màu trắng ngà tới trắng, pha vào nước cho dung dịch  Chỉ tiêu hóa lý : `5 Bảng 1.6 : Chỉ tiêu hóa lý đƣờng Tên tiêu Độ Pol (%) Hạng A Hạng B 99,7 99,5 Thiết kế phân xưởng nước uống từ đài hoa bụp giấm GVHD : Hàm lượng đường khử (%) < 0,1 < 0,15 Tro dẫn điện (%) < 0,07 < 0,1 Độ ẩm sau sấy 105oC 3h 0,06 0,07 Độ màu (oUI) 160 200  Chỉ tiêu hóa học : Dư lượng SO2 tối đa :  Hạng A : 20 mg/kg  Hạng B : 70 mg/kg Mức tối đa chất nhiễm bẩn :  As < mg/kg  Cu < mg/kg  Pb < 0.5 mg/kg Đường sử dụng đường công ty cổ phần đường Biên Hòa Chỉ tiêu cảm quan : Bảng 1.7 : Chỉ tiêu cảm quan đƣờng Biên Hòa Stt Chỉ tiêu Trạng thái bên Mùi vị Màu sắc Phương pháp thử TCVN 6959:2001 Mức quy định Tinh thể tương đối đồng Tinh thể đường dung dịch đường nước cất có vị ngọt, mùi lạ, vị lạ Tinh thể đường có màu trắng sáng Khi pha nước cất, dung dịch đường Chỉ tiêu hóa lý : Bảng 1.8 : Chỉ tiêu hóa lý đƣờng Biên Hòa Stt Chỉ tiêu Độ ol, tính 0Z, không nhỏ Mức quy định 99,50 Phƣơng pháp thử ICUMSA GS 2/3-1 (94);hoặc Foodstuffs-EC (94) Thiết kế phân xưởng nước uống từ đài hoa bụp giấm GVHD : m sau làm = 7,17 + 0,002*m sau làm m sau làm = 7,18 kg 3.3.7.Quá trình làm Hoa ban đầu m ban đầu = 7,39 kg Hao hụt Làm m hh/làm =1% m ban đầu Nguyên liệu sau làm m sau làm = 7,18 kg m ban đầu = m sau làm + m hh/làm m ban đầu = 7,18 + 0,01* m ban đầu m ban đầu = 7,25 kg Thiết kế phân xưởng nước uống từ đài hoa bụp giấm GVHD : 3.4 Tính cân vật chất theo suất phân xƣởng Bảng 3.2 : lƣợng nguyên liệu, bán thành phẩm, sản phẩm năm sản xuất Giá trị Nguyên liệu, bán thành phẩm, sản phẩm Đơn vị Hoa ban đầu STT ca năm Kg 150 90000 Hoa sau làm Kg 148,5 89100 Hoa sau nghiền Kg 148,2 88920 1536 1106,5 Nước m Dịch sau trích ly Dịch sau lọc Bentonite Syrup m m3 Kg m3 1,554 1,552 15,56 0,507 932,4 931,5 9336 304,2 Kali sorbate Kg 2,08 1253 Dịch sau phối trộn m3 2,061 1236,6 Dịch sau trùng m3 2,059 1235,4 Dịch sau rót chai m 2,057 1234,1 Chai Cái 5902 3542714 Thiết kế phân xưởng nước uống từ đài hoa bụp giấm CHƢƠNG : CHỌN THIẾT BỊ 4.1 Chọn thiết bị 4.1.1 Chọn thiết bị làm Lượng nguyên liệu dùng ca : 150 kg Máy làm việc 45 phút/ca Năng suất yêu cầu máy : 150/0,5 = 300 kg/h Hiệu suất máy  = 70% Năng suất thực máy : 333/0,7 = 428 kg/h Chọn thiết bị làm hãng Shanghai Beyond - Model GQXJ-2 - Năng suất 500 kg/h - Kích thước 3000*800*1200 mm - Công suất 2,2 kW 4.1.2 Chọn thiết bị nghiền Lượng nguyên liệu dùng ca : 148,5 kg Máy làm việc 45 phút/ca Năng suất yêu cầu máy : 148,5/0,75 = 198 kg/giờ Hiệu suất máy  = 70% Năng suất thực máy : 198/0,8 = 247,5 kg/h Chọn thiết bị nghiền đĩa hãng JINZHU  Model PSJ-125  Năng suất 250 kg/giờ  Công suất 2.2 kW  Kích thước 750 500 1000 mm 4.1.3 Chọn thiết bị trích ly Lượng nguyên liệu dùng ca 148,2 kg Lượng nước dùng ca 1482 L Hệ số chứa đầy thiết bị 70% Thể tích thực thiết bị 1482/0,7 = 2117 L Chọn thiết bị trích ly hãng Shanghai Beyond Thể tích thiết bị 2500 L  Công suất 2.2 kW  Tốc độ cánh khuấy 200 vòng/phút  Model BYDG-1.5 GVHD : Thiết kế phân xưởng nước uống từ đài hoa bụp giấm  Kích thước 2550*1180 mm 4.1.4 Chọn thiết bị lọc Lượng dung dịch vào thiết bị lọc 1554 L Thiết bị làm việc 45 phút/ca Năng suất cần thiết thiết bị : 1554/0,7 = 2072 L/h Hiệu suất thiết bị  = 70% Năng suất thực thiết bị : 2072/0,7 = 2960 L/h Chọn thiết bị lọc đĩa hãng Hunan Kome Light  Năng suất thiết bị 3000 L/h  Model HCKF-3000  Công suất 1.75 kW  Kích thước 1400*800*1300 4.1.5 Chọn thiết bị nấu syrup Lượng syrup cần chuẩn bị 507 L Hệ số chứa đầy thiết bị 70% Năng suất thiết bị 507/0,7 = 724,2 L Chọn thiết bị hãng Zhejiang  Model OEM  Năng suất 350 L/h  Công suất 0,55kW  Kích thước 800×1600 mm 4.1.6 Chọn thiết bị lọc khung Lượng syrup vào thiết bị lọc khung 724,2 L Chọn thiết bị hãng  Model X40/630-30U  Năng suất 1000 L/h  Công suất 2,5 kW  Kích thước 2465×890×1380 mm 4.1.7 Chọn thiết bị phối trộn Lượng dung dịch vào thiết bị phối trộn 2060 L GVHD : Thiết kế phân xưởng nước uống từ đài hoa bụp giấm GVHD : Thiết bị làm việc 45 phút/ca Năng suất yêu cầu 2060 0,75 = 2747 L/ h Hệ số chứa đầy thiết bị 70% Năng suất thực thiết bị 2747/0,7 = 3924 L/h Chọn thiết bị phối trộn hãng Zhejiang Dayu Chưa sữa hãng  Model LP-4000 - Năng suất 4000 L/ - Công suất 1,5 kW - Kích thước 1800×3600 mm - Tốc độ cánh khuấy 18-200 vòng/phút 4.1.8 Chọn thiết bị trùng Thể tích dung dịch vào thiết bị trùng ca 2070 L Thiết bị làm việc 15 phút Năng suất cần thiết thiết bị 2070/0,25 = 8280 L/h Chọn thiết bị trùng mỏng hãng Kingpak  Năng suất 10000 L/h chọn lại  Công suất 9,1 kW  Kích thước 800 590 1600 mm  Khối lượng 380 kg 4.1.9 Chọn thiết bị đóng chai Thể tích dung dịch vào thiết bị chiết rót 2067 L Số lượng chai ca 5902 Chọn thiết bị rót chai tự động, đặt hàng công ty Điện Máy Và Thiết Bị Công nghiệp  Model CGF-18-18-6  Năng suất 6000 chai/h  Công suất 3,3 kW  Kích thước 2460 1720 2650 Thiết kế phân xưởng nước uống từ đài hoa bụp giấm GVHD : Bảng 4.1 : Lựa chọn thiết bị STT Tên thiết bị Model Hãng SX Năng suất Công suất (kW) Làm GQXJ-2 Shanghai Beyond 500 kg/h 2,2 Nghiền PSJ-125 Jinzhu 250 kg/h 2,2 Trích ly BYDG-1.5 2500 L 2,2 2550 x 1180 Lọc đĩa LGL-5.6 3000 L/h 1.75 800 x 1300 Nấu syrup Model MT -1 Hangzhou 1200 x 2200 Lọc khung X40/630-30U Zhengzhou 1465 x 890x 1380 hối trộn YF-3000L YuFeng 1,5 1,41 x Thanh trùng Kingpak Kingpak 9,1 2850 x 1600 x 1510 Rót chai CGF-18-186 Hydan 3,3 3460 1720 650 Shanghai Beyond Hunan Kome Light 1000 L/h 1000 L/h 3000 L/h 10000 L/h 6000 chai/h 4.2 Chọn thiết bị phụ 4.2.1 Chọn bồn chứa trung gian a) Chọn bồn chứa dịch sau trình lọc trùng Thiết bị làm thép không rỉ, hình trụ Thể tích dịch trà 800 L Hệ số chứa đầy thiết bị 80% Thể tích cần thiết 800/0,8 1000 L Chọn bồn có kích thước D = m ; H = 1,4 m b) Chọn bồn chứa syrup sau trình lọc Kích thƣớc (mm) 3000 x 800 x 1200 750 x 500 x 1000 Thiết kế phân xưởng nước uống từ đài hoa bụp giấm GVHD : Thiết bị làm thép không rỉ Thể tích syrup vào thiết bị 510 L Hệ số chứa đầy thiết bị 70% Thể tích cần thiết 510/0,7 728 L Chọn bồn có kích thước D = m ; H = m 4.2.2 Chọn bơm Công suất bơm tính theo công thức sau  Trong : G : lưu lượng dòng dịch trà (kg/s) H : cột áp bơm (m) : Chọn H = 1,1 m G : gia tốc trọng trường m/s2, g = 9,8 m/s2  : hiệu suất bơm, chọn  = 75 % a) Bơm dịch chiết từ thiết bị trích ly sang thiết bị lọc, bồn chứa dịch sau lọc sang thiết bị phối trộn Lượng dịch sau trích ly 1554 kg Thời gian bơm 10 phút Lưu lượng dịch cần bơm G = 1554*60/10 = 9330 kg/h = 2,592 kg/s Công suất cần thiết bơm : Chọn bơm có công suất 40 kW b) Bơm dịch từ thiết bị phối trộn sang thiết bị trùng, bồn chứa dịch sau trùng sang thiết bị rót chai Khối lượng dịch trích ly vào thiết bị lọc 2061*1,001 2063 kg Thời gian bơm 10 phút Lưu lượng dịch cần bơm G = 2063*60/10 = 12378 kg/h = 3,43 kg/s Công suất cần thiết bơm : Thiết kế phân xưởng nước uống từ đài hoa bụp giấm GVHD : Chọn bơm có công suất 50 kW c) Bơm dịch từ thiết bị nấu syrup sang thiết bị lọc khung bản, từ thiết bị lọc khung sang bồn chứa syrup Khối lượng syrup vào thiết bị lọc khung 606,3 kg Thời gian bơm 30 phút Lưu lượng dịch cần bơm G = 606,3*60/30 = 1212,6 kg/h = 0,336 kg/s Công suất cần thiết bơm : Chọn bơm có công suất kW Thiết kế phân xưởng nước uống từ đài hoa bụp giấm GVHD : CHƢƠNG 5: TÍNH NĂNG LƢỢNG 5.1 Tính Công thức tính nhiệt lượng cần cho trình gia nhiệt : Trong :  m : khối lượng  C : nhiệt dung riêng nước kJ/kgoC  : biến thiên nhiệt độ oC Nước phân xưởng có nhiệt độ 30oC Công thức tính lượng nhiệt cầnt thiết cho trình giữ nhiệt : Trong :     G : khối lượng (kg) T : thời gian trích ly (giờ) r : nhiệt hóa nước 90 oC (kJ/kg) q : lượng nước bốc 5.1.1 Nhiệt lƣợng cần cung cấp cho thiết bị trích ly Nhiệt lượng cần cung cấp để gia nhiệt nước từ 30oC lên 100oC : Q1’ = 9880*4,18*(90-30) = 2500*103 kJ Nhiệt lượng cần cung cấp để giữ nhiệt 30 phút : Q1’’ = G * T * r * 0,02 Trong :  G : lượng nước vào, 9880 kg  T : thời gian trích ly, 30 phút Thiết kế phân xưởng nước uống từ đài hoa bụp giấm GVHD :  r : nhiệt hóa nước 90 oC, 2284 kJ/kg  0,02 : lượng nước bốc Q1’’ = 9880 * 0,5 * 2284 * 0,02 = 226000 kJ Giả sử tổn thất nhiệt trình giữ nhiệt 5% Q1’’’ = 226000 * 0,05 = 11300 kJ Q1 = Q1’ + Q1’’ + Q1’’’ = 2500000 + 226000 + 11300 = 2737000,3 kJ 5.1.2 Nhiệt cung cấp cho thiết bị nấu syrup Nhiệt dung riêng dung dịch đường : C = 4190 – (2514 – 7,542*80) * 0,3 = 3616 J/kg.độ = 3,616 kJ/kg.độ Nhiệt lượng cần cung cấp để gia nhiệt cho thiết bị nấu syrup : Q2’ = 1212 * 3,16 * (80-30) = 191496 kJ Nhiệt lượng cần cung cấp để giữ nhiệt 30 phút : Q2’’ = 1212 * 1/2 * 2195 * 0,02 = 26603 kJ Nhiệt cần cung cấp cho thiết bị nấu syrup : Q2 = Q2’ + Q2’’ = 191496 + 26603 = 218099 kJ 5.1.3 Nhiệt cung cấp cho thiết bị trùng Sau trình phối trộn, nhiệt độ dung dịch vào khoảng 300C Lượng dịch cần trùng: 4122 * 1,061 = 4373 kg Nhiệt dung riêng dung dịch : C = 4190 – (2514 – 7.542*90)*0.15 = 3914 J/kg.độ =3.914 kJ/kg.độ Nhiệt lượng cần cung cấp để gia nhiệt cho dung dịch từ 300C lên 900C: Q3’ = 4303,71* 3,914*(90-30) = 1010683 kJ Nhiệt lượng cần cung cấp để trùng 10 phút: Q3’= 4303,71*(1/6)*2260*0.05= 788077 kJ Nhiệt lượng cần cung cấp cho thiết bị trùng : Thiết kế phân xưởng nước uống từ đài hoa bụp giấm GVHD : Q3 = Q3’ + Q3’ = 1010683 + 788077 = 1798760 kJ Vậy nhiệt lượng cung cấp ngày sản xuất : Q = Q1 + Q2 + Q3 = (2737000,3 + 218099 + 1798760)/0,95 = 5004062,42 kJ Giả sử tổn thất nhiệt 5% 5.1.4 Chọn nồi Lượng nước cần dùng cho phân xưởng ngày : Trong i : enthanpy nước 100oC Lượng nước cần cho phân xưởng : D’n = Dn /18 = 103 kg/h Chọn nồi loại 150 kg/h 5.2 TÍNH NƢỚC Chọn nước sản xuất nguồn nước sinh hoạt thành phố cung cấp 5.2.1 Lƣợng nƣớc dùng để làm Thể tích thiết bị làm Vls = 3*0,8*1,2 = 2,44 m3 Nước dùng để làm bao gồm nước ngâm nguyên liệu nước từ vòi phun Lượng nước làm 50% thể tích thiết bị N1 = Vls * 0,5 = 2,44*0,5 = 1220 L 5.2.2 Lƣợng nƣớc sử dụng thiết bị trích ly Thiết kế phân xưởng nước uống từ đài hoa bụp giấm N2 = 2964 L 5.2.3 Lƣợng nƣớc dùng để nấu syrup N3 = 724 L 5.2.4 Lƣợng nƣớc dùng để rửa chai Rửa chai cần 0,35 L nước, rửa 11804 chai cần : N4 = 4132 L Lượng nước dùng công đoạn sản xuất Nsx = N1 + N2 + N3 + N4 = 1220 + 2964 + 724 + 4132 = 9040 L 5.2.5 Lƣợng nƣớc dùng để vệ sinh thiết bị, đƣờng ống, nhà xƣởng Lượng nước dùng để vệ sinh thiết bị sau ca Ntb = 0,15*Nsx = 1356 L Lượng nước dùng để vệ sinh đường ống, nhà xưởng Nnx = 0,2*Nsx = 1808 L Lượng nước sử dụng ngày sản xuất N = Nsx + Nnx + Ntb = 9040 + 1356 + 1808 = 12204 L =12,204 m3 Chọn bể chứa nước tích 15 m3 , sử dụng cho ngày sản xuất 5.3 TÍNH ĐIỆN Điện sử dụng phân xưởng gồm có loại  Điện động lực  Điện chiếu sáng 5.3.1 Tính điện động lực GVHD : Thiết kế phân xưởng nước uống từ đài hoa bụp giấm GVHD : Bảng 5.1 : Công suất thiết bị Tên thiết bị STT Công suất (kW) Số lƣợng Làm 2,2 Nghiền 2,2 Trích ly 2,2 Lọc đĩa 1.75 Nấu syrup Lọc khung 1 1,5 hối trộn Thanh trùng 9,1 Rót chai 3,3 10 Bơm 37,25 11 Bơm 50 12 Bơm Từ bảng ta tính điện vận hành thiết bị 129,5 kW Công suất tính toán : Pttđl = k * Pđl = 0,6 * 129,5 = 77,7 kW với k hệ số sử dụng không đồng thời 5.3.2 Điện chiếu sáng Lấy 10% điện vận hành thiết bị Pcs = 0,1 * Pđl = 0,1 * 129,5 = 12,95 kW Công suất tính toán : Pttcs = 0,8 * 12,95 = 10,36 kW với k hệ số sử dụng không đồng thời 5.3.3 Tính lƣợng điện tiêu thụ hàng tháng Điện vận hành thiết bị Thiết kế phân xưởng nước uống từ đài hoa bụp giấm Tdl = Pttdl * T1 * T2 = 77,7 * 18 * 30 = 41958 kW Điện chiếu sáng Tcs = Pttcs * T1 * T2 = 10,36 * 18 * 30 = 5594,4 kW với :  T1 : số ngày  T2 : số ngày tháng Tổn thất đường dây giả sử 5% Vậy tổng lượng điện tiêu thụ tháng là: T = (T1 + T2) * 1,05 = (41958 + 5594,4) * 1,05 = 51356,92 kW GVHD : Thiết kế phân xưởng nước uống từ đài hoa bụp giấm GVHD : KẾT LUẬN Hiện hoa bụp giấm nước ta chủ yếu để xuất dạng hoa thô, tổn thất không nhỏ cho ngành nông nghiệp nước ta Mặt khác, sản phẩm nước uống từ hoa bụp giấm chủ yếu sản xuất quy mô thủ công không đáng kể Việc công nghiệp hóa sản phẩm nước uống từ hoa bụp giấm giúp cho thị trường nước giải khát trở nên phong phú hơn, giúp cho người tiêu dùng có thêm lựa chọn Bên cạnh tính giải khát, sản phẩm nước uống từ hoa bụp giấm có tác dụng bảo vệ sức khỏe cho người tiêu dùng Nhận xét phân xưởng Ƣu điểm Quy trình công nghệ tương đối đơn giản Thiết bị vận hành đơn giản Đáp ứng nhu cầu nguyên liệu, phụ gia sản phẩm Nhƣợc điểm Hầu hết thiết bị nhập từ nước ngoài, yêu cầu vốn tương đối lớn Việc sử dụng bao bì PET chưa thân thiện với môi trường Tính tự động hóa chưa cao .. .Thiết kế phân xưởng nước uống từ đài hoa bụp giấm GVHD : Với yếu tố trên, em thực đề tài Thiết kế phân xưởng sản xuất nước giải khát từ hoa bụp giấm với suất 90 tấn/năm... Thiết kế phân xưởng nước uống từ đài hoa bụp giấm GVHD : Tro 11 g Carbohydrate 55 g Ascorbic acid 130 mg Anthocyanin 600.9 mg 1.1.4 Công dụng hoa bụp giấm [5] 1.1.4.1 Tác dụng dƣợc lý : Đài hoa. .. Sản phẩm Hình 2.1 : Sơ đồ khối quy trình công nghệ sản xuất nước giải khát từ hoa bụp giấm Thiết kế phân xưởng nước uống từ đài hoa bụp giấm GVHD : 2.2 Thuyết minh quy trình công nghệ 2.2.1 Làm