http://www.ebook.edu.vn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -24- GVHD: ThS. Phan Thị Bích Ngọc Thiết kế nhà máy nước giải khát lên men SVTH: Nguyễn Thị Sáng_Lớp 07H2LT Chương 4 TÍNH CÂN BẰNG SẢN PHẨM 4.1. Số liệu ban đầu Bảng 4.1. Bảng số liệu ban đầu. STT Nguyên liệu Độ ẩm (%) Độ chiết (%) Tỉ lệ nguyên liệu (%) Tạp chất (%) 1 Malt 4 79 45 2 Ngô 10,5 83 42 3 Đường 0,06 13 1 Năng suất: ×32 10 6 lít/năm. Nồng độ dịch lên men: 10,5%. Nồng độ xirô đường: 65%. 4.2. Tiêu hao nguyên liệu qua từng công đoạn Bảng 4.2. Tiêu hao nguyên liệu qua các giai đoạn trong công đoạn nấu hạt. Công đoạn % Hao hụt Làm sạch 2 % so với chất khô Nghiền 1 % so với chất khô Thơm hoá và đường hoá 3 % so với chất khô Lọc và rửa bã 2 % so với thể tích Phối chế dịch lên men 0,5 % so với thể tích Thanh trùng dịch lên men 1 % so với thể tích Lên men 1 % so với thể tích Lọc trong sản phẩm 1 % so với thể tích Ổn định sản phẩm 1 % so với thể tích Chiết rót sản phẩm 2 % so với thể tích Thanh trùng 2 % so với thể tích Bảng 4.2. Tiêu hao nguyên liệu qua các giai đoạn trong công đoạn nấu xirô Nấu 1 % so với chất khô Lọc 2 % so với chất khô http://www.ebook.edu.vn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -25- GVHD: ThS. Phan Thị Bích Ngọc Thiết kế nhà máy nước giải khát lên men SVTH: Nguyễn Thị Sáng_Lớp 07H2LT 4.3. Tính cân bằng cho 100kg nguyên liệu 100 kg nguyên liệu bao gồm: 45 kg malt, 42 kg ngô và 13 kg đường. 4.3.1. Tính cho công đoạn nấu xirô đường 4.3.1.1. Lượng chất khô trong nguyên liệu đường () 100 06,010013 −× = 12,99 (kg). 4.3.1.2. Lượng chất khô còn lại sau khi nấu () 100 110099,12 −× = 12,86 (kg). 4.3.1.3. Lượng xirô sau khi nấu - Theo khối lượng: Xirô đường có nồng độ 65 %, nên lượng xirô sau khi nấu sẽ là: 65 10086,12 × = 19,78 (kg). - Theo thể tích: %65 78,19 ρ = 381,1 78,19 = 14,32 (lít). Trong đó; 1,381(kg/l) là khối lượng riêng của dung dịch đường có nồng độ 65% [11, tr 61]. 4.3.1.4. Lượng chất khô còn lại sau khi lọc () 100 210086,12 −× = 12,60 (kg). 4.3.1.5. Lượng xirô sau khi lọc - Theo khối lượng: 65 10060,12 × = 19,38 (kg). - Theo thể tích: %65 38,19 ρ = 381,1 38,19 = 14,03 (lít). Trong đó; 1,381(kg/l) là khối lượng riêng của dung dịch đường có nồng độ 65% [11, tr 61]. 4.3.1.6. Tính lượng nước dùng để nấu xirô Chọn lượng nước bay hơi trong quá trình nấu là 5%. Vậy lượng nước dùng để nấu xirô sẽ là: () 1378,19 5100 100 −× − = 7,12 (kg). Với 13 là khối lượng đường theo yêu cầu nguyên liệu ban đầu. http://www.ebook.edu.vn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -26- GVHD: ThS. Phan Thị Bích Ngọc Thiết kế nhà máy nước giải khát lên men SVTH: Nguyễn Thị Sáng_Lớp 07H2LT Thể tích nước nấu xirô sẽ là: n ρ 12,7 = 998,0 12,7 = 7,13 (lít). Trong đó; 0,998 (kg/l) là khối lượng riêng của nước [11, tr 11]. 4.3.1.7. Lượng acid citric dùng để nấu xirô Lượng acid citric dùng để nấu xirô chiếm 120g/100kg đường. 100 13120 × = 15,6 (g). 4.3.2. Tính cho công đoạn nấu nguyên liệu hạt 4.3.2.1. Lượng ngô ban đầu lúc chưa tách phôi Hàm lượng phôi trong hạt ngô khoảng 10%(theo hàm lượng chất khô). Nên ta có lượng ngô ban đầu sẽ là: 10100 10042 − × =46,67 (kg). Nguyên liệu ban đầu là ngô đã tách phôi (42kg). 4.3.2.2. Lượng chất khô có trong nguyên liệu hạt Malt: () 100 410045 −× = 43,2(kg). Ngô: () 100 5,1010042 −× = 37,59(kg). 4.3.2.3. Lượng chất khô còn lại sau khi làm sạch Malt: () 100 21002,43 −× = 42,34(kg). Ngô: () 100 210059,37 −× = 36,84(kg). 4.3.2.4. Lượng nguyên liệu còn lại sau khi làm sạch Malt: 4100 10034,42 − × = 44,03 (kg). Ngô: 5,10100 10084,36 − × = 41,26 (kg). 4.3.2.5. Lượng chất khô còn lại sau khi nghiền Malt: () 100 110034,42 −× = 41,92(kg). Ngô: () 100 110084,36 −× = 36,47(kg). http://www.ebook.edu.vn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -27- GVHD: ThS. Phan Thị Bích Ngọc Thiết kế nhà máy nước giải khát lên men SVTH: Nguyễn Thị Sáng_Lớp 07H2LT 4.3.2.6. Lượng nguyên liệu còn lại sau khi nghiền Malt: () 4100 10092,41 − × = 43,66(kg). Ngô: () 5,10100 10047,36 − × = 40,75(kg). 4.3.2.7. Công đoạn nấu nguyên liệu hạt Lượng chất khô chuyển vào dung dịch Malt: 100 7992,41 × = 33,12(kg). Ngô: 100 8347,36 × = 30,27(kg). Tổng lượng chất khô chuyển vào dung dịch: 33,12 + 30,27 = 63,39 (kg). 4.3.2.8. Lượng chất khô chuyển vào dung dịch sau khi thơm hóa và đường hoá () 100 310039,63 −× = 61,49 (kg). 4.3.2.9. Lượng chất khô còn lại sau khi lọc và rửa bã () 100 210049,61 −× = 60,26 (kg). 4.3.2.10. Tính lượng bã - Lượng chất khô của nguyên liệu sau khi nghiền. 41,92 + 36,47 = 78,39 (kg). - Lượng chất khô còn lại trong dịch đường sau khi lọc và rửa bã. Theo 4.3.2.7 có 60,26(kg) - Lượng bã khô tách ra trong quá trình lọc. 78,39 – 60,26 = 18,03(kg). - Chọn độ ẩm của bã là 80 % nên khối lượng bã ướt sẽ là: 80100 10003,18 − × = 90,15 (kg). 4.3.3. Công đoạn lên men 4.3.3.1. Lượng chất khô đi vào phối chế dịch lên men 60,26 + 12,60 = 72,86 (kg). http://www.ebook.edu.vn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -28- GVHD: ThS. Phan Thị Bích Ngọc Thiết kế nhà máy nước giải khát lên men SVTH: Nguyễn Thị Sáng_Lớp 07H2LT 4.3.3.2. Lượng dịch đi vào phối chế - Theo khối lượng: Dịch sau phối chế có nồng độ 10,5% nên ta có: Lượng dịch đi vào phối chế sẽ là: 5,10 100 86,72 × = 693,90 (kg). Như vậy, trong 693,90 kg dịch sau phối chế sẽ có 19,38 kg xirô đường, còn lại 674,52 kg dịch thủy phân sau khi lọc. Lúc này ta tính được nồng độ dịch thủy phân sau lọc là: 100 52,674 26,60 × = 8,93 (%). - Theo thể tích ta có: %5,10 90,693 ρ = 042,1 90,693 = 665,93 (lít). Trong đó, 1,042 (kg/l) là khối lượng riêng của dịch đường 10,5%.[11, tr 58] () 100 5,010093,665 −× = 662,60 (lít). 4.3.3.4. Thể tích dung dịch sau khi thanh trùng và làm nguội () 100 110060,662 −× = 655,97 (lít). 4.3.3.5. Lượng sản phẩm sau khi lên men () 100 110097,655 −× = 649,41 (lít). 4.3.3.6. Lượng sản phẩm sau khi làm lạnh và lọc trong () 100 110041,649 −× = 642,92 (lít). 4.3.3.7. Lượng sản phẩm sau khi ổn định () 100 110092,642 −× = 636,49 (lít). 4.3.3.8. Lượng sản phẩm sau khi chiết rót và đóng nắp () 100 210049,636 −× = 623,76 (lít). 4.3.3.9. Lượng sản phẩm thu được sau khi thanh trùng () 100 210076,623 −× = 611,28 (lít). http://www.ebook.edu.vn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -29- GVHD: ThS. Phan Thị Bích Ngọc Thiết kế nhà máy nước giải khát lên men SVTH: Nguyễn Thị Sáng_Lớp 07H2LT 4.3.3.10. Lượng chế phẩm enzyme sử dụng là 0,05% so với lượng bột ngô 100 05,075,40 × = 0,02 (kg). 4.3.3.11. Lượng vi sinh vật giống cần cho lên men Tỉ lệ vi sinh vật giống cần bổ sung là 3% so với thể tích dịch lên men. Vậy lượng giống cần cho sản xuất sẽ là: 100 397,655 × = 19,68 (lít). Trong đó, nấm men chiếm 75% tổng lượng vi sinh vật giống. 100 7568,19 × = 14,76 (lít). Vi khuẩn lactic chiếm 25%: 19,68 – 14,76 = 4,92 (lít). 4.4. Kế hoạch sản xuất của nhà máy Bảng 4.3. Kế hoạch sản xuất. Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Cả năm Số ngày 22 24 26 24 25 26 27 26 X 27 25 27 279 Số ca 66 72 78 72 75 78 81 78 X 81 75 81 837 Số mẻ 110 120 130 120 125 130 135 130 X 135 125 135 1395 Tổng số ngày nhà máy sản xuất trong năm 2009 là 279 ngày, mỗi ngày làm việc 3 ca và tháng 9 nghỉ để bảo dưỡng toàn bộ nhà máy. Theo 3.2.3.1 có tổng thời gian nấu 1 mẻ là 285 phút, nên ta có số mẻ nấu trong một ngày sẽ là: 285 6024 × = 5,05. Như vậy, trong một ngày ta sẽ nấu 5 mẻ. 4.5. Tính lượng nguyên liệu nấu cho một ngày 4.5.1. Năng suất 279 1032 6 × = 114695,34 (lít/ngày). http://www.ebook.edu.vn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -30- GVHD: ThS. Phan Thị Bích Ngọc Thiết kế nhà máy nước giải khát lên men SVTH: Nguyễn Thị Sáng_Lớp 07H2LT 4.5.2. Lượng nguyên liệu dùng trong một ngày 4.5.2.1. Lượng nguyên liệu đường 28,611 34,11469513 × = 2439,21 (kg/ngày). 4.5.2.2. Lượng nguyên liệu hạt Malt: 28,611 34,11469545 × = 8443,42 (kg/ngày). Ngô: 28,611 34,11469542 × = 7880,52 (kg/ngày). 4.6. Tính cần bằng vật chất cho một ngày 4.6.1. Công đoạn nấu xirô 4.6.1.1. Lượng xirô sau khi nấu sẽ là 13 32,1421,2439 × = 2686,88 (lít). 4.6.1.2. Lượng xirô sau khi lọc 13 03,1421,2439 × = 2632,47 (lít). 4.6.1.3. Lượng nước dùng để nấu xirô 13 13,721,2439 × = 1337,81(lít). 4.6.1.4. Lượng acid citric dùng để nấu xirô 13 6,1521,2439 × = 2927,05 (g). 4.6.2. Công đoạn nấu nguyên liệu hạt 4.6.2.1. Lượng nguyên liệu trước khi làm sạch Malt: 8443,42 (kg). Ngô: 7880,52 (kg). Tổng lượng malt và ngô dung trong một ngày: 8443,42 + 7880,52 = 16323,94 (kg). 4.6.2.2. Lượng nguyên liệu sau khi làm sạch Malt: 45 03,4442,8443 × = 8261,42 (kg). http://www.ebook.edu.vn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -31- GVHD: ThS. Phan Thị Bích Ngọc Thiết kế nhà máy nước giải khát lên men SVTH: Nguyễn Thị Sáng_Lớp 07H2LT Ngô: 42 47,3652,7880 × = 6842,92 (kg). 4.6.2.3. Lượng nguyên liệu sau khi nghiền Malt: 45 66,4342,8443 × = 8191,99 (kg). Ngô: 42 75,4052,7880 × = 7645,98 (kg). 4.6.2.4. Lượng chế phẩm enzyme chiếm 0,05% lượng bột ngô 100 05,098,7645 × = 3,82 (kg). 4.6.2.5. Lượng dịch sau khi lọc và rửa bã Ta có 87 kg (malt và ngô) Lượng chất khô sau lọc và rửa bã là: 60,26 kg. Nên với 16323,94 kg (malt và ngô) Lượng chất khô sau khi lọc và rửa bã sẽ là: 87 26,60 94,16323 × = 11306,67 (kg). Khối lượng dịch sau khi lọc và rửa bã là: 93,8 10067,11306 × = 126614,45 (kg). Thể tích dịch sau khi lọc và rửa bã: %93,8 45,126614 ρ = 035,1 45,126614 = 122332,80 (lít). Trong đó, 1,035 (kg/l) là khối lượng riêng của dịch đường nồng độ 8,93% [11, tr 58]. 4.6.2.6. Tính lượng bã 87 15,9094,16323 × = 16914,98 (kg). 4.6.3. Công đoạn lên men 4.6.3.1. Lượng dịch đi vào phối chế Ta có, 100 kg nguyên liệu thu được 665,93 (lít) dịch đi vào phối chế. Suy ra, 2439,21+8443,42+7880,52(kg) Lượng dịch đi vào phối chế trong một ngày sẽ là: () 100 93,66552,788042,844321,2439 ×++ = 124949,44 (lít). http://www.ebook.edu.vn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -32- GVHD: ThS. Phan Thị Bích Ngọc Thiết kế nhà máy nước giải khát lên men SVTH: Nguyễn Thị Sáng_Lớp 07H2LT 4.6.3.2. Lượng dịch sau phối chế () 100 60,66252,788042,844321,2439 ×++ = 100 60,66215,18763 × = 124324,64 (lít). 4.6.3.3. Thể tích dung dịch sau khi thanh trùng và làm nguội 100 97,65515,18763 × = 123080,64(lít). 4.6.3.4. Lượng sản phẩm sau khi lên men 100 41,64915,18763 × = 121849,77 (lít). 4.6.3.5. Lượng sản phẩm sau khi làm lạnh và lọc trong 100 92,64215,18763 × = 120632,04 (lít). 4.6.3.6. Lượng sản phẩm sau khi ổn định 100 49,63515,18763 × = 119237,94 (lít). 4.6.3.7. Lượng sản phẩm sau khi chiết rót và đóng nắp 100 76,62315,18763 × = 117037,02 (lít). 4.6.3.8. Lượng sản phẩm thu được sau khi thanh trùng 100 28,61115,18763 × = 114695,38 (lít). 4.6.3.9. Lượng vi sinh vật giống Nấm men: 100 76,1415,18763 × = 2769,44 (lít). Vi khuẩn: 100 92,415,18763 × = 923,15 (lít). 4.7. Tính bao bì 4.7.1. Chai + Lượng nước giải khát cần chiết rót trong 1 ngày là:117037,02 lít. + Nhà máy sử dụng chai 330ml để chiết rót. Số chai dùng để chiết rót trong một ngày: 33,0 02,117037 = 354657,64 (chai). + Dự kiến một tháng (30 ngày) chai quay về. Vậy số chai dùng trong một vòng là: 354657,64 × 30 = 10639729,2 (chai). http://www.ebook.edu.vn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -33- GVHD: ThS. Phan Thị Bích Ngọc Thiết kế nhà máy nước giải khát lên men SVTH: Nguyễn Thị Sáng_Lớp 07H2LT + Chọn tiêu hao chai là 5%. Vậy số chai tiêu hao trong một vòng là: 100 52,10639729 × = 531986,46 (chai). + Lượng chai cần cho cả năm 10639729,2 + 531986,46 × 11 = 16491580,26 (chai). Vậy ta chọn: 16491581 chai. 4.7.2. Nắp Lượng nắp hao hụt trong một năm là 2%. Vậy lượng nắp cần cho một năm là: 02,1 33,0 1032 6 × × = 98909090,91(nắp). Lấy 98909091 (nắp). 4.7.3. Nhãn Lượng nhãn hao hụt trong một năm là 2%. Vậy lượng nhãn cần cho một năm là: 02,1 33,0 1032 6 × × = 98909090,91 (nhãn). Lấy 98909091 (nhãn). 4.7.4. Két Nhà máy sử dụng két nhựa, mỗi két chứa 30 chai. Vậy lượng két dùng trong một vòng là: 30 5,9137386 = 304579,55 (két). Lượng két hao hụt là 1%: 304579,55 × 0,01 = 3045,80 (két). Lấy 3046 (két). Lượng két cần cho một năm: 304579,55 +3045,80 × 11 = 338083,35 (két). Vậy ta lấy 338084 két. [...]... 24616,13 123080,64 34339498,56 Lượng sản phẩm sau khi lên men (lít) 649,41 24369,95 121849,77 33996085,83 Lượng sản phẩm sau làm lạnh và lọc trong (lít) 642,92 24126,41 120632,04 33656339,16 Lượng sản phẩm sau khi ổn định (lít) 636,49 23847,59 119237,94 33267385,26 Lượng sản phẩm sau khi chiết rót và đóng nắp (lít) 623,76 23407,40 117037,02 32653328,58 Lượng sản phẩm sau khi thanh trùng (lít) 611,28...ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP http://www.ebook.edu.vn -34GVHD: ThS Phan Thị Bích Ngọc Bảng 4.4 Bảng tổng kết cân bằng vật chất Lượng vật chất 100 kg Một mẻ Một ngày Cả năm Malt (kg) 45 1688,69 8443,42 2355714,18 Ngô (kg) 42 1576,11 7880,52 2198665,08 Đường (kg) 13 487,84 2439,21 680539,59 Malt sau khi làm sạch... 119237,94 33267385,26 Lượng sản phẩm sau khi chiết rót và đóng nắp (lít) 623,76 23407,40 117037,02 32653328,58 Lượng sản phẩm sau khi thanh trùng (lít) 611,28 22939,08 114695,38 32000011,02 Lượng chế phẩm enzyme sử dụng 0,02 0,76 3,82 1065,78 Giống vi khuẩn (lít) 4,92 184,63 923,15 257558,85 Giống nấm men (lít) 14,76 553,89 2769,44 772673,76 Lượng bã thải, W = 80%, (kg) 90,15 3383 16914,98 4719279,42 . Lên men 1 % so với thể tích Lọc trong sản phẩm 1 % so với thể tích Ổn định sản phẩm 1 % so với thể tích Chiết rót sản phẩm 2 % so với thể tích Thanh trùng. máy nước giải khát lên men SVTH: Nguyễn Thị Sáng_Lớp 07H2LT Chương 4 TÍNH CÂN BẰNG SẢN PHẨM 4.1. Số liệu ban đầu Bảng 4.1. Bảng số liệu ban đầu. STT Nguyên