http://www.ebook.edu.vn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -2- GVHD: ThS. Phan Thị Bích Ngọc Thiết kế nhà máy nước giải khát lên men SVTH: Nguyễn Thị Sáng_Lớp 07H2LT Chương 1 LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT Cùng với sự phát triển của nền kinh tế nước nhà, đời sống người dân ngày càng được nâng cao. Cho nên nhu cầu ăn uống cũng thay đổi theo, con người ngày càng có nhu cầu thưởng thức các loại sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao và đòi hỏi sự mới lạ của sản phẩm. Cho nên, việc xây dựng nhà máy nước giải khát lên men vào lúc này là điều rất cần thiết. Để đáp ứng nhu cầu tiêu thụ trong và ngoài nướ c, tạo sự cạnh tranh trên thị trường và làm phong phú, đa dạng các mặt hàng nước giải khát. Daklak có thể nói là một thành phố rất nhiều tiềm năng, đang trên đà phát triển. 1.1. Đặc điểm tự nhiên Nhà máy được đặt gần trục đường quốc lộ 14, gần nhà máy bia Sài Gòn- Daklak, thuận lợi về mặt giao thông. Đặc điểm thổ nhưỡng rất tốt, cấu tạo chủ yếu là đất đỏ bazan. Khí hậu Daklak tương đối ôn hoà, nhiệt độ trung bình hàng năm 23 ÷ 24 0 C, mang đặc trưng của khí hậu nhiệt đới gió mùa cao nguyên và chia thành hai mùa rõ rệt. Hướng gió chủ đạo là hướng Tây Nam [14]. 1.2. Vùng nguyên liệu Nguồn nguyên liệu dùng cho sản xuất của nhà máy chủ yếu là ngô, malt, đường, . Ngô được mua về từ các tỉnh lân cận. Đường được mua từ các nhà máy đường Krông Bông, Gia Lai, Quảng Ngãi, Phú Yên. Malt được nhập từ Úc và được bảo quản trong kho sử dụng dần. 1.3. Hợp tác hoá Để thuận tiện cho việc thu mua nguyên liệu c ũng như tiêu thụ sản phẩm, phế phẩm trong quá trình sản xuất của nhà máy, cần hợp tác với các nhà máy ở trong và ngoài tỉnh để ổn định nguồn cung cấp, tiêu thụ cho quá trình sản xuất. Việc hợp tác với các nhà máy sẽ làm giảm chi phí vận chuyển, sản xuất, hạ giá thành sản phẩm. 1.4. Nguồn cung cấp điện Nhà máy sử dụng nguồn điện quốc gia, qua trạm biến áp 220/380V. Ngoài ra, nhà máy còn bố trí máy phát điện dự phòng. http://www.ebook.edu.vn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -3- GVHD: ThS. Phan Thị Bích Ngọc Thiết kế nhà máy nước giải khát lên men SVTH: Nguyễn Thị Sáng_Lớp 07H2LT 1.5. Nguồn cung cấp hơi Nguồn cung cấp nhiệt cho nhà máy là hơi đốt lấy từ lò hơi riêng của nhà máy. 1.6. Nhiên liệu Nhiên liệu dùng để đốt nóng lò hơi, xăng dùng cho ôtô. 1.7. Nguồn cung cấp nước và vấn đề xử lý nước Đối với nhà máy sản xuất nước giải khát, nước là vấn đề quan trọng, trong sản phẩm nước chiếm trên 90%, chất lượng nước có ảnh hưởng rất lớn đến ch ất lượng sản phẩm và sức khoẻ của người tiêu dùng. Nguồn cung cấp nước chính cho nhà máy được lấy từ nguồn nước của thành phố. 1.8. Thoát nước Nước từ nhà máy thải ra chảy xuống cống thoát và tập trung về bể gom. Sau đó qua hệ thống xử lý nước thải của nhà máy, xử lý cho đến khi đạt yêu cầu mới thải ra ngoài. 1.9. Giao thông vận tải Giao thông là vấn đề quan trọng trong việ c nhập nguyên liệu cũng như xuất sản phẩm. 1.10. Thị trường tiêu thụ Ban Mê Thuột là thành phố trọng điểm của khu vực Tây Nguyên. Do có tuyến giao thông phân bố rộng khắp ra Bắc vào Nam, nên việc phân bố và tiêu thụ sản phẩm trên toàn nước dễ dàng hơn. Tăng sức mạnh cạnh trên thị trường và mở rộng thị trường quốc tế. 1.11. Nguồn nhân lực Daklak nằm giữa cao nguyên Nam Trung B ộ, Cùng với các điều kiện thuận lợi về đất, rừng, tài nguyên khoáng sản, đây chính là một lợi thế quan trọng về phát triển kinh tế, xã hội, khoa học - công nghệ, môi trường, an ninh quốc phòng và giao lưu hàng hóa . giữa Daklak với các thị trường trong nước và quốc tế, cho phép tỉnh xây dựng và phát triển một nền kinh tế mở. Cho nên, có khả năng thu hút nguồn nhân lực dồi dào của các tỉnh thành lân cận của duyên h ải Miền Trung, Tây Nguyên. Tóm lại: Với những ưu thế của thành phố Ban Mê Thuột nói riêng và Khu vực Tây Nguyên nói chung, việc xây dựng nhà máy nước giải khát lên men là hoàn toàn có cơ sở. Nó vừa thúc đẩy sự phát triển kinh tế, vừa góp phần giải quyết việc làm, đảm bảo đáp ứng được nhu cầu của thị trường. http://www.ebook.edu.vn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -4- GVHD: ThS. Phan Thị Bích Ngọc Thiết kế nhà máy nước giải khát lên men SVTH: Nguyễn Thị Sáng_Lớp 07H2LT Chương 2 GIỚI THIỆU NGUYÊN LIỆU Nguyên liệu chủ yếu dùng để sản xuất nước giải khát lên men là malt, ngô, đường, nước và một số phụ gia khác. 2.1. Nguyên liệu 2.1.1. Malt  Vai trò [4, tr 112]: Malt cùng với ngô là hai nguyên liệu chính tạo nên hương vị đặc trưng cho sản phẩm. Trong đó, malt giữ vai trò rất quan trọng về mặt giá trị dinh dưỡng cũng như giá trị cảm quan. Ngoài ra, trong malt còn có các enzym thuỷ phân tinh bột và protein cho nên nó còn có vai trò quan trọng trong quá trình đường hóa, dịch hóa, đạm hóa. Bảng 2.1. Thành phần hóa học của malt (tính theo phần % chất khô).  Yêu cầu về chất lượng: Malt dùng để sản xuất phải là loại malt vàng có màu sắc sáng bóng, có mùi thơm đặc trưng của malt, có vị ngọt dịu, không có mùi vị lạ, không mốc. Độ chiết của malt khoảng 75÷82%. Trạng thái: Hạt khô, rời, không bốc nóng hay trương nở, hạt có kích thước đều, không lẫn sạn đ á, sâu mọt hay mầm rễ sót. Độ ẩm: Độ ẩm cho phép khi bảo quản phải nhỏ hơn 6%. Thành phần Hàm lượng (%) Thành phần Hàm lượng (%) Tinh bột 58 Chất chứa nitơ 10 Sacaroza 5 Xenluloza 6 Đường khử 4 Chất béo 2,5 Pentozan không hòa tan và hexozan 9 Pentozan hoà tan 1 Chất khoáng 2,5 http://www.ebook.edu.vn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -5- GVHD: ThS. Phan Thị Bích Ngọc Thiết kế nhà máy nước giải khát lên men SVTH: Nguyễn Thị Sáng_Lớp 07H2LT  Nguồn thu nhận và bảo quản malt: Malt dùng để sản xuất được nhập khẩu từ Úc, sau khi về đến nhà máy malt có thể là đưa vào sản xuất ngay và đưa vào kho bảo quản để đảm bảo cung cấp nguyên liệu ổn định cho quá trình sản xuất. Malt được chứa trong bao và chất thành đống bảo quản đảm bảo cách ẩm tốt. Thời gian malt lưu lại trong kho không quá một tháng. Trong quá trình bảo quản ph ải thường xuyên kiểm tra, đề phòng các hiện tượng làm hư hại hạt. 2.1.2. Ngô  Vai trò: Làm giảm lượng malt sử dụng, để giảm giá thành sản phẩm. Đồng thời cũng tạo nên hương vị đặc trưng của sản phẩm. Đặc tính của hạt ngô [1, tr 63]: Có phôi khá lớn, chiếm khoảng 9-15% trọng lượng hạt. Độ ẩm khoảng 10÷11%. Do đó, ngô ngoài vai trò tạo giá trị cảm quan cho sả n phẩm, thì nó còn là nguồn cung cấp cơ chất cho quá trình lên men. Bảng 2.2. Thành phần hoá học của ngô (% theo chất khô). Glucid (%) Protit(%) Chất béo(%) Celluloza(%) Tro(%) 66÷70 10÷12 5÷5,5 2÷2,5 1,5÷2  Yêu cầu [1, tr 63]: Vì chất béo có trong phôi với hàm lượng khá cao (23÷45% trọng lượng phôi) nên thường làm giảm chất lượng kỹ thuật của sản phẩm, làm cho sản phẩm dễ bị oxy hóa gây mùi khó chịu. Do đó khi dùng ngô làm nguyên liệu yêu cầu cần phải tách phôi.  Bảo quản ngô: Ngô được thu mua cho vào bao tải vận chuyển về nhà máy và bảo quản trong kho nguyên liệu. Độ ẩm của ngô phải luôn luôn nhỏ hơn 13%, thời gian b ảo quản không quá một tháng. 2.1.3. Đường Đường sử dụng để phối chế dịch lên men dưới dạng xirô nồng độ 65%, có vai trò cung cấp cơ chất ban đầu cho quá trình lên men. Chất lượng đường sử dụng phải đảm bảo các yêu cầu sau: http://www.ebook.edu.vn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -6- GVHD: ThS. Phan Thị Bích Ngọc Thiết kế nhà máy nước giải khát lên men SVTH: Nguyễn Thị Sáng_Lớp 07H2LT Bảng 2.3. Một số chỉ tiêu chất lượng của đường. Chỉ tiêu Đường kính loại 1, (%) Đường kính loại 2, (%) Hàm lượng sacaroza ≥ 99,65 ≥ 99,45 Độ ẩm < 0,07 < 0,12 Hàm lượng chất khử < 0,15 < 0,17 Hàm lượng tro < 0,10 < 0,15 Đường dùng để sản xuất phải là đường kính trắng, với chỉ tiêu chất lượng đường như vậy thì ta có thể thu mua từ các nhà máy đường trong tỉnh và các tỉnh lân cận như Quảng Ngãi, Phú Yên. Đường chứa trong các bao PE kín, sau khi thu mua từ các nhà máy về được đưa vào bảo quản trong kho. Kho phải có bệ cách nền 0,2m để tránh trường hợp đường bị ẩm trở lại. Thời gian bảo quản không quá 1 tháng. 2.2. Chất hỗ trợ kĩ thu ật 2.2.1. Chế phẩm enzyme [4, tr 110] Nhà máy sử dụng loại Termamyl, dạng lỏng, chịu nhiệt độ cao, được sản xuất từ vi sinh vật Bacillus lichenfomis. Tên thương mại thường gặp trên thị trường là Termamyl 120L. Mục đích sử dụng: Tăng cường khả năng thủy phân tinh bột, rút ngắn thời gian thơm hóa. Đặc tính của Termamyl 120L: Có khả năng thủy phân tinh bột ở nhiệt độ rất cao 95÷100 0 C, còn ở nhiệt độ 105÷108 0 C thì chúng bị giảm hoạt tính nhưng không vô hoạt hoàn toàn. Giá trị pH hoạt động của chúng nằm trong vùng acid yếu: 5,8÷6,2. Nhà máy sử dụng chế phẩm enzyme này với tỉ lệ là 0,05% so với khối lượng ngô. http://www.ebook.edu.vn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -7- GVHD: ThS. Phan Thị Bích Ngọc Thiết kế nhà máy nước giải khát lên men SVTH: Nguyễn Thị Sáng_Lớp 07H2LT 2.2.2. Hóa chất 2.2.2.1. Acid Citric  Vai trò của acid citric: Trong sản xuất nước giải khát lên men, dùng acid citric để chuyển hóa đường saccaroza thành đường nghịch đảo trong quá trình nấu xirô, làm tăng độ ngọt chung cho xirô và chống sự hồi đường. Bảng 2.4. Chỉ tiêu của acid citric dùng trong thực phẩm (Rehm và cộng sự, 1996) [7.39]. Tên chỉ tiêu Đơn vị đo Mức qui định Hàm lượng acid citric % Không thấp hơn 99,5 Tro % Không vượt quá 0,05 Chì mg/kg Không vượt quá 10 Arsen mg/kg Không vượt qua 3 Sulphate % Không phát hiện  Bảo quản citric: Acid citric ở dạng bột, được đóng gói trong bao PE và chứa trong các thùng cactông, được bảo quản trong kho nguyên liệu của nhà máy. 2.2.2.2. CO 2  Vai trò [7, tr 67-68]: Carbon dioxide có chức năng góp phần tạo nên mùi vị đặc trưng cho sản phẩm. Ngoài ra, sự có mặt của CO 2 trong thức uống còn có tác dụng ức chế sự phát triển của nhiều nhóm vi sinh vật khác nhau, giúp kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm. CO 2 là khí không màu, không mùi và không duy trì sự cháy. Trong nhà máy để bão hòa CO 2 cho sản phẩm, người ta có thể sử dụng carbon dioxide từ 2 nguồn khác nhau: CO 2 thu hồi từ quá trình lên men ngay trong nhà máy, sau đó đưa qua hệ thống xử lý. http://www.ebook.edu.vn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -8- GVHD: ThS. Phan Thị Bích Ngọc Thiết kế nhà máy nước giải khát lên men SVTH: Nguyễn Thị Sáng_Lớp 07H2LT CO 2 thực phẩm mua từ các nhà máy Bia lân cận như: Sài Gòn – Daklak, Poster, Quảng Nam, Huda Huế.  Một số chỉ tiêu chất lượng quan trọng của CO 2 [4, tr 71]: Chỉ tiêu cảm quan: không màu, không mùi. Chỉ tiêu hóa lý: Lượng CO 2 : không nhỏ hơn 99,8%. Lượng nước không lớn hơn 0,1%.  Bảo quản CO 2 : Carbon dioxide được chứa trong các dụng cụ chuyên dụng, làm bằng thép và chịu áp lực cao. 2.2.2.3. Bột trợ lọc Diatomit  Vai trò: Làm tăng hiệu quả của quá trình lọc, làm cho dung dịch sau lên men trong hơn.  Các thông số đánh giá chất lượng của bột diatomit: - Độ thẩm thấu - Độ xốp - Tổn thất khi nung - Thành phần chất tan  Thu mua và bảo quản: Bột trợ lọc diatomit có thể đặt hàng mua ở các cơ sở trong nước, bột này chứa sẵn trong các bao chuyên dùng nên ta chỉ cần đưa vào kho bảo quản, đảm bảo khô thoáng. 2.2.2.4. NaOH [4, tr 106] Vai trò: Được sử dụng để vệ sinh máy móc, thiết bị và rửa chai.  Yêu cầu kĩ thuật: NaOH > 96% NaCl < 1,5% Fe 2 (CO) 3 < 0,2%  Thu mua và bảo quản: Có thể mua ở các cơ sở cung cấp hóa chất công nghiệp và bảo quản trong kho khô ráo, thoáng mát. 2.3. Vi sinh vật giống Giống đóng vai trò quyết định trong quá trình lên men: http://www.ebook.edu.vn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -9- GVHD: ThS. Phan Thị Bích Ngọc Thiết kế nhà máy nước giải khát lên men SVTH: Nguyễn Thị Sáng_Lớp 07H2LT Quyết định đến năng suất và hiệu suất lên men. Chất lượng sản phẩm. Ngoài ra, một giống tốt còn có tác dụng giảm vốn đầu tư cho sản xuất và giá thành sản phẩm. 2.3.1. Nấm men  Vai trò: chuyển hóa đường thành rượu, CO 2 và các sản phẩm phụ khác.  Các đặc tính cơ bản mong muốn có đối với giống nấm men [8]: Tốc độ lên men nhanh. Sử dụng đường có hiệu quả. Có khả năng chịu cồn, áp suất thẩm thấu, oxy, nhiệt độ và nồng độ CO 2 . Sản phẩm tạo ra có hương vị đặc trưng cho sản phẩm. Giống phải cho ra sản phẩm mà ta mong muốn, sản phẩm này phải có số lượng và chất lượng cao hơn các sản phẩm phụ khác. Giống phải cho năng suất sinh học cao. Năng suất sinh học quyết định cả vốn đầu tư và giá thành sản phẩm. Phải có khả năng đồng hóa các nguyên liệu rẽ tiề n và dễ kiếm. Nhà máy sử dụng chủng nấm men thuộc họ Sacharomyces minor để tiến hành lên men. Điều kiện tối ưu của chủng nấm men là lên men ở nhiệt độ 25÷30 0 C và pH = 5÷5,5. 2.3.2. Vi khuẩn Lactic  Vai trò: Nước giải khát lên men yêu cầu có một độ chua nhất định, nên việc sử dụng vi khuẩn lactic là để tạo vị chua và hương thơm cho sản phẩm.  Yêu cầu: Vi khuẩn lactic sử dụng phải có khả năng cộng sinh với nấm men và cũng cần đảm bảo được các yêu cầu chung của vi sinh vật giống. . men SVTH: Nguyễn Thị Sáng_Lớp 07H2LT Chương 1 LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT Cùng với sự phát triển của nền kinh tế nước nhà, đời sống người dân ngày càng được. triển kinh tế, xã hội, khoa học - công nghệ, môi trường, an ninh quốc phòng và giao lưu hàng hóa . giữa Daklak với các thị trường trong nước và quốc tế,