Đồ án Thiết kế phân xưởng sản xuất sữa đậu nành

Chöông 1: TOÅNG QUAN Laäp luaän kinh teá kyõ thuaät Hình 1.1: Söõa ñaäu naønh Hieän nay, taïi Vieät Nam, ngaønh coâng nghieäp ñoà uoáng phaùt trieån maïnh ñeå ñaùp öùng nhu caàu raát lôùn veà thöùc uoáng mang giaù trò dinh döôõng toát cho söùc khoeû. Ñaäu naønh laø moät loaïi haït coù giaù trò dinh döôõng raát cao: prorein ñaäu naønh ñöùng haøng ñaàu veà ñaïm nguoàn goác thöïc vaät khoâng chæ veà haøm löôïng protein cao maø caû veà chaát löôïng protein. Bôûi vì protein ñaäu naønh deã tan trong nöôùc vaø chöùa nhieàu acid amin khoâng thay theá nhö lysin, tryptophan. Tröø methionine vaø cystein hôi thaáp, caùc acid amin khaùc cuûa ñaäu naønh coù thaønh phaàn gioáng thòt. Maët khaùc, ñaäu naønh laïi laø moät loaïi caây raát deã troàng. Do ñoù, töø raát laâu, con ngöôøi ñaõ khai thaùc nhöõng ích lôïi do noù mang laïi baèng caùch taïo ra raát nhieàu daïng thöïc phaåm khaùc nhau töø ñaäu naønh nhö ñaäu phuï, nöôùc töông, chao, daàu ñaäu naønh, boät ñaäu naønh, söõa ñaäu naønh,… Söõa ñaäu naønh laø saûn phaåm thu ñöôïc töø quaù trình naáu dòch söõa ñaäu (töùc dung dòch thu ñöôïc töø khi tieán haønh trích ly haït ñaäu naønh). Ñaây laø daïng nhuõ töông coù maøu traéng ñuïc nhö söõa boø. Theo phöông phaùp truyeàn thoáng, söõa ñaäu naønh thöôøng ñöôïc cheá bieán baèng caùch ngaâm ñaäu naønh trong nöôùc roài taùch voû, sau ñoù tieán haønh nghieàn öôùt vaø loïc qua vaûi ñeå thu dòch söõa ñaäu ñem naáu. Tuy nhieân, dung dòch thu ñöôïc coù muøi ñaäu. Hieän nay, ôû quy moâ coâng nghieäp, chuùng ta coù theå loaïi trieät ñeå caùc muøi gaây khoù chòu vaø taïo ra nhöõng saûn phaåm söõa ñaäu naønh coù chaát löôïng toát hôn vaø mang giaù trò dinh döôõng cao hôn. Nguyeân lieäu Ñaäu naønh Haït ñaäu naønh Tính chaát vaät lyù vaø hình thaùi cuûa ñaäu naønh Hình 1.2 : Haït ñaäu naønh Hình daïng: töø troøn tôùi thon daøi vaø deït. Maøu saéc : vaøng, xanh, naâu hoaëc ñen. Kích thöôùc : 18 – 20 gram/100 haït. Caáu truùc Haït ñaäu naønh goàm 3 thaønh phaàn laø voû haït, phoâi, töû ñieäp. Voû: chieám khoaûng 8% khoái löôïng haït, laø lôùp ngoaøi cuøng, thöôøng coù maøu vaøng hay maøu traéng. Voû baûo veä phoâi maàm choáng laïi naám vaø vi khuaån. Phoâi: chieám 2% khoái löôïng haït, laø reã maàm - phaàn sinh tröôûng cuûa haït khi haït leân maàm. Töû ñieäp: goàm hai laù maàm tích tröõ döôõng lieäu cuûa haït, chieám phaàn lôùn khoái löôïng haït (khoaûng 90%), chöùa haàu heát chaát ñaïm vaø chaát beùo cuûa haït. Thaønh phaàn hoaù hoïc Haït ñaäu naønh caáu taïo töø caùc thaønh phaàn chính goàm protein, lipid, glucid. Ngoaøi ra, haït ñaäu naønh coøn chöùa nöôùc, caùc vitamin (A, B1, B2, B5, B6, B12, PP, C, E) vaø tro (chieám khoaûng 4,6% troïng löôïng haït öôùt). Tuøy theo gioáng, ñaát ñai, khí haäu troàng troït vaø ñieàu kieän, phöông phaùp thu hoaïch, baûo quaûn, haøm löôïng caùc chaát coù trong haït ñaäu naønh seõ coù söï bieán ñoåi. Baûng 1.1: Thaønh phaàn hoaù hoïc trong haït ñaäu naønh Thaønh phaàn Tyû leä khoái löôïng Tyû leä phaàn traêm (%) Protein Nx6.25 Lipid Cacbohydrate Tro Laù maàm 90 43 23 43 5 Voû 8 9 1 86 4.3 Truï döôùi laù maàm 2 41 11 43 4.4 Nguyeân haït 100 40 20 35 4.9 Protein (40%) : thaønh phaàn chính globulin (pI = 4.2 – 4.6) Baûng 1.2: Thaønh phaàn protein ñaäu naønh Phaân ñoaïn (S) Haøm löôïng (%) Thaønh phaàn Phaân töû löôïng (Da) 2 15 Chaát öùc cheá trypsin 8000 - 20000 7 35 ß – conglicinine ß – amylase Lipoxygenase Hemagglutinin 150000 62000 102000 110000 11 40 Glycinin 320000 - 350000 15 10 600000 Baûng 1. 3: Thaønh phaàn amino acid coù trong protein ñaäu naønh Amino acid Haøm löôïng aa (g/100 g protein) Isoleucine Leucine Lysine Methionine Cystine Phenylalanine Tyrosine Threonine Tryptophan Valine 4.54 7.78 6.38 1.26 1.33 4.94 3.14 3.86 1.28 4.80 Ñaäu naønh cuõng nhö taát caû caùc haït khaùc ñeàu chöùa enzyme caàn thieát cho quaù trình naûy maàm. Veà maët coâng ngheä thì enzyme quan troïng cuûa ñaäu naønh laø lipoxygenase , ñöôïc bieát ñeán laø lipoxydase. Enzyme naøy xuùc taùc cho phaûn öùng oxy hoaù acid beùo khoâng baõo hoaø bôûi O2, gaây muøi hoâi cho ñaäu naønh. Enzyme urease cuõng thöôøng ñöôïc ñeà caäp tôùi trong saûn xuaát protein ñaäu naønh nhöng veà maët coâng ngheä thì noù khoâng ñoùng vai troø quan troïng. Lipid (20%) : triglyceride (96%), phospholipids _ chaát nhuõ hoaù lecithin (2%), caùc chaát choáng oxy hoaùù_ tocopherol vaø sterol (1.6%), acid beùo töï do (0.5%), vaø moät löôïng nhoû carotenoid Baûng 1.4: Thaønh phaàn acid beùo trong ñaäu naønh Acid beùo Kyù hieäu % khoái löôïng LauricMyristicPalmiticStearicOleicLinoleicLinolenic 12:014:016:018:018:118:218:3 4.54.511.62.521.152.47.1 Carbohydrate (30%) : goàm 2 nhoùm Ñöôøng tan (10%) : sucrose 5%, stachyose 4%, raffinose 1% Chaát xô khoâng tan (20%) : hoãn hôïp polysaccharide vaø daãn xuaát cuûa chuùng, chuû yeáu laø cellulose, hemicellulose vaø caùc hôïp chaát cuûa acid pectic Khoaùng : chieám tyû leä raát thaáp (5%) goàm K, Ca, Mg, Fe, Zn, Cu… Vitamin : Niacin, Inositol, Axit tantothenic, Thiamine, Riboflavin, Pyridoxine, Biotin… Nöôùc Nöôùc laø thaønh phaàn chuû yeáu trong söõa ñaäu naønh, thaønh phaàn vaø tính chaát cuûa nöôùc seõ aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán chaát löôïng saûn phaåm. Baûng chæ tieâu veà nöôùc [TCVN 5501-91] Baûng1.5 chæ tieâu lyù, hoùa hoïc ñoái vôùi nöôùc duøng trong saûn xuaát baùnh Teân chaát Haøm luôïng Amoniac (NH3) < 5,0mg/l Nitrit ( -NO2 ) 0,0 Muoái aên NaCl 70,0 ¸ 100,0mg/l Chì (Pb) < 0,1mg/l Chaát höõu cô 0,5 ¸ 2,0mg/l Ñoàng ( Cu) 3,0mg/l Keõm (Zn) 5.0mg/l Saét (Fe) 0,3 ¸ 0,5mg/l Asen (As) < 0,05mg/l Flo (F) 0,7mg/l Iot (I) 5,0 ¸ 7,0g/l Baûng1.6 Chæ tieâu vi sinh cuûa nöôùc duøng trong saûn xuaát söõa ñaäu naønh Loaïi vi sinh vaät Soá löôïng Vi sinh vaät hieáu khí trong 1 ml nöôùc < 100 (khuaån laïc) Vi sinh vaät kî khí trong 1 ml nöôùc 0 Vi khuaån E.Coli trong 1 lít nöôùc < 20 (khuaån laïc) Vi khuaån gaây beänh lò hoaëc thöông haøn 0 Tröùng giun saùn 0 ( tröùng) Ñöôøng Ñöôøng ñöôïc boå sung vaøo söõa ñaäu naønh ngoaøi muïc ñích cung caáp naêng löôïng coøn coù taùc duïng ñieàu vò vaø taêng muøi thôm cho saûn phaåm. Loaïi ñöôøng thöôøng ñöôïc söû duïng laø ñöôøng saccharose daïng keát tinh (ñöôøng tinh luyeän) Phuï gia NaHCO3: Laø chaát boät traéng coù tính kieàm, tan trong nöôùc. NaHCO3 ñöôïc duøng ñeå taêng khaû naêng tröông nôû, khöû muøi, laøm giaûm muøi haêng cuûa ñaäu vaø laøm taêng khaû naêng trích ly protein. Haøm löôïng NaHCO3 söû duïng trong thöùc uoáng ñöôïc giôùi haïn bôûi GMP Kali sorbat: Laø muoái cuûa kali vôùi acid sorbic, coù daïng boät hoaëc daïng haït maøu traéng vaø tan nhieàu trong nöôùc, khoâng ñoäc ñoái vôùi cô theå con ngöôøi, khoâng gaây muøi vò laï aûnh höôûng ñeán chaát löôïng saûn phaåm. Kali sorbat öùc cheá maïnh naám men vaø naám moác nhöng laïi ít taùc duïng ñeán vi khuaån. Haøm löôïng Kali sorbat cho pheùp söû duïng trong ñoà uoáng laø 1000ppm CMC: Daïng maøu traéng, coù tính huùt aåm, deã phaân taùn trong nöôùc vaø röôïu, chuû yeáu ñöôïc duøng ñeå ñieàu chænh ñoä nhôùt cuûa saûn phaåm maø khoâng taïo gel. Möùc ñoä söû duïng cuûa CMC laø 0,05 ñeán 0,5% treân toaøn boä saûn phaåm Söõa ñaäu naønh Caùc chæ tieâu ñaùnh giaù saûn phaåm söõa ñaäu naønh theo tieâu chuaån SDA cuûa Myõ Chæ tieâu hoùa lyù Tæ leä giöõa ñaäu naønh vaø nöôùc trong quaù trình saûn xuaát söõa ñaäu naønh coù theå thay ñoåi töø 1:5 ñeán 1:10, söï thay ñoåi naøy seõ aûnh höôûng ñeán thaønh phaàn vaø chaát löôïng cuûa söõa. Baûng 1.7: Tæ leä giöõa ñaäu naønh vaø nöôùc aûnh höôûng tôùi thaønh phaàn cuûa söõa (khoâng keøm Saccharose) Tæ leä Ñaäu : Nöôùc Toång haøm löôïng chaát khoâ (%) Protein (%) Chaát beùo (%) Carbohydrate (%) Tro (%) 1 : 5 9.2 4.5 2.4 1.8 0.48 1 : 6 8.7 4.2 2.2 1.9 0.44 1 : 7 7.9 3.8 1.9 1.8 0.39 1 : 8 7.2 3.4 1.7 1.7 0.35 1 : 9 6.3 2.9 1.5 1.6 0.30 1 : 10 5.6 2.6 1.4 1.3 0.27 Chæ tieâu visinh Trong saûn phaåm söõa ñaäu naønh phaûi: Khoâng ñöôïc coù söï coù maët cuûa caùc vi khuaån sau: Staphylococcus aureus, Salmonella enteropathogenic, Esherichia coli, Vibrio parahemolyticus, Listeria monocytogenes, Campylobacter jejuni. Khoâng ñöôïc coù söï coù maët cuûa Yersinia enterocolitica. Soá teá baøo vi sinh vaät khoâng ñöôïc lôùn hôn 20.000 cfu/g. Trong maãu kieåm tra, khoâng coù söï xuaát hieän cuûa Coliform. Chæ tieâu hoùa sinh Caùc pheùp thöû hoaït tính cuûa enzyme voâ hoaït trypsine vaø lipoxygenase cho keát quaû aâm tính Chæ tieâu caûm quan Traïng thaùi : Dung dòch ñoàng nhaát, khoâng taùch lôùp Maøu saéc : Ñoái vôùi söõa ñaäu naønh maø trong quy trình boû qua quaù trình taùch voû, saûn phaåm coù maøu vaøng nhaït, ngöôïc laïi, neáu coù quaù trình taùch voû, söõa phaûi coù maøu traéng ñuïc ñaëc tröng cuûa söõa Muøi : Thôm, eâm dòu ñaëc tröng cuûa söõa ñaäu naønh, coù theå coù theâm muøi boå sung vaøo saûn phaåm, nhöng muøi ñaäu khoâng ñöôïc quaù nhieàu Vò : Ngoït, khoâng coù vò ñaéng Bao bì Bao bì phaûi ñöôïc kieåm tra chaát löôïng vaø röûa saïch tröôùc khi ñöa vaø söû duïng Bao bì phaûi theå hieän ñaày ñuû thoâng tin caàn thieát theå hieän baûn chaát cuûa saûn phaåm, ñôn vò saûn xuaát, höôùng daãn söû duïng, thôøi haïn söû duïng… Saûn phaåm söõa ñaäu naønh thöông maïi vaø nhöõng saûn phaåm coù lieân quan ñöôïc phaân loaïi theo thaønh phaàn cuûa chuùng nhö sau: Söõa ñaäu naønh truyeàn thoáng : ñöôïc laøm töø dòch chieát cuûa toaøn haït ñaäu, tyû leä nöôùc : ñaäu = 1 : 5, chöùa xaáp xæ 4% protein. Söõa ñaäu naønh loaïi gioáng söõa : coù caáu taïo gaàn gioáng vôùi söõa boø, tyû leä nöôùc : ñaäu =1:7, chöùa 3.5% protein, hôi ngoït , coù theâm daàu vaø muoái, coù theå gioáng muøi vò cuûa söõa. Thöùc uoáng ñaäu : coù vò ngoït vaø muøi thôm, chöùa khoaûng 1%protein, tyû leä ñaäu : nöôùc = 1 : 20. Saûn phaåm leân men : laø nhöõng saûn phaåm sau khi leân men lactic hoaëc acid hoaù vôùi acid lactic. Daïng phoái troän : laø hoãn hôïp giöõa söõa ñaäu naønh vôùi rau quaû hoaëc söõa boø. Thaønh phaàn vaø giaù trò dinh döôõng cuûa söõa ñaäu naønh ôû Chaâu AÂu : khoâng coù cholesterol, vaø coù maët acid beùo khoâng baõo hoaø ña. Baûng 1.8: So saùnh söõa ñaäu naønh vaø söõa boø veà giaù trò dinh döôõng Giaù trò dinh döôõng trong 100gram Söõa boø Söõa ñaäu naønh Söõa nguyeân Söõa gaày Protein Chaát beùo Carbohydrate Naêng löôïng 3.4g 3.5g 4.6g 269kJ (64kcal) 3.5g 1.5g 5.4g 208kJ (49kcal) 3.6g 2.3g 3.4g 204kJ (49kcal) Cholesterol 10mg 5mg 0 Lactose 4.6g 5.4g 0 Thaønh phaàn acid beùo Acid beùo baõo hoaø Acid beùo khoâng baõo hoaø ña Acid beùo khoâng baõo hoaø dôn 63.5% 3.0% 33.5% 63.5% 3.0% 33.5% 14.0% 63.5% 21.6% Hình 1.3: Moät soá saûn phaåm söõa ñaäu naønh treân thò tröôøng 4. Ñòa ñieåm xaây döïng phaân xöôûng Nguyeân taéc löïa choïn : Gaàn maïng löôùi giao thoâng Phaûi naèm trong vuøng qui hoaïch cuûa trung öông vaø ñòa phöông, Nôi khí haäu thôøi tieát thuaän lôïi. Gaàn thò tröôøng tieâu thuï Gaàn nguoàn ñieän nöôùc Coù ñuû dieän tích ñeå xaây döïng caùc coâng trình hieän höõu phuø hôïp maët baèng nhaø maùy vaø coù khu döï tröõ ñeå xaây döïng trong töông lai Phaân xöôûng saûn xuaát söõa ñaäu naønh ñöôïc choïn xaây döïng taïi khu coâng nghieäp Long Thaønh, tænh Ñoàng Nai. Vò trí: naèm treân quoác loä 51, xaõ An Phöôùc, huyeän Long Thaønh, tænh Ñoàng Nai Coù ñieàu kieän thuaän lôïi ñeå xaây döïng phaân xöôûng nhö: Coù vò trí thuaän lôïi: + Caùch trung taâm thaønh phoá Hoà Chí Minh 44km, khi ñöôøng cao toác thaønh phoá Hoà Chí Minh – Long Thaønh – Daàu Giaây hoaøn thaønh thì khoaûng caùch naøy chæ coøn 23km + Caùch trung taâm thaønh phoá Bieân Hoøa 20km + Caùch caûng Goø Daàu 23km + Caùch caûng Saøi Goøn 48km + Caùch caûng Phuù Myõ 25km + Caùch caûng Vuõng Taøu 63km + Caùch saân bay Taân Sôn Nhaát 32km + Caùch saân bay Long Thaønh 11k Thoå nhöôõng: + Ñoä cao trung bình so vôùi maët bieån: 28m + Cöôøng ñoä chòu taûi cuûa ñaát: 1,5 – 2,5 kg/cm2 Khí haäu: + Nhieät ñoä trung bình naêm: 25 – 260C + Ñoä aåm trung bình naêm: 78 – 84% + Löôïng möa trung bình naêm: 1800 – 1900mm Nguoàn ñieän: löôùi ñieän quoác gia töø nhaø maùy nhieät ñieän Phuù Myõ, thuyû ñieän Ña Mi – Haøm Thuaän vaø traïm bieán aùp Long Bình 220/110 kV ñaûm baûo cung caáp ñieän oån ñònh cho caùc nhaø maùy trong khu coâng nghieäp Long Thaønh. Thoâng qua 2 traïm bieán theá 63MVA, ñieän haï theá 22kV ñöôïc keùo ñeán töôøng raøo töøng nhaø maùy Nguoàn nöôùc: laáy töø nhaø maùy nöôùc Thieän Taân, naêng suaát 30000m3/ngaøy Xöû lyù nöôùc thaûi: coù nhaø maùy xöû lyù nöôùc thaûi naêng suaát 12000 m3/ngaøy Heä thoáng ñöôøng oáng thu gom nöôùc thaûi ñöôïc thieát keá rieâng reõ vôùi heä thoáng thoaùt nöôùc möa vaø ñöôïc keùo ñeán saùt töôøng raøo caùc nhaø maùy, ñaûm baûo thu gom toaøn boä nöôùc thaûi trong khu coâng nghieäp ñeå daãn veà nhaø maùy xöû lyù nöôùc thaûi Ñöôøng giao thoâng noäi khu: traûi beâ toâng nhöïa taûi troïng H30, ñöôøng chính roäng 19m vaø 15m, coù væa heø roäng raõi cho ngöôøi ñi boä, coù ñeøn chieáu saùng, caây xanh, thaûm coû Ñöôøng oáng thoaùt nöôùc möa ñöôøng kính 800 – 1000mm, xaây döïng 2 beân truïc ñöôøng giao thoâng noäi khu Phöông tieän thoâng tin lieân laïc: ñaùp öùng ñaày ñuû nhu caàu lieân laïc trong nöôùc vaø quoác teá: toång ñaøi ñieän töû töï ñoäng, ñöôøng truyeàn internet toác ñoä cao do VDC cung caáp, caùc dòch vuï böu ñieän khaùc Caùc dòch vuï hoã trôï cho doanh nghieäp: taøi chính, ngaân haøng, thöông maïi; thuû tuïc haønh chính thuaän tieän, nhanh choùng, dòch vuï “moät cöûa” Caùc tieän ích khaùc: xaây döïng khu nhaø ôû cho 40000 coâng nhaân, coù choã ôû cho chuyeân gia, coù chôï, sieâu thò, coâng vieân caây xanh, coâng vieân nöôùc Löïc löôïng lao ñoäng: Daân soá Ñoàng Nai laø 2 trieäu ngöôøi, 70% daân soá döôùi 35 tuoåi Caùc loaïi chi phí: + Giaù ñieän: 890 VND/KWh + Giaù nöôùc: 4.400 VND/m3 + Giaù xöû lyù nöôùc thaûi: 1.000 VND/m3 + Phí quaûn lyù khu coâng nghieäp: 0,2 USD/m2/ naêm + Giaù thueâ ñaát vaø söû duïng cô sôû haï taàng: < 2,05 USD/m2/ naêm (traû haèng naêm)