Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa Trân châu

Đồ án môn học Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu
MỤC LỤC
Lời mở đầu 4
Chương 1 5
LẬP LUẬN KINH TẾ 5
2.2 Qui trình công nghệ sản xuất trà sữa trân châu 16
2.2.1 Nấu syrup 17
2.2.2 Làm nguội 18
2.2.3 Hoàn nguyên sữa 19
2.2.4 Trích ly trà 20
2.2.5 Phối trộn 20
2.2.6 Lọc 20
2.2.7 Rót và đóng chai 20
2.2.8 Tiệt trùng 20
2.3 Sản phẩm trà sữa trân châu 21
3.3 Tính cân bằng vật chất cho 1 ngày sản xuất 23
Chương 4 24
LỰA CHỌN THIẾT BỊ CHÍNH 24
4.5 Thiết bị làm nguội 30
4.7 Thiết bị rót bao bì và đóng nắp 33
4.9 Tổng kết các thiết bị trong phân xưởng 35
Chương 5 38
TÍNH NỒI HƠI -ĐIỆN-NƯỚC 38
5.1 Tính hơi và chọn nồi hơi 38
5.1.1 Quá trình nấu syrup 38
5.1.2 Quá trình tiệt trùng 38
5.2 Tính toán điện 39
5.2.1Tính điện động lực: điện vận hành thiết bị 39
5.3 Tính toán nước dùng trong sản xuất 39
5.3.1 Nước công nghệ dùng trong quy trình sản xuất: 39
5.3.2 Nước vệ sinh thiết bị, nước vệ sinh nhà máy, nước sinh hoạt, nước dùng cho công nhân 40

Chương 6 41
GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 1
Đồ án môn học Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu
BỐ TRÍ MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT 41
6.1 Tính diện tích thiết bị 41
6.2 Tính diện tích kho chứa nguyên liệu, bao bì và sản phẩm 41
6.3 Tổng diện tích mặt bằng 42
MỤC LỤC BẢNG
MỤC LỤC BẢNG 2
Bảng 2.1: Chỉ tiêu cảm quan của sữa bột gầy 10
Bảng 2.2: Các chỉ tiêu hóa lý của sữa bột gầy 10
Bảng 2.3: Hàm lượng kim loại nặng trong sữa bột gầy 10
GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 2
Đồ án môn học Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu
Bảng 2.4: Hình dạng bên ngoài của trân châu 11
Bảng 2.5: Tiêu chuẩn hóa lý của trân châu 11
Bảng 2.6: Tiêu chuẩn vi sinh 12
Bảng 2.7 : Bảng tiêu chuẩn trà đen (TCVN 1457-83) sử dụng để kiểm tra chất lượng trà khi nhập nguyên
liệu 12
Bảng 2.8: Bảng tiêu chuẩn trà đen (TCVN 1457-83) sử dụng để kiểm tra chất lượng trà khi nhập nguyên
liệu 13
Bảng 2.9: Chỉ tiêu hóa lý cuả đường saccharose 14
Bảng 2.11: Các chỉ tiêu của nước dùng trong sản xuất 14
Bảng 2.11: Chỉ tiêu cảm quan sản phẩm trà sữa trân châu 21
Bảng 2.12: Chỉ tiêu hóa học sản phẩm trà sữa trân châu 21
Bảng 3.1: Các thông số của nguyên liệu trà, sữa 21
Bảng 3.3 Thông số quá trình trích ly trà 22
Bảng 3.4: Bảng tổng kết tính cân bằng vật chất cho 1 ngày sản xuất 23
Bảng 4.1: Thông số thiết bị trích ly trà 25
Bảng 4.2: Thông số công nghệ của thiết bị lọc trà 27

Bảng 4.3: Thông số thiết bị hoàn nguyên sữa 28
Bảng 4.4: Thông số kĩ thuật thiết bị nấu syrup 30
Bảng 4.5: Thông số thiết bị làm nguội 31
Bảng 4.6: Thông số thiết bị phối trộn 33
Bảng 4.7: Thông số thiết bị rót và đóng nắp 34
Bảng 4.8: Thông số công nghệ thiết bị tiệt trùng 35
Bảng 4.9 Tổng kết các thiết bị trong phân xưởng 35
Bảng 4.10: Phân bố thời gian làm việc của các thiết bị và bố trí công nhân trong 1 ca sản xuất 37
Bảng 5.1: Thông số nồi hơi 39
Bảng 5.2: Công suất điện của các thiết bị chính trong nhà máy 39
Bảng 6.1: Kích thước thiết bị sử dụng trong qui trình 41
Bảng 6.2: Bảng tổng kết nguyên liệu trong 1 ngày 41
MỤC LỤC HÌNH
Hình 1.1: Sản phẩm trà sữa trên thị trường 6
Hình1.2: Bản đồ qui hoạch chung 7
Hình 2.1: Trân châu 11
Hình 2.2: Trà đen 12
GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 3
Đồ án môn học Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu
Hình 2.3: Qui trình công nghệ sản xuất trà sữa trân châu 17
Hình 2.1: Thiết bị nấu syrup 18
Hình 2.2: Nguyên lý làm việc của thiết bị dạng bản mỏng 19
Hình 4.1 Thiết bị trích ly trà 25
Hình 4.2 Khung và bản 26
Hình 4.3: Thiết bị lọc khung bản 27
Hình 4.4 Thiết bị hoàn nguyên sữa 28
Hình 4.5: Bảng vẽ thiết bị hoàn nguyên sữa 29
Hình4.6: Thiết bị nấu syrup 30
Hình 4.7: Thiết bị làm nguội 31
Hình 4.8 Bản vẽ thiết bị làm nguội 32

Hình 4.10 Thiết bị rót và đóng nắp 34
Hình 4.11: Thiết bị tiệt trùng Hydrolock 35
Lời mở đầu
Ngành công nghiệp nước giải khát phát triển mạnh nhằm đáp ứng nhu cầu của người dân
về những sản phẩm nước giải khát mang lại giá trị dinh dưỡng cao, và đảm bảo vệ sinh an toàn
thực phẩm.
Vì vậy, ngoài các sản phẩm nước ngọt có gas thông dụng các loại nước uống có nguồn
gốc thiên nhiên đang càng ngày được yêu thích tại Việt Nam.
Trà sữa trân châu là một loại thức uống bổ dưỡng có nguồn gốc từ Đài Loan, làm từ trà
trộn với sữa và hạt trân châu làm từ bột sắn hay các loại thạch trái cây. Uống nước trà giúp tăng
cường hoạt động của hệ thần kinh, gây hưng phấn, sảng khoái, xua tan mệt mỏi và sản phẩm có
GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 4
Đồ án môn học Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu
chứa các chất có hoạt tính chống oxi hóa. Sữa có giá trị dinh dưỡng cao vì có hàm lượng protein
cao, tỉ lệ cân đối các acid amin không thay thế.
Thời gian gần đây trà sữa đã trở thành món “ruột” của các bạn trẻ vì hương vị mới lạ của
loại thức uống này. Do đó, nhiều quán trà sữa mở ra trong thành phố và các tỉnh nhưng chất
lượng thì ít được quan tâm.
Đáp ứng nhu cầu của thị trường sản phẩm trà sữa trân châu đóng chai ra đời mang lại tính
tiện dụng, tiết kiệm thời gian, giá cả hợp lý và đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm.
Chương 1
LẬP LUẬN KINH TẾ
1.1 Giới thiệu
Trà trân châu hay trà sữa trân châu có “quê quán” từ Đài Loan. Nó là một thứ nước giải khát
chế biến từ lá chè trộn với các hạt trân châu làm từ bột sắn. Khi trà sữa trân châu được giới thiệu
vào các nước châu Á, nó có tiếng Anh là “bubble tea”.
Trà trân châu bắt nguồn từ Đài Loan vào đầu thập niên 1980. Nancy Yang, một chủ quán trà
người Đài Loan đã thử thêm trái cây, sirô, khoai lang tẩm đường, và trân châu vào trà sữa. Mặc
dù thức uống này lúc đầu không phổ biến, nhưng một số đài truyền hình Nhật Bản đã khiến các
GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 5

Đồ án môn học Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu
doanh nhân chú ý. Vào thập niên 1990, trà trân châu trở nên nổi tiếng ở hầu hết các nước Đông
Nam Á.
Trà trân châu ở nhiều nước có các tên gọi khác nhau như black pearl tea, black pearl iced tea,
boba drink, boba milk tea (bōbà nǎichá), 'large balls' milk tea, bubble milk tea, milk pearl tea,
pearl iced tea, pearl milk tea (zhēnzhū nǎichá) Putonghua, pearl sago tea, tapioca, pearl tea,
tapioca drink, tapioca tea
1.2 Lựa chọn sản phẩm
Hiện nay trên thị trường Việt Nam các loại thức uống có pha sữa có những dạng sản phẩm.
Công ty Nước giải khát Kirin Acecook VN đã chính thức giới thiệu loại thức uống thiên nhiên
pha sữa mang tên Latte. Đây là loại thức uống hoàn toàn mới tại thị trường VN. Năng suất sản
xuất 400.000 thùng/tháng với tổng vốn đầu tư thiết bị là 23 triệu USD.
Hình 1.1: Sản phẩm trà sữa trên thị trường
Tuy nhiên trà sữa trân châu đóng chai sản xuất ở qui mô công nghiệp thì vẫn chưa xuất hiện.
Cùng với ưu điểm của sản phẩm ở dạng chai nên dễ vận chuyển, phân phối, bảo quản, thuận tiện
khi sử dụng. Nên đồ án đã chọn năng suất thiết kế ban đầu là 200.000 thùng/ tháng (thùng 12 chai
450 ml) để bước đầu thăm dò thị trường và có thể mở rộng khi nhu cầu thị trường tăng lên.
1.3 Địa điểm xây dựng nhà máy
Khu Công nghiệp Tân Tạo
GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 6
Đồ án môn học Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu
Hình1.2: Bản đồ qui hoạch chung
Hồ sơ pháp lý
Khu công nghiệp Tân Tạo là một trong những khu công nghiệp tập trung đầu tiên của thành
phố Hồ Chí Minh được thành lập theo Quyết định số 906/TTg ngày 30/11/1996 (Khu Hiện hữu)
và Quyết định số 752/QĐ - TTg ngày 16/08/2000 (Khu Mở rộng ) của Thủ tướng Chính phủ.
Thời gian hoạt động: 50 năm
Khu hiện hữu: bắt đầu từ năm 1997
GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 7
Đồ án môn học Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu

Khu mở rộng: bắt đầu từ năm 2000
Vị trí địa lý
Khu công nghiệp Tân Tạo tọa lạc phía tây nam thành phố, thuộc xã Tân Tạo, huyện Bình
Chánh với chiều dài mặt tiền 3,5km chạy dọc theo Quốc lộ 1A. Đây là con đường huyết mạch nối
từ Nam ra Bắc, đi về các tỉnh miền Tây Nam Bộ, hiện nay đang được mở rộng 60m. Là địa điểm
đầu mối quan trọng cho việc phát triển kinh tế, giao thông của các tỉnh miền Tây, gần khu dân cư,
lực lượng lao động tại chỗ dồi dào và có thể cung cấp nơi ăn ở cho CBCNV cũng như việc phát
triển Trung tâm công nghiệp và thương mại của Thành phố.
Cách trung tâm Thành phố Hồ Chí Minh khoảng 12 km.
Cách sân bay Tân Sơn Nhất khoảng 12 km.
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
GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 8
Đồ án môn học Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu
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 m
3
/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 m
3
/ngày đêm
Giá thuê đất: 210 – 250 USD/m
2
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/m
3
(giá đã bao gồm VAT).
Phí xử lý nước thải: 0,2 USD/m
3
.
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
GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 9
Đồ án môn học Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu
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
GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 10
Đồ án môn học Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa 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
GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 11
Đồ án môn học Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu
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
GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 12
Đồ án môn học Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu
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
32
1,0
4-8
7,5 7
9,0
1,8
0,001
0,2
16,5
3
GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 13
Đồ án môn học Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu
FBOP
BPS
11. Hàm lượng bụi, %, không lớn hơn
OP, P, PS
FBOP, BPS
F
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
GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 14

Đồ án môn học Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu
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
GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 15
Đồ án môn học Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu
(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
GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 16
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
Đồ án môn học Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu
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 60
0
C 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 100
o
C. 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 35
0
C. Nồng độ syrup sau
khi nấu khoảng 35
0
Bx.
GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 17

Đồ án môn học Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu
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 35
0
C 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.
GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 18
Đồ án môn học Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu
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
GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 19
Đồ án môn học Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu
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 80-100
0
C, 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 121
0
C, thời gian
20 phút.
GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 20
Đồ án môn học Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu
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 10
2
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
GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 21
Đồ án môn học Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu
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 (f
1
) 1 Tổn thất do thiết bị trích ly
Lọc trà (f
2
) 0.5 Tổn thất do dính vải lọc
Hoàn nguyên
sữa (f
3
) 1
Tổn thất do đường ống từ thiết bị hoàn nguyên đến phối
trộn
Nấu syrup (f
4
) 1
Tổn thất do đường ống từ thiết bị nấu đến phối trộn và bay
hơi nước trong khi nấu syrup
Phối trộn (f
5
) 0.5 Tổn thất do đường ống từ thiết bị phối trộn đến tót bao bì
Rót bao bì (f
6
) 1 Tổn thất trong quá trình rót

Tiệt trùng (f
7
) 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:
M
ck1
= 100*32/100 = 32 (kg)
Khối lượng chất khô sau quá trình trích ly trà:
M
ck2
= M
ck1
*65.5/100 = 32*65.5/100 = 20.96 (kg)
Khối lượng dịch trích thu được sau quá trình trích ly:
M
dd trà
= M
ck2
*(1-f
1
/100)*100/6 =345.84 (kg)
3.2.2 Khối lượng dịch trà thu được sau quá trình lọc trà
GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 22
Đồ án môn học Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu
M
dd lọc
= M
dd trà

*(1-f
2
/100) = 345.84*99.5/100 = 344.1108 (kg)
3.2.3 Khối lượng sữa thu được sau quá trình hoàn nguyên
M
sữa
= (1000+M
nước 1
)*(1-f
3
/100) = (1000+2000)*99/100 = 2970 (kg)
M
nước 1
: khối lượng nước dùng để hoàn nguyên sữa (kg)
3.2.4 Khối lượng syrup thu được sau quá trình nấu syrup
M
syrup
= (500+M
nước 2
)*(1-f
4
/100) = (500+1000)*99/100 = 1485 (kg)
M
nước 2
: khối lượng nước dùng để nấu syrup
3.2.5 Khối lượng dung dịch trà sữa sau khi phối trộn
M
trà sữa
= (M
dd lọc

+ M
sữa
+ M
syrup
)*(1-f
5
/100)
= (344.1108+2970+1485)*99.5/100 = 4775.115 (kg)
3.2.6 Khối lượng dịch trà sữa sau khi rót bao bì
M
Sau rót bao bì
= (M
trà sữa
+ M
trân châu
)*(1-f
6
/100)
= (4775.115+450)*99/100 = 5172.864 (kg)
3.2.7 Khối lượng trà sữa sau khi tiệt trùng
M
sản phẩm
= M
Sau rót bao bì
*(1-f
7
/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
GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 23
Đồ án môn học Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu
Dịch sữa kg 2970 21757.3
Chương 4
LỰA CHỌN THIẾT BỊ CHÍNH
4.1 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.
GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 24
Đồ án môn học Thiết kế phân xưởng sản xuất trà sữa trân châu
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 - 100

0
C
- 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 40-100
0
C Năng suất 400 kg/mẻ
Động cơ 18+18 Kw Hãng sản xuất Sunny Machinery Technology
Co., Lt China
GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 25