Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất nước tương lên men năng suất 5500 tấn/năm

Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất nước tương lên men năng suất 5500 tấn/năm

MỤC LỤC
MỤC LỤC............................................................................................................................1
MỞ ĐẦU.........................................................................................................................3
Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ......................................................................................4
1.1. Sự cần thiết của việc đầu tư :.................................................................................4
1.2. Phương án sản xuất :................................................................................................5
1.3. Cơ sở kinh tế kỹ thuật:...........................................................................................5
Chương 2: TỔNG QUAN...................................................................................................5
2.1 Tổng quan về sản phẩm..........................................................................................5
2.1.1 Giới thiệu sản phẩm..............................................................................................5
2.1.2 Thành phần hóa học của nước tương.....................................................................6
2.2. Tổng quan nguyên liệu..............................................................................................6
2.2.1 Bánh dầu .................................................................................................................6
2.2.2 Nấm mốc Aspergillue oryzea...............................................................................7
2.2.3 Enzym protease......................................................................................................8
2.2.4 Nước ......................................................................................................................8
2.2.5 Muối.......................................................................................................................9
2.2.5 Đường RE..............................................................................................................9
2.2.6 Caramel................................................................................................................10
2.2.8 ACID CITRIC......................................................................................................11
2.2.9 Chất trợ lắng........................................................................................................12
Chương 3: DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ........................................................................13
3.1 QUY TRÌNH SẢN XUẤT [1] ................................................................................13
3.2 Thuyết minh quy trình công nghệ:[1],[2]..............................................................14
3.2.1 Quá trình xay:.........................................................................................................14
3.2.3 Hấp......................................................................................................................15
3.2.4 Nuôi môć ...............................................................................................................16
3.2.5 Thuy
̉ phân...............................................................................................................16

3.2.6 Ủ...........................................................................................................................17
3.2.7 Loc̣ thô..................................................................................................................18
3.2.9 Lắng I...................................................................................................................19
3.2.10 Thanh trùng 2.......................................................................................................20
3.2.11 Lắng II ..............................................................................................................20
3.2.12 Lọc tinh...............................................................................................................20
3.2.13 Chiết rót, dán nhãn.................................................................................................20
Chương 4 : CÂN BẰNG VẬT CHẤT.................................................................................21
4.1 Chọn các số liệu ban đầu.........................................................................................21
4.2 Kế hoạch sản xuất của nhà máy..............................................................................22
4.3 Cân bằng vật chất cho một mẻ...............................................................................22
4.3.1 Quá trình xay..........................................................................................................22
4.3.2 Quá trình Phối trộn...............................................................................................22
4.3.3.Quá trình hấp .......................................................................................................23
Trang 1


Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất nước tương lên men năng suất 5500 tấn/năm
4.3.5 Quá trình thủy phân.................................................................................................24
4.3.6 Quá trình ủ.............................................................................................................24
4.3.7 Quá trình lọc thô....................................................................................................25
4.3.8 Quá trình thanh trùng I............................................................................................26
4.3.9 Quá trình lắng 1....................................................................................................27
4.3.10 Quá trình thanh trùng 2..........................................................................................27
4.3.11 Quá trình lắng 2...................................................................................................29
4.3.12 Quá trình lọc tinh.................................................................................................29
4.3.13 Quá trình rót.........................................................................................................30
Chương 5: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ.............................................................................31
5.1 Thiết bị nghiền [14]................................................................................................31
5.1.1 Tính năng xuất nghiền........................................................................................31

5.2 Thiết bị trộn............................................................................................................32
5.2.1.Tính năng suất trộn[9]........................................................................................32
5.2.2. Chọn thiết bị.......................................................................................................32
5.3 Thiết bị hấp[13]......................................................................................................32
5.3.1 Tính năng suất hấp..............................................................................................32
5.3.2 Chọn thiết bị hấp.................................................................................................32
5.4 Khay nuôi cấy mốc.................................................................................................32
5.4.1 Tính năng suất:....................................................................................................32
5.4.2Chọn thiết bị.........................................................................................................32
5.5 Thiết bị thủy phân[14].............................................................................................33
5.5.1 Tính năng suất thủy phân.....................................................................................33
5.5.2 Chọn thiết bị........................................................................................................33
5.6 Bồn ủ[11]................................................................................................................33
5.6.1Tính năng suất......................................................................................................33
5.6.2 Chọn thiết bị........................................................................................................33
5.7 Thiết bị lọc thô........................................................................................................33
5.7.1 Tính năng suất lọc...............................................................................................33
5.7.2 Chọn thiết bị lọc..................................................................................................34
5.8 Thiết bị thanh trùng..................................................................................................34
5.8.1 Tính năng suất.....................................................................................................34
5.8.2 Chọn thiết bị........................................................................................................34
5.9 Bồn lắng[11]...........................................................................................................34
5.9.1 Tính năng suất.....................................................................................................34
5.9.2 Chọn thiết bị........................................................................................................34
5.10 Thiết bị thanh trùng 2.............................................................................................35
5.10.1 Tính năng suất...................................................................................................35
5.10.2 Chọn thiết bị......................................................................................................35
5.11 Bồn lắng 2[11]......................................................................................................35
5.11.1Tính năng suất....................................................................................................35
5.11.2 Chọn thiết bị......................................................................................................35

5.12. Máy lọc khung bản[12].........................................................................................35
5.12.1 Tính năng suất..................................................................................................35
Trang 2


Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất nước tương lên men năng suất 5500 tấn/năm
5.12.2 Chọn thiết bị......................................................................................................36
5.13 Bồn rót[11].............................................................................................................36
5.13.1 Tính năng suất...................................................................................................36
5.13.2 Chọn thiết bị......................................................................................................36
5.14 Dây chuyền chiết rót[10].......................................................................................37
5.14.1 Tính năng suất...................................................................................................37
5.14.2 Chọn thiết bị......................................................................................................37
5.15 Các loại bơm..........................................................................................................37
KẾT LUẬN........................................................................................................................39
TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................................40

MỞ ĐẦU
Hiện nay, với đà phát triển nhanh chóng của ngành sản xuất nước chấm. Nước
tương đã trở thành nhu cầu thiết yếu của người tiêu dùng. Bên cạnh đó vấn đề tận
Trang 3


Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất nước tương lên men năng suất 5500 tấn/năm

dụng các phế thải của ngành chuyển thành nguyên liệu cho quá trình sản xuất đang
được quan tâm nhiều. Bánh dầu đậu phộng được coi là nguồn nguyên liệu dồi dào.
Bánh dầu đậu phộng thường dùng làm thức ăn gia súc, giá thể trồng nấm, nước
tương. Nước tương chế biến từ bánh dầu đậu phộng trước đây thường áp dụng
phương pháp hóa giải. Phương pháp này, thời gian phân hủy nhanh, chi phí rẻ, mùi

vị thích hợp với người tiêu dùng. Tuy nhiên phương pháp hóa giải gây ô nhiễm môi
trường, ảnh hưởng đến sức khỏe người sản xuất trực tiếp. Ngoài ra nguy cơ tạo ra
3-MCPD rất cao do HCl sẽ thủy phân luôn lượng lipid còn sót lại trong bánh dầu.
Do đó, để có giải pháp về nước tương an toàn là mối quan tâm hàng đầu của các
nhà khoa học, nhà sản xuất, người tiêu dung. Chính vì thế ,để hạn chế 3-MCPD có
trong nước tương cần tìm ra phương pháp sản xuất phù hợp. Từ lý do đó việc
nghiên cứu chế biến nước tương từ bánh dầu phộng bằng phương pháp lên men
đang được áp dụng rộng rãi.

Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ
1.1. Sự cần thiết của việc đầu tư :

Bình Chánh là huyện thuộc thành phố Hồ Chí Minh, có nền kinh tế đang
phát triển. Khu vực đông dân,ngoài ra nằm giáp tỉnh Long An nên nguồn lao
động rất dồi dào. Vì la huyện thuộc thành phố Hồ Chí Minh nên nhu cầu về
Trang 4


Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất nước tương lên men năng suất 5500 tấn/năm

thực phẩm rất cao. Đồng thời trong thời điểm này vấn đề sản xuất ra sản
phẩm nước tương không chứa 3-MCPD là vấn đề được nhà nước,toàn xã hội
quan tâm rất nhiều. Do vậy việc xây dựng một phân xưởng sản xuất nước
tương bằng phương pháp lên men thay thế cho phương pháp hóa giải có sẵn
tại công ty là rất phù hợp.
1.2. Phương án sản xuất :

Phân xưởng sản xuất nước tương được thiết kế làm việc theo phương
pháp lên men với hàm lượng 3-MCPD ở mức cho phép. Để hạn chế lượng 3MCPD và tận dụng nguồn phế thải của ngành dầu ăn, bánh dầu đậu phộng
được đưa vào làm nguồn nguyên liệu chính.

1.3. Cơ sở kinh tế kỹ thuật:

Dựa trên cơ sở hạ tầng sản xuất nước tương bằng phương pháp hóa giải
có sẵn, việc chuyển qua phân xưởng sản xuất nước tương bằng phương pháp
lên men tốn rất ít chi phí dầu tư. Ngoài ra điều kiện giao thông thuận lợi, vị
trí địa lí và khả năng tiêu thụ sản phẩm, nguồn công nhân cho thấy rằng
chọn địa điểm xây dựng phân xưởng tại Bình Chánh rất phù hợp.

Chương 2: TỔNG QUAN
2.1 Tổng quan về sản phẩm

2.1.1 Giới thiệu sản phẩm
Nước tương là một loại gia vị dạng nước có hàm lượng đạm cao,có vị
mặn. Nước tương có chứa sản phẩm của quá trình thủy phân Protein và
glucid, ngoài ra con chứa muối và một số thành phần khác.
Trang 5


Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất nước tương lên men năng suất 5500 tấn/năm

2.1.2 Thành phần hóa học của nước tương
Chất lượng nước tương phụ thuộc vào tỷ lệ phối chế, phương pháp chế
biến… Nước tương sản xuất theo phương pháp lên men có hàm lượng
đường do tác dụng của enzyme amylase của nấm mốc thủy phân tinh bột.
Ngoài ra còn chứa một lượng chất béo, vitamin, và khoáng vi lượng.
chính vì vậy nước tương sản xuất theo đúng kỹ thuật lên men sẽ có mùi
thơm, vị ngọt đậm đà của đạm và đường đặc trưng.
Bảng 1: Thành phần hóa học(g/l)
Đạm nitơ toàn phần theo nitơ

15-21.6

Nitơ

8.5-13

Aminiac

1-2

Đường

14.5-15.3

Lipid

17-25

Muối ăn

200-250

Acid( theo acid acetic)

2-8

Chất khoáng

325-387

Ph

5.9-6.2

Ngoài ra trong nước tương còn có các loại acid amin, vitamin nhóm B và
loại muối khoáng khác.

2.2. Tổng quan nguyên liệu

2.2.1 Bánh dầu
a. Chỉ tiêu cảm quan:
 Trạng thái: Dạng rời, mảnh nhỏ.
 Màu sắc: Màu vàng đến vàng nâu.
• Mùi vị: Có mùi thơm đặc trưng của nguyên liệu, vị ngọt không có vị
đắng.
b. Chỉ tiêu hóa lý
Tên chỉ tiêu
Hàm lượng protid % trong khoảng

Mức yêu cầu
38- 45
Trang 6


Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất nước tương lên men năng suất 5500 tấn/năm

Độ ẩm không lớn hơn
Aflatoxin không lớn hơn (ppb)
Hl lipid không lớn hơn

5%
5ppb
3-3.5%

2.2.2 Nấm mốc Aspergillue oryzea
Asp. oryzae là một loại nấm vi thể thuộc bộ Plectascales, lớp
Ascomycetes ( nang khuẩn ). Cơ thể sinh trưởng của nó là một hệ sợi bao
gồm những sợi rất mảnh, chiều ngang 5-7 µm, phân nhánh rất nhiều và có
vách ngang , chia sợi thành nhiều bao tế bào ( nấm đa bào ). Từ những sợi
nằm ngang này hình thành những sợi đứng thằng gọi là cuống đính bào tử, ở
đó có cơ quan sinh sản vô tính. Cuống đính bào tử của Asp.oryzae thường
dài 1-2 mm nên có thể nhìn thấy bằng mắt thường. Phía đầu cuống đính bào
tử phồng lên gọi là bọng. Từ bọng này phân chia thành những tế bào nhỏ,
thuôn, dài, gọi là những tế bào hình chai. Đầu các tế bào hình chai phân chia
thành những bào tử đính vào nhau, nên gọi là đính bào tử. Đính bào tử của
Asp.oryzae có màu vàng lục hay màu vàng hoa cau…
Đặc điểm của giống Asp.oryzae giàu các enzyme thủy phân nội bào
và ngoại bào ( amylase, protease, pectinasa,… ), ta rất hay gặp chúng ở các
kho nguyên liệu, trong các thùng chứa đựng bột, gạo… đã hết nhưng không
được rửa sạch, ở cặn bã bia, bã rượu, ở lỏi ngô, ở bã sắn… Chúng mọc và
phát triển có khi thành lớp mốc, có màu sắc đen ,vàng… Màu do các bào tử
già có màu sắc. Các bào tử này, dễ bị gió cuốn bay xa và rơi vào đâu khi gặp
điều kiện thuận lợi sẽ mọc thành mốc mới.
Nấm mốc Aspergillus oryzea sinh ra các enzyme amylase, invertase,
protease và catalase có khả năng phân giải tinh bột, protein thành đường,
acid amin.
a.Chỉ tiêu cảm quan:

Trang 7

Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất nước tương lên men năng suất 5500 tấn/năm

 Đóng gói và ghi nhãn: bao bì nguyên vẹn, sạch sẽ, có ghi rõ nơi sản
xuất, hạn sử dụng còn hiệu lực. Đóng gói bằng bao PE
 Trạng thái: Dạng mãnh, khô rời.
 Màu sắc: Màu vàng xanh.
b. Chỉ tiêu hóa lý:
Tên chỉ tiêu
Aspergillus oryzae nhỏ hơn

Mức yêu cầu
1010( CPU/g)

2.2.3 Enzym protease
Enzyme protease là enzyme xúc tác quá trình thủy phân protein. Dưới tác
dụng của enzyme, protein bị phân giải thành các peptid, polypeptide, acid
amin. Đây là quá trình thủy phân tương đối phức tạp và có sự tham gia của
nhiều loại protease khác nhau. Gồm 2 loại chính:endoprotease, exoprotease
a.Chỉ tiêu cảm quan:
 Trạng thái: Dạng bột khô rời
 Màu sắc: Màu vàng xanh đến xanh nhạt
 Mùi vị: Mùi thơm, không vị lạ
 Sản phẩm cần bảo quản trong kho khô ráo, ở nhiệt độ phòng
b.Chỉ tiêu hóa lý:
Tên chỉ tiêu
Protease lớn hơn
Độ ẩm % khối lượng nhỏ hơn

Mức yêu cầu

300 UI/g
14

2.2.4 Nước
Nước là nguyên liệu cơ bản nhất, chiếm khoảng 70-80% trọng lượng nước
tương thành phẩm
Thành phần hóa học và chất lượng nước ảnh hưởng trực tiếp đến toàn bộ
quá trình kỹ thuật sản xuất và đặc biệt ảnh hưởng lớn đến đặc điểm, tính chất
và chất lượng thành phẩm.
Trang 8


Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất nước tương lên men năng suất 5500 tấn/năm

a. Chỉ tiêu hóa lý
Chỉ tiêu
Ph
Độ cứng
Lượng oxi tiêu thụ
Hàm lượng NH3
Nitrit
Nitrat
Clo
Sunfat
Mangan
Sắt

Hàm lượng
6.5-7
<300mg/l

<2mg/l
<1.5mg/l
<3mg/l
<25mg/l
<250mg/l
<250mg/l
<0,5mg/l
<0,5mg/l

b.Chỉ tiêu vi sinh
Chỉ tiêu
Tổng số vi khuẩn hiếu khí
Colifom
2.2.5 Muối
Tên hóa học: Natri Clorua.

Mức
<75CFU/ml
Không phát hiện

Công thức hóa học: NaCl.
a.Chỉ tiêu cảm quan:
 Màu sắc: trắng
 Trạng thái: khô, hạt nhỏ, đều.
 Mùi: không mùi lạ.
 Tạp chất: không có.
b. Chỉ tiêu hóa lý:
 Độ ẩm: ≤ 9,5%
 Hàm lượng NaCl (%): 93 – 97
 Hàm lượng chất không tan (%) trong nước: 0,25 – 0,8

2.2.5 Đường RE
a. Chỉ tiêu cảm quan:
 Màu sắc: trắng
Trang 9


Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất nước tương lên men năng suất 5500 tấn/năm

 Mùi: mùi bình thường, không có mùi lạ khác.
 Vị: tinh thể đường cũng như dung dịch đường trong nước cất đều có vị
ngọt, thanh, không lẫn vị lạ.
 Trạng thái: Tinh thể rời, khô, tương đối đồng đều.
b. Chỉ tiêu hóa lý:
TÊN CHỈ TIÊU
Độ ẩm (%) nhỏ hơn.

MỨC YÊU CẦU
0.07

Hàm lượng đường saccharose (%)trong

99,6 – 99,8

khoảng
Hàm lượng tro (%) nhỏ hơn

.0.03

Tạp chất không tan trong nước (ppm)

170 – 200

2.2.6 Caramel
a.Chỉ tiêu cảm quan:
 Màu sắc: màu nâu đen đến đen
 Mùi: mùi đặc trưng, không bị lẫn mùi khét.
 Vị:đắng
 Tạp chất: không có tạp chất.
 Trạng thái: dạng nhũ, không vón cục, không lắng, tách lớp.
b.Chỉ tiêu hóa lý:
TÊN CHỈ TIÊU
 Độ ẩm: (%):

MỨC YÊU CẦU
53-77

 Hàm lượng asen:

< 1 ppm

 Hàm lượng chì:

< 2 ppm

2.2.7 BỘT NGỌT: là chất diều vị
Tên hóa học: Mononatri glutamate
Trang 10


Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất nước tương lên men năng suất 5500 tấn/năm

a. Chỉ tiêu cảm quan:
 Trạng thái: dạng tinh thể rời, khô hình kim nhỏ (bột ngọt pha xúp),
kim lớn (dùng cho loại khác).
 Màu sắc: trắng trong.
 Mùi vị: đặc trưng của bột ngọt, không có mùi lạ.
 Tạp chất: không có tạp chất
b.Chỉ tiêu hóa lý:
Tên chỉ tiêu
Hàm lượng mononatri glutamat không nhỏ họn
Độ pH dung dịch 1:20 trong khoảng
Hàm lượng clorua, % không lớn hơn
Hàm lượng chì (ppm không lớn hơn

Mức yêu cầu
95
6,7 – 7,2
0,2
5

2.2.8 ACID CITRIC
Tên hóa học: Citric acid monohydrate
Công thức hóa học:

( C6 H8 O5.H2O)

a.Chỉ tiêu cảm quan:
 Trạng thái: dạng tinh thể mịn, rời không đóng cục.
 Màu sắc: trắng
 Mùi vị: vị chua, không có vị lạ.

 Tạp chất: không có tạp chất
b.Chỉ tiêu hóa lý:
Tên chỉ tiêu
Độ ẩm(%) không lớn hơn
Định danh acid citric
Hàm lượng acid citric, % không nhỏ

Mức yêu cầu
0.2
Đúng
99

hơn
Kim loại nặng
 Chì (ppm không lớn hơn)

1

 Arsen (ppm không lớn hơn)

1

Trang 11


Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất nước tương lên men năng suất 5500 tấn/năm

2.2.9 Chất trợ lắng

Tên hóa học: SILICON DIOXIDE

Công thức hóa học: SiO2
a. Chỉ tiêu cảm quan:
 Trạng thái: Chất lòng.
 Màu sắc: Màu trắng nhạt.
 Mùi vị: Không mùi, không vị.
 Tạp chất: không có tạp chất
b. Chỉ tiêu hóa lý:
Tên chỉ tiêu
Tỷ trọng (tại 200C)g/cm3
Độ pH
Hàm lượng SiO2 %không nhỏ hơn
Độ tinh khiết % không nhỏ hơn
Hàm lượng kim loại nặng tính theo

Mức yêu cầu
1.18-1.22g/cm3
9.5-10.5
30
98
2

chì không lớn hơn

Trang 12


Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất nước tương lên men năng suất 5500 tấn/năm

Chương 3: DÂY CHUYỀN CÔNG
NGHỆ

3.1 QUY TRÌNH SẢN XUẤT [1]

Bánh dầu

Định lượng
Xay
Nước

Trộn

Bã
Hấp
Cấy gitrùốnng
Thanh
g1
Mốc giống
Nước , phụ
Enzyme
gia, muối…

Lắng
1c
Nuôi
mố
Thủy trù
phâ
Thanh
ngn 2
LắỦng 2

Nước Muối

Lọc tinh
Lọc thô
Rót chai

Sản phẩm

Trang 13


Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất nước tương lên men năng suất 5500 tấn/năm

bã

3.2 Thuyết minh quy trình công nghệ:[1],[2]

3.2.1 Quá trình xay:
+ Mục đích: Quá trình này có mục đích làm tăng diện tích tiếp xúc bề mặt
làm tăng hiệu quả quá trình nuôi mốc, quá trình thủy phân nhanh chóng và
hiệu quả hơn.
+ Biến đổi: Cấu trúc bành dầu bị phá vỡ tạo ra những hạt có kích thước nhỏ
hơn.
+ Phương pháp thực hiện: Cho từ từ bánh dầu vào máy nghiền sao cho hạt có
kích thước từ khoảng 1-2mm.
+ Thiết bị: máy nghiền búa có có rôto quay một chiều.
Cấu tạo: Thiết bị được làm bằng kim loại, phía trên là phễu tiếp liệu, các bộ
phận chính của máy nghiền búa bao gồm rôtô có các búa được gá lắp theo
hướng tâm.

Cách vận hành: Trong thời gian quay của rôto dưới tác dụng của các búa,
nguyên liệu từ phễu tiếp liệu rơi vào các búa bị phá hủy thành những mảnh
vụn. Khi va đập với tấm sắt các mảnh vụn lại nẩy lên và một lần nữa lại rơi
vào búa làm cho kích thước của hạt nhỏ mịn và ra ngoài qua lỗ sang.
Trang 14


Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất nước tương lên men năng suất 5500 tấn/năm

3.2.2 Phối trộn:
+ Mục đích: Làm tăng độ ẩm, trương nở bánh dầu, tạo điều kiện cho quá
trình cấy mốc
+

Các biến đổi xảy ra:
- Vật lý: Làm thay đổi khối lượng của hạt
- Hóa lý: tăng độ ẩm nguyên liệu
+ Phương pháp thực hiện: Nguyên liệu được đưa vào máy trộn, sau đó

nước được cho vào với một tỷ lệ nhất định. Khi máy trộn hoạt động, nguyên
liệu sẽ được trộn đều với nước làm cho các hạt hút ẩm và trương nở đều.
+

Thiết bị : Máy trộn

Cách vận hành: Kiểm tra máy, mở nắp cho các thành phần cần
phối trộn vào, mở công tắc cho cánh khuấy hoạt động trộn đều các thành
phần với tốc độ 60- 120 vòng/ phút. Khoảng 3-5 phút thì công tắc máy xem
nguyên liệu đã trộn đều, độ ẩm đạt yêu cầu hay chưa. Máy trộn thô trang bị
động cơ điện công suất 2 HP, tốc độ 60-120 vòng/ phút. Năng suất trộn là

120 kg/ giờ.
3.2.3 Hấp
+ Mục đích: làm chin nguyên liệu, tiêu diệt các sinh vật
+ Các biến đổi trong quá trình hấp:
- Vật lý: Thay đổi cấu trúc hạt tinh bột và protein, nguyên liệu
mềm hơn.
- Hóa học: Làm tinh bột, protein bị biến tính thành những chất mà vi
sinh vật có thể sử dụng được.
- Sinh học: Quá trình này cũng tiêu diệt vi sinh vật
+ Phương pháp thực hiện và thông số kỹ thuật: Nguyên liệu được cho ra
khay và hấp chín ở áp suất 1-1.5 kg/cm 2, nhiệt độ 1000C trong thời gian
45-60 phút,
+ Thiết bị hấp:

Trang 15


Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất nước tương lên men năng suất 5500 tấn/năm

Cấu tạo: thiết bị là dạng nồi hình chữ nhật làm bằng thép không rỉ bên
trong có chứa các khay để chứa nguyên liệu để đưa vào hấp.
Cách vận hành: nguyên liệu sẽ đưọc cho vào khay và đưa vào máy hấp. Sau
đó sẽ mở van cho hơi vào thiết bị.
3.2.4 Nuôi mốc
+ Mục đích: Khai thác, tạo điều kiện cho mốc phát triển đều trên môi
trường nuôi cấy hình thành các hệ enzyme cần thiết (đặc biệt là enzyme
protease và amylase) có hoạt lực cao, có khả năng thủy phân protein và
tinh bột cao.
+ Tiến hành: nguyên liệu sau khi hấp để nguội đến 30-35 oC, cấy mốc vào
tỉ lệ 0.8-1%. Trải mỏng 1,5-2,5 cm trên khay vô trùng

+ Thông số kỹ thuật:
• Nhiệt độ 30-32 oC
• Độ ẩm không khí là 90-100 %
• Thời gian: 40-42 giờ.
+ Yêu cầu: mốc mọc đều, không lẫn tạp, màu hơi vàng, xốp
+ Thiết bị nuôi mốc:
Cấu tạo: Thiết bị nuôi mốc là những xe đẩy được xếp các khay có lỗ
nằm ngang song song với nhau.
3.2.5 Thủy phân
+ Mục đích: thủy phân protein thành các acid amin, peptid, polypeptide;
thủy phân tinh bột thành đường maltose, glucose
+ Những biến đổi trong quá trình thủy phân:
- Hóa sinh: Enzyme protease thủy phân phân tử protein thành những
chất trung gian tương đối đơn giản peptid, polypeptide và cuối cùng
thành các acid amin đơn giản.Tinh bột enzyme amylase thủy phân
thành đường mantose và cuối cùng thành glucose.

Trang 16


Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất nước tương lên men năng suất 5500 tấn/năm

- Vật lý:Nhiệt độ tăng dần trong quá trình thủy phân vì quá trình thủy
phân là quá trình tỏa nhiệt. Nồng độ chất khô trong dịch tăng lên do
tạo ra các hợp chất đường và các acid amin.
+ Phương pháp thực hiện : Nguyên liệu đã mọc nấm, trộn nước muối
nồng độ 20% với tỉ lệ 30-40% so với nguyên liệu có mốc . Sau đó để ủ
đống cho tới khi nhiệt độ đạt 35-40 oC trong vòng 24 giờ. Ngoài ra để
nâng cao hiệu suất cho thủy phân và vi sinh vật tạo hương thì người ta
còn bổ sung thêm enzyme protease một lượng thích hợp. Trong suốt quá

trính thủy phân có sự khuấy trộn
+ Thông số kỹ thuật:
• Nhiệt độ:35-40 oC
• Lượng nướ c muối: 30-40%
• Thời gian: 24 giờ
+ Thiết bị thủy phân:
Cấu tạo: hình trụ được làm bằng inox, phía trên có nắp để nhập nguyên
liệu vào thủy phân. Thiết bị có gắn thêm động cơ bên ngoài để điều khiển
làm cho cánh khuấy quay. Dưới đáy thiết bị có van xả để tháo nguyên
liệu sau khi hết thời gian thủy phân.
Cách vận hành: Vệ sinh thiết bị trước, sau đó mở nắp thiết bị cho nguyên
liệu sau lên mốc vào, cho thêm một lượng nước muối đã được tính toán
trước. Đóng nắp thiết bị lại và vận hành thiết bị. Bật cầu dao điện để động cơ
hoạt động làm cho cánh khuấy quay, khi quay cánh khuấy sẽ đánh tơi
nguyên liệu đồng thời sinh ra nhiệt độ cung cấp cho quá trình thủy phân. Ta
tiến hành thủy phân trong 24 giờ, cánh khuấy hoạt động liên tục, nhiệt độ
thủy phân lên đến khoảng 50 0C. Khi quá trình thủy phân kết thúc, đóng cầu
dao điện rồi mở van tháo liệu ở đáy thiệt bị để tháo nguyên liệu sau thủy
phân.
3.2.6 Ủ
Trang 17


Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất nước tương lên men năng suất 5500 tấn/năm

+ Mục đích: thủy phân hoàn toàn tinh bột và protein, tạo hương vị và mùi
thơm đặc trưng cho sản phẩm.
+ Tiến hành: sau khi thủy phân xong thì bơm nguyên liệu lên các bồn lên
men đặt ngoài trời, tiến hành ủ lên men trong một tháng khuấy đảo
+ Biến đổi xảy ra trong quá trình ủ lên men: giai đoạn này cho ra các sản

phẩm như rượu, các acid hữu cơ tạo mùi. Các acid này sẽ tác dụng với
ethanol để tạo thành este tạo nên hương vị đăc trưng cho nước tương.
+ Thiết bị: Bồn lên men.
Cấu tạo: bồn hình trụ đứng, bên trên có nắp đậy để nhập nguyên liệu vào
lên men, bên dưới than có van để xả nguyên liệu sau lên men.
Cách vận hành: vệ sinh bồn lên men rồi mở nắp cho nguyên liệu đã được
thủy phân vào lên men. Bồn lên men được đặt ngoài trời, lên men ở nhiệt độ
khoảng 40-45 0C. Sau 1 tháng lên men, mở nắp thiết bị ra khuấy trộn, sau đó
mở van lấy hỗn hợp
3.2.7 Lọc thô
+ Mục đích: Tách bã sau khi lên men để thu được hỗn hợp đồng nhất.
+Phương pháp thực hiện và thong số kỹ thuật: hỗn hợp nguyên liệu
sau khi ủ cho vào bể có van mở ở đáy. Dùng nước muối có nồng độ
20-25% cho vào hỗn hợp nguyên liệu đã ủ với tỉ lệ 1:1 .Ngâm khoảng
8-12 giờ để những chất hòa tan tan vào trong nước muối sau đó đem
đi lọc. Trong quá trình lọc có khuấy trộn 3-4 lần
+ Thiết bị lọc thô:
Cấu tạo: Bể lọc làm bằng nhựa, ở trên có đặt khung lọc bằng inox, trên
khung lọc có nhiều lỗ nhỏ để nước tương chảy xuống dưới bể lọc.
Trên khung lọc có một lớp vải lọc để chứa hỗn hợp sau lên men.
Cách vận hành: khối nguyên liệu sau khi ủ lên men sẽ được cho vào
bể lọc. Hỗn hợp nước tương sau khi cho lên lớp vải lọc thì phần nước
Trang 18


Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất nước tương lên men năng suất 5500 tấn/năm

lỏng sẽ chảy xuống khung lọc rồi chảy xuống đáy bể. Sau đó lấy lớp
vải lọc và khung lọc ra để lấy phần nước tương đã được tách bã.
3.2.8 Thanh Trùng 1

+ Mục đích: Nhằm tiêu diệt các vi sinh vật còn sót lại, kéo dài thời
gian bảo quản. Ngoài ra thanh trùng còn nhằm tăng lên màu sắc hương
vị cho nước tương.
+ Những biến đổi trong quá trình thanh trùng:
- Vật lý:
. Thể tích: của dung dịch thủy phân giảm đi một phần vì có sự bay hơi
của nước và một số cấu tử dễ bay hơi.
. Nồng độ chất khô: do quá trình thanh trùng bay hơi một lượng nước
nên nồng độ chất khô trong dung dịch tăng lên.
- Sinh học: dưới tác dụng của nhiệt độ cao vi sinh vật tiêu diệt hoàn
toàn.
- Hóa lý: sự bay hơi nước trong dung dịch dưới tác động của nhiệt độ
cao. Một số globulin chưa bị phân hủy dưới tác dụng của nhiệt độ sẽ
biến tính và đông tụ.
- Cảm quan: màu sản phẩm đặc trưng phù hợp với thị hiếu người tiêu
dùng. Sản phẩm phải tương đối trong.
+ Phương pháp thực hiện và thông số kỹ thuật: dịch lọc được cho vào thiết bị
thanh trùng, gia nhiệt bằng hơi. Hơi được cung cấp từ lò hơi. Tiến hành gia
nhiệt đến nhiệt độ từ 100-110 0C trong khoảng 45 phút.. Thanh trùng gần kết
thúc thì bổ sung Natri Benzoate vào. Hàm lượng Natri Benzoate thêm vào
khoảng 0.07% đến 1% so với lượng nước tương.
3.2.9 Lắng I
+ Mục đích:loại bỏ cặn, tăng giá trị cảm quan, hỗ trợ cho quá trình lắng II và
lọc tinh sau này
+Biến đổi:màu trong hơn, độ nhớt giảm, hàm lượng bã và tạp chất giảm

Trang 19


Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất nước tương lên men năng suất 5500 tấn/năm

+ Phương pháp thực hiện và thong số kỹ thuật: dịch lên men thanh trùng
xong sẽ được bơm vào bồn lắng, để yên tối thiểu 1 tuần. Sau một thời gian,
phần bã sẽ lắng xuống đáy thiết bị và tách ra nhờ van xả đáy.
3.2.10 Thanh trùng 2
+Mục đích: hoàn thiện sản phẩm, thanh trùng tiêu diệt vi sinh vật.
+Phương pháp thực hiện và thông số kỹ thuật: dịch chiết được pha loãng ra
với nước với tỷ lệ nhất định. Trong quá trình phối chế có bổ sung phụ gia,
muối, acid để làm tăng hương vị. Sau khi bổ sung các nguyên phụ liệu, bắt
đầu thành trùng đến nhiệt độ 100-110 oC, áp suất 2kg/cm2 trong thời gian 4045 phút.
3.2.11 Lắng II
+ Mục đích: loại bỏ lượng bã còn sót lại, hỗ trợ cho quá trình lọc tinh
+ Biến đổi: nước tương trong hơn, lượng bã giảm
+ Phương pháp thực hiện và thong số kỹ thuật1: nước tương sau khi phối chế
bơm lên bồn lắng . Thời gian lắng 5-7 ngày
3.2.12 Lọc tinh
+ Mục đích: Loại bỏ tạp chất không hòa tan
+ Biến đổi: Hàm lượng tạp chất được loại bỏ tối đa.
+ Phương pháp thực hiện: nước tương sau khi lắng lần II được đưa vào máy
lọc khung bản, sau đó được bơm lên bồn chứa chờ rót
3.2.13 Chiết rót, dán nhãn
+ Mục đích: hoàn thiện sản phẩm
+ Phương pháp thực hiện: nước tương từ bồn rót dẫn qua máy rót tự động.
Sau khi chiết rót được đóng nắp, gắn màng co, dán nhãn, vào thùng và nhập
kho.

Trang 20


Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất nước tương lên men năng suất 5500 tấn/năm

Chương 4 : CÂN BẰNG VẬT CHẤT
4.1 Chọn các số liệu ban đầu

 Năng suất nhà máy 1 năm: 5600 tấn
 Độ ẩm nguyên liệu bánh dầu ban đầu: 3.5%
 Mức tiêu hao trong từng công đoạn
Bảng 2: Bảng tiêu hao nguyên liệu từng công đoạn
Quá trình
Xay
Phối trộn
Hấp
Nuôi mốc
Thủy phân
Ủ
Lọc thô
Thanh trùng 1
Lắng I
Thanh trùng 2
Lắng II
Lọc tinh, chiết rót

Tổn thất(%)
0.5
0.5
1
0.5
1
0.5
1

1
0.5
1
0.5
0.5
Trang 21


Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất nước tương lên men năng suất 5500 tấn/năm

4.2 Kế hoạch sản xuất của nhà máy

Thời gian làm việc 1 ngày: 12giờ
Nhà máy làm việc 12 tháng trong một năm. Công nhân được nghỉ ngày chủ
nhật và các dịp lễ tết.
Bảng 3: biểu đồ làm việc của phân xưởng
Tháng
Số ngày làm
việc

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

25

20

27

24

25

26

27

26

25

26

26

27

Cả
năm

4.3 Cân bằng vật chất cho một mẻ

4.3.1 Quá trình xay
M1 ,W1

Xay

M2, W2

Khối lượng bánh dầu ban đầu:
M1= 616 kg
Khối lượng bánh dầu sau khi xay:
M2 = 99.5%M1=613
Độ ẩm nguyên liệu sau khi xay
W2= W1=3.5%
4.3.2 Quá trình Phối trộn

M2 ,W2

Phối trộn

M3,W3
Trang 22

304


Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất nước tương lên men năng suất 5500 tấn/năm

MN1
Cân bằng khối lượng :
M2 + MN1 = M3
Cân bằng ẩm :
M2W2 + MN1 =M3W3
Độ ẩm cuối sau khi trộn:
W3 = 34%
Khối lượng bánh dầu sau khi trộn:
= 896kg
Khối lượng nước trộn
MN1 = M3 – M2= 283
Khối lượng thực tế sau khi trộn
M’3 = M3 *99.5%=891.5 kg
4.3.3.Quá trình hấp
M’3,W3

Hấp

M4 ,W4

Mhơi
Cân bằng khối lượng :
M’3 + Mhơi = M4
Cân bằng ẩm :
M’3W3 + Mhơi =M4W4
Độ ẩm bánh dầu sau khi hấp: W4 = 35%
Khối lượng bánh dầu sau khi hấp:
= 905 kg

Trang 23


Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất nước tương lên men năng suất 5500 tấn/năm

Khối lượng nước bám
Mnước bám = M4– M’3= 13.5 kg
4.3.5 Quá trình thủy phân

M4,W4
Thủy phân

M nước muối

M5, W5

Cân bằng khối lượng :
M4 +M nước muối = M5
Khối lượng nước muối
M nước muối = 40%M4 =362
Cân bằng ẩm :

M4W4 + M nước muối (1-C%muối ) =M5W5
Khối lượng bã sau thủy phân
M5 = M4 + Mnước muối = 1267 kg
Độ ẩm bã sau khi thủy phân:
= 48%
Khối lượng bã sau thủy phân thực tế
M’5 = 99.5%M5 =1260 kg
4.3.6 Quá trình ủ
M’5,W5

Ủ

M6, W6

M nước muối
Trang 24


Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất nước tương lên men năng suất 5500 tấn/năm

Cân bằng khối lượng :
M’5 + M nước muối = M6
Khối lượng nước muối
Mnước muối =2M’5 = 2520 kg
Cân bằng ẩm :
M’5W5+ M nước muối (1-C%muối ) =M6W6
Khối lượng bã sau khi ủ:
M6 = 3780 kg
Độ ẩm bã sau khi thủy phân:
= 70%

Khối lượng bã sau ủ thực tế
M’6 = 99.5%M6 = 3761 kg
4.3.7 Quá trình lọc thô
M’6,W6

M7, W7
Lọc thô

Mnước muối

M8, W8

Cân bằng khối lượng :
M’6 + MNước muối = M7 + M8
Khối lượng nước muối bồ sung
Mnước muối = M’6 = 3761 kg
Khối lượng dịch lọc thu được
M7 = 60%(Mnước muối + M’6)= 4513 kg
Độ ẩm dịch sau lọc
Trang 25