Tính toán thiết kế phân xưởng sản xuất nước giải khát pha chế và nước khoáng đóng chai với năng xuất mỗi loại là 50000 lít1 ngày

Lời mở đầu
Ngành công nghệ thực phẩm là một ngành khoa học đóng vai trò quan
trọng trong nền kinh tế quốc dân. Nó giải quyết công ăn việc làm cho ngời lao
động. ở nớc ta ngành công nghệ thực phẩm đang phát triển mạnh, góp phần
làm giàu nguồn thực phẩm cho xã hội, đồng thời làm nguyên liệu cho một số
ngành công nghiệp nớc giải khát đang phát triển mạnh tạo sự cạnh tranh lớn
trong xã hội .
Bất kỳ một cơ thể sống nào cũng cần đến nớc, nó là yếu tố để duy trì và
phát triển sự sống. Nớc tham gia vào thành phần cấu tạo của cơ thể. Cơ thể
con ngời tiếp nhận nớc từ bên ngoài bằng con đờng thông qua việc ăn uống.
Trong đó chủ yếu là uống.
Là một nớc ở vùng nhiệt đới lại thêm thời tiết ngày càng khắc nghiệt nên
việc nớc uống, trong đó nớc giải khát pha chế và nớc khoáng là nguồn cung
cấp nớc quý báu cho cơ thể
Bên cạnh đó,đáp ứng đòi hỏi về sự phong phú và đa dạng của nớc giải
khát để thoả mãn các nhu cầu của chế hơng liệu và nớc khoáng là một mặt
hàng mới đang đợc a chuộng và tiêu thụ rộng rãi. ngời tiêu dùng thì nớc giải
khát pha
Xuất phát từ tình hình nói trên thì việc khai thác tối đa những kinh nghiệm
cổ truyền quý báu và kết hợp với các phơng pháp ông nghệ tiên tiến để nớc
giải khát có chất lợng đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của ngời tiêu dùng. Với
những kiến thức đã đợc học, khoa Hoá Kỹ Thuật, trờng Đại học Kỹ Thuật đã
giao cho em đề tài công nghệ II Thiết kế phân x ởng sản xuất nớc giải khát pha
chế và nớc khoáng đóng chai với năng suất mỗi loại là 50.000 lít/ngày.

Chơng 1 : Luận chứng kinh tế kỹ thuật
Quãng Ngãi là một tỉnh thuộc miền trung, có dân c đông,là nơi mua bán
với các huyện tỉnh lân cận. Hiện đang trên đà phát triển của ngành thuỷ sản,
cảng với sự phát triển của khu công nghiệp Dung Quốc đã thu hút lực l ợng
lao động vô cùng lớn và việc xây dựng nhà máy nớc giải khát tại thị xã Quảng
Ngãi là vô cùng hợp lý, để phục vụ cho ngời tiêu dùng trong và ngoài tỉnh. Sản

phẩm chính là nớc giải khát pha chế và nớc khoáng có ga.
Trang
1
1.1. Đặc điểm tự nhiên :
Khí hậu Quãng Ngãi có 2 mùa trong năm
+ Mùa nắng : Từ tháng 1 đến tháng 8
+ Mùa ma : Từ tháng 1 đến tháng 12
Nhiệt độ trung bình : 26
o
C (mùa hè 37
o
C, mùa đông 18
o
C)
Độ ẩm t ơng đối trung bình : 81%
H ớng gió chủ đạo : Đông Nam
1.2. Nguồn nguyên liệu :
Hơng liệu đợc mua dới dạng chế biến sẵn t các nhà máy pha chế hơng
liệu.
Đờng đợc sử dụng cho sản xuất chủ yếu là đờng tinh luyện RE của công
ty đờng Quãng Ngãi.
1.3. Hợp tác hoá :
Nhà máy đặt trên địa bàn khá thuận lợi cho việc thu mua nguyên liệu
cũng nh việc tiêu thụ sản phẩm và phế liệu. Cần phải hợp tác hoá với nhiềunhà
máy lân cận để sử dụng chung những công trình về điện, nớc, giao thông
Nhằm giải bót vốn đầu t xây dựng rút ngắn thời gian hoàn vốn, đồng thời tạo
nên hệ thống sử dụng tuần hoàn chất thải chống ô nhiễm môi trờng .
1.4. Nguồn cung cấp điện :
Nguồn điện nhà máy sử dụng lấy từ lới điện quốc gia nhờ có trạm biến
áp để có dòng điện tiêu thụ với điện áp 220/380V . Để đề phòng mất điện, nhà

máy cần có máy phát điện dự trữ .
1.5. Nguồn cung cấp nhiên liệu :
Nhiên liệu chủ yếu là dầu FO dùng đốt nóng lò hơi, NH
3
làm tac nhân
lạnh bôi trơn đ ợc nhập từ nơi khác vào đảm bảo điều kiện cho nhà máy hoạt
động .
1.6. Giao thông :
Nhà máy nớc giải khát cần có một lợng vận chuyển lớn để vận chuyển
nguyên liệu và thành phẩm. Việc nhà máy xây dựng gần quốc lộ, gần đờng sắt
nên thuận tiên cho việc tập trung nguyên liệu, nhiên liệu và tiêu thụ sản phẩm .
1.7. Nguồn nớc :
Nớc là nhu cầu không thể thiếu đợc, nớc sử dụng do công ty cấp nớc
Quãng Ngãi cung cấp. Ngoài ra cần đào thêm giếng để ổn định nguồn nớc và
qua xử lý trớc khi đa vào sử dụng. Lợng nớc nhà máy dùng trong sản xuất và
Trang
2
sinh hoạt rất lớn, tuỳ theo công đoạn sản xuất mà sử dụng lợng nớc và chất l-
ợng nớc khác nhau cần đảm bảo đợc các chỉ tiêu nhất định nh chỉ tiêu hoá
học, hoá lý và tiêu chuẩn vi sinh .
1.8. Thoát nớc từ nhà máy:
Nớc thải ảnh hởng môi trờng bên trong và ngoài nhà máy. Do đó nớc
thải qua hệ thống xử lý tiêu chuẩn cho phép trớc khi thoát theo mạng lới đờng
ống nớc thải của thị xã .
1.9. Nguồn nhân lực :
Chủ yếu ở thị xã và các Huyện trong Tỉnh đủ để đpá ứng nhu cầu nhân
lực dồi dào . Đội ngũ cán bộ có trình độ khoa học kỹ thuật của truờng Đại Học
Đà Nẵng .
Tóm lại : Thiết kế nhà máy sản xuất nớc giải khát pha chế và nớc khoáng
đóng chai với năng suất mỗi loại là 50.000 lít/ngày tại thị xã Quãng Ngãi là hợp

lý và thuận lợi nhất, đáp ứng đợc nhu cầu của ngời tiêu dùng, giải quyết đợc
công ăn việc làm, nâng cao trình độ văn hoá và kỹ thuật cho mọi ngời .
Những vẫn đề kinh tế và kỹ thuật luôn đảm bảo cho nhà máy hoạt động
liên tục.
Chơng 2 : Nguyên liệu
Nớc giải khát pha chế còn gọi là nớc ngọt, là một loại nớc khải khát
không có cồn, là sản phẩm đợc pha chế từ các thành phần sau :
N ớc : là thành phần chủ yếu chiếm 90%
Đ ờng : tạo vị ngọt cho nớc giải khát
H ơng liệu : tạo hơng vị cho từng loại nớc giải khát
CO
2
: tạo cảm giác tơi mát khi bay hơi trong miệng
Để đáp ứng nhu cầu của khách hàng nhiều chủng loại nớc giải khát đợc
sản xuất và chiết các loại bao bì khác nhau.
2.1. Nớc :
Là thành phần đợc kiểm soát chặt chẽ nhất.
Để có thể dùng cho sản xuất nớc giải khát, nớc phải thoả mãn những
tiêu chuẩn hoá lý, vi sinh và cảm quan nhất định. Vì nguồn nớc mà nhà máy sử
dụng do công ty cấp nớc và có đào thêm giếng nên cần đợc xử lý bằng hệ
thống xử lý nớc.
Nớc có tác động trực tiếp đến cảm quan, tính ổn định của sản phẩm.
Nếu nớc bị nhiễm vi sinh có thể làm cho sản phẩm bị vẩn đục. Nhiễm vi sinh có
thể là lý do gây cặn vì vậy nớc ảnh hởng trực tiếp đến chất lợng cảm quan về
độ trong, màu sắc, độ đồng nhất của sản phẩm.
Trang
3
Vì vậy nớc tinh phải tuân thủ theo tiêu chuẩn nớc sau :
Trớc tiên nớc tinh phải tuyệt đối an toàn về hoá chất và vi sinh. Nớc phải
trong suốt, không màu, không có vị lạ và không chứa các vi sinh vật gây bệnh.

Ngoài ra còn phải thoả mãn các chỉ tiêu hoá học nh độ cứng, độ kiềm, độ oxy
hoá và độ cặn .
Độ oxy hoá không v ợt quá 1 ữ 2mg/lít. Độ ôxy hoá của nớc đợc tính
bằng số ml KMnO
4
dùng để ôxy hoá các chất khử có trong 1 lít nớc đun sôi
trong 10 phút.
Hàm l ợng cặn khô không vợt quá 600mg/lít
Chuẩn độ Coli 300ml
Chỉ số Coli 3
+ Phơng pháp xử lý nớc : theo phơng pháp keo tụ truyền thống : đó lại
thêm 3 thành phần chính vào trong thùng phản ứng .
Trang
Thành phần Tối đa
Kiềm 50mg/lít
Sunphate 250mg/lít
Cloride 250mg/lít
Tổng chất rắn hoà tan 500mg/lít
Fe
2+
0,1mg
Mn
2+
0,05mg/lít
Màu Không
Độ đục Không
Vị Không có vị lạ
Mùi Không
4
Chất keo tụ nh Fe

2
SO
4
Nguồn Clorine dùng trong oxy hoá và khử trùng nh là
SodiumCanciumHypocloride.
Hoá chất làm gia tăng pH và duy trì độ d kiềm nh Ca(OH)
2
. Ba chất này
trộn lẫn vào thùng phản ứng để tất cả kiềm trong nớc thô chuyển hoá thành
Cacbonat kết tủa và lắng xuống đáy thùng. Cùng lúc này bông keo tụ đợc hình
thành, bông tụ là một dạng keo tụ của cacbonat, chất rắn lơ lửng, oxyt sắt,
oxyt Mangan và chất bẩn khác. Bông tụ phát triển về kích thớc trở nên nặng
hơn và giúp cho chất kiểm và chất bẩn lắng xuống đáy thùng phản ứng một
cách nhanh chóng hơn .
Nếu vận hành chính xác nớc tinh sẽ có độ kiềm là 30ữ40mg/lít và hoàn
toàn không có màu, có mùi, vị, độ đục, kim loại và bất cứ vi sinh vật nào.
+ Kiểm tra clorine : để nhận biết lợng clorine cần thiết để khử trùng và oxy
hoá các chất trong quá trình xử lý, đồng thời qua hệ thống than hoạt tính để
laọi bỏ clorine.
Clorine và cloramin là nguyên nhân sâu xa làm giảm mùi vị của sản
phẩm.Vì vậy không cho phép tồn tại trong nớc tinh
Tính kiềm (là nồng độ HCO
3

, CO
3
2
, OH

hiện diện trong nớc) cũng ảnh

hởng đến chất lợng cảm quan, làm trung hoá lợng axit có trong nớc gây cặn
và ăn mòn thiết bị. Vì vậy cần xử lý.
Độ cứng của n ớc : độ cứng cũng ảnh hởng đến chất lợng sản phẩm.
Vì vậy trớc khi sản xuất phải làm mềm nớc, nghĩa là loại bỏ các muối Ca
2+
, Mg
2+
.
2.2. Đờng :
Đa số các loại nớc giải khát đều chứa khoảng 8ữ10% đờng. ở nớc ta, đ-
ờng đợc sản xuất từ cây mía. Tuỳ theo giống mía, đất đai và điều kiện canh tác,
hàm lợng đờng trong cây mía có thể từ 8 -ữ 16%. Khi sản xuất chúng ta chỉ có
thể lấy 78 ữ 90% lợng đờng trong cây mía.
Đờng đợc dùng để nấu xirô dùng cho nớc giải khát pha chế .
Chỉ tiêu chất lợng của đờng trong nhà máy :
Hàm ẩm : W = 0,07%
% chất khô : 99,62%
Hàm lợng đờng khử 0,1%
Hàm lợng tro : 0,07%
Độ màu (tính bằng độ Stame) 2,5 %
Mùi vị : Vị ngọt, không có mùi, vị lạ
Màu sắc : có màu trắng
Phơng pháp bảo quản đờng khi mua về nhà máy : đờng đợc chứa trong
bao dày, bên trong có túi PE dán kín và đợc bảo quản trong kho chứa có bậc
kê cách nền 0,2m.
Chất lợng đờng ảnh hởng trực tiếp đến độ trong, màu sắc, mùi vị của
sản phẩm. Các nhà máy đóng bao phải đảm bảo chất lợng đờng thích hợp sự
lu trữ và bảo quản :
Trang
5

Kho chứa đ ờng phải ở trong điều kiện mát, nơi khô ráo, nhiệt độ trong
kho phải thấp hơn 35
o
C, độ ẩm 60%
Đảm bảo không có sự phá hoại của loài gậm nhắm và côn trùng
Các xilô tr ớc khi nấu đờng phải đợc vệ sinh sạch sẽ .
Xử lý đờng :
Để loại bỏ những tạp chất, vi sinh chất bẩn có trong đờng để không gây
ảnh hởng đến chất lợng cảm quan của sản phẩm ngời ta phải xử lý đờng .
Phơng pháp xử lý đờng nóng dùng để xử lý đờng không tinh khiết, phơng
pháp này có thể loại bỏ mùi, vị lạ và làm thay đổi tính chất cảm quan của nớc
giải khát. u điểm của phơng pháp này là lọc nhanh, tiêu diệt vi sinh vật .
Quy trình :
N ớc tinh vào thùng nấu đợc nâng đến 80
o
C.
Đ ờng đợc đa vào khuấy trộn đều
Than hoạt tính và bột trợ lọc đ avào giữ trong 15
Các bản lọc đ ợc tạo thân áo lọc với độ dày khoảng 1,6mm
Xirô đ ợc bơm qua bộ lọc khung bản
Kiểm tra xirô rò rỉ ra ngoài
Xirô đ ợc làm lạnh ở nhiệt độ < 28
o
C và đợc bơm vào
thùng chứa
Các phơng pháp kiểm tra đờng :
Đờng trớc khi đa vào nấu xirô phải đợc kiểm tra chặt chẽ để không ảnh
hởng đến chất lợng cảm quan của sản phẩm.
Kiểm tra để đảm bảo không có sự nhiễm bẩn của đ ờng nguyên liệu. Vì
dung dịch có độ Bx=11 phải là vị ngọt và không có vị lạt. Đây là phơng pháp

kiểm tra quan trọng nhất. Mặt dù đờng đã đợc kiểm tra toàn bộ về phân tích
nhng nó vẫn phải đợc kiểm vị, mùi, cảm quan vì đờng có thể hấp thụ vị lạ và h-
ơng từ môi trờng xung quanh.
Khi nấu xirô, trong quá trình nấu cũng có thể gây ảnh hởng đến chất l-
ợng cảm quan về màu sắc, độ trong, mùi, vị.
Khi nấu xirô đ ờng trắng, đun nớc ở 60
o
C sau đó đổ đờng vào và tiếp
tục đun cùng với cánh khuấy liên tục đến khi đờng sôi, cho dịch đờng sôi trong
30 phút. Trong quá trình nấu phải ngừng khuấy để vớt bọt. Nếu không vớt bọt
cho xi rô thì nó sẽ gây trở ngại cho việc rót chai, làm giảm vị và gây bần chi sản
phẩm.
Khi nấu đ ờng khử trắng thì bổ sung thêm lợng axit Citric vào. Lợng axit
Citric bổ sung đợc tính toán là 100g/100kg đờng. Dới tác dụng của axit một
Trang
6
phần đờng bị khử có tác dụng chông lại sự hồi đờng Sacaroza và làm cho vị
của xi rô mềm mại dễ chịu hơn.
Khi đờng hoà tan hết trong quá trình nấu thêm than hoạt tính, bột trợ lọc
vào đợc lu giữ, khuấy trộn cùng với dung dịch xirô trong 30 phút để than hoạt
tính có đủ thời gian phản ứng, hấp thụ các tạp chất, màu, mùi có trong xirô.
Sau đó lọc xirô
2.3. Khí Cacbonic (CO
2
)
Khí Cacbonic rất phổ biến trong thiện nhiên cả ở dạng tự do lẫn kết hợp.
Tuỳ theo áp suất và nhiệt độ, khí cacbonic có thể tồn tại ở 3 dạng rắn, lỏng và
khí .
2.3.1. Mục đích sử dụng :
Khí CO

2
đợc dùng làm nguyên liệu đẻ nén bão hoà trong nớc nhằm tạo
ra cảm giác giải khát khi uống.
Khí CO
2
là một trong những thành phần tạo cảm quan của sản phẩm.
Khí CO
2
còn có tác dụng nh một chất bảo quản gây ức chế một số vi
sinh vật .
Khí CO
2
còn hỗ trợ tính toàn vẹn bao bì .
2.3.2. Chỉ tiêu của khí cacbonic :
Để bão hoà trong nớc giải khát nhà máy dùng CO
2
ở dạng lỏng trong
các bình thép dới áp suất cao 60ữ70at .
ở điều kiện nhiệt độ và áp suất bình thờng khí CO
2
là một chất khí trơ,
không cháy và cũng không duy trì sự cháy, không màu và hầu nh không mùi.
Khi hoà toan trong nớc khí CO
2
sẽ tạo thành axit cacbonic có vị chua dễ chịu.
Nhờ trính chất này mà CO
2
đợc sử dụng rộng rãi trong sản xuất nhiều loại nớc
giải khát. Sau khi uống nớc giải khát có chứa CO
2

vào cơ thể thì CO
2
sẽ thu
nhiệt và bay hơi. Do đó ta có cảm giác mát và dễ chịu hơn, thấy vị the the ở
đầu lỡi.
Khí CO
2
có thể nhận đợc từ các nguồn khác nhau :
Từ khói đốt của các lò hơi hay lò nhiệt điện, lò nung vôi.
Từ các nguồn n ớc khoáng đợc bão hoà khí CO
2
thiên nhiên.
Từ quá trình lên men dịch đ ờng ở các nhà máy bia, rợu, nấm
men .
Các tiêu chuẩn CO
2
mới :
Khí CO
2
phải đợc công nhận là loại dùng cho ngành thực phẩm
Khí CO
2
vận chuyển, lu trữ, bảo quản phải tuân thủ nghiêm ngặt các
quy định về an toàn và các yêu cầu quy định khác .
Việc phân tích mẫu CO
2
không đơn giản, hiện nay chỉ có một phòng Lab
ở Newjersay .
Nhiều chất nhiễm bẩn với một lợng nhỏ nhng ảnh hởng rất lớn đến mùi vị
sản phẩm nh Cobansunphit (CoS).

Trang
7
2.3.3. Kiểm cảm quan CO
2
bằng cách lấy mẫu CO
2
:
Kiểm màu, lắc ngửi và nếm
Mục đích của ph ơng pháp này là phát hiện những khiếm khuyết về mùi
vị, màu của CO
2
cung cấp.
Nhiều chất gây nhiễm với l ợng rất nhỏ cũng có thể phát hiện trong ph-
ơng pháp kiểm tra này.
2.3.4. Bảo hoà CO
2
trong nớc :
Quá trình bảo hoà CO
2
trong nớc gọi là cacbon hoá. Độ hoà tan của
CO
2
trong nớc dao động rất rộng và phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất.
Độ hoà tan của CO
2
trong nớc và trong dung dịch còn chịu ảnh hởng
của một số yếu tố khác nh bản chất và nồng độ của các muối khoáng có
trong nớc, phụ thuộc vào các chất keo và các chất khí có trong nớc.
Sự có mặt của không khí có trong nớc và trong dung dịch sẽ ảnh hởng
xấu đến mức độ bảo hoà CO

2
. Mỗi chất khí hoà tan vào chất lỏng sẽ làm
giảm khả năng hoà tan của chất khi khác vào dung dịch đó. Do đó để bảo
hoà đợc nhiều CO
2
trớc khi tiến hành cacbon hoá nên thải hết không khí ra
khỏi nớc hoặc dung dịch.
Các muối khoáng có trong nớc sẽ làm ảnh hởng xấu đến quá trình bão
hoà CO
2
tự nhiên. Sự có mặt của chất keo mang điện tích dơng nh protein sẽ
làm chậm quá trình bão hoà CO
2
nhng lại tăng cờng khả năng giữ nó trong
dung dịch .
Bão hoà CO
2
đợc tiến hành dới áp suất 8ữ9at.
2.4. Hơng liệu :
Mục đích sử dụng :
Chất thơm là một trong những nguyên liệu quan trọng trong thành phần
của nớc giải khát. Tuy chỉ chiếm số lợng rất ít nhng nó tạo cho nớc giải khát mùi
thơm đặc trng, ngọt dịu.
Hơng vị của một số nớc giải khát nh chanh, cam , quýt, mơ mận là do
tinh dầu chứa trong vỏ hoặc vị của thịt quả gây nên. Các chất này đợc đa vào
nớc giải khát ở dạng hơng liệu hoặc nớc chiết từ quả bằng cách ngâm đờng,
cồn
Nhà máy sử dụng hơng liệu đợc mua từ thị trờng .
2.5. Axit Citric (C
6

H
8
O
7
.H
2
O)
Axit Citric chứa nhiều trong quả chanh vì vậy còn gọi là axit chanh. Có
thể nhận đợc axit citric bằng các phơng pháp :
Tách từ phế thải của công nghiệp sản xuất Nicotin.
Tách từ quả chanh .
Axit chanh là tinh thể không màu ngậm một phân tử nớc. Hàm lợng axit
trong sản phẩm thờng là 99%. Các tạp chất cho phép : độ tro không quá 0,5% ;
lợng axit sunphuric tự do không quá 0,05% ; Hàm lợng As không quá 0,00014%.
Khi hoà tan axit citric trong nớc cất, dung dịch phải trong suốt, vị chua
tinh khiết và không có vị lạ .
2.6. Natri Benzoat (C
6
H
3
COONa)
Trang
8
Là chất dùng để bảo quản nớc thành phẩm trong thời gian sử dụng .
Các chỉ tiêu hoá lý của Natri Benzoat phải đúng tiêu chuẩn sau :
2.7. Nguồn nớc khoáng Thạch Bích :
Nguyên liệu chính của nhà máy sản xuất nớc khoáng đóng chai là nớc
khoáng nguồn. Địa điểm mỏ nớc khoáng của nhà máy tại thôn Thạch Bích, xã
Trà Bình, Huyện Trà Bồng, tỉnh Quảng Ngãi.
Từ những năm 1990 qua khảo sát mỏ nớc khoáng, công ty đã đầu t khai

thác lấy nớc nguồn này làm nguồn nớc khoáng chính cho nhà máy. Từ nớc
khoáng nuồn tinh khiết và trong suốt, đạt các tiêu chuẩn về nớc uống, nhà máy
cho ra đời một số sản phẩm nh nớc giải khát lên men, nớc khoáng pha chế, mà
chủ yếu là nớc khoáng đóng chai có ga nhằm giảm cơn khát và kích thích tiêu
hoá tốt cho ngời. uống.
Chơng 3 : Dây chuyền công nghệ sản xuất
Trang
Tên chỉ tiêu Mức độ
Trạng thái Tinh thể hay bột vô định hình
Màu sắc Màu trắng
Mùi Không mùi
Vị Ngọt, mặn
Độ hoà tan Tan hoàn toàn trong 2 phần nớc
Tạp chất Không có
Độ ẩm tính theo %
khối lợng
1
9
A/ Dây chuyền công nghệ sản xuất n ớc giải
khát pha chế :
1. Dây chuyền công nghệ :
Nớc nguồn
Xử lý nớc và tiệt trùng
Nấu xirô
Lọc xirô
Làm lạnh
Phối trộn
Nớc đã xử lý
Xirô bán thành phẩm
Làm lạnh Bão hoà CO

2
Chiết rót vào chai
Đóng nắp

Kiểm tra,dán nhãn
Cơ cấu lật chai Chai

Xếp thùng
CO
2
Bảo quản
2. Thuyết minh dây chuyền công nghệ :
Trang
10
Đờng
Axit Citric
Làm sạch VSV
và khử mùi
Làm sạch cơ học
Hơng liệu
Màu T.Phẩm
Chất bảo quản
(Natribenzoat)
Rửa, sát trùng
2.1. Xử lý nớc để nấu xirô
Nớc dùng để nấu xi rô là nớc đã xử lý. ở đây nớc sử dụng có thể là nớc
thờng đợc xử lý bằng phơng pháp cơ học.
2.2. Nấu xirô
Mục đích của việc nấu đờng là để tiêu diệt vi sinh vật, để đờng sacaroza
chuyển thành đờng glucoza và fructoza có vị ngọt dịu hơn.

Nớc dùng nấu xirô đợc đun đến 60
o
C rồi cho đờng vào. Trong quá trình
nấu cánh khuấy luôn luôn hoạt động thờng xuyên, tiếp tục đun sôi khoảng 10
phút. Tránh đun sôi đờng quá lâu, đờng sẽ bị caramen hoá gây cháy đờng làm
ảnh hởng xấu đến nớc thành phẩm.
Khi nhiệt độ hạ xuống còn 80ữ90
o
C ta cho axit citric vào nhằm tạo độ
chua cho nớc pha chế thành phẩm. Mặt khác ở nhiệt độ này axit citric sẽ
chuyển hoá toàn bộ đờng sacaroza thành đờng glucoza và fructoza.
2.3. Lọc xirô :
Mục đích lọc xirô là để loại bỏ tạp chất trong đờng tạo ra khi nấu xirô. ở
đây ta tiến hành lọc nóng ở 70ữ80
o
C bằng thiết bị lọc khung bản.
2.4. Làm lạnh xirô :
Mục đích làm lanh xirô xuống nhiệt độ thấp là để pha chế hơng chanh vì
ở nhiệt độ thấp hơng chanh ít bị tổn thất hơn .
Xirô đợc làm lạnh bằng thiết bị làm lạnh bản mỏng và làm lạnh đến nhiệt
độ khoảng 4ữ10
o
C.
2.5. Bão hoà CO
2
vào nớc :
Nớc sau khi làm mềm đạt các tiêu chuẩn quy định của nhà máy đợc đa
qua thiết bị làm lạnh nớc đến nhiệt độ 1ữ2
o
C để tiến hành bảo hoà CO

2
cho n-
ớc .
Trong nớc CO
2
luôn luôn ở dạng tự do và kết hợp ở trạng thái cân bằng
sau .
CO
2
+H
2
O H
2
CO
3
H
+
+ HCO
3

2H
+
+ CO
3
2
Nếu chứa nhiều ion bicacbonat chứng tỏ trong nớc có chứa nhiều khí
CO
2
tự do. Vị ngon và độ bọt của nớc giải khát phần lớn là do hàm lợng CO
2

quyết định nhng không tách rời cự có mặt của các chất hoà tan khác nh muối
khoáng, đờng, tanin, peptin, protid và các sản phẩm thuỷ phân vì các chất này
giúp cho khả năng tạo bọt và giữ bọt lâu tan.
Tuy nhiên CO
2
hoà tan trong nớc vẫn là yếu tố quan trọng tạo ra nhiều
phản ứng hoá học giữa các chất làm cho mùi vị của nớc uống ngon hơn.
Ngoài ra CO
2
hoà tan trong nớc còn hạn chế đợc hoạt động của vi sinh vật giữ
cho nớc lâu hỏng.
2.6. Chiết rót xirô vào chai và đóng nắp :
Chuẩn bị xirô bán thành phẩm và nớc bão hoà CO
2
là 2 giai đoạn quan
trọng nhất của sản xuất. Xirô sau khi phối trộn với hơng liệu, màu, chất bảo
quản thực phẩm đợc bơm qua máy chiết và tiến hành chiết vào chai trớc theo
một thể tích nhất định. Sau đó chai đợc đa qua mâm chiết khác của máy
chiết tiến hành chiết nớc bão hoà CO
2
vào phần còn lại của chai .
Trang
11
Chai đợc chuyển từ mâm chiết sang máy đóng nắp nhờ băng tải đẩy.
Mỗi giá đỡ chai đợc làm việc ứng với một pitton dập nút cố định vì mâm gần
giá đỡ chai và cơ cấu pitton dập nút cùng gắn trên một trục quay cùng vận
tốc .
2.7. Kiểm tra và dán nhãn :
Chai sau khi dập nút đợc băng tải đa sang máy kiểm tra và dán nhãn.
Nhãn đợc dán vào chai tự động, mỗi chai một nhãn .

2.8. Cơ cấu lật chai :
Chai sau khi dán nhãn xong rồi đợc chuyển sang cơ cấu lật chai nhằm
tránh hiện tợng phân lớp, tạo tính đồng nhất cho dịch chiết.
2.9. Các thiết bị phụ trợ :
2.9.1. Máy nén khí :
Máy nén kiểu trục xoắn tự động hoàn toàn đặt trong buồng chống ồn
bao gồm các bộ phận sau :
Bộ phận làm khô không khí
Bộ tách ng ng
Điều khiển bằng điện tủ có bộ phận kiểm tra nớc tự đông hoàn toàn .
2.9.2. Lò hơi :
Chức năng :
Cung cấp hơi n ớc nóng để gia nhiệt cho các bồn đựng dung dịch, bồn
nấu, bồn trộn xirô của phần nấu xirô, tiệt trùng các thiết bị .
Nguyên lý của lò hơi : là dùng nhiệt năng tỏ ra do quá trình đối lu tự
nhiên (thờng dùng là dầu FO hoặc DO) nên rất sạch sẽ, ít bồ hóng và làm giảm
ô nhiễm môi trờng .
2.9.3. Hệ thống lạnh :
Chức năng của hệ thống lạnh cho dây chuyền sản xuất nớc giải khát có
ga là làm lạnh nớc giải khát để tiến hành hấp thụ CO
2
của sản phẩm .
Nguyên lý của hệ thống : Dùng môi chất làm lạnh là NH
3
bóc hơi ở
nhiệt độ thấp và áp suất thấpp để làm lạnh sản phẩm. Hơi NH
3
đợc hệ thống
máy nén NH
3

nến lên áp suất cao và có nhiệt độ cao. Hơi NH
3
cao áp này sẽ đ-
ợc đa sang một dàn ngng dùng không khí và nớc lạnh giải nhiệt . Nhờ vậy mà
NH
3
sẽ hoá lỏng chảy vào bồn chứa và đợc đa vào thiết bị ngậm ga để tiếp tục
chu trình làm lạnh .
2.9.4. Hệ thống khí nén :
Chức năng :
Cung cấp cho dây chuyển một nguồn khí nén sạch, khô,vô trùng và
không có nhớt khay các tạp chất khác nhằm cung cấp khí có áp suất cao
trong một số thiết bị dùng các cơ cấu điều khiển bằng khí nén.
Trang
12
Nguyên lý làm việc : dùng những máy nén khí không dầu dùng để nén
khí lên áp suất cao quy định, sau đó làm lanh khí nén để ngng tụ lợng hơi nớc
có trong khí nén để thu đợc khi nén khô ở đầu ra. Sau đó khí nén đợc đa vào
bồn chứa để cung cấp cho các thiết bị
B/ Dây chuyền công nghệ sản xuất n ớc
khoáng đóng chai
1. Dây chuyền công nghệ
Nớc nguồn
ozon hoá
lọc tinh tầng sâu
lọc than hoạt tính
Tiệt trùng bằng đèn UV
Siêu lọc CO
2
làm lạnh làm sạch cơ học

Bão hoà CO
2
CO
2
Làm sạch VSV & khử mùi
Trang
13
Chiết rót đóng nắp chai
Hoàn thiện sản phẩm
Kho thành phẩm
2. Thuyết minh dây chuyền công nghệ
2.1. Thuyết minh về công nghệ xử lý nớc khoáng :
2.1.1 Mục đích của việc xử lý nớc :
Xử lý n ớc giếng khoang sâu ở 150m thành nớc thành phẩm đảm bảo n-
ớc tiệt trùng và trong suốt, thoả mãn đầy đủ các tiêu chuẩn nớc khoáng ở Việt
Nam .
2.1.2. Nguyên tắc hoạt động :
Nớc nguiyên liệu từ giếng khoan đợc bơm lên nhờ bơm, qua bình áp lực
để ổn định áp suất 2kg/cm
2
. Sau đó qua bơm tăng áp đi vào thiết bị lọc cơ học
có nhiều tầng nhằm mục đích tách các tạp chất cơ học lơ lửng trong nớc. Dây
chuyền đợc trang bị một thiết bị tạo ôzôn và sục ôzôn để tiệt trùng nớc. Quá
trình đó đợc thực hiện nhờ một tuy e. Việc trộn ôzôn có thể quan sát qua vết
hữu cơ, các ion sắt có trong nớc đợc thực hiện trên đờng vào thiết bị lọc và ôxy
hoá giữ lại. Sau đó nớc đợc qua thiết bị lọc hấpthụ bằng than hoạt tính. Nguồn
ôzôn còn d trong cả 2 thiết bị lọc và hấp thụ bằng than hoạt tính đợc tự động
xả bỏ nhờ một thiết bị đặc biệt gắn trên đỉnh của 2 thiết bị này. Nớc sẽ tiếp tục
qua thiết bị lọc 1àm để lọc tinh rồi qua thiết bị tiệt trùng lần 2 bằng tia cực tím tr-
ớc khi qua thiết bị siêu lọc 0,2àm để đi vào thùng chứa nớc thành phẩm .

2.1.3.Các thiết bị :
2.1.3.1. Thiết bị tăng áp suất :
Bao gồm :
01 bơm ly tâm đa cấp với kết cấy cơ khí đặc biệt có cánh quạt chống
ăn mòn.
01 thùng áp suất có vách ngăn lắp dựng đứng.
Trang
14
01 bộ điều khiên bao gồm tất cả các dụng cụ ngắt chuyển mạch và
điều khiển cần thiết cho việc vận hành tự động. Gồm 1 thiết bị điều chỉnh áp
suất dùng điều khiển áp suất khi vận hành các bơm .
01 dụng cụ đóng, mở, dụng cụ hồi chuyển.
01 hệ thống ống dẫn nối giữa các bơm và hơi .
2.1.3.2. Hệ thống tạo ôzôn :
Bao gồm các thiết bị :
Vỏ bằng kim loại tấm.
Thiết bị tạo ôzôn
Thiết bị làm khô không khí
Bộ điều khiển
2.1.3.3. Hệ thống lọc tinh tầng sâu
Mục đích để lọc nớc nguyên sinh đã ozon hoá
Bao gồm:
01 bồn lọc đặc biệt thiết kế đứng đặt trên bệ, có nắp đậy hình vòm và
phía dới gắn với vòi lọc đặc biệt làm bằng vật liệu chống ăn mòn
02 áp kế do áp suất lọc thất thoát.
01 van loại khí tự động.
01 mẻ vật liệu dùng để lọc gồm đá, sỏi.
2.1.3.4 Hệ thống thổi khí nén để làm sạch:
Mục đích để rửa toàn bộ hệ thống lọc tầng sâu bằng phơng pháp ngợc
dòng

Bao gồm:
Quạt thổi gắn trên bệ bao gồm môtơ điện, khớp dẫn hơi và lớp bảo vệ
khớp
01 bộ lọc hút.
01 van điện áp.
01 áp kế.
2.1.3.5 Hệ thống lọc than hoạt tính:
Mục đích để lọc nớc sạch có ozon
Bao gồm:
01 bồn lọc đặc biệt thiết kế đứng đặt trên bệ, có nắp đậy hình vòm và
phía dới đợc gắn vòi lọc đặc biệt làm bằng vật liệu chống ăn mòn.
02 áp kế đo l ờng áp suất lọc
01 mẻ vật liệu lọc gồm: cacbon hoạt tính đặc biệt K
1 2
.
2.1.3.6 Thiết bị tiệt trùng bằng tia cực tím:
Bao gồm:
Buồng phản ứng UV.
Bộ phản chiếu UV với bộ phận đệm giờ làm việc tín hiệu đ ợc nối mạch.
Hộp điều khiển, tín hiệu đ ợc khởi động bằng đèn điều khiển.
Trang
15
2.1.3.7 Thiết bị siêu lọc:
là giai đạn cuối cùng của khâu xử lý nớc, sử dụng cho việc lọc nớc uống
sau lọc cacbon hoạt tính
2.1.3.8 Tủ điều khiển:
Sử dụng điều khiển bơm gồm các công tắc, các đèn tín hiệu, điều chỉnh
mức nớc. Bao gồm:
Bộ kiểm tra chỉ thị số.
Bộ phát tín hiệu.

Toàn bộ điều chỉnh theo VDE
2.2. Thuyết minh về công đoạn làm lạnh nớc khoáng đã
xử lý và bão hoà CO
2
.
2.2.1. Làm lạnh nớc khoáng đã xử lý
Nớc khoáng sau khi xử lý đợc bơm qua thiết bị làm lạnh bản mỏng. ở đây
nớc đợc làm lạnh đến 1 ữ 4
o
C nhờ quá trình trao đổi nhiệt giữa nớc khoáng với
chất tải lạnh (chất tải lạnh là dung dịch rợu có nhiệt độ ban đầu khoảng
15
o
C).
Mục đích làm lạnh nớc khoáng đến 1ữ4
o
C là để nạp CO
2
vào nớc
khoáng vì ở nhiệt độ thấp CO
2
hoà tan vào nớc khoáng dễ dàng.
2.2.2. Lọc CO
2
Bình CO
2
lỏng van áp lực khí loãng bình KMnO
4

bình nớc bình CaO than hoạt tính bình trung gian

thiết bị bão hoà CO
2
.
2.2.3. Bão hoà CO
2
và nớc khoáng
Khi nớc khoáng đã làm lạnh đến 1ữ4
o
C đợc bơm qua bình tách khí lạ và
đợc pitton bơm qua thiết bị bão hoà CO
2
qua vòi phun. Dới tác dụng của vòi
phun nớc đợc phun thành những tia nhỏ chảy xuống dới qua các vòng đệm
nhằm tăng bề mặt tiếp xúc với CO
2
đi từ dới lên .
Khí CO
2
đạt độ bão hoà trong nớc thì đợc bơm sang bộ phận chiết rót.
Hàm lợng CO
2
bão hoà trong nớc khoáng : 4ữ6g/lít
2.3. Công đoạn rửa chai thuỷ tinh
Mục đích :
Cung cấp cho máy chiết những chai sạch, bóng, vô trùng. Các chai đợc
ngâm vào một hay nhiều bồn đựng dung dịch NaOH nóng, dung dịch này có
tác dụng khử trùng và tạo cho chai một vẻ bóng loáng.
Nguyên lý vận hành : Chai từ két đợc công nhân bóc bỏ lên băng tải đ-
a vào đầu của máy rửa chai (còn két đợc bỏ lên băng tải két chuyển đến ở
đầu ra sản phẩm để tiếp nhận chai thành phẩm). Tại đây cơ cấu nạp chai sẽ

cấp chai vào các bọc chứa chai gắn lên các thanh mang chai. các thanh
mang chai sẽ mang chai này vào các bồn đựng dung dịch NaOH nóng. Tại
đây, NaOH sẽ tiếp xúc với chai để khử trùng và rửa sạch các chất dơ của
chai.Sau đó các chai ở vị trí úp ngợc sẽ vào thanh mang chai chuyển sang các
vùng có các vòi phun nớc ở phía dới và bên trên . Các vòi phun này sẽ rửa
Trang
16
sạch NaOH còn đọng trong chai. Sau đó chai đợc đa ra đầu của máy để cấp
cho máy chiết.
2.4. Chiết rót nớc đã bão hoà CO
2
vào chai .
Khi kiểm tra áp lực và nhiệt độ lạnh của nớc khoáng trong bầu chứa của
máy chiết thì nhấn nút khởi động bắt đầu làm việc. Chai sạch đợc băng tải đa
sang may chiết. Tại vị trí đầu con cò sẽ mở hơi, nâng giá đỡ chai lên cho miệng
chai ép chặt vào vòi chiết, đồng thời lúc đó con cò khác mở van vòi chiết nớc
chứa trong bầu chiết phun vào chai cho đến khi áp suất trog bầu chiết bằng
áp suất trong chai thì bộ phận vòi chiết nớc sẽ tự động mở nớc tự độ chảy vào
chai và đợc mâm quay đi. Khi nớc trong chai đã đầy, con cò bắt đầu đóng van
nớc lại và đồng thời con cò hơi xả hơi, giá đỡ hạ xuống và chai đợc băng tải
chuyển sang máy đóng nút.
2.5. Đóng nút chai
Chai đợc chuyển từ mâm máy chiết nớc sang máy đóng nút nhờ băng
tải đẩy. Mỗi giá đỡ chai đợc làm việc ứng với 1 piton dập nút cố định vì mâm
gần giá đỡ chai và cơ cấu pitton dập nút gắn trên cùng một trục quay cùng
vận tốc.
Chai sau khi dập nút đợc băng tải đa sang máy dán nhãn.
2.6. Dán nhãn tự động :
Nhãn đợc dán vào chai tự động rồi đợc chuyển sang máy in phun.
2.7. Máy in phun

Máy in tự động in lên nhãn chai khi có chai đi qua (chỉ có chai đi qua
máy mói tự động tiến hành in phun còn không có chai thì máy không in) .
2.8. Các thiết bị phụ trợ :
2.8.1. Khối máy tráng, chiết,đóng nút tự động OD.MONOBLOCK
MASTER 20/24/6 :
Đặc điểm cấu tạo MONOBLOCK đợc cấu tạo thành một khối máy vững
chắt bằng thép chống ăn mòn, bề mặt phủ bằng inox .
Vòng xoay nâng bằng thép không gỉ .
Bộ phận nâng chai và thanh dẫn h ỡng bằng thép không gỉ.
Bát chiết làm hoàn toàn bằng thép không gỉ. Nắp bát chiết có thể tháo
lắp đợc để làm vệ sinh và kiểm tra.
Phần đế của máy chế tạo bằng thép cácbon, phía trên đặthệ thống
điều chỉnh độ bát chiết, phía dới là bộ phận nâng chai.
Trang
17
Máy đ ợc trang bị khung vỏ bọc thép không gỉ quanh khu vực chiết rót
để tránh trờng hợp chai vỡ và xịt nớc tung toé .
2.8.2 Thiết bị kiểm tra chai chiết đầy MODBASIC
Thiết bị kiểm tra chai Basic đợc lắp đặt trên một dây chuyền đơn khoảng
không gian kèm theo là dành cho thiết bị đẩy chai không băng tải với chiều dài
cần thiết hay với bàn tiếp nhận là cần phải có một khoảng cách tối thiểu là
200mm đợc đòi hỏi giữa máy đẩy chai không và thiết bị kiểm tra.
2.8.3. Thiết bị phân phối màng co tự động
Cấu tạo :
Đầu phân phối .
Bể di động bằng thép di chuyển đ ợc.
Bộ phận trãi
Bộ phận cắt
Phụ tùng thay đổi cho từng cỡ chai
Tunen gia nhiệt thép nhẹ

Phạm vi cung cấp : một cảm biển phát hiệ sự có mặt của chai trên băng
tải và chuẩn bị đa màng co ra đầu phân phối.
2.8.4. Màng hầm co :
Có cấu tạo nh một nhiệt điện trở. Khi chai đã có nắp nhãn đi qua, nhiệt
điện trở nóng đến nhiệt độ 200
o
C ữ 250
o
C làm nhãn nhựa chảy và dán chặt vào
nắp chai
Chơng 4 : Cân bằng sản phẩm
A/ Cân bằng sản phẩm n ớc giải khát pha chế
1. Hao hụt qua các công đoạn
Công đoạn Hao hụt chất khô Hao hụt thể tích
Nấu xirô 2%
Lọc xirô 1%
Làm lạnh 0,5%
Pha chế 2%
Chiết rót 3%
2. Các số liệu ban đầu
Các chỉ tiêu nguyên liệu cho nớc giải khát
Đ ờng : 100g/lít sản phẩm, sử dụng xirô 70%
H ơng liệu : 5ml/lít sản phẩm
Axit citric : 1,24g/lít sản phẩm, sử dụng dới dạng dung
dịch 400g/lít
L ợng Natri benzoat : dùng khoảng 2% so với lợng đờng
trong xirô pha thành dung dịch 400g/lít .
Màu thực phẩm : 0,3mg/lít sản phẩm, sử dụng d ới dạng dung
Trang
18