Thiết kế nhà máy sản xuất sản phẩm đậu phụ năng suất 3700 tấn trong 1 năm

Thiết kế nhà máy sản xuất sản phẩm đậu phụ năng suất 3700 tấn trong 1 năm

MỞ ĐẦU
Song song với quá trình phát triển của xã hội hiện nay thì chất lượng cuộc sống của
con người ngày càng tăng, một trong số những vấn đề được con người quan tâm hàng đầu
đó chính là dinh dưỡng. Và đặc biệt những loại thực phẩm an toàn, tốt cho sức khỏe ngày
càng được quan tâm và ưa chuộng. Trong đó, các sản phẩm tạo ra từ hạt đậu nành là một
trong những loại thực phẩm đáng chú ý.
Trong sữa đậu nành có chứa lượng chất béo khá thấp và đặc biệt không có
cholesterol. Sữa đậu nành có khả năng cải thiện thành phần lipid máu, bảo vệ mạch máu, hỗ
trợ giảm cân và cải thiện bệnh lỗng xương…. Nhờ những cơng dụng này mà sữa đậu nành
trở thành thức uống tốt, hỗ trợ cho người có lượng cholesterol trong máu cao hoặc những
người có tiền sử gia đình mắc bệnh tim mạch vành. Do đó sữa đậu nành đặc biệt được ưa
chuộng bởi những người quan tâm đến sức khỏe [1].
Mặc khác, đậu phụ từ nguyên liệu đậu nành cũng là thực phẩm phổ biến. Ngoài ra,
đậu phụ cũng là một nguồn protein hồn chỉnh nên có thể cung cấp tất cả các axit amin thiết
yếu trong chế độ ăn uống. Hơn nữa, đậu phụ cũng cung cấp nhiều chất béo không bão hòa
lành mạnh. Đậu phụ là thực phẩm thường hay được sử dụng trong các bữa ăn hằng ngày của
gia đình chúng ta, chế biến thành những món ăn hấp dẫn, ít ngán và giả cả phải chăng, cịn
phù hợp nhất trong các bữa ăn chay [2].
Tại Việt Nam, đậu phụ thường được bày bán tràn lan ở các khu chợ hay trên lề
đường. Chúng được sản xuất ở quy mơ hộ gia đình, khơng được kiểm chứng về vệ sinh an
toàn thực phẩm, chất lượng nguyên liệu đầu vào và chất lượng đầu ra của sản phẩm. Do đó
việc cần làm là đẩy mạnh sản xuất chúng ở quy mô lớn, chuyên nghiệp đảm bảo cho ra
những sản phẩm tốt, chất lượng cao nhằm phục vụ cho nhu cầu ngày càng tăng cao của
người tiêu dùng. Vậy nên việc xây dựng nhà máy là điều tất yếu, không những đáp ứng nhu
cầu tiêu dùng trong nước mà còn hướng đến xuất khẩu, góp phần tạo cơng ăn việc làm cho
người dân, mang lại nguồn lợi nhuận lớn cho nhà đầu tư và phát triển kinh tế nước nhà.
Vì vậy, việc thiết kế nhà máy sản xuất sản phẩm từ hạt đậu nành như đậu phụ là cần
thiết.

GVHD: Mạc Thị Hà Thanh

2


Thiết kế nhà máy sản xuất sản phẩm đậu phụ năng suất 3700 tấn trong 1 năm

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM
1.1. Tổng quan về nguyên liệu
1.1.1. Nguyên liệu chính
1.1.1.1. Hạt đậu nành
Đậu nành (đậu tương) hay đỗ tương có tên tiếng Anh là Soybeans. Tên khoa học là
Glycine Max (L) Merr. Là loại cây họ đậu chứa nhiều đạm. Có thể chế biến đậu nành thành
được nhiều món như sữa, đậu hủ, tương, chao,...
Cây đậu nành có khả năng thích ứng rộng nên nó đã được trồng ở khắp năm châu lục,
nhưng tập trung nhiều nhất ở châu Mỹ trên 70%, tiếp đến là châu Á. Các nước trồng đậu
nành đứng hàng đầu trên thế giới về diện tích gieo trồng và sản lượng là Mỹ, Braxin,
Achentina và Trung Quốc
Ở Việt Nam, đậu nành được trồng tập trung ở các tỉnh đồng bằng Sông Cửu Long
(An Giang, Đồng Tháp), ở miền Bắc đây là vụ đậu nành được trồng nhiều ở các tỉnh Hà
Giang, Lạng Sơn, Cao Bằng…
Theo Tổng cục thống kê (GSO), Bộ Nông Nghiệp và phát triển nơng thơn
• Năm 2018, Việt Nam có trên 105 ngàn ha cây đậu nành.
• Sản lượng đậu nành Việt Nam: 168 ngàn tấn/năm (2018)
• 1.1.1.2. Hình thái hạt đậu nành
Đậu nành là cây thân cỏ một năm, hoa tập trung trên những nách lá, kiểu bào nang.
Quả đậu tương là loại quả giáp. Mỗi quả có 2-3 hạt.
Quả đậu nành dài 5-6 cm, hơi cong hình lưỡi liềm, phẳng, có nhiều lơng mềm, màu
từ xanh sáng đến xám tối.
Hạt đậu nành có ba bộ phận:

+Vỏ hạt chiếm 7.3% trọng lượng hạt
+ Phôi chiếm 2.4%.
+ Tử diệp chiếm 90%.
Hạt hình oval, trịn dẹt hay hình bầu dục, căng bóng, trơn, nhẵn. Màu hạt thay đổi
khác nhau như xanh lá cây, vàng, nâu, đen. Trong đó, hạt màu vàng có giá trị thương phẩm
cao. Khối lượng một nghìn hạt khơ trung bình từ 140g-200g
1.1.1.3. Tính chất hạt đậu nành
 Thành phần hóa học
Thành phần dinh dưỡng hạt đậu nành được thể hiện trong bảng 1.1
Bảng 1. 1 Thành phần dinh dưỡng trong 100g hạt đậu nành vàng
Thành phần
Nguyên hạt
Tử điệp
GVHD: Mạc Thị Hà Thanh

Protein (g) Lipit (g) Gluxit (g)
Tỉ lệ (%)
100
45
19
31
90.3
43
20.3
29
2

Tro (g)
5
5

Thiết kế nhà máy sản xuất sản phẩm đậu phụ năng suất 3700 tấn trong 1 năm

Vỏ hạt
7.3
8.8
1
86
4.3
Phôi
2.4
41
11
43
4.4
Đậu nành đứng hàng đầu về đạm nguồn gốc thực vật và không những về hàm lượng
protein cao mà cả về chất lượng protein. Protein đậu nành dễ tan trong nước và chứa nhiều
acid amin không thay thế như lysin, tryptophan. Trừ methionin và cystein hơi thấp còn các
acid amin khác của đậu nành có thành phần giống thịt

Hình 1. 1 Hạt đậu nành
Axit béo có trong đậu tương là linoleic 53-57%, oleic 23-29%, linoleic 3-6%,
panmitic 2.5-6%, stearic 4.5-7.3%.
Bảng 1. 2 Thành phần các axit amin trong protein đậu nành
Loại axit amin
Isoleucine
Leucine
Lysine
Methionine

Cystein
Phenylalanine
Threonine
Tryptophane
Valine
Histidin

%
1.1
7.7
5.9
1.6
1.3
5
4.3
1.3
5.4
2.6

Một số enzyme trong đậu nành:
- Urease: chống lại sự hấp thụ các chất đạm qua hàng ruột do đó khơng nên ăn đậu
nành sống.
- Lipase: thủy phân glyceric tạo thành glycerin và acid béo.
- Phospholipase: thủy phân ester của acid acetic.
- Amylase: thủy phân tinh bột, b-amylase có trong đậu nành với số lượng khá lớn.
- Lipoxygenase: xúc tác phản ứng chuyển H2 trong acid béo
 Tính chất hố học của protein đậu nành
•

Khả năng hấp thụ và giữ nước

GVHD: Mạc Thị Hà Thanh

2


Thiết kế nhà máy sản xuất sản phẩm đậu phụ năng suất 3700 tấn trong 1 năm

- Khả năng hấp thụ và giữ nước của protein dựa trên tương tác giữa protein - protein và
protein - nước.
- Khi nồng độ protein tăng thì khả năng hấp thụ nước tăng.
- Khi pH thay đổi thì khả năng tích điện của protein cũng thay đổi. Do đó, ở pH đẳng
điện, sự hút nước là thấp nhất vì tương tác giữa protein - protein rất chặt chẽ.
- Ở pH cao hơn và thấp hơn pI, sự hấp thụ nước và giữ nước của protein càng tăng.
- Khi nhiệt độ tăng, khả năng hấp thụ nước giảm vì làm giảm liên kết hydro nhưng là
tăng khả năng liên kết của các liên kết khác như: -S-S-, …
- Khi nồng độ muối thấp, khả năng hấp thụ nước cao hơn và ngược lại.
• Khả năng tạo gel
Khi protein bị biến tính, các cấu trúc bậc cao bị phá huỷ, các mạch polypeptit bị duỗi ra,
tiến lại gần nhau, tiếp xúc và tạo nên mạng lưới không gian tương đối chặt và pha phân tán
chứa trong nó.
Các yếu tố gây tạo gel
+ Sử dụng nhiệt: khi dịch sữa protein đậu nành có nồng độ cao được đun nóng ở pH
trung tính, thì sẽ tạo gel.
+ Sử dụng pH đẳng điện: Ở pH đẳng điện, protein có khả năng tạo gel.
+ Sử dụng các muối của ion kim loại có hố trị hai: do liên kết giữa Ca 2+ và Mg2+ với
nhóm Cacboxyl.
• Khả năng tạo kết cấu
Protein đậu nành có khả năng tạo sợi tốt. Khi protein bị phân ly, chuỗi polypeptit duỗi
mạch và cho qua khuôn đúc, sẽ định hướng được các phân tử protein và các sợi hình thành.

• Khả năng tạo độ nhớt
- Các yếu tố ảnh hưởng đến độ nhớt của dung dịch: pH, nhiệt độ, Ca 2+… và nồng độ
protein.
• Khả năng tạo nhũ

- Trong phân tử protein đậu nành có hai đầu ưa nước và ưa béo, nên có khả năng làm
bền hệ nhũ tương chất béo/nước.
- Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tạo nhũ:
+ pH: Ở vùng pH đẳng điện, khả năng hoà tan là thấp nhất nên khả năng
tạo nhũ giảm.
+ Nhiệt độ: gia nhiệt và cơ đặc làm đơng tụ protein vì vậy làm giảm
độ bền của nhũ tương, nhưng đồng thời do khả năng tạo gel đã tạo nên
lớp màng protein và chất béo, và lớp màng này có tên là “tàu hũ k”, một
thực phẩm quý từ sữa đậu nành.
• Khả năng tạo bọt
GVHD: Mạc Thị Hà Thanh

2


Thiết kế nhà máy sản xuất sản phẩm đậu phụ năng suất 3700 tấn trong 1 năm

- Sự hình thành tạo bọt là do hình thành tạo màng protein ở bề mặt tiếp xúc giữa pha khí
và nước.
- Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tạo bọt:
+ pH: ở pH đẳng điện bọt bền tốt
+ Nồng độ protein: khi tăng nồng độ protein độ bền bọt tăng.
+ Muối: tuỳ loại muối sử dụng sẽ làm tăng hay giảm độ bền bọt, NaCl làm giảm độ bền
bọt, nhưng Ca2+ làm tăng độ bền bọt.
+ Các loại đường: làm tăng độ bền bọt vì chúng tạo độ nhớt cao cho dung dịch. Khi gia

nhiệt sẽ làm tăng thể tích bọt nhưng làm giảm độ bền bọt
 Khả năng tạo gel của protein và sự tạo cấu trúc thực phẩm
• Sự hình thành gel protein
- Sự kết tuả protein bao hàm tất cả các phản ứng tập hợp có thể dẫn đến mất từng phần
hoặc mất tồn bộ độ hịa tan.
- Khi protein khơng bị biến tính nhưng do giảm lực đẩy tĩnh điện giữa các mạch mà dẫn
đến các phản ứng tập hợp khơng trật tự thì sẽ xảy ra hiện tượng kết tụ.
- Các phản ứng tập hợp không trật tự xảy ra do biến tính và các phản ứng tập hợp xảy ra
do tương tác protein – protein chiếm ưu thế so với tương tác protein – dung môi sẽ dẫn đến
tạo thành một khối lớn và thô, gọi là sự đông tụ
- Khi các phân tử bị biến tính tự tập hợp lại để tạo thành một mạng lưới protein có trật
tự thì hiện tượng đó gọi là sự tạo gel. Khả năng này là một tính chất chức năng rất quan
trọng của nhiều hệ thống protein và đóng vai trị chủ yếu trong việc tạo cấu trúc, hình thái.
Phomat, giị, gel gelatin, kamaboko, đậu phụ, bột nhào, làm bánh mì hoặc thịt giả từ protein
từ thực vật là những sản phẩm có cấu trúc gel.
- Khả năng tạo gel tạo độ cứng, độ đàn hồi, hấp thụ nước, tạo độ dày, tạo lực liên kết,
làm bền các nhũ tương và bọt

• Điều kiện tạo gel
- Sự gia nhiệt, đa số cần thiết cho sự tạo gel, để tăng tốc độ cho gel hoặc tăng độ cứng
thì thêm muối đặc biệt là ion Ca2+.
- Sự thủy phân Enzim vừa phải, sự thêm đơn giản các ion Canxi, hoặc kiềm hóa theo
trung tính hoặc đưa pH về điểm đẳng điện (sản xuất đậu phụ).
- Có thể được tạo ra từ protein dịch thể
Cơ chế tạo gel
Khi protein bị biến tính, các cấu trúc bậc cao bị phá hủy, liên kết giữa các thành phần bị
đứt, các nhóm bên của axit amin trước ẩn ở phía trong thì bây giờ xuất hiện ra ngoài. Các
mạch polipeptit bị duỗi ra, gần nhau và liên kết với nhau tạo thành mạng lưới không gian ba
GVHD: Mạc Thị Hà Thanh

2


Thiết kế nhà máy sản xuất sản phẩm đậu phụ năng suất 3700 tấn trong 1 năm

chiều mà mỗi vị trí tiếp xúc của mạch là một nút. Các phần cịn lại hình thành mạng lưới
khơng gian vơ định hình, rắn, trong đó có chứa đầy pha phân tán là nước
1.1.1.4. Các chỉ tiêu kiểm tra chất lượng của hạt đậu nành
Theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) 4849:1989 (ISO 7555-1987)
Đậu nành phải đạt các chỉ tiêu sau:
 Chỉ tiêu cảm quan
- Đậu nành phải nguyên hạt, khô, già, vàng sáng, khơng bị biến màu, chắc mẩy, khơng
có mùi lạ (mùi dược thảo,v.v,...) hay bất kì mùi nào biến đổi trạng thái (mùi mốc, thối,
cháy,...), khơng được có cơn trùng sống.
- Không được lẫn tạp chất (cây, cỏ, lá khô, mãnh vỡ,...)
- Độ ẩm: 10-14%
 Chỉ tiêu hóa lí được thể hiện ở bảng 1.3
Bảng 1. 3 Các chỉ tiêu về hóa lý
Kích cỡ hạt đồng đều
Tổng hạt hỏng
Tổng hạt nhỏ
Tổng hạt vỡ
Hạt xanh, non
Tạp chất
Đậu khác loại
Chỉ số hạt mốc, mọt

18-20 hạt/100g
<2%
<1.5%

<2%
<1.5%
<1%
<0.2%
<20 hạt/kg

1.1.1.5. Yêu cầu thu hoạch, bảo quản
 Yêu cầu về thu hoạch
- Giai đoạn chín sinh lý: Khi đậu có 50% số lá trên cây đã chuyển sang màu vàng.
- Thời kì chín hồn tồn: Hầu hết lá trên cây vàng rụng, khoảng 95% trái đậu đã chuyển
màu nâu xám. Lúc này là thời điểm phù hợp để thu hoạch đậu nhất.
- Nếu thu hoạch sớm, sẽ tốn thời gian phơi, đậu sẽ chưa già, nhăn nheo và bảo quản
khơng tốt.
- Cịn nếu thu hoạch trễ thì trái già sẽ bị tách, làm hao hụt đậu, thời tiết gắt sẽ làm giảm
dinh dưỡng của đậu nành.
- Nên thu hoạch vào lúc nắng ráo, phơi khô, đập ngay.
- Sàng sẩy, loại bỏ rác, tạp chất, hạt xanh non, hạt nhỏ, phơi hạt đến khi khơ giịn, độ ẩm
khoảng 12% thì đem đi bảo quản.
- Vận chuyển bằng xe đến nhà máy.
 Bảo quản:

GVHD: Mạc Thị Hà Thanh

2


Thiết kế nhà máy sản xuất sản phẩm đậu phụ năng suất 3700 tấn trong 1 năm

- Mục đích để ngăn chặn sự hô hấp của hạt đậu nành, sự nảy mầm hạt, sâu mọt, các yếu
tố thúc đẩy sự phát triển của nấm mốc, đặc biệt là Asperillus Flavus tiết ra độc tố Aflatoxin

có hại với sức khỏe.
- Nhiệt độ bảo quản: 20-250C
- Độ ẩm: <13.5%.
- Phương pháp bảo quản
+ Phương pháp bảo quản kín: Đình chỉ sự trao đổi khơng khí giữa khối hạt với mơi
trường bên ngồi. Silo chứa phải trang bị thiết bị đảm bảo chống nóng, ẩm mốc.
+ Phương pháp bảo quản khơ: Phương pháp làm khơ hạt bằng phơi hoặc sấy bằng lị
chun dùng.
+ Phương pháp bảo quản bằng thơng gió cưỡng bức: Dùng luồng khơng khí sạch thổi
vào kho. Có thể chứa trong kho silo hoặc chứa trong kho bằng.
+ Phương pháp bảo quản bằng hóa chất: Dùng hố chất để giảm oxi, tiêu diệt vi sinh vật
và sâu bọ, ức chế hoạt động sống của khối hạt. Yêu cầu của hóa chất độc đối với sâu bọ
nhưng ít độc với người, khơng bị hạt hấp thụ, khơng gây hỏa hoạn, ít ăn mịn thiết bị và
cơng nghệ, giá thành thấp
Chọn phương pháp bảo quản bằng thơng gió cưỡng bức với kho chứa là kho Silo. Yêu
cầu về kho Silo:
+ Thiết bị bốc dỡ vận chuyển.
+ Hệ thống thiết bị phục vụ xuất, nhập silo và phục vụ đảo trộn khi cần
thiết.
+ Hệ thống cân tự động, cân kiểm tra.
+ Thiết bị kiểm tra, giám sát và xử lý nguyên liệu: nhiệt kế, ẩm kế, hệ
thống thơng thống, xơng hơi khối ngun liệu trong Silo.
+ Cấu trúc của Silo có thơng gió cần có các lỗ hở hay các khe để lưu thơng gió khi cần
thiết. Khi quạt hút hoạt động, khơng khí sẽ được hút qua các lỗ thông hơi trên mái, qua các
lớp hạt và vào các ống phân phối gió để đi ra ngồi. Lúc này, dịng khí khơ đang di chuyển
từ trên xuống dưới, ngược lại, khi quạt đẩy hoạt động, sẽ hút khí từ ngồi trời, đẩy qua các
lớp hạt từ dưới lên trên và dịng khí sẽ thốt ra ngồi tại các khe thốt khí.
1.1.1.6. Những lợi ích của hạt đậu nành
Đậu nành có giá trị dinh dưỡng và kinh tế rất cao. Hàm lượng protein của đậu nành
cũng cao hơn cả thịt, cá và gần gấp đơi các loại đậu khác. Protein đậu nành có đầy đủ các

axit amin cần thiết cho sự phát triển và sức khỏe con người.

GVHD: Mạc Thị Hà Thanh

2


Thiết kế nhà máy sản xuất sản phẩm đậu phụ năng suất 3700 tấn trong 1 năm

Ngoài ra, giá cả đậu nành ổn định, là cây trồng ngắn ngày nên bà con nơng dân có thể
mở rộng trồng cây đậu nành để tạo cơng ăn việc làm, xóa đói giảm nghèo, nâng cao đời
sống. Từ đậu nành, có thể chế biến nhiều thức ăn ngon như, đậu phụ, chao, tào phớ, tương...
 Giá trị về sức khỏe của đậu nành
- Đậu nành tốt cho sức khỏe đàn ông:
+ Nhiều nghiên cứu lâm sàng chỉ ra rằng đậu nành hoàn toàn khơng có ảnh hưởng gì
tới nội tiết tố nam và khả năng sinh sản của đàn ông, cho dù hàm lượng Isoflavones có trong
sản phẩm được tiêu dùng cao hay thấp
+ Khơng những khơng có ảnh hướng đến nội tiết tố, đàn ơng sử dụng sản phẩm từ đậu
nành cịn có khả năng ngăn ngừa nguy cơ ung thư tiền liệt tuyến - một căn bệnh rất phố biến
ở nam giới
- Đậu nành tốt cho sức khỏe phụ nữ:
Isoflavones có trong đậu nành giúp ngăn ngừa hiệu quả căn bệnh ung thư vú ở phụ nữ.
Kiểm chứng lâm sàng cho thấy ở 2 quốc gia tiêu biểu sử dụng nhiều đậu nành trong khẩu
phần dinh dưỡng hàng ngày là Nhật Bản và Hàn Quốc có tỷ lệ phụ nữ mắc căn bệnh này
thấp hơn nhiều so với các nước khác
Hoạt chất Isoflavones trong đậu nành giúp phụ nữ tăng cường chất lượng của da, giảm
được các nếp nhăn, giảm độ sâu của nếp nhăn mắt, làm da săn chắc hơn nhờ tăng cường kết
nối collagens, đồng thời cải thiện màu sắc và giữ ẩm cho da.
- Đậu nành là giải pháp cho các căn bệnh thế kỷ
Dinh dưỡng đậu nành giúp giảm được các bệnh tim mạch như các bệnh Cholesterol

xấu trong máu, huyết áp cao, rối loạn tế bào nội mô, xơ cứng và viêm nhiễm động mạch, tắc
nghẽn động mạch vành, và tai biến mạch máu dẫn tới đột quỵ. Cục quản lý Thực phẩm và
Dược phẩm Hoa Kỳ - FDA “sử dụng 25 gam đạm đậu nành mỗi ngày có thể giảm nguy cơ
mắc các bệnh tim mạch” đã được rất nhiều nước trên thế giới công nhận và cổ súy
Đạm đậu nành giúp giảm đáng kể nguy cơ bị bệnh tim mạch ở người mắc bệnh tiểu
đường.
Đậu nành giúp cơ thể hấp thụ canxi tốt hơn và ngăn ngừa loãng xương.
Đạm thực vật dồi dào trong đậu nành sẽ đóng góp vai trị quan trọng việc ngăn chặn
căn bệnh thế kỷ đó là béo phì.
Các sản phẩm từ đậu nành đang là sản phẩm rất được nhiều người tin dùng và sử dụng
hằng ngày
1.1.2Nguyên liệu phụ
1.1.2.1. Nước
 Nước là thành phần chủ yếu của sữa đậu nành và đậu phụ.
Nước được dùng trong các công đoạn ngâm, xay nghiền, trích ly phải tinh khiết và nó
cịn là thành phần quan trọng trong sản xuất sữa đậu nành, thành phần và tính chất của nước
ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của sữa đậu nành
GVHD: Mạc Thị Hà Thanh

2


Thiết kế nhà máy sản xuất sản phẩm đậu phụ năng suất 3700 tấn trong 1 năm

 Các chỉ tiêu chất lượng của nước
Nước dùng trong sản xuất đậu phụ cũng phải là nước tinh khiết và đạt các chỉ tiêu
TCVN 2653-78 sau
• Chỉ tiêu cảm quan
- Nước sạch trong suốt, không màu, không mùi, không vị lạ.
- Không chứa các thành phần gây nguy hiểm, ảnh hưởng sức khỏe.

• Chỉ tiêu hóa lí của nước thể hiện ở bảng 1.4
Bảng 1. 4 Chỉ tiêu hóa lí của nước sử dụng trong đậu phụ
Chỉ
Độ cứng
tiêu
chung
Hàm
lượng
mg/l
≤ 1.5
• Chỉ tiêu vi sinh

Clo

As

≤ 0.5

≤0.0
5

Pb

F

Zn Cu

≤ 0.1 ≤3 ≤5 ≤3

Fe

Độ Oxi
hóa

≤ 0.3

≤ 0.75

Chỉ tiêu vi sinh của nước thể hiện ở bảng 1.5
Bảng 1. 5 Chỉ tiêu vi sinh của nước
Nước trong rửa
nguyên liệu
Tên chỉ tiêu
Giới hạn tối đa
Coliform
50 CFU/100ml
E.Coli hoặc Coliform chịu
1 CFU/100
nhiệt
ml

Nước
trong
trộn thực phẩm
Giới hạn tối đa
0 CFU/100ml
0 CFU/100ml

1.1.2.2. Muối NaHCO3
 Muối NaHCO3 là chất bột trắng có tính kiềm, tan trong nước.

 Mục đích:
NaHCO3 được dùng để tăng khả năng trương nở, khử mùi, làm giảm mùi hăng của đậu
và tăng khả năng trích ly protein, chống tạo bọt cho dịch sữa sau trích ly. Hàm lượng
NaHCO3 sử dụng trong thức uống được giới hạn bởi GMP
 Chỉ tiêu chất lượng
Chỉ tiêu chất lượng về muối NaHCO3 phải đạt mức đã quy định trong TCVN
5660:2010 (CODEX STAN 192-1995, Rev.10-2009).
- Bột kết tinh màu trắng, khơng mùi, có vị mặn hơi kiềm.
- Độ tan: 1g chế phẩm trong 20ml nước thu được dịch trong suốt, tan hồn tồn.
 Bảo quản nơi khơ ráo, thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp của mặt trời

GVHD: Mạc Thị Hà Thanh

2


Thiết kế nhà máy sản xuất sản phẩm đậu phụ năng suất 3700 tấn trong 1 năm

Hình 1.3 Muối NaHCO3
1.1.2.3 Muối Nigarin
 Muối Nigarin (MgCl2.6H2O) là Magiê Clorua.
Được tạo thành từ quá trình chưng cất nước biển để tạo ta muối, lớp muối trên cùng là
Nigarin. Muối có vị đắng, trong suốt.
 Mục đích:
Muối Nigarin có tác dụng đơng tụ đậu phụ, giữ nước làm độ bền cấu trúc của khối đậu
phụ chắc chắn hơn

Hình 1. 2 Muối Nigarin
 Bảo quản muối ở nơi khơ ráo, thống mát, dán nhãn rõ ràng.
1.2. Tổng quan về đậu phụ

1.2.1. Giới thiệu sản phẩm đậu phụ
1.2.1.1. Khái niệm
Đậu phụ là sản phẩm được sản xuất từ dịch đậu nành đem đi đông tụ, sau đó, ép thành
khn, mềm mại và có mùi vị tự nhiên của hạt đậu nành.

GVHD: Mạc Thị Hà Thanh

2


Thiết kế nhà máy sản xuất sản phẩm đậu phụ năng suất 3700 tấn trong 1 năm

Đậu phụ có nguồn gốc từ Trung Quốc, đây là sản phẩm quen thuộc đối với các nước
Đông Nam Á, phổ biến ở Việt Nam, Nhật Bản, Trung Quốc. Ở nước ta, miền Nam gọi là
đậu hũ, miền Trung gọi là đậu khuôn. Đậu phụ là món ăn giúp phịng chống xơ vữa động
mạch, ngăn chặn bệnh tiểu đường, tốt cho tim mạch, cũng thường được làm món ăn chay
cho những người theo đạo Phật

Hình 1. 3 Đậu phụ
1.2.1.2. Đặc điểm
Quá trình sản xuất đậu phụ chính là dùng tác động cơ học để phá vỡ cấu trúc tế bào
của hạt đậu, giải phóng các thành phần có trong hạt, đồng thời dùng nước làm dung mơi hịa
tan các chất đó thành dịch huyền phù. Sau đó, lợi dụng tính hịa tan khác nhau giữa các chất,
dùng phương pháp lọc để tách lấy dịch nhũ tương trong đó chủ yếu là chất đạm tan globulin.
Từ dịch nhũ tương này dựa vào tính chất đơng tụ globulin, thơng qua các điều kiện pH, điện
tích, nhiệt độ,... kết tủa chúng lại thành các hoa đậu rồi ép định hình thành bánh đậu phụ.
1.2.1.3. Phân loại
 Dựa vào lượng nước tách ra khỏi khối đông
- Đậu phụ mềm (soft tofu) là loại đậu phụ chứa hàm ẩm cao nhất trong tất cả đậu phụ
tươi, có màu trắng, cấu trúc mềm mịn.

- Đậu phụ cứng kiểu Châu Á (Asian firm tofu) là loại đậu phụ đã được tách nước và
nén ép, nhưng vẫn còn chứa một lượng ẩm khá lớn, có độ cứng giống thịt sống nhưng đàn
hồi hơn.
- Đậu phụ khơ/cứng kiểu phương Tây (Western firm) có độ cứng giống thịt đã nấu
chín, khi cắt lát mỏng có thể bị bở ra.
 Dựa vào mục đích sử dụng
- Đậu phụ tươi (Fresh tofu) là đậu phụ không qua chế biến, khi bán thường được ngâm
nước để duy trì hàm ẩm.
- Đậu phụ chế biến (Processed tofu) là đậu phụ tươi nhưng muốn tăng thời gian bảo
quản hoặc đa dạng món ăn như đậu phụ lên men (chao), đậu phụ tẩm gia vị, đậu phụ chiên,
đậu phụ lạnh đông, đậu phụ sấy lạnh của Nhật,…

GVHD: Mạc Thị Hà Thanh

2


Thiết kế nhà máy sản xuất sản phẩm đậu phụ năng suất 3700 tấn trong 1 năm

Ở Việt Nam, đậu phụ mềm và đậu phụ cứng kiểu Châu Á được sử dụng nhiều nhất trong
các bữa ăn hằng ngày
1.2.1.4. Bảo quản và vận chuyển
 Bảo quản
Đậu phụ thường được ngâm trong nước hoặc trong hộp chứa vô trùng và nhiệt độ bảo
quản dưới 200C sẽ kéo dài hạn sử dụng của đậu phụ.
 Vận chuyển
Khi vận chuyển phải nhẹ nhàng để tránh móp hộp, nát đậu phụ làm ảnh hưởng đến
cảm quan. Xe vận chuyển phải có thiết bị làm lạnh, xe chở phải kín và đảm bảo nhiệt độ bảo
quản.
1.2.2. Các tiêu chuẩn của sản phẩm đậu phụ

Tiêu chuẩn chất lượng đậu phụ dựa theo TCVN 49 – 78 (1/1/1979) sai
 Tiêu chuẩn cảm quan
Tiêu chuẩn cảm quan của đậu phụ được thể hiện trong bảng 1.11
Bảng 1.6 Tiêu chuẩn cảm quan đậu phụ
STT
1
2
3
4
5

Tên chỉ tiêu
Màu sắc
Trạng thái bên ngồi
Trạng thái bên trong
Mùi
Vị

u cầu
Màu trắng ngà
Bề mặt mịn, khơng bị vàng, nhớt
Mặt cắt liên tục, khơng thấy hình hoa đậu
Thơm tự nhiên của đậu nành, khơng có mùi lạ
Béo ngậy, khơng có chua, vị lạ.

 Chỉ tiêu hóa học
Chỉ tiêu hóa học được thể hiện ở bảng 1.12
Bảng 1.7 Tiêu chuẩn dinh dưỡng của đậu phụ
STT
1

2
3
4

Chỉ tiêu yêu cầu
Hàm lượng nước
Protein
Lipid
Chất xơ

Tỉ lệ
80%
11%
4.5%
0.7%

 Tiêu chuẩn vi sinh
Tiêu chuẩn vi sinh của đậu phụ gồm các chỉ tiêu: Tổng số vi khuẩn hiếu khí, các vi
khuẩn gây bệnh và tổng số nấm men, nấm mốc (bảng 1.13)
Bảng 1.8 Tiêu chuẩn vi sinh của đậu phụ
STT Tên chỉ tiêu
Tổng số VSV hiếu khí (tế bào/g)
1
Tổng số vi khuẩn hiếu khí
100
2
Coliform
10
3
E.Coli

0
4
Tổng số nấm men, nấm mốc
10
1.3. Tình hình sản xuất và tiêu thụ sản phẩm từ đậu nành ở Việt Nam và trên thế giới
GVHD: Mạc Thị Hà Thanh

2


Thiết kế nhà máy sản xuất sản phẩm đậu phụ năng suất 3700 tấn trong 1 năm

1.3.1. Tình hình tiêu thụ trên thế giới
Tin dùng đậu nành đang được hưởng ứng rầm rộ tại nhiều nước trên thế giới, trong
đó đã có hơn 13 nước đưa khuyến nghị sử dụng đậu nành vào chương trình lương thực quốc
gia. Theo số liệu của Quỹ Quốc tế bảo vệ thiên nhiên (WWF), sản lượng đậu nành đã tăng
hơn 10 lần từ năm 1961 đến năm 2009. Theo ước tính, sản lượng sẽ tiếp tục tăng lên gần
gấp đôi từ 2007 năm 2012 lên 514 triệu tấn năm 2050 vì nhu cầu của thế giới ngày một
tăng.
Theo thống kê về lượng sữa đậu nành tiêu thụ trên thế giới, năm 2012, lượng sữa đậu
nành mà thế giới tiêu thụ là 17.069 tỷ lít, đến năm 2014, lượng sữa đậu nành tăng lên là
17.554 tỷ lít và đang trên đà tiếp tục tăng lên. Mức độ tiêu thụ sữa đang càng ngày càng
tăng, phát triển mạnh mẽ
Chứng tỏ rằng, sản phẩm sữa đậu nành ngày càng được nhiều người hướng đến tiêu
thụ. Trong đó, những quốc gia tiêu thụ sữa đậu nành nhiều nhất là Trung Quốc, Thái Lan,
Việt Nam. Các nhà máy sản xuất lớn trên thế giới đang sử dụng công nghệ hiện đại khép
kín, cơng nghệ tiệt trùng UHT và đóng gói vơ trùng bao bì, thiết bị bậc nhất đồng bộ để cho
ra sản phẩm đảm bảo nhất cho người tiêu dùng.
1.3.2. Tình hình tiêu thụ tại Việt Nam
Tại Việt Nam, đậu nành từ lâu đã có vị trí nhất định trong lịng người tiêu dùng vì sự

thơm ngon, giàu dinh dưỡng và lành tính, là một thức uống của hầu hết người dân ở mọi độ
tuổi.
Theo số liệu Compass 2014 của công ty Tetra Pak, năm 2014, Việt Nam đứng thứ 3
thế giới về mức tiêu thụ đậu nành với 613 triệu lít sữa, trong đó hơn 32% là sản phẩm đóng
hộp.
Các thương hiệu sữa đậu nành lớn ở Việt Nam là Vinasoy, Fami của tập đoàn
Vinasoy, Sữa đậu nành Goldsoy, Vifresh của Vinamilk,... Về đậu phụ thì có thương hiệu Đậu
phụ sạch Dafusa của DAFUSA Group, đậu hủ gia truyền Xuân Hường, đậu hủ Thuận
Phong, đậu hủ Ogranica,... Nhưng vẫn chưa đáp ứng kịp thời được nhu cầu sử dụng của
người Việt.
Nên việc xây dựng thêm nhà máy sản xuất đậu phụ tại nước ta, nhất là Miền Bắc thì
vơ cùng hợp lí đối với bây giờ.

GVHD: Mạc Thị Hà Thanh

2


Thiết kế nhà máy sản xuất sản phẩm đậu phụ năng suất 3700 tấn trong 1 năm

Chương 2: CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ

2.1. Chọn phương án thiết kế
2.1.1. Đối với phương án thiết kế dây chuyền
Do đậu phụ đều là sản phẩm nhiều chất dinh dưỡng nên quy trình sản xuất phải đảm
bảo về dinh dưỡng ít bị tổn thất nhất, giữ được những chất có lợi trong đậu nành nguyên vẹn
nhất.
Các công đoạn sản xuất quan trọng của dây chuyền là nghiền, trích ly, khử hoạt tính
enzim.
 Nghiền và trích ly

Có nhiều phương pháp tách dịch đậu nành ra khỏi bã như lọc, ép, trích ly,… Phương
pháp lọc hoặc ép sẽ không tách tối đa được các chất trong dịch ra được. Chọn phương pháp
nghiền sau đó trích ly vì trích ly sẽ tách triệt để các chất khơ hịa tan có trong dịch đậu nành
ra khỏi bã, thời gian nhanh.
- Công đoạn nghiền đậu và trích ly: Đây là cơng đoạn khơng thể thiếu vì để thu triệt để
các chất trong đậu nành ra. Bổ sung thêm NaHCO 3 với tỉ lệ 1.4% để làm mềm đậu, tăng khả
năng trích ly protein. Nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến sự trương nở, mềm đậu. Nhiệt độ để
nghiền là 700C là phù hợp, một phần để mềm đậu và cũng vô hoạt được enzim lipoxygenase
làm phản ứng tạo mùi không diễn ra. Nước dùng trong công đoạn này cũng phải đạt tiêu
chuẩn vì nước sẽ ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của đậu phụ.
- Để trích ly tối đa có thể nhất các chất dinh dưỡng trong đậu thì có thêm cơng đoạn
hịa tan bã đậu nành và đem trích ly thêm một lần nữa để triệt để và nâng cao hàm lượng
chất khơ hịa tan. Đưa dịch trích ly lần 2 này lên q trình nghiền, lúc này, hàm lượng chất
khô tăng lên đáng kể và trích được tối đa chất dinh dưỡng tồn lại trong bã sau khi trích ly
lần 1.
 Cơng đoạn khử hoạt tính enzim
Chọn nhiệt độ để khử hoạt tính enzim là 120 0C. Vì ở nhiệt độ này các emzim Tripsin,
Lypoxygenase, lypase,… tồn tại trong dịch sữa sẽ tạo ra mùi hăng khó chịu, phân giải
protein, thủy phân chất béo có trong đậu nành nên phải nâng nhiệt lên để hoạt hóa những
enzim này. Nhưng chỉ gia nhiệt trong thời gian 30s, nên sẽ ít làm biến tính protein có trong
dịch đậu nành.
2.1.2. Đối với phương án thiết kế sản xuất đậu phụ
 Cơng đoạn đơng tụ
- Có 3 loại tác nhân gây đông tụ là muối và axit, enzim. Trong đó, tác nhân enzim chưa
được sử dụng trên thị trường nhưng có thể tạo ra đậu phụ cứng và đậu phụ mịn. Mỗi loại tác

GVHD: Mạc Thị Hà Thanh

2

Thiết kế nhà máy sản xuất sản phẩm đậu phụ năng suất 3700 tấn trong 1 năm

nhân đông tụ được sử dụng riêng lẻ hoặc kết hợp phụ thuộc vào việc tạo ra cấu trúc đậu phụ
mong muốn.
+ Sử dụng axit hữu cơ: axit lactic, axit acetic, Glucono delta – lactone (GDL, đường
nho Pháp)… GDL là axit hữu cơ có trong tự nhiên, sản xuất đậu phụ mềm mại, mịn.
+ Sử dụng nhiệt và ion Canxi hoặc ion Magie: hai ion này đóng vai trị là cầu nối liên
kết các protein lại với nhau tạo khối gel.
+ Sử dụng nhiệt và enzim: papain, protease kiềm và trung tính từ vi sinh vật Microbial
Transglutaminase (MTGase)… Độ cứng của gel đậu phụ nằng phương pháp này phụ thuộc
vào phương pháp xử lí nhiệt sữa đậu nành và nồng độ enzim.
- Chọn phương án dùng muối Magnesium chloride và Calxium chloride (muối
Nigarin) để tạo ra đậu phụ có cấu trúc mềm, mịn, chắc, trắng và thơm.
- Trong công nghiệp hoặc các cơ sở nhỏ lẻ làm nghề đậu phụ truyền thống, người ta
thường dùng “nước chua” gia truyền hay còn dùng cả thạch cao để kết đơng protein đậu
phụ. Nhưng đó đều làm ảnh hưởng đến cấu trúc và dễ bị nhiễm VSV, bảo quản chỉ trong
vịng một ngày và vơ cùng có hại cho sức khỏe con người. Có thể dùng đường Nho Pháp để
sản xuất đậu phụ, nhưng nhược điểm là thời gian đông kết chậm so với muối Nigarin, chỉ
phù hợp là tàu hủ nước vì khả năng đơng kết kém hơn Nigarin. Nên để đảm bảo an tồn, thì
dùng muối Nigarin cũng có khả năng đơng tụ Protein, giữ nước rất tốt, đảm bảo được sức
khỏe và tăng giá trị cảm quan của đậu phụ lên.
 Cơ chế đông tụ protein của dịch đậu nành
+ Nhiệt sẽ làm biến tính protein, các mạch polypeptid duỗi ra và sẽ làm lộ ra các
phần kị nước nằm bên trong.
+ Acid hữu cơ cho vào sẽ cung cấp H+ trung hòa các điện tích âm của các mạch
polypeptid bị biến tính bởi nhiệt, làm giảm các liên kết tĩnh điện, giúp tạo các liên kết kị
nước và–S-S- dẫn đến sự tập hợp protein

GVHD: Mạc Thị Hà Thanh

2


Thiết kế nhà máy sản xuất sản phẩm đậu phụ năng suất 3700 tấn trong 1 năm

Đậu nành
Silo chứa
Làm sạch
Chần, 700C
Nghiền
Nước, 700C

Hịa tan bã

Trích ly 1

Trích ly 2Gia nhiệt sơ bộ 1,68 oC
Bài khí, 680C
Bã
Khử hoạt tính Enzim
120oC,30s

Đơng tụ, 1200C,
Bx=15%

Nigarin 1,4%

Ép khn
Bx=23%

Làm nguội, 300C,
Bx=20%
Cắt đậu
Bao gói

Bao bì

Thanh trùng, 850C,20p
Làm nguội, 250C

Đậu phụ
GVHD: Mạc Thị Hà Thanh

2


Thiết kế nhà máy sản xuất sản phẩm đậu phụ năng suất 3700 tấn trong 1 năm

2.2. Thuyết minh quy trình cơng nghệ
2.2.1. Thuyết minh các cơng đoạn chung của hai dây chuyền
2.2.1.1. Nguyên liệu hạt đậu nành
Hạt đậu nành trước khi nhập vào kho thì phải qua cơng đoạn kiểm tra chất lượng để
đảm bảo đạt chỉ tiêu nhập hàng hay khơng.
Sau đó, cân đậu nành tại bãi nhập nguyên liệu và vận chuyển hạt đậu nành qua kho
Silo chứa để bảo quản.
Hạt đậu nành phải đạt tiêu chuẩn ở mục 1.1.1.4, nếu đạt thì sẽ nhập kho
2.2.1.2. Silo chứa
Hạt đậu nành được vận chuyển vào các silo chứa bằng gàu tải và băng tải hạt đậu
nành.
2.2.1.3. Làm sạch

Mục đích: Phân loại theo cỡ hạt, tách các đất cát, kim loại, lá, than cây, vỏ đậu, cành
đậu cịn xót,…
Ngun tắc: Đậu nành nguyên liệu được đổ vào phễu chứa. Từ phễu chứa đậu nành sẽ
được đưa đến thiết bị sang bằng băng tải. Sau đó quạt hút sẽ hút tạp chất nhẹ như rác, bụi
bẩn,…các tạp chất nhẹ sẽ đưa ra ngồi cửa thải tạp chất.
Vai trị của sàng phân loại là chọn ra những hạt đậu có kích thước phù hợp.
Thiết bị: Thiết bị sàng rung.
2.2.1.4. Chần
Mục đích: Làm đậu hút nước và trương nở, hạt mềm ra giảm nhẹ và tăng hiệu suất
nghiền, một phần sẽ rửa trơi các bụi bẩn cịn xót lại trên bề mặt hạt đậu.
Nguyên tắc: Đậu nành từ gàu tải sẽ đi theo băng tải trong thiết bị chần, hạt đậu nành
được gia nhiệt sơ bộ bằng nước nóng (700C) phun qua vịi từ trên xuống. Sau đó, đậu nành
được chần bằng nước nóng 700C từ trên xuống. Nước chần được gia nhiệt bằng hơi nước
bão hòa. Để tiết kiệm năng lượng, nước sau khi chần sẽ thu hồi và tiếp tục được gia nhiệt,
bơm tuần hoàn trở lại thiết bị chần.Nhiệt độ nước là 700C.
Kết thúc giai đoạn ngâm là độ ẩm hạt đậu đạt 65% là tốt nhất.
Thiết bị: Thiết bị chần băng tải.
2.2.1.5. Nghiền
Mục đích: Nhằm phá vỡ cấuHình
trúc2.1
hạt Sơ
đậuđồcũng
cấu cơng
trúc tếnghệ
bào sản
củaxuất
hạt thành những
dây như
chuyền
thành phần có kích thước vơ cùng

đậunhỏ,
phụ giải phóng protein, lipit, gluxit,...hịa tan vào dịch,
đồng thời thuận lợi cho q trình trích ly sau này.
Nguyên tắc: Sau khi đậu được làm sạch và rửa xong sẽ được chuyển qua thiết bị
nghiền bằng vít tải. Tại đây, nước để nghiền sẽ được gia nhiệt lên ở nhiệt độ 700C trong
phễu có hịa tan thêm muối NaHCO3 nồng độ 1.4%. Mục đích sử dụng nước nóng để nghiền
giúp cho đậu nành trương nở nhanh chóng, giảm được thời gian nghiền và tăng được tỉ lệ
GVHD: Mạc Thị Hà Thanh

2


Thiết kế nhà máy sản xuất sản phẩm đậu phụ năng suất 3700 tấn trong 1 năm

chiết xuất các chất dinh dưỡng, đồng thời làm giảm hàm lượng oligosaccharide (raffinose,
stachyose: đây là hai chất gây đầy hơi trong đậu nành), tiêu diệt một phần vi sinh vật không
ưa nhiệt do nước dùng ngâm đậu. Tỉ lệ nước:đậu =6:1 (w/w). Dịch sữa đậu nành là một hệ
huyền phù có chất saponin là chất có tính dễ tạo bọt, các bọt này là những bong bóng khí
được phân cách nhau bằng một màng chất lỏng là protein có sức căng bề mặt ngồi rất nhỏ
nên có độ bền rất cao, muối NaHCO3 cũng có tác dụng phá bọt. Sản phẩm sau khi ra khỏi
đĩa nghiền được đẩy vào cửa tháo liệu. Khe nghiền có thể điều chỉnh nhờ cần gạt để đạt kích
thước hạt theo u cầu.
Trong q trình nghiền, nước nóng được bổ sung vào cũng với nguyên liệu nhằm trích
ly các chất trong nguyên liệu vào nước.
Thiết bị: Thiết bị nghiền ướt dạng đĩa.
2.2.1.6. Trích ly 1 và 2
Mục đích: Thu nhận dịch đậu một cách triệt để nhằm thu được gần như cao nhất lượng
protein, lipit và các chất khác đồng thời loại bỏ cặn bã khơng hịa tan.
Ngun tắc: Q trình trích ly được thực hiện hai lần. Dịch đậu sau khi nghiền sẽ được
chuyển sang thiết bị trích ly kiểu ly tâm liên tục (decanter 1) với tốc độ khoảng 4000

vịng/phút để tách bã khơng hịa tan ra khỏi dịch đậu.
- Dịch huyền phù sau khi nghiền sẽ được ống dẫn đưa vào tâm trục vít tải, sau đó theo
các lỗ đục dọc trục chảy vào bowl. Dưới tác dụng của lực ly tâm sẽ xảy ra quá trình phân ly,
pha rắn sẽ lắng ở trên thành bowl và được vít tải đẩy di chuyển đến phần cơn của bowl đi ra
ngồi, dịch lọc sẽ chạy ngược chiều với bã và đi qua lỗ tháo.
- Sau khi trích ly lần 1, dịch đậu thu được tiếp tục đem thực hiện cơng đoạn tiếp theo,
cịn bã khơng hịa tan được trộn lại với nước rồi tiếp tục chuyển sang thiết bị trích ly lần 2
(decanter 2) tốc độ quay khoảng 4200 vòng/phút nhằm vắt kiệt các chất hòa tan còn trong
bã. Lượng nước: đậu ban đầu là 2:1 để hịa tan bã. Sau khi trích ly lần 2, dịch trích ly thu
được bơm ngược trở lại để dùng cho q trình nghiền.
- Trong q trình này protein khơng hòa tan, cũng như một số protein kết tụ lại do
nhiệt có thể sẽ khơng trích ly được mà theo vít tải ra ngồi. Bã khơng tan và các protein bị
biến tính do nhiệt sẽ được chuyển ra làm thức ăn gia súc.
Thiết bị: Thiết bị trích ly decanter.
2.2.1.7. Gia nhiệt sơ bộ 1
Mục đích: Chuẩn bị thực hiện quá trình bài khí và Khử hoạt tính enzim.
Ngun tắc: Dịch đậu nành sau khi trích ly 2 lần sẽ sẽ đi qua thiết bị gia nhiệt bản
mỏng, gồm những tấm bản rất mỏng hình chữ nhật được làm bằng thép khơng gỉ và trên bề
mặt của chúng có các khe lồi lõm nhằm mục đích làm tăng hệ số và bề mặt truyền nhiệt.
Sữa sẽ trao đổi nhiệt với hơi nước để nhiệt độ dịch sữa được nâng lên đến 68 0C trong vòng
15-20s để chuẩn bị nhiệt cho quá trình bài khí.
GVHD: Mạc Thị Hà Thanh

2


Thiết kế nhà máy sản xuất sản phẩm đậu phụ năng suất 3700 tấn trong 1 năm

Thiết bị: Thiết bị trao đổi nhiệt bản mỏng.
2.2.1.8. Bài khí

Mục đích: Giúp giảm lượng oxy phân tán và oxy hòa tan trong dịch đậu nành giúp
giảm q trình oxy hóa sản phẩm, tăng hiệu quả truyền nhiệt, tăng sự chính xác khi định
lượng theo phương pháp thể tích. Đồng thời q trình này cũng nhằm tránh tạo bọt và
loại bỏ các mùi hăng khơng có lợi cho sản phẩm và hạn chế sự phát triển của vi sinh vật
hiếu khí, tránh bị phồng hộp, biến dạng, bật mí, hở mí ghép,..
Nguyên tắc: Sữa đậu nành sẽ được đưa vào thiết bị bài khí. Trong thiết bị này người ta
sẽ tạo ra áp lực chân không được giữ khoảng 0.5 - 0.6 bar và nhiệt độ 68 oC thì dịch đậu sơi
lên sẽ loại được khí và mùi của dịch đậu nành. Tuy nhiên việc loại mùi quá nhiều cũng sẽ
ảnh hưởng đến mùi vị của hạt đậu nành sau này.
Thiết bị: Thiết bị bài khí sử dụng hai yếu tố nhiệt độ và áp lực chân khơng.
2.2.1.9. Khử hoạt tính Enzim
Mục đích: Sử dụng nhiệt độ cao để loại bỏ các enzyme không có lợi như Tripsin,
Lypoxygenase, Lypase, độc tố Aflatoxin,… Một số vi sinh vật có hại bị tiêu diệt và khử mùi
tanh của đậu nành. Phá vỡ lớp solvat, lớp nước bao quanh, tạo điều kiện cho các phần tử sữa
lại gần nhau hơn và dễ keo tụ hơn để chuẩn bị cho đơng kết đậu phụ.
Ngun tắc: Dịch đậu trích ly được đưa vào thùng cân bằng, sau đó được gia nhiệt lên
1200C ở 30s bằng thiết bị gia nhiệt bản mỏng. Ở nhiệt độ này các enzyme như trypsininhibitor, lipoxygenase,.. khơng có lợi cho cơ thể có trong đậu nành sẽ bị biến tính hồn
tồn và mất hoạt tính, giúp cho quá trình hấp thu protein trong đậu nành vào cơ thể tốt
hơn. Nhờ quá trình này một lượng vi sinh vật sẽ bị tiêu diệt. Tuy nhiên, ở nhiệt độ này có thể
làm biến tính một số protein gây kết tụ tạo tủa và làm tăng trầm tích.
Thiết bị: Thiết bị trao đổi nhiệt bản mỏng.
2.3. Thuyết minh các công đoạn của dây chuyền sản xuất đậu phụ
2.3.1.1. Đơng tụ
Mục đích: Đơng tụ protein đậu phụ để ép đậu, loại bỏ bớt một ít nước.
Nguyên tắc: Dịch sữa đậu nành sau khi khử Enzim sẽ được phân phối vào các thùng
chứa của thiết bị đơng tụ, sau đó sẽ bổ sung thêm muối Nigarin vào để làm tác nhân đơng tụ
đậu phụ. Sau đó, cánh khuấy sẽ khuấy đảo đều đậu phụ và hút bớt nước có trong đậu ra.
Cánh khuấy sẽ khuấy trong vòng 25s. Tốc độ khuấy 240-280 vòng/phút.
Đậu phụ trong các thùng chứa sẽ được di chuyển bằng 1 xích xoay tự động với tốc độ
sao cho thời gian động tụ là 10 phút trong 1 một vịng, tiếp theo đó sẽ được đổ ra một khuôn

để tiếp tục đưa đi ép khuôn.
Thiết bị: Thiết bị đông tụ đậu phụ.
2.3.1.2. Ép khuôn

GVHD: Mạc Thị Hà Thanh

2


Thiết kế nhà máy sản xuất sản phẩm đậu phụ năng suất 3700 tấn trong 1 năm

Mục đích: Tách nước trong đậu ra và định hình bánh khn đậu theo yêu cầu. Hàm
lượng chất khô sau khi ép của đậu phụ 23%.
Nguyên tắc: Đậu phụ sau khi đưa ra khuôn thì sẽ được băng tải tải đến để khn ép.
Các trục sẽ ép khuôn nhờ lực ép, nước trong đậu phụ sẽ được tách bớt ra, định hình cho
khn đậu. Thời gian ép là 30s. Sau đó sẽ được băng tải tải đến thiết bị cắt đậu phụ.
Thiết bị: Thiết bị ép khn đậu phụ.
2.3.1.3. Làm nguội
Mục đích: Hạ nhiệt độ của đậu phụ để cắt đậu và bao gói.
Nguyên tắc: Đậu phụ sau khi cắt sẽ đưa qua thiết bị làm nguội bằng băng tải. Băng tải
sẽ tải đậu phụ trong nước nguội để làm mát đậu phụ. Nhiệt độ nước làm nguội là 300C.
Thiết bị: Thiết bị làm nguội đậu phụ bằng băng tải.
2.3.1.4. Cắt đậu
Mục đích: Cắt đậu phụ để đóng gói đậu phụ, dễ vận chuyển và bảo quản.
Nguyên tắc: Sau khi ép khuôn, đậu phụ sẽ đưa qua thiết bị cắt bằng 2 thanh gạt, thanh
gạt ngang sẽ chia đậu phụ thành các bề ngang, thanh dọc sẽ cắt đậu theo 1 chiều để tạo ra
đậu phụ khuôn theo yêu cầu.
Thiết bị: Thiết bị cắt đậu phụ bằng tay.
2.3.1.5. Bao gói
Mục đích: Bao gói sản phẩm để vận chuyển, lưu kho, bảo quản và lưu hành.

Nguyên tắc: Các bánh đậu sau khi cắt thì sẽ được nhẹ nhàng bỏ vào hộp nhựa PP và
nước sạch sẽ chứa vào các hộp để bảo quản đậu phụ không bị khô bề mặt, tăng giá trị cảm
quan và dễ bảo quản hơn, sau đó sẽ dán mí, in nhãn và date.
Thiết bị: Thiết bị bao gói đậu phụ.
2.3.1.6. Thanh trùng, làm nguội
Mục đích: Tiêu diệt vi sinh vật để tăng thời gian bảo quản.
Nguyên tắc: Đậu phụ đã được bao gói sẽ thanh trùng bằng băng tải trong bồn nước
nóng bằng inox nhiệt độ 85°C trong vịng 20 phút. Sau đó tiếp tục qua băng tải làm mát
xuống nhiệt độ 25°C. Sau đó được cơng nhân đóng thùng và vận chuyển qua kho bản quản
lạnh ở nhiệt độ dưới 200C.
Thiết bị: Thiết bị băng tải thanh trùng và làm nguội đậu phụ.
CHƯƠNG 3: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT
3.1. Kế hoạch sản xuất của nhà máy
Năng suất làm việc của nhà máy: Đậu phụ với năng suất 3700 tấn nguyên liệu/năm.
3.1.1. Kế hoạch nhập nguyên liệu nhà máy
Nhà máy sản xuất 12 tháng trong năm, quá trình kiểm tra và bảo trì máy móc, thiết bị
được tiến hành trong một vài ngày trong tháng. Do tính chất sản xuất nên nhà máy làm việc
theo ca như sau:
GVHD: Mạc Thị Hà Thanh

2


Thiết kế nhà máy sản xuất sản phẩm đậu phụ năng suất 3700 tấn trong 1 năm

- Các tháng 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 làm việc 3 ca/ngày để đáp ứng nhu cầu tiêu dùng
vào mùa mát mẻ, không rét.
- Các tháng 10, 11, 12 làm việc 2 ca/ngày vì thị trường tiêu dùng trong thời gian này
giảm do khí hậu lạnh của mùa đơng.
- Các ngày nghỉ:

+ Nghỉ các ngày chủ nhật.
+ Nghỉ 5 ngày trong tháng 4, 5 ngày trong tháng 8 và 5 ngày trong tháng 12 để kiểm
tra và bảo dưỡng máy.
+ Các này nghỉ lễ trong năm: tết âm lịch nghỉ 5 ngày, tết dương lịch, 30/4, 1/5, 2/9,
10/3( âm lịch).
+ Số ngày làm việc trong năm là: 365 – (48 + 15 + 10) = 292 (ngày).
Bảng 3.1 Bảng thể hiện kế hoạch sản xuất theo ca của nhà máy trong 1 năm
Tháng
Ca
1
2
3

Sản
phẩm
Đậu
Phụ

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

x
x
x

x
x
x

x
x
x

x
x
x

x
x

x

x
x
x

x
x
x

x
x
x

x
x
x

x
x
0

x
x
0

x
x
0

Ghi chú: x: sản xuất
0: không sản xuất
Bảng 3. 2 Bảng thể hiện số ngày làm việc, số ca của các tháng trong năm
Tháng
Số ngày
làm việc
Số ca

Sản
phẩm
Đậu
Phụ

1

2

3

4

5

20

25

26

19

60

75

78 57

6 7

8

9

10

11

12

25 26 27

21

25

27

25

22

78 81

63

75

54

50

44

75

Từ bảng 3.3 ta có: Tổng số ngày làm việc: 288 ngày/ năm.
Tổng số ca làm việc: 790 ca/ năm.

GVHD: Mạc Thị Hà Thanh

2


Thiết kế nhà máy sản xuất sản phẩm đậu phụ năng suất 3700 tấn trong 1 năm

3.2. Tính cân bằng vật chất
3.2.1. Số liệu ban đầu
- Hạt đậu nành có hàm lượng chất khô 90%.
- Yêu cầu sản phẩm đậu phụ:
+ Tổng hàm lượng chất khô 20%.

+ Năng suất: 3700 tấn nguyên liệu/năm.
3.2.2. Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất đậu phụ
Trong quá trình sản xuất đậu phụ, một số cơng đoạn có sự thay đổi độ ẩm,
vì vậy hao hụt ở các cơng đoạn này bao gồm hao hụt do vận chuyển và hao hụt ẩm.
Công thức tính hao hụt ẩm:
W1 − W2
100 - W 2

×

Z=
100 %
Với W1: Độ ẩm ban đầu của nguyên liệu (%)
W2: Độ ẩm sau của nguyên liệu (%).
- Công đoạn đông kết và ép khn:
Trước đơng kết khối ngun liệu có hàm lượng chất khô là 11% nên độ ẩm là 90%, sau
khi đơng tụ thì độ ẩm đậu giảm cịn 85%, hao hụt cơng đoạn này là:
Z1=×100 = 33.3%
- Giả sử sau đơng kết khối ngun liệu có độ ẩm 85%, sau khi ép khn thì độ ẩm
giảm cịn 77% vậy hao hụt ẩm trong công đoạn này là:
Z 2=

85 − 77
100 − 77

×100 = 31.82%

Bảng 3. 3 Bảng hao hụt khối lượng và ẩm qua các công đoạn trong sản xuất đậu phụ
STT Công đoạn
1

2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

Khối lượng hạt
đậu nành ban đầu
Làm sạch
Chần
Nghiền
Trích ly 1
Trích ly 2
Gia nhiệt sơ bộ 1
Bài khí
Gia nhiệt khử
Enzim
Đơng tụ
Ép khn
Cắt đậu
Làm nguội

GVHD: Mạc Thị Hà Thanh

Hao hụt
ẩm (%)

Hao hụt cơng
đoạn(%)

-

-

-

1
0.5
1
1.5
1
0.5
0.5

-

0.5

33.3
31.82
-

0.5

1
0.5
0.5

2

Kí hiệu
X1
X2
X3
X4
X5
X6
X7
X8
X9
X10
X11
X12
X13


Thiết kế nhà máy sản xuất sản phẩm đậu phụ năng suất 3700 tấn trong 1 năm

14

Bao gói
Thanh trùng, làm
15
nguội

 Tính tốn năng suất cho từng cơng đoạn sản xuất:

1
0.5

X14
X15

Với năng suất: 3700 tấn nguyên liệu/năm.
- Sản lượng đậu nành đầu vào trong một ca là:
X1 = 4.684 tấn/ca.
- Áp dụng cơng thức 3.3 ta tính được
3.2.3.1Khối lượng hạt đậu nành sau q trình làm sạch
X2 = 4.684×= 4.637(tấn/ca)
3.2.3.2. Khối lượng đậu nành sau khi chần
- Giả sử khối lượng hạt tăng gấp 1.2 lần so với ban đầu vì do trong quá trình chần hạt
đậu hút ẩm và trương nở nên khối lượng tăng lên:
X3 = 4.637×

100 − 0.5
100

×1.2 = 5.536(tấn/ca)

3.2.3.3. Tính khối lượng dịch sau khi nghiền:
- Tỉ lệ nước:khối lượng đậu nành ban đầu là 6:1 (w/w) nên khối lượng nước thêm vào
m nước = 6×X1 = 6×4.684= 28.104(tấn/ca)
- Khối lượng của NaHCO3 thêm vào 1.2% so với lượng đậu ban đầu
m NaHCO3 = 1.2%×4.684= 0.056 (tấn/ca)
- Khối lượng dịch đậu nành thơ trong q trình nghiền

X nghiền = m nước+ X3 = 28.104 + 5.536 = 33.64(tấn/ca)

X3
mNaHCO3

Nghiền

m nước

X4
- Khối lượng dịch đậu nành thô sau khi nghiền là
100 − 1
100

X4 = (X nghiền + m NaHCO3) ×
= 33.36(tấn/ca)
4.2.3.4. Khối lượng dịch đậu nành thô sau khi đi qua cơng đoạn trích ly 1

X4
Trích ly 1
GVHD: Mạc Thị Hà Thanh

Gsau trích ly2 1


Thiết kế nhà máy sản xuất sản phẩm đậu phụ năng suất 3700 tấn trong 1 năm

- Khối lượng chất khơ của dịch đậu nành thơ trước khi trích ly 1 là

m CK = 90% ×X1××

100 − 0.5
100

= 4.152(tấn/ca)

mbã

- Hàm lượng chất khơ hịa tan trong mCK là 85% nên
mckht = 85%×mCK = 85%×4.152= 3.530(tấn/ca)
- Khối lượng chất khơ khơng hòa tan là
mckkht = m CK – mckht =4.152- 3.530= 0.622(tấn/ca)
Hiệu suất trích ly 1 là 90%, lượng chất khơ hòa tan còn lại trong bã là 15% nên
- Khối lượng chất khơ có trong bã là
90
100

m = (15%×3.530+0.622)×
= 1.036 (tấn/ca)
- Giả sử bã có độ ẩm là 55% nên khối lượng bã là
m bã == 2.302 (tấn/ca)
- Khối lượng dịch đậu nành thơ sau khi qua cơng đoạn trích ly 1
Xsau trích ly 1 = (X4 - m bã)× =(33.36-2.302) = 30.59(tấn/ca)
- Khối lượng chất khơ cịn lại trong dịch đậu nành sau trích ly 1 là
m1 = (m CK – m)×

100 − 1.5
100

=(4.152-1.036)×

100 − 1.5
100

=3.069 (tấn/ca)

- Khối lượng bã sau khi trích ly 1 là
100 − 1.5
100 − 1.5
m bã sau = m bã× 100 =2.302× 100 = 2.267 (tấn/ca)

Hòa tan bã với tỉ lệ nước:đậu ban đầu = 2:1 nên lượng nước là 2×X1=9.368tấn/ca và
khối lượng bã tính được
m bã đã hịa tan = 9.368+ m bã sau =9.368+2.267= 11.635(tấn/ca).

Trích ly 1
Nước
2:1

m bã sau
Trích ly 2

3.2.3.5. Khối lượng dịch đậu thơ sau khi trích ly lần 2
GVHD: Mạc Thị Hà Thanh

2


Thiết kế nhà máy sản xuất sản phẩm đậu phụ năng suất 3700 tấn trong 1 năm

Giả sử hiệu suất trích ly 2 là 90%, khối lượng chất hịa tan còn lại trong bã là 15% nên
- Khối lượng chất khơ trong bã sau trích ly 2 là
m CK trong bã sau trích ly 2= (m – 90%m ckht sau TL2)× 90%
= (1.036–90%×15%×3.530)×90% = 0.503(tấn/ca).
- Giả sử độ ẩm của bã 55% nên
m bã sau trích ly 2 == 1.117(tấn/ca)
- Khối lượng dịch sau khi trích ly 2
X6= (m bã đã hịa tan – m bã đã trích ly2)×

100 − 1
100

100 − 1
= (11.635–1.117)× 100 = 10.412(tấn/ca)

- Khối lượng chất khơ trong dịch đậu sau khi trích ly 2
mCK2 =m - m CK trong bã sau trích ly 2=1.036 -0.503=0.533 (tấn/ca).
 Mẻ thứ hai sẽ có thêm dịch đậu trích ly 2 bổ sung lại vào quá trình nghiền
Sau khi trích ly 2 thì lượng dịch đậu X6= 10.412(tấn/ca) < khối lượng nước bổ sung
yêu cầu trong quá trình nghiền ( nước :đậu = 6:1) nên khi đưa dịch sau khi trích ly 2 lên lại
nghiền cần phải bổ sung thêm nước. Lượng nước cần bổ sung là:
m nước bổ sung= 6×X1- X6 = 6×4.684- 10.412= 17.692(tấn/ca)

Nghiền

m nước bổ sung

Trích ly 1
m bã sau TL2 Trích ly 2

m bã sau

m nước

X5
- Khối lượng chất khô sau khi nghiền:
100 − 1
100 − 1
m CK sau nghiền = (mCK2 + m CK )× 100 =(0.533+4.152)× 100 = 4.638 (tấn/ca)

- Khối lượng chất khơ sau khi đi qua trích ly 1:
m ck sau khi TL1 = m1+ mCK2×90%=3.069+0.533×90%= 3.241(tấn/ca)
- Khối lượng chất khơ trong bã sau khi trích ly 1:
m CK trong bã sau TL1 = m CK sau nghiền - m ck sau khi TL1 = (tấn/ca)
- Khối lượng bã sau trích ly 1 (giả sử bã có độ ẩm 55%)

GVHD: Mạc Thị Hà Thanh

2