1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT SỮA CHUA ăn CÓ ĐƯỜNG VỚI NĂNG SUẤT 4,7 TẤN SẢN PHẨM NGÀY

64 24 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Thiết Kế Phân Xưởng Sản Xuất Sữa Chua Ăn Có Đường Với Năng Suất 4,7 Tấn Sản Phẩm Ngày
Tác giả Huỳnh Thị Qúy
Người hướng dẫn KS. Võ Thị Thu Hằng
Trường học Trường Đại Học Nông Lâm Huế
Chuyên ngành Công Nghệ
Thể loại Đồ Án Công Nghệ
Năm xuất bản 2021
Thành phố Huế
Định dạng
Số trang 64
Dung lượng 1,38 MB

Cấu trúc

  • NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ

  • 2.1.5.2. Chỉ tiêu về lý- hóa của sữa chua

  • 2.1.5.3. Chỉ tiêu vi sinh vật của sữa chua

  • 2.1.5.5. Quy cách sản phẩm

  • STT

  • Các thông số

  • Liều sử dụng

  • 1

  • Chủng vi sinh vật

  • Streptococcus thermophillus và Lactobacilus bulgaricus

  • 2

  • Liều sử dụng

  • Do nhà sản xuất mong muốn

  • 3

  • Quy cách đóng gói

  • 50 u/túi, 200 u/túi

  • Bao bì có 3 lớp: PE-AI-PET4

  • 4

  • Điều kiện bảo quản

  • < -18C trong vòng 24 tháng

  • < 5C trong vòng 6 tháng

  • 5

  • Thời hạn sử dụng

  • Men khi nhập được bảo quản lạnh < 5C còn ít nhất 2/3 hạn sử dụng

Nội dung

LẬP LUẬN KINH TẾ

Tình hình kinh tế

Ngành sữa tại Việt Nam, nhờ vào việc thuộc nhóm sản phẩm thiết yếu, đã duy trì tăng trưởng mạnh mẽ với mức tăng trưởng hai con số ngay cả trong những năm kinh tế khó khăn Dự báo trong tương lai, sự gia tăng dân số và thu nhập sẽ dẫn đến chi tiêu cao hơn cho các sản phẩm dinh dưỡng, đặc biệt là sữa chua, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của ngành Việt Nam có tiềm năng lớn trong sản xuất sữa, thu hút sự quan tâm của cả nhà đầu tư nội địa và quốc tế Việc xây dựng nhà máy chế biến sữa chua không chỉ đáp ứng nhu cầu trong nước mà còn hướng tới xuất khẩu, đồng thời tạo ra việc làm ổn định và tăng thu nhập cho người lao động, mang lại lợi ích lớn cho nhà đầu tư.

1.2 Lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy

- Nhà máy được xây dựng đảm bảo các yêu cầu sau: [1]

+ Vị trí đặt nhà máy: gần nguồn nguyên liệu và thị trường tiêu thụ sản phẩm. + Giao thông vận tải thuận lợi.

+ Việc cung cấp điện và nhiên liệu dễ dàng.

+ Cấp thoát nước thuận lợi.

+ Nguồn nhân lực dồi dào.

Sau quá trình nghiên cứu, tôi đã quyết định chọn khu công nghiệp Trường Xuân, TP Tam Kỳ làm địa điểm xây dựng nhà máy sản xuất sữa chua Khu công nghiệp này có diện tích gần 480ha và cách biệt với khu dân cư, mang lại nhiều thuận lợi cho việc xử lý nước thải và giảm thiểu tiếng ồn, từ đó không ảnh hưởng đến đời sống của người dân địa phương.

Quảng Nam thuộc vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, đặc trưng bởi thời tiết nóng ẩm và lượng mưa dồi dào, với hai mùa rõ rệt là mùa mưa và mùa khô Nhiệt độ và độ ẩm tại đây thường biến đổi theo mùa.

Nhiệt độ trung bình năm: 25,9C

Nhiệt độ trung bình cao nhất: 28-29,7C (Tháng 5 - 8)

Nhiệt độ trung bình thấp nhất: 21-22C

Biên độ nhiệt độ trung bình tháng : 7C.

Độ ẩm trung bình trong năm: 86%.

Mùa Đông (tháng 9 đến tháng 10) : độ ẩm trung bình tháng 82%.

Mùa hè (tháng 4 đến tháng 9) : độ ẩm trung bình 75-81%

Mùa mưa ở khu vực này diễn ra chủ yếu từ tháng 9 đến tháng 12, chiếm từ 70-75% tổng lượng mưa hàng năm, với lượng mưa trung bình mỗi tháng đạt 400mm Tháng 10 là tháng có lượng mưa lớn nhất, ghi nhận 434mm Ngược lại, mùa khô kéo dài từ tháng 1 đến tháng 8, chỉ chiếm 25-30% tổng lượng mưa, với lượng mưa trung bình hàng tháng chỉ khoảng 25mm Tháng 3 là tháng có lượng mưa thấp nhất trong năm, chỉ đạt 12mm.

1.3 Hệ thống cơ sở hạ tầng

Trong quá trình sản xuất sữa chua, nhu cầu tiêu dùng ngày càng cao yêu cầu sản phẩm phải được sản xuất liên tục Tuy nhiên, nguồn nguyên liệu sữa tươi còn hạn chế, gây ảnh hưởng đến quy trình sản xuất Do đó, sữa bột gầy và dầu bơ nhập khẩu từ nước ngoài trở thành nguồn nguyên liệu chủ yếu để đáp ứng nhu cầu này.

Khu công nghiệp Trường Xuân tại TP Tam Kỳ nằm trong vùng kinh tế trọng điểm miền Trung, được hưởng lợi từ nguồn nhân lực phong phú từ các tỉnh Đà Nẵng, Huế và Quảng Nam.

Quãng Ngãi sở hữu lợi thế về nguồn nhân lực chất lượng cao với đội ngũ cán bộ, kỹ sư lành nghề được đào tạo từ các trường đại học uy tín như Đại học Bách Khoa - Đại Học Đà Nẵng và Đại học Nông Lâm - Đại Học Huế, tạo nền tảng vững chắc cho việc xây dựng và vận hành nhà máy sản xuất hiệu quả.

Khu công nghiệp tọa lạc gần quốc lộ 1A, với tuyến đường sắt Bắc Nam và đường tỉnh lộ kết nối trực tiếp đến cảng biển Đà Nẵng, tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận chuyển nguyên liệu, máy móc thiết bị và vật liệu xây dựng đến nhà máy.

Mặt khác, trong khu công nghiệp với diện tích lớn nên có mạng lưới giao thông thuận tiện cho việc đi lại, vận chuyển nguyên liệu và sản phẩm.

Các nhà máy trong khu công nghiệp có thể hợp tác với nhau, chẳng hạn như công ty nhựa, công ty bao bì và nhà máy xử lý nước, để phát triển cơ sở hạ tầng chung, bao gồm điện và nước Sự hợp tác này giúp giảm thiểu chi phí đầu tư ban đầu cho từng nhà máy.

1.3.5 Nguồn cung cấp điện nước

Hệ thống cấp nước sạch, điện chiếu sáng, cảnh quan và môi trường sinh thái đô thị đã được đầu tư nâng cấp và mở rộng Đồng thời, hệ thống cây xanh vỉa hè, đường kiệt nội thị cũng được cải thiện, cùng với việc thu gom và xử lý rác thải được xây dựng mới, góp phần nâng cao chất lượng sống cho cư dân.

Nguồn nước cho quá trình sản xuất được lấy từ hồ Phú Ninh, với dung tích lớn 62 triệu m³ và chất lượng nước tốt Tuyến ống nước thô từ hồ dẫn về nhà máy nước TP Tam Kỳ có đường kính 2 ống 600mm, với năng suất 25.000 m³/ngày đêm.

Nguồn điện cung cấp cho thành phố Tam Kỳ chủ yếu đến từ mạng lưới quốc gia Các nguồn điện này trực tiếp cấp điện cho thành phố, đảm bảo nhu cầu sử dụng điện của người dân và các hoạt động kinh tế tại đây.

+ Trạm biến áp Tam Kỳ 110/35/22kv Công suất 2x25MVA.

+ Thuỷ điện Phú Ninh công suất 2x800KW cách trung tâm Thành phố 8km.

Sản phẩm dự kiến sẽ chủ yếu được tiêu thụ tại các tỉnh thành như Đà Nẵng, Quảng Nam, Quảng Ngãi, nhưng cũng có khả năng mở rộng đến những khu vực xa hơn trong các tỉnh thành khác.

Chúng tôi triển khai các chương trình quảng bá sản phẩm mới thông qua sự hợp tác với các công ty điện nước và công ty bao bì, nhằm mở rộng thị trường tiêu thụ và giảm chi phí sản xuất hiệu quả.

Hệ thống cơ sở hạ tầng

Nhiệt độ trung bình năm: 25,9C

Nhiệt độ trung bình cao nhất: 28-29,7C (Tháng 5 - 8)

Nhiệt độ trung bình thấp nhất: 21-22C

Biên độ nhiệt độ trung bình tháng : 7C.

Độ ẩm trung bình trong năm: 86%.

Mùa Đông (tháng 9 đến tháng 10) : độ ẩm trung bình tháng 82%.

Mùa hè (tháng 4 đến tháng 9) : độ ẩm trung bình 75-81%

Mùa mưa tại khu vực này diễn ra chủ yếu từ tháng 9 đến tháng 12, chiếm tới 70-75% tổng lượng mưa hàng năm, với lượng mưa trung bình tháng đạt 400mm Trong đó, tháng 10 ghi nhận lượng mưa lớn nhất là 434mm Ngược lại, mùa khô kéo dài từ tháng 1 đến tháng 8, chỉ chiếm 25-30% lượng mưa cả năm, với lượng mưa trung bình tháng chỉ khoảng 25mm; tháng 3 là tháng khô nhất trong năm với lượng mưa chỉ 12mm.

1.3 Hệ thống cơ sở hạ tầng

Trong quá trình sản xuất, để đáp ứng nhu cầu tiêu dùng, việc sản xuất liên tục các sản phẩm là rất quan trọng Tuy nhiên, nguồn nguyên liệu sữa tươi hiện tại còn hạn chế, gây ảnh hưởng đến quy trình sản xuất Do đó, sữa bột gầy và dầu bơ nhập khẩu từ nước ngoài trở thành nguồn nguyên liệu chủ yếu cho sản xuất sữa chua.

Khu công nghiệp Trường Xuân tại TP Tam Kỳ tọa lạc trong vùng kinh tế trọng điểm miền Trung, nơi sở hữu nguồn nhân lực phong phú từ các tỉnh Đà Nẵng, Huế và Quảng Nam.

Quảng Ngãi sở hữu đội ngũ cán bộ và kỹ sư lành nghề, được đào tạo từ các trường đại học uy tín như Đại học Bách Khoa - Đại học Đà Nẵng và Đại học Nông Lâm - Đại học Huế Điều này tạo ra lợi thế quan trọng trong việc phát triển và xây dựng nhà máy sản xuất tại địa phương.

Khu công nghiệp tọa lạc gần quốc lộ 1A, có tuyến đường sắt Bắc Nam đi qua và kết nối với cảng biển Đà Nẵng qua đường tỉnh lộ, tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận chuyển nguyên liệu, máy móc thiết bị và vật liệu xây dựng đến nhà máy.

Mặt khác, trong khu công nghiệp với diện tích lớn nên có mạng lưới giao thông thuận tiện cho việc đi lại, vận chuyển nguyên liệu và sản phẩm.

Các nhà máy trong khu công nghiệp có thể hợp tác với nhau, chẳng hạn như công ty nhựa, công ty bao bì và nhà máy xử lý nước, để cùng phát triển cơ sở hạ tầng và các dịch vụ thiết yếu như điện và nước Sự hợp tác này giúp giảm thiểu chi phí đầu tư ban đầu cho từng nhà máy.

1.3.5 Nguồn cung cấp điện nước

Hệ thống cấp nước sạch, điện chiếu sáng, cảnh quan và môi trường sinh thái đô thị đã được nâng cấp và mở rộng Đồng thời, hệ thống cây xanh vỉa hè, đường kiệt nội thị cũng được cải thiện, cùng với việc thu gom và xử lý rác thải được đầu tư xây dựng mới.

Nguồn nước phục vụ cho sản xuất được lấy từ hồ Phú Ninh, với dung tích lớn đạt 62 triệu m³ và chất lượng nước tốt Tuyến ống dẫn nước thô từ hồ về nhà máy nước TP Tam Kỳ có đường kính 2 ống Φ600, với năng suất 25.000 m³/ngày đêm.

Nguồn điện cho thành phố Tam Kỳ được cung cấp từ mạng lưới điện quốc gia, với các nguồn điện chính trực tiếp phục vụ cho thành phố này.

+ Trạm biến áp Tam Kỳ 110/35/22kv Công suất 2x25MVA.

+ Thuỷ điện Phú Ninh công suất 2x800KW cách trung tâm Thành phố 8km.

Sản phẩm dự kiến sẽ được phân phối chủ yếu tại các tỉnh thành như Đà Nẵng, Quảng Nam và Quảng Ngãi, nhưng cũng có khả năng mở rộng đến những khu vực xa hơn ở các tỉnh thành khác.

Chúng tôi triển khai các chương trình quảng bá sản phẩm mới thông qua sự hợp tác với các công ty điện nước và bao bì, nhằm mở rộng thị trường tiêu thụ và tối ưu hóa chi phí sản xuất.

TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM

Tổng quan về nguyên liệu

Để bảo quản sản phẩm đã qua xử lý nhiệt, cần giữ sản phẩm ở nơi khô ráo, sạch sẽ và thoáng mát, với nhiệt độ thường, thời gian bảo quản không quá 04 tháng kể từ ngày sản xuất Đối với sản phẩm không qua xử lý nhiệt, nên bảo quản ở nhiệt độ dưới 10C và thời gian bảo quản không vượt quá 30 ngày từ ngày sản xuất.

Sản phẩm sữa chua không qua xử lý nhiệt cần được vận chuyển bằng xe lạnh với nhiệt độ dưới 10°C để đảm bảo chất lượng Trong khi đó, sữa chua đã qua xử lý nhiệt có thể được vận chuyển bằng phương tiện thông thường.

2.2 Tổng quan về nguyên liệu

Sữa bột gầy, hay còn gọi là sữa tách bơ, là sản phẩm được chế biến từ sữa tươi với hàm lượng chất béo dưới 1% Sản phẩm này được tạo ra bằng cách loại bỏ hoàn toàn nước, đạt độ ẩm chỉ 4%, thông qua phương pháp sấy phun hiện đại.

- Sử dụng sữa bột gầy có ưu điểm:

+ Chủ động trong sản xuất.

+ Bổ sung nguyên liệu do sữa tươi còn hạn chế.

+ Dễ dàng khống chế được hàm lượng chất béo hơn.

+ Giảm giá thành sản phẩm.

+ Bảo quản được lâu, sử dụng thuận tiện.

- Phân loại sữa bột gầy:

Bảng 2.5 Phân loại sữa bột gầy [8]

Chỉ số whey protein không biến tính

Chể độ xử lý nhiệt Sản phẩm

Chịu nhiệt thấp  6 72-75c, Sữa hòan nguyên,

Các sản phẩm sữa chua, kem

Các sản phẩm sữa chua, bánh Theo TCVN 7404:2004 về sữa bột gầy ta có bảng sau:

Bảng 2.6 Chỉ tiêu của sữa bột gầy [8]

STT Các chỉ tiêu Các thông số Tiêu chuẩn

Màu sắc Màu tự nhiên, từ màu trắng sữa đến màu kem nhạt.

Mùi vị Mùi thơm tự nhiên, ngọt dịu, không có mùi vị lạ

Trạng thái Hạt nhỏ, mịn, không vón cục, không lẫn tạp chất

Hàm lượng chất béo, không lớn hơn 1,5% Độ ẩm, không lớn hơn 5% Độ axit chuẩn độ, tính theo axit lactic, không lớn hơn 18

Hàm lượng protein, tính theo hàm lượng chất khô không có chất béo 33%

Hàm lượng kim loại nặng

Hàm lượng chì (Pb) (mg/kg) ≤ 0,5

Hàm lượng asen (As) (mg/kg) ≤ 0,5

Hàm lượng thủy ngân (Hg) (mg/kg) ≤ 0,05

Hàm lượng cadimi (Cd) (mg/kg) ≤ 1

Tổng số VSV hiếu khí, khuẩn lạc/1g sữa bột

Nhóm coliform, số vi khuẩn/g sản phẩm

E.Coli, số vi khuẩn/g sản phẩm 0

Salmonella, số vi khuẩn trong 25g sản phẩm 0

Nấm men và nấm mốc trong 1 g sản phẩm 10

- Bao gói: Sản phẩm sữa bột gầy được đựng trong bao bì chuyên dùng cho thực phẩm.

- Bảo quản: Bảo quản sữa bột gầy nơi khô, thoáng, mát và tránh ánh sáng trực tiếp của mặt trời.

- Vận chuyển: Phương tiện vận chuyển sữa bột gầy phải khô, sạch, không có mùi lạ làm ảnh hưởng đến sản phẩm.

Nước là thành phần thiết yếu trong sản xuất sản phẩm sữa, cần đạt tiêu chuẩn tương đương với nước uống tinh khiết Điều này phải tuân thủ các yêu cầu của "Quyết định 1329/2002/QĐ-BYT về Tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống" do Bộ trưởng Bộ Y tế ban hành.

- Mục đích sử dụng nước:

+ Giúp phối trộn dễ dàng.

+ Quyết định trạng thái sản phẩm.

+ Làm sạch, tẩy rửa, vệ sinh.

Các chủng lên men lactic chủ yếu là Streptococus thermophilus và

Lactobacillus bulgaricus Đây là 2 chủng vi khuẩn lên men lactic đồng hình.

Nhiệt độ lý tưởng để lên men Streptococcus thermophilus là từ 40 đến 45C, với lượng acid tạo thành đạt 0,7% và pH là 4,32 Loại vi khuẩn này có hình dạng cầu, thường kết thành chuỗi dài và được sử dụng kết hợp với trực khuẩn lactic để tối ưu hóa quá trình lên men sữa chua.

Lactobacillus bulgaricus là một loại vi khuẩn lên men đặc trưng, phát triển tối ưu ở nhiệt độ từ 45 đến 50°C trong môi trường có độ acid cao Vi khuẩn này có khả năng tạo ra tới 2,7% acid lactic từ đường lactose trong khối sữa, với pH lý tưởng cho sự phát triển.

Hai chủng vi khuẩn này có khả năng phát triển độc lập, nhưng khi được nuôi cấy chung, chúng tạo ra acid lactic với tốc độ cao hơn nhiều so với khi nuôi cấy riêng lẻ.

Khi nuôi cấy Streptococcus thermophilus và Lactobacillus bulgaricus trong môi trường sữa, sự tương tác sinh học giữa hai loài này giúp cải thiện sự sinh trưởng của cả hai so với việc nuôi cấy riêng lẻ Streptococcus thermophilus có hoạt tính enzyme protease thấp, trong khi Lactobacillus bulgaricus lại có khả năng thủy phân protein tốt hơn Sự phát triển của Lactobacillus bulgaricus làm tăng nồng độ peptide mạch ngắn và acid tự do, đặc biệt là valine, trong sữa, cung cấp nguồn cơ chất nitơ cho Streptococcus thermophilus, từ đó thúc đẩy sự sinh trưởng của cầu khuẩn.

Lactobacillus bulgaricus thông qua việc hình thành acid [11]

Theo TCVN 9633:2013 ta có tiêu chuẩn men trong sữa chua như sau:

Bảng 2.7 Tiêu chuẩn đối với men giống [10]

STT Các thông số Liều sử dụng

1 Chủng vi sinh vật Streptococcus thermophillus và Lactobacilus bulgaricus

2 Liều sử dụng Do nhà sản xuất mong muốn

3 Quy cách đóng gói 50 u/túi, 200 u/túi

Bao bì có 3 lớp: PE-AI-PET4

4 Điều kiện bảo quản < -18C trong vòng 24 tháng

5 Thời hạn sử dụng Men khi nhập được bảo quản lạnh < 5C còn ít nhất 2/3 hạn sử dụng

2.2.2.1 Chất tạo vị ngọt Để làm tăng độ ngọt cho sữa chua, người ta thường bổ sung thêm đường Ở đây đường được sử dụng chủ yếu là saccharose Đường có thể được bổ sung trực tiếp hoặc dưới dạng puree trái cây Riêng đối với sản phẩm dành cho người ăn kiêng thì các nhà sản xuất sử dụng chất ngọt không có gía trị dinh dưỡng, thường là aspartame.[12] Đường bổ sung vào trong quá trình chế biến phải đảm bảo các yêu cầu theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6958:2001 như sau:

Bảng 2.8 Các chỉ tiêu cảm quan [13]

Ngoại hình Tinh thể màu trắng, kích thước tương đối đồng đều, tơi, khô, không vón cục

Mùi, vị Tinh thể đường hoặc dung dịch đường trong nước có vị ngọt, không có mùi vị lạ.

Màu sắc Tinh thể trắng óng ánh Khi pha vào nước cất cho dung dịch trong suốt.

Bảng 2.9 Các chỉ tiêu lý – hóa [13]

STT Tên chỉ tiêu Mức

1 Độ Pol, ( o Z), không nhỏ hơn 99,80

2 Hàm lượng đường khử, % khối lượng (m/m), không lớn hơn 0,03

3 Tro dẫn điện, % khối lượng (m/m), không lớn hơn 0,03

4 Sự giảm khối lượng khi sấy ở 105 o C trong 3 h, % khối lượng

5 Độ màu, đơn vị ICUMSA, không lớn hơn 30

Bảng 2.10 Các chất nhiễm bẩn [13]

STT Tên chỉ tiêu Mức

2.2.2.2 Chất ổn định cấu trúc:[12]

Chất ổn định (food stabilizer) là một loại phụ gia thực phẩm thường ở dạng bột, có chức năng duy trì sự phân tán đồng đều giữa các thành phần, giúp tạo ra sự đồng nhất cho sản phẩm Nó còn có khả năng tạo gel và giữ cho cấu trúc của thực phẩm không bị thay đổi trong thời gian dài.

Cấu trúc gel của sữa chua được hình thành từ protein và cần duy trì hàm lượng chất khô không béo từ sữa từ 11 – 13% để đảm bảo độ ổn định Tuy nhiên, một số nhà sản xuất đã giảm hàm lượng này và tăng lượng đường để giảm giá thành, dẫn đến sự phá vỡ cấu trúc gel do các tác động vật lý và hóa lý Để cải thiện độ nhớt và kết cấu, các chất ổn định như gelatin, pectin, tinh bột, agar và carrageenan thường được sử dụng với tỷ lệ từ 0,05 – 1%, nhằm kiểm soát độ keo hóa và ngăn ngừa sự tách serum trong sữa chua.

Pectin là một polysaccharide phổ biến trong thực vật, đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng cấu trúc tế bào Trong thực vật, pectin chủ yếu tồn tại ở hai dạng: pectin hòa tan và protopectin không hòa tan Dưới tác động của acid, enzyme protopectinaza, hoặc khi bị gia nhiệt, protopectin sẽ chuyển hóa thành pectin.

Whey (váng sữa) là loại protein hòa tan chiếm 20% hàm lượng protein trong sữa chua Protein whey đã trở thành một sản phẩm bổ sung phổ biến cho vận động viên và người tập thể hình, đồng thời còn có tác dụng hạ huyết áp và hỗ trợ giảm cân.

Whey là sản phẩm từ sữa có màu trắng ngà và vị ngọt, thường được bổ sung để tăng cường hàm lượng protein trong thực phẩm Để đảm bảo chất lượng, thành phần whey cần tuân thủ các yêu cầu kỹ thuật theo TCVN 10560:2015.

Bảng 2.11 Chỉ tiêu thành phần bột Whey [14]

Chỉ tiêu Hàm lượng tối thiểu

Hàm lượng chất đối chứng

Lactose a KQĐ f 61,0 % khối lượng KQĐ

Protein sữa b 10,0 % khối lượng KQĐ KQĐ

Chất béo sữa KQĐ 2,0 % khối lượng KQĐ

Nước c KQĐ KQĐ 5,0 % khối lượng

Tro KQĐ KQĐ 9,5 % khối lượng

Các sản phẩm có thể chứa cả lactose dạng khan và lactose ngậm một phân tử nước, nhưng hàm lượng lactose chỉ được tính theo lactose dạng khan, trong đó 100 phần lactose ngậm một phân tử nước chứa 95 phần lactose dạng khan Hàm lượng protein được xác định bằng phương pháp Kjeldahl với giá trị là 6,38 nhân với hàm lượng nitơ tổng Hàm lượng nước không bao gồm nước kết tinh trong lactose Độ axit chuẩn độ (tính theo axit lactic) có thể dưới 0,35% hoặc từ 0,35% trở lên, nhưng không có quy định cụ thể nào khác.

LỰA CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

Thuyết minh quy trình

Bài viết này mô tả quy trình sản xuất một sản phẩm dinh dưỡng bao gồm các thành phần như sữa bột gầy, dầu bơ, đường, whey, chất ổn định, men khô và nước Trước khi tiến hành phối trộn, nguyên liệu sẽ được kiểm tra chất lượng và đánh giá kỹ lưỡng, đảm bảo đủ số lượng cần thiết theo công thức đã định.

Nguyên liệu để phối trộn bao gồm nước, sữa bột gầy, dầu bơ, đường saccharose, đường lactose và chất ổn định Quá trình phối trộn được thực hiện theo công thức chế biến, trong đó nước được sử dụng để pha sữa ở nhiệt độ 60-70 °C nhằm giúp hòa tan sữa bột nhanh chóng.

Phối trộn chất ổn định, chất nhũ hóa và đường saccharose, đường lactose thành dung dịch đồng nhất, giúp tạo sự đồng đều về cảm quan cho sản phẩm.

+ Định lượng và gia nhiệt nước bơm vào thùng trộn ở nhiệt độ 55-60 ° C, sau đó cho chất ổn định và đường vào

+ Bơ được nấu chảy và được dẫn vào thiết bị phối trộn qua van tiết lưu. + Tiến hành khuấy tuần hoàn khoảng 20 phút để hỗn hợp tan hoàn toàn.

- Mục đích: Tránh hiện tượng tách pha của chất béo xảy ra trong quá trình lên men sữa Tăng độ đồng nhất cho sản phẩm sữa chua.

Hỗn hợp sau khi được phối trộn sẽ được bơm qua thiết bị đồng hóa nhằm đảm bảo sự đồng đều của các thành phần Quá trình đồng hóa thường sử dụng máy đồng hóa 2 cấp với áp lực từ 150 đến 200 bar và nhiệt độ dao động từ 55 đến 70 °C.

+ Tiêu diệt một phần vi sinh vật làm cho sữa có môi trường dinh dưỡng tinh khiết thích hợp cho sự phát triển của vi sinh vật yêu cầu.

+ Vô hoạt một phần enzyme có sẵn gây hại đến trong sữa nhằm hạn chế những bất lợi cho công đoạn tiếp theo.

+ Tác dụng ổn định Protein trong sữa

- Tiến hành: Sử dụng thiết bị thanh trùng dạng tấm nâng nhiệt độ dịch sữa lên 70-75 ° C, trong 5-10 phút

Mục đích chính của việc hạ nhiệt độ dịch sữa xuống 4-6 °C là để hạn chế hoạt động và xâm nhập của vi sinh vật có hại, từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình ủ hoàn nguyên.

- Tiến hành: Sữa được làm lạnh đến nhiệt độ 4-6 ° C nhờ thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm.

Để ổn định tính chất của sữa và đưa sữa trở lại trạng thái tự nhiên, cần đảm bảo protein được trương nở hoàn toàn và các muối đạt trạng thái cân bằng.

+ Đảm bảo hạn chế sự phát triển của một số vi sinh vật.

+ Tạo trạng thái đồng nhất trong dịch sữa.

+ Kết thúc giai đoạn này kiểm tra hàm lượng chất khô của sữa, có thể tiến hành chuẩn hóa.

+ Sữa sau làm lạnh sẽ được bơm vào bồn ủ hoàn nguyên

Bồn ủ được thiết kế với hai lớp vỏ, bên trong có cánh khuấy hoạt động liên tục Quá trình trao đổi nhiệt giữa dịch sữa và nước lạnh tuần hoàn giữa hai lớp vỏ giúp duy trì nhiệt độ ổn định cho sữa trong suốt quá trình ủ Khi dịch sữa đạt trạng thái tương tự như sữa tươi, quá trình ủ sẽ được kết thúc.

+ Bồn ủ được thực hiện ở 4 – 6 ° C, thời gian ủ là 6 - 8h.

Trong quá trình ủ, việc kiểm tra độ khô của dung dịch là rất quan trọng Nếu độ khô cao, cần bổ sung thêm nước; ngược lại, nếu độ khô thấp, nên thêm sữa bột theo tỉ lệ nhất định cho đến khi đạt yêu cầu Mục đích của việc chuẩn hóa này là điều chỉnh hàm lượng chất béo trong sản phẩm, thường dao động khoảng 3% trong sữa thành phẩm.

Sau khi hoàn tất quá trình ủ, sữa sẽ được bơm qua thiết bị trao đổi nhiệt để nâng nhiệt độ lên từ 65 đến 70 °C, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình đồng hóa lần thứ hai.

+ Sử dụng nhiệt hoàn lại ở thiết bị thanh trùng để gia nhiệt sữa.

+ Làm đồng đều các thành phần của dịch sữa, tạo cho sản phẩm đồng nhất, quện sữa mịn.

Giảm kích thước hạt béo và phân bố chúng đều trong sản phẩm giúp phá vỡ cấu trúc gel của khối đông, từ đó giảm độ nhớt và tăng cường độ đồng nhất cho sản phẩm.

- Tiến hành: Dịch sữa được đưa vào thiết bị đồng hóa ở áp suất 200 - 250 bar, nhiệt độ 70 -75 ° C Sau đồng hóa sữa đạt độ đồng nhất cao.[2]

+ Tiêu diệt vi sinh vật có trong khối sữa tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động của vi khuẩn lactic.

+ Tăng khả năng hydrat hóa của các casein (khả năng giữ nước tốt hạn chế sự tách nước, quyện sữa mịn, chắc) [2]

Biến tính sơ bộ các protein sữa, đặc biệt là whey protein, giúp tạo ra khối đông có cấu trúc ổn định trong quá trình lên men Điều này hạn chế sự thoát nước khỏi cấu trúc gel khi bảo quản, giữ cho sản phẩm đạt chất lượng tốt hơn.

+ Sữa sau đồng hóa lần 2 được bơm vào thiết bị thanh trùng dạng tấm, nhiệt độ thanh trùng 90 - 95 ° C, trong 5 phút.

+ Hạ nhiệt độ dịch sữa sau khi thanh trùng, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lên men.

Sau khi thanh trùng, sữa được chuyển qua ngăn trao đổi nhiệt với sữa hoàn nguyên ở nhiệt độ 4-6 °C nhằm hạ nhiệt độ sữa xuống còn 40-45 °C Nhiệt độ này rất phù hợp để kích thích hoạt động của vi khuẩn lactic, chuẩn bị cho quá trình lên men.

+ Đây là công đoạn chính, quan trọng nhất trong công nghệ sản xuất sữa chua Tạo hương vị đặc trưng cho sản phẩm.

+ Chuyển hóa đường lactose trong sữa thành acid lactic, đồng thời hình thành các chất thơm tạo mùi vị đặc trưng dưới tác dụng của hệ vi khuẩn lactic.

Đầu tiên, cho một lượng nhỏ dịch sữa và men giống vào thùng cấy, sau đó sử dụng cánh khuấy để hòa tan trong khoảng 1 phút Việc này giúp men tiếp xúc đồng đều với dịch sữa hơn.

Sau khi đưa vào thùng lên men, dịch sữa được điều chỉnh nhiệt độ từ 40-45 °C cũng được cho vào thùng Tiến hành khuấy đều trong khoảng 2 phút trước khi để cho quá trình lên men diễn ra tự nhiên Thời gian lên men cần thiết là từ 6 đến 8 giờ.

Quá trình lên men diễn ra trong bồn lên men 2 vỏ với cánh khuấy, và giai đoạn này kết thúc khi độ pH của dịch sữa lên men đạt từ 4,5 đến 4,6.

+ Lên men được khoảng 3h, thì lấy mẫu đi kiểm tra độ pH (Để có biện pháp điều chỉnh hợp lý và kịp thời)

+ Bồn lên men phải đảm bảo vô trùng không khí và sạch sẽ

Quá trình lên men là giai đoạn quan trọng nhất trong sản xuất sữa chua, diễn ra dưới hình thức lên men lactic Ban đầu, lactose được thủy phân thành glucose và galactose Sau đó, qua nhiều phản ứng trung gian, các đường này chuyển hóa thành axit pyruvic, và cuối cùng axit pyruvic được khử thành axit lactic.

CH3-CO-COOH + 2H  CH3-CHOH-COOH

Trong quá trình lên men, axit lactic tạo thành làm giảm pH của sữa Khi pH

TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT

Tính cân bằng vật chất

Vậy trong một năm thì nhà máy làm việc trong 277 ngày với 831 ca liên tục.

4.2 Tính cân bằng vật chất:

Năng suất của phân xưởng 4,7tấn sản phẩm/ ngày.

Ta chọn phối trộn theo công thức sau:

Bảng 4.1 Hàm lượng các thành phần trong sữa chua

Thành phần Hàm lượng (%)

Chất ổn định, nhũ hóa 1

- Tổng hàm lượng chất khô: 100 – 78 = 22%

- Hàm lượng chất béo có trong sữa thành phẩm: 3 + (1,5% 7,5) = 3,11%

- Hàm lượng chất khô không béo trong sữa thành phẩm:

Tỷ trọng sữa được tính theo công thức: d = 100

Trong đó F: Hàm lượng chất béo trong sữa (% khối lượng).

SNF : Hàm lượng chất khô không béo trong sữa (% khối lượng).

W : Hàm lượng nước trong sữa (% khối lượng).

4.2.2 Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất sữa chua đặc có đường

* Năng suất của phân xưởng tính theo kg/ngày:

Trong quá trình sản xuất, nhà máy làm việc theo 3 ca liên tục

Ta có bảng tiêu hao nguyên liệu cho từng công đoạn tính bằng % so với công đoạn trước đó:

Bảng 4.2 Bảng tiêu hao nguyên liệu cho từng công đoạn.

STT Tên công đoạn Tiêu hao so với công đoạn trước (%)

11 Làm lạnh nhanh, chờ rót 0,15

12 Chiết rót 0,5 Áp dụng công thức:

Trong đó: Gv: Là lượng sữa trước khi vào ở công đoạn.

Gr: Là lượng sữa sau mỗi công đoạn. x : Là tỷ lệ hao hụt ở mỗi công đoạn.

Lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn rót hộp và đóng hộp vô trùng:

Lượng dịch sữa trước khi vào làm lạnh nhanh:

Lượng dịch sữa trước khi lên men kể cả lượng men đã cho vào:

Trong 4 744,9 k g có cả lượng dịch sữa và lượng men thêm vào Tính khối lượng dịch sữa và khối lượng men sử dụng cho quá trình lên men:

Khối lượng men cho vào thường dùng với tỉ lệ 1,1% so với lượng sữa dùng lên men Giả sử a,b lần lượt là khối lượng men, dịch sữa cần tìm.

Ta có hệ phương trình sau:

Giải hệ phương trình ta được:

Vậy lượng dịch sữa sử dụng cho quá trình lên men:

Lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn làm nguội:

Lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn thanh trùng 2:

Lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn đồng hóa 2:

Lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn gia nhiệt:

Lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn ủ hoàn nguyên:

Lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn làm lạnh nhanh:

Lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn thanh trùng I:

Lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn đồng hóa I:

Tổng lượng dịch sữa, dịch đường, dầu bơ và chất ổn định bổ sung trước khi vào công đoạn phối trộn:

Tính lượng nguyên liệu phụ cần thêm vào:

+ Do sản phẩm có 9,5% đường nên ta có:

+ Lượng chất ổn định, chất nhũ hóa chiếm 1%:

+ Lượng chất béo (dầu bơ) chiếm 3%:

+ Do sản phẩm có 1% bột Whey nên ta có:

+ Tổng lượng nguyên liệu phụ cần thêm vào:

Chọn hao hụt sử dụng phụ gia là 0,15% thì khối lượng phụ gia thực tế sử dụng là:

Vậy lượng dịch sữa trước công đoạn phối trộn:

Tính khối lượng sữa bột gầy và lượng nước nóng cho vào phối trộn:

Gọi x là lượng sữa bột gầy với hàm lượng chất khô 98%, y là lượng nước nóng cần thiết để hoàn nguyên, nhằm tạo ra khối sữa có tổng hàm lượng chất khô đạt 9,2% Phương trình liên quan được thiết lập để tính toán các thành phần này.

Giải hệ phương trình trên ta được: x = 3861,7 (kg/ngày) y = 251,85 (kg/ngày)

Lượng hao hụt sữa bột gầy sử dụng là 0,45% nên lượng sữa bột gầy thực tế cần dùng cho 1 ngày là:

Tính số hộp dung tích 150 ml cho sản phẩm sữa chua đặc có đường:

Lượng sữa trước công đoạn rót hộp: 4723,6 (kg/ngày)

Số hộp cần dùng trong 1 ngày:

Trong quá trình rót tỷ lệ hao hụt là 0,5% Vậy số hộp thực tế:

Vậy số hộp cần dùng để sản xuất trong 1 ngày là 29463 hộp.

Bảng 4.4: Bảng cân bằng vật chất nguyên liệu

STT Quá trình Tiêu hao (%) Khối lượng (kh/ngày)

2 Lượng nước pha sữa bột 251,85

5 Chất nhũ hóa, chất ổn định 48,1

7 Tổng lượng nguyên liệu phụ 0,15 697,8

Bảng 4.5: Bảng cân bằng vật chất sữa chua ăn có đường qua từng công đoạn

STT Quá trình Tiêu hao

Lượng dịch sữa đem lên men 4693,3

CHƯƠNG 5: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ

5.1 Tính và chọn thiết bị trong dây chuyền sản xuất

Lựa chọn thiết bị phù hợp là yếu tố then chốt giúp nhà máy vận hành liên tục và đạt hiệu quả cao Số lượng thiết bị cần thiết cho mỗi công đoạn được xác định dựa trên năng suất của từng giai đoạn sản xuất.

(n: số lượng thiết bị) Năng suất thiết bị

Do một ngày làm việc 3 ca nên trong một ngày ta sẽ phối trộn sữa thành 3 mẻ.

Lượng dịch sữa cần cho một ngày sản xuất là 4812,3 kg

Thể tích sữa đưa vào phối trộn trong thiết bị là:

- Thể tích bồn chứa sữa cần chọn là:

- Chọn thiết bị phối trộn – Round High Speed Emulsification Tank của JIMEI.

Hình 5.1 Máy trộn Round High Speed Emulsification Tank [18]

5.2.2 Thiết bị đồng hóa 1 và đồng hóa 2

- Lượng nguyên liệu đem đi đồng hóa I là 4771,4(kg/ngày).

+ Thể tích lượng sữa đem đi đồng hóa:

- Lượng nguyên liệu đem đi đồng hóa II là 4719,2(kg/ngày).

+ Thể tích lượng sữa đem đi đồng hóa:

- Chọn thời gian đồng hóa cho cả mẻ đưa vào là 1h, từ đó chọn thiết bị đồng hóa GJB5-60

Hình 5.2 Thiết bị đồng hóa GJB5-60 [19]

- Các thông số kỹ thuật:

+ Trọng lượng thiết bị: 2100kg

+ Áp suất làm việc: 200 bar

Vậy chọn 1 thiết bị sử dụng cho đồng hóa 1 và sử dụng cho cả đồng hóa

2 Do đồng hóa 1 và đồng hóa 2 cách nhau qua khá nhiều công đoạn có thể tận dụng.

5.2.3 Thiết bị thanh trùng 1 và làm lạnh nhanh

- Lượng sữa cần đưa vào thanh trùng 1: 4759,5 (kg/ngày)

- Chọn thời gian cần thiết để thanh trùng hết lượng sữa trong ngày là 2h

- Năng suất cần đạt của thiết bị thanh trùng 1:

- Khối lượng dịch sữa đem đi làm lạnh nhanh là 4750 (kg/ngày)

- Chọn thời gian thực hiện làm lạnh hết lượng sữa là 2h.

- Thể tích dịch sữa đi vào thiết bị làm lạnh nhanh là:

Chọn thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm TX4 -AN với các thông số kỹ thuật như sau:

+ Diện tích tấm truyền nhiệt: 0,348 m 2

+ Vật liệu chế tạo thép không rỉ AISI316

+ Nhiệt độ gia nhiệt ban đầu của sữa: 4 - 6C

Hình 5.3 Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm TX4-AN [21]

Lượng nguyên liệu đem ủ hoàn nguyên là 4742,9 (kg/ ngày).

Vậy thể tích sữa đem ủ hoàn nguyên là:

Bồn ủ hoàn nguyên có thiết kế hình trụ đứng với đáy chỏm cầu, được chế tạo từ thép không gỉ Bên trong bồn có các tấm kim loại giúp khuấy đảo, trong khi động cơ với cánh khuấy được lắp đặt ở một bên của thùng.

Thời gian ủ hoàn nguyên từ 4h- 6h Ta chọn thời gian ủ là 5 giờ, ta có thể tích sữa trong một ngày là: 4414,3 (lít)

Chọn hệ số chứa đầy của thiết bị là 0,8 Nên ta có thể tích bồn ủ hoàn nguyên cần chọn là:

- Chọn bể vô trùng Tetra Pak VD với các thông số kỹ thuật như sau:

+ Vật liệu chế tạo: thép không rỉ AISI316

Ta có số lượng bồn ủ là: n = 5519,1

Vậy chọn số lượng thiết bị là 2 thiết bị

Hình 5.4 Bể vô trùng Tetra Pak VD [22]

Lượng nguyên liệu đem đi gia nhiệt là 4731 (kg)

Chọn thời gian thực hiện gia nhiệt hết lượng sữa là 2h.

- Năng suất cần đạt của thiết bị gia nhiệt:

- Chọn thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm TX4-AN với các thông số kỹ thuật như sau:

+ Diện tích tấm truyền nhiệt: 0,17 m 2

+ Vật liệu chế tạo thép không rỉ AISI316

+ Nhiệt độ gia nhiệt ban đầu của sữa: 4 - 6C

Hình 5.5 Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm TX4 -AN [21]

5.2.6 Thiết bị thanh trùng 2 và làm nguội

- Lượng nguyên liệu đem đi thanh trùng 2 là 4712,1 (kg).

- Chọn thời gian thực hiện thanh trùng 2 là 2h Năng suất cần đạt của thiết bị thanh trùng 2:

- Lượng nguyên liệu đem đi làm nguội là 4702,7 (kg).

- Chọn thời gian thực hiện và làm nguội là 2h Năng suất cần đạt của thiết bị làm nguội:

- Chọn thiết bị thanh trùng Plate Pasteurizer dùng chung cho cả hai giai đoạn thanh trùng và làm nguội với các thông số kỹ thuật sau:

+ Diện tích trao đổi nhiệt: 25 m 2

+ Thời gian giữ nhiệt: 25 giây

+ Nước mát sử dụng: 20,4 tấn/h

Hình 5.6 Thiết bị thanh trùng Plate Pasteurizer [20]

Vậy chọn 1 thiết bị thanh trùng cho cả thanh trùng 2 và làm nguội

Chọn thiết bị lên men SSG-8 có cánh khuấy của nhà phân phối JIMEI ViệtNam với các thông số kỹ thuật cơ bản sau:

- Vật liệu chế tạo: thép không gỉ

Hình 5.7 Bồn lên men SSG- 8 có cánh khuấy [23]

Lượng nguyên liệu đem đi lên men là 4744,9 (kg/ngày).

Thời gian lên men từ 4h- 6h Ta chọn thời gian lên men là 5 giờ ta có thể tích sữa trong một ngày lên men là: 4417,1 (lít/ngày)

Chọn hệ số chứa đầy của thiết bị là 0,8 Nên ta có:

Vậy chọn 1 thiết bị lên men.

Lượng sữa đi vào trữ vô trùng là: 4730,7 kg

Thể tích sữa chứa ở bồn chờ rót là:

Chọn hệ số chứa đầy: φ = 0,85

Thể tích cần có của thiết bị:

- Chọn bồn trữ vô trùng Tetra Pak VD với các thông số kỹ thuật như sau: + Vật liệu chế tạo: thép không rỉ AISI316

Ta có số lượng bồn chờ rót là: n = 5181,1

Vậy chọn 1 bồn trữ vô trùng chờ rót, sau lên men.

Hình 5.8 Bồn trữ lạnh chờ rót [24]

5.2.9 Thiết bị rót vô trùng

Lượng nguyên liệu trước khi rót là 4723,6 (kg).

- Thể tích lượng sữa đem đi rót vô trùng:

- Số hộp thực tế dùng trong 1 ngày: 29463 (hộp/ngày) (CBVC) Chọn 1 thiết bị chiết rót loại DGD- 600F của JIMEI Việt Nam

Hình 5.9 Thiết bị chiết rót DGD- 600F [25]

- Năng suất: 2000 hộp/h (hộp 150ml)

- Điện năng hoạt động: 10kW

- Kích thước thiết bị: DRC = 930037504000 mm

- Khối lượng thiết bị: 6000 kg

Vậy thời gian chiết rót tối thiểu là:

- Lượng siro đường cần dùng: 457,2 (kg/ngày).

- Thể tích lượng siro đường:

Với 1,349 là khối lượng riêng của đường nồng độ 70%.

Chọn thiết bị nồi nấu 2 vỏ có cánh khuấy CYF- JC-500-4 của Công ty Chin Ying Fa Đài Loan sản xuất

- Kích thước nồi: D = 1100 mm, H = 530mm

Chọn bơm Ly Tâm Dạng Xoáy Đầu Inox TECO 3 HP HVS380-12.2 20 [20]

- Số vòng quay: 2840 vòng/phút

- Đường kính bên trong của ống hút và đẩy: 38 mm

Bơm ly tâm được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp thực phẩm, dùng để bơm các chất lỏng thông thường, có độ nhớt không cao.

Vậy trong dây chuyền sản xuất sữa chua, ta cần: 8 bơm ly tâm.

Bơm răng khía là lựa chọn lý tưởng để bơm các chất lỏng có độ nhớt cao như dịch đường và sữa chua thành phẩm Đặc biệt, bơm răng khía 2CY4.2/2.5 rất phù hợp cho các ứng dụng này.

- Số vòng quay: 1420 vòng/phút

Vậy trong quá trình sản xuất sữa chua ăn ta chọn 3 bơm đặt ở: nồi nấu siro,bồn chờ rót và thiết bị chiết rót.

Bảng 5.1 Các thiết bị trong sản xuất

STT Thiết bị Kích thước (mm) Số lượng

3 Thanh trùng I và làm lạnh nhanh 1780×990×1628 1

7 Thanh trùng II và làm nguội 2400×2000×2400 1

10 Thiết bị rót vô trùng 9300×3750×4000 1

Dưới sự hướng dẫn nhiệt tình của Cô KS Võ Thị Thu Hằng, tôi đã hoàn thành đồ án công nghệ với đề tài "Thiết kế phân xưởng sản xuất sữa chua đặc có đường", đạt năng suất 4,7 tấn sản phẩm mỗi ngày.

Qua đồ án công nghệ lần này, em đã học hỏi và tìm hiểu ra được nhiều vấn đề đáp ứng cho việc học tập của bản thân như:

- Những điều kiện cần thiết để xây dựng nhà máy sữa chua

- Quy trình công nghệ sản xuất của một nhà máy sữa chua

- Tính cân bằng vật chất

- Tính và lựa chọn thiết bị dựa trên quy trình công nghệ

- Bố trí mặt phẳng phân xưởng.

Mặc dù đã nỗ lực, nhưng do kiến thức hạn chế và kinh nghiệm thực tiễn còn ít, tôi không tránh khỏi những sai sót trong quá trình hoàn thiện đồ án Tôi rất mong nhận được sự đóng góp và hướng dẫn từ quý Thầy (Cô) để có thể cải thiện hơn trong các bài báo cáo sau này.

Em xin chân thành cảm ơn!

1 Trần Thế Truyền, Cơ sở thiết kế nhà máy, Khoa Hoá trường ĐHBK Đà

3 https://l.facebook.com/l.php?u=https%3A%2F%2Fwww.123doc.net

%2Fdocument%2F2435267-thiet-ke-he-thong-cap-nuoc-cho-tp-tam-ky- quang-nam

4 https://tailieu.vn/doc/tieu-luan-mon-ung-dung-cong-nghe-sinh-hoc-trong- cong-nghe-thuc-pham-cong-nghe-san-xuat-sua-chua-1907544.html

5 Nguồn gốc của sữa chua, https://nld.com.vn/thoi-su-quoc-te/nguon-goc- khong-ngo-cua-sua-chua-20180203144234775.htm

6 https://vanbanphapluat.co/tcvn-7030-2002-sua-chua-quy-dinh-ky-thuat

7 https://xemtailieu.com/tai-lieu/tinh-toan-va-thiet-ke-phan-xuong-san-xuat- sua-chua-an-voi-nang-suat-1000kgngay-1855840.html

8 https://vanbanphapluat.co/tcvn-7404-2004-sua-bot-gay-yeu-cau-ky-thuat

9 http://www.luanvan.co/luan-van/ung-dung-qua-trinh-len-men-trong-san- xuat-sua-chua-46054/

10 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9633:2013 (ISO 27205:2010) về Sản phẩm sữa lên men - Giống vi khuẩn khởi động - Tiêu chuẩn nhận dạng

11 Lê Văn Việt Mẫn, Công nghệ sản xuất các sản phẩm từ sữa, (Tập I), NXB Đại học quốc gia TPHCM, 2004.

12 http://www.luanvan.co/luan-van/de-tai-cong-nghe-san-xuat-sua-chua-63609/

13 http://sugar.com.vn/tieu-chuan-duong/tcvn-nganh-duong/tieu-chuan-viet- nam-tcvn-6958-2001-duong-tinh-luyen.html

14 https://vanbanphapluat.co/tcvn-10560-2015-whey-bot

15 https://text.123doc.net/document/2513604-bao-cao-thuc-tap-quy-trinh-san- xuat-sua-chua-tai-cong-ty-elovi-viet-nam.

TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ

Thiết bị chính

Lượng dịch sữa đem lên men 4693,3

CHƯƠNG 5: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ

5.1 Tính và chọn thiết bị trong dây chuyền sản xuất

Lựa chọn thiết bị phù hợp là yếu tố quan trọng để đảm bảo nhà máy hoạt động liên tục và hiệu quả Số lượng thiết bị cần thiết cho từng công đoạn sản xuất được tính toán dựa trên năng suất của công đoạn đó.

(n: số lượng thiết bị) Năng suất thiết bị

Do một ngày làm việc 3 ca nên trong một ngày ta sẽ phối trộn sữa thành 3 mẻ.

Lượng dịch sữa cần cho một ngày sản xuất là 4812,3 kg

Thể tích sữa đưa vào phối trộn trong thiết bị là:

- Thể tích bồn chứa sữa cần chọn là:

- Chọn thiết bị phối trộn – Round High Speed Emulsification Tank của JIMEI.

Hình 5.1 Máy trộn Round High Speed Emulsification Tank [18]

5.2.2 Thiết bị đồng hóa 1 và đồng hóa 2

- Lượng nguyên liệu đem đi đồng hóa I là 4771,4(kg/ngày).

+ Thể tích lượng sữa đem đi đồng hóa:

- Lượng nguyên liệu đem đi đồng hóa II là 4719,2(kg/ngày).

+ Thể tích lượng sữa đem đi đồng hóa:

- Chọn thời gian đồng hóa cho cả mẻ đưa vào là 1h, từ đó chọn thiết bị đồng hóa GJB5-60

Hình 5.2 Thiết bị đồng hóa GJB5-60 [19]

- Các thông số kỹ thuật:

+ Trọng lượng thiết bị: 2100kg

+ Áp suất làm việc: 200 bar

Vậy chọn 1 thiết bị sử dụng cho đồng hóa 1 và sử dụng cho cả đồng hóa

2 Do đồng hóa 1 và đồng hóa 2 cách nhau qua khá nhiều công đoạn có thể tận dụng.

5.2.3 Thiết bị thanh trùng 1 và làm lạnh nhanh

- Lượng sữa cần đưa vào thanh trùng 1: 4759,5 (kg/ngày)

- Chọn thời gian cần thiết để thanh trùng hết lượng sữa trong ngày là 2h

- Năng suất cần đạt của thiết bị thanh trùng 1:

- Khối lượng dịch sữa đem đi làm lạnh nhanh là 4750 (kg/ngày)

- Chọn thời gian thực hiện làm lạnh hết lượng sữa là 2h.

- Thể tích dịch sữa đi vào thiết bị làm lạnh nhanh là:

Chọn thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm TX4 -AN với các thông số kỹ thuật như sau:

+ Diện tích tấm truyền nhiệt: 0,348 m 2

+ Vật liệu chế tạo thép không rỉ AISI316

+ Nhiệt độ gia nhiệt ban đầu của sữa: 4 - 6C

Hình 5.3 Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm TX4-AN [21]

Lượng nguyên liệu đem ủ hoàn nguyên là 4742,9 (kg/ ngày).

Vậy thể tích sữa đem ủ hoàn nguyên là:

Bồn ủ hoàn nguyên là thiết bị hình trụ đứng với đáy chỏm cầu, được chế tạo từ thép không gỉ Bên trong bồn, các tấm kim loại được lắp đặt để khuấy đảo hiệu quả, trong khi động cơ gắn cánh khuấy được bố trí ở một bên của thùng.

Thời gian ủ hoàn nguyên từ 4h- 6h Ta chọn thời gian ủ là 5 giờ, ta có thể tích sữa trong một ngày là: 4414,3 (lít)

Chọn hệ số chứa đầy của thiết bị là 0,8 Nên ta có thể tích bồn ủ hoàn nguyên cần chọn là:

- Chọn bể vô trùng Tetra Pak VD với các thông số kỹ thuật như sau:

+ Vật liệu chế tạo: thép không rỉ AISI316

Ta có số lượng bồn ủ là: n = 5519,1

Vậy chọn số lượng thiết bị là 2 thiết bị

Hình 5.4 Bể vô trùng Tetra Pak VD [22]

Lượng nguyên liệu đem đi gia nhiệt là 4731 (kg)

Chọn thời gian thực hiện gia nhiệt hết lượng sữa là 2h.

- Năng suất cần đạt của thiết bị gia nhiệt:

- Chọn thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm TX4-AN với các thông số kỹ thuật như sau:

+ Diện tích tấm truyền nhiệt: 0,17 m 2

+ Vật liệu chế tạo thép không rỉ AISI316

+ Nhiệt độ gia nhiệt ban đầu của sữa: 4 - 6C

Hình 5.5 Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm TX4 -AN [21]

5.2.6 Thiết bị thanh trùng 2 và làm nguội

- Lượng nguyên liệu đem đi thanh trùng 2 là 4712,1 (kg).

- Chọn thời gian thực hiện thanh trùng 2 là 2h Năng suất cần đạt của thiết bị thanh trùng 2:

- Lượng nguyên liệu đem đi làm nguội là 4702,7 (kg).

- Chọn thời gian thực hiện và làm nguội là 2h Năng suất cần đạt của thiết bị làm nguội:

- Chọn thiết bị thanh trùng Plate Pasteurizer dùng chung cho cả hai giai đoạn thanh trùng và làm nguội với các thông số kỹ thuật sau:

+ Diện tích trao đổi nhiệt: 25 m 2

+ Thời gian giữ nhiệt: 25 giây

+ Nước mát sử dụng: 20,4 tấn/h

Hình 5.6 Thiết bị thanh trùng Plate Pasteurizer [20]

Vậy chọn 1 thiết bị thanh trùng cho cả thanh trùng 2 và làm nguội

Chọn thiết bị lên men SSG-8 có cánh khuấy của nhà phân phối JIMEI ViệtNam với các thông số kỹ thuật cơ bản sau:

- Vật liệu chế tạo: thép không gỉ

Hình 5.7 Bồn lên men SSG- 8 có cánh khuấy [23]

Lượng nguyên liệu đem đi lên men là 4744,9 (kg/ngày).

Thời gian lên men từ 4h- 6h Ta chọn thời gian lên men là 5 giờ ta có thể tích sữa trong một ngày lên men là: 4417,1 (lít/ngày)

Chọn hệ số chứa đầy của thiết bị là 0,8 Nên ta có:

Vậy chọn 1 thiết bị lên men.

Lượng sữa đi vào trữ vô trùng là: 4730,7 kg

Thể tích sữa chứa ở bồn chờ rót là:

Chọn hệ số chứa đầy: φ = 0,85

Thể tích cần có của thiết bị:

- Chọn bồn trữ vô trùng Tetra Pak VD với các thông số kỹ thuật như sau: + Vật liệu chế tạo: thép không rỉ AISI316

Ta có số lượng bồn chờ rót là: n = 5181,1

Vậy chọn 1 bồn trữ vô trùng chờ rót, sau lên men.

Hình 5.8 Bồn trữ lạnh chờ rót [24]

Ngày đăng: 12/12/2021, 07:57

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
5. Nguồn gốc của sữa chua, https://nld.com.vn/thoi-su-quoc-te/nguon-goc-khong-ngo-cua-sua-chua-20180203144234775.htm Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nguồn gốc của sữa chua
18.Thiết bị phối trộn, https://congnghevotrung.com/khuay-tron-toc-do/?fbclid=IwAR1UzTIhpRNPeImOgHGltXB3hQw9SXrkxeHRzYStsNvFmNdYFTIWhwifawM Sách, tạp chí
Tiêu đề: Thiết bị phối trộn, https://congnghevotrung.com/khuay-tron-toc-do/
19.Thiết bị đồng hóa, https://congnghevotrung.com/homogenizer/?fbclid=IwAR3wdojAtKn_5ftYTiCsz6ZapdPLbeMcpnk6G7p4MBUFm7vjkhphrUDz1MIThiết bị thanh trùng và làm nguội, http://congnghevotrung.com/tb-trao-doi-nhiet/ Sách, tạp chí
Tiêu đề: Thiết bị đồng hóa, https://congnghevotrung.com/homogenizer/?"fbclid=IwAR3wdojAtKn_5ftYTiCsz6ZapdPLbeMcpnk6G7p4MBUFm7vjkhphrUDz1MIThiết bị thanh trùng và làm nguội
20. Thiết bị thanh trùng và làm lạnh nhanh, https://titania.com.vn/thiet-bi-trao-doi-nhiet-dang-tam/ Sách, tạp chí
Tiêu đề: Thiết bị thanh trùng và làm lạnh nhanh
21. Thiết bị ủ hoàn nguyên, https://www.tetrapak.com/processing/buffering/tetra-alsafe22.Thiết bị lên men, http://congnghevotrung.com/bon-len-men/ Sách, tạp chí
Tiêu đề: Thiết bị ủ hoàn nguyên, "https://www.tetrapak.com/processing/buffering/tetra-alsafe22. "Thiết bị lên men
23. Bồn ủ hoàn nguyên, http://vietnamese.drinkmachinery.com/sale-3452392-custom-durable-large-stainless-steel-mixing-tank-1000l-for-wine-or-beer-liquid-storage.html Sách, tạp chí
Tiêu đề: Bồn ủ hoàn nguyên
25. Thiết bị nấu siro đường, http://www.maythucpham.com.vn/noi-hai-vo-co-canh-khuay-jc-500-1-523163.html Sách, tạp chí
Tiêu đề: Thiết bị nấu siro đường
24. Thiết bị chiết rót, http://ifoodvietnam.com/may-chiet-rot-sua-chua-dinh-hinh-coc-sua-chua/ Link
26. Bơm ly tâm , https://maybomnuocdailoan.com/may-bom-ly-tam-dang-xoay-dau-inox-teco-1hp-mbn.html Link
27. Bơm cánh khía , https://bombanhrangvn.com/bom-banh-rang-2cy-25/ Link
1. Trần Thế Truyền, Cơ sở thiết kế nhà máy, Khoa Hoá trường ĐHBK Đà Nẵng, 2006.2. 130527_2_hien trang vn Khác
10. Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9633:2013 (ISO 27205:2010) về Sản phẩm sữa lên men - Giống vi khuẩn khởi động - Tiêu chuẩn nhận dạng Khác
11. Lê Văn Việt Mẫn, Công nghệ sản xuất các sản phẩm từ sữa, (Tập I), NXB Đại học quốc gia TPHCM, 2004 Khác
17. Lâm Xuân Thanh, Giáo trình công nghệ chế biến sữa và các sản phẩm từ sữa, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2003 Khác

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 2.1. Sữa chua cô đặc - THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT SỮA CHUA ăn CÓ ĐƯỜNG VỚI NĂNG SUẤT 4,7 TẤN SẢN PHẨM NGÀY
Hình 2.1. Sữa chua cô đặc (Trang 13)
Bảng 2.3. Các chỉ tiêu vi sinh vật của sữa chua [6] - THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT SỮA CHUA ăn CÓ ĐƯỜNG VỚI NĂNG SUẤT 4,7 TẤN SẢN PHẨM NGÀY
Bảng 2.3. Các chỉ tiêu vi sinh vật của sữa chua [6] (Trang 20)
Bảng 2.6. Chỉ tiêu của sữa bột gầy [8] - THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT SỮA CHUA ăn CÓ ĐƯỜNG VỚI NĂNG SUẤT 4,7 TẤN SẢN PHẨM NGÀY
Bảng 2.6. Chỉ tiêu của sữa bột gầy [8] (Trang 22)
Hình 2.2. Streptococcus thermophilus [9] - THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT SỮA CHUA ăn CÓ ĐƯỜNG VỚI NĂNG SUẤT 4,7 TẤN SẢN PHẨM NGÀY
Hình 2.2. Streptococcus thermophilus [9] (Trang 24)
Hình 2.3 Lactobacilus bulgaricus [9] - THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT SỮA CHUA ăn CÓ ĐƯỜNG VỚI NĂNG SUẤT 4,7 TẤN SẢN PHẨM NGÀY
Hình 2.3 Lactobacilus bulgaricus [9] (Trang 24)
Bảng 2.7. Tiêu chuẩn đối với men giống [10] - THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT SỮA CHUA ăn CÓ ĐƯỜNG VỚI NĂNG SUẤT 4,7 TẤN SẢN PHẨM NGÀY
Bảng 2.7. Tiêu chuẩn đối với men giống [10] (Trang 25)
Bảng 2.8. Các chỉ tiêu cảm quan [13] - THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT SỮA CHUA ăn CÓ ĐƯỜNG VỚI NĂNG SUẤT 4,7 TẤN SẢN PHẨM NGÀY
Bảng 2.8. Các chỉ tiêu cảm quan [13] (Trang 26)
Bảng 2.11. Chỉ tiêu thành phần bột Whey [14] - THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT SỮA CHUA ăn CÓ ĐƯỜNG VỚI NĂNG SUẤT 4,7 TẤN SẢN PHẨM NGÀY
Bảng 2.11. Chỉ tiêu thành phần bột Whey [14] (Trang 27)
Bảng 2.12. Chỉ tiêu chất lượng của dầu bơ từ sữa [16] - THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT SỮA CHUA ăn CÓ ĐƯỜNG VỚI NĂNG SUẤT 4,7 TẤN SẢN PHẨM NGÀY
Bảng 2.12. Chỉ tiêu chất lượng của dầu bơ từ sữa [16] (Trang 28)
Bảng 4.1. Kế hoạch sản xuất của nhà máy trong một năm - THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT SỮA CHUA ăn CÓ ĐƯỜNG VỚI NĂNG SUẤT 4,7 TẤN SẢN PHẨM NGÀY
Bảng 4.1. Kế hoạch sản xuất của nhà máy trong một năm (Trang 39)
Bảng 4.2. Bảng tiêu hao nguyên liệu cho từng công đoạn. - THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT SỮA CHUA ăn CÓ ĐƯỜNG VỚI NĂNG SUẤT 4,7 TẤN SẢN PHẨM NGÀY
Bảng 4.2. Bảng tiêu hao nguyên liệu cho từng công đoạn (Trang 41)
Bảng 4.4:  Bảng cân bằng vật chất nguyên liệu - THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT SỮA CHUA ăn CÓ ĐƯỜNG VỚI NĂNG SUẤT 4,7 TẤN SẢN PHẨM NGÀY
Bảng 4.4 Bảng cân bằng vật chất nguyên liệu (Trang 45)
Bảng 4.5:  Bảng cân bằng vật chất sữa chua ăn có đường qua từng công đoạn - THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT SỮA CHUA ăn CÓ ĐƯỜNG VỚI NĂNG SUẤT 4,7 TẤN SẢN PHẨM NGÀY
Bảng 4.5 Bảng cân bằng vật chất sữa chua ăn có đường qua từng công đoạn (Trang 45)
Hình 5.1. Máy trộn Round High Speed Emulsification Tank [18] - THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT SỮA CHUA ăn CÓ ĐƯỜNG VỚI NĂNG SUẤT 4,7 TẤN SẢN PHẨM NGÀY
Hình 5.1. Máy trộn Round High Speed Emulsification Tank [18] (Trang 47)
Hình 5.2. Thiết bị đồng hóa GJB5-60  [19] - THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT SỮA CHUA ăn CÓ ĐƯỜNG VỚI NĂNG SUẤT 4,7 TẤN SẢN PHẨM NGÀY
Hình 5.2. Thiết bị đồng hóa GJB5-60 [19] (Trang 48)

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w