ĐẶT VẤN ĐỀThực phẩm đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống con người, tạo ranăng lượng để học tập và làm việc,…Ngày nay, khi đất nước ngày càng pháttriển, chất lượng cuộc sống không ngừ
LẬP LUẬN KINH TẾ - KỸ THUẬT
Sự cần thiết của việc xây dựng nhà máy sản xuất sữa chua
Việt Nam là một quốc gia đông dân với mức tăng trưởng dân số khoảng 1,2% mỗi năm và có mức tăng trưởng GDP 6-8% mỗi năm, cùng với thu nhập bình quân đầu người tăng khoảng 14,2% mỗi năm, khiến Việt Nam được đánh giá là thị trường tiềm năng cho các hãng sản xuất sữa Dự báo cho thấy mức độ tiêu thụ sữa tại Việt Nam sẽ tiếp tục tăng trong những năm tới, mở ra nhiều cơ hội cho các doanh nghiệp tham gia vào thị trường sữa Việt Nam.
Tiêu thụ sữa trên đầu người ở Việt Nam đã tăng từ 15 lít năm 2010 lên 28 lít năm 2020, cho thấy xu hướng tích cực của thị trường sữa trong thập kỷ qua Tuy vậy, mức tiêu thụ vẫn còn thấp so với nhiều nước đang phát triển khác Với xu hướng phát triển hiện nay, nhu cầu tiêu thụ sữa ngày càng đa dạng, người dân không chỉ dùng sữa tươi và sữa bột mà còn lựa chọn các loại sữa khác như sữa chua, sữa tiệt trùng và sữa lên men, đáp ứng nhiều khẩu vị và nhu cầu dinh dưỡng phong phú.
Với mức tăng trưởng cao, nhu cầu thị trường vẫn chưa được đáp ứng đầy đủ, đặc biệt ở các nhóm hàng nhỏ - thị trường ngách như sữa chua và sản phẩm bơ-phô mai Ngành công nghiệp chế biến sữa Việt Nam được nhiều chuyên gia đánh giá có tiềm năng phát triển tốt và đem lại mức lợi nhuận cao Trong số các mặt hàng, ngành sản xuất sữa chua nổi bật khi doanh thu tiêu thụ 9 tháng đầu năm 2018 đạt gần 12,4 nghìn tỷ đồng, tăng khoảng 22,4% so với cùng kỳ năm trước.
Sữa chua là thực phẩm giàu giá trị dinh dưỡng và mang lại lợi ích cho sức khỏe cũng như vẻ đẹp của người dùng Trên thị trường Việt Nam hiện nay, các sản phẩm sữa chua bao gồm sữa chua ăn và sữa chua uống, mỗi dòng chứa nhiều nhãn hàng và ngày càng đa dạng về lựa chọn Sự đa dạng này đáp ứng nhu cầu tiêu thụ ngày càng cao của người tiêu dùng và thúc đẩy doanh số cho ngành sữa chua Đồng thời, việc xây dựng nhà máy sản xuất sữa chua không chỉ tạo công ăn việc làm cho người lao động mà còn mang lại hiệu quả kinh tế cao cho các nhà đầu tư và cho nền kinh tế địa phương.
Vị trí xây dựng
Qua phân tích các điều kiện kinh tế - xã hội, môi trường và nguồn nhân lực, tôi quyết định chọn địa điểm xây dựng nhà máy sản xuất sữa chua tại khu công nghiệp Phong Điền Khu công nghiệp Phong Điền là một trong những khu công nghiệp phát triển đầu tiên của tỉnh Thừa Thiên Huế, nằm tại thị trấn Phong Điền, huyện Phong Điền, với quy mô diện tích lên tới 4.000.000 m², được ưu tiên về giao thông khi nằm gần Quốc lộ 1A và đường sắt Bắc Nam Vùng có khí hậu nhiệt đới gió mùa, nhiệt độ trung bình năm khoảng 24,5°C và lượng mưa trung bình 1500–2000 mm/năm, nên vị trí và điều kiện tự nhiên này tạo thuận lợi cho giao thương và trao đổi hàng hóa với các vùng kinh tế trọng điểm. -**Support Pollinations.AI:** -🌸 **Ad** 🌸Powered by Pollinations.AI free text APIs [Support our mission](https://pollinations.ai/redirect/kofi) to keep AI accessible for everyone.
Hình 1.1 Khu công nghiệp Phong Điền [10]
Nguồn nguyên liệu
Nhờ cơ chế thị trường và hệ thống phương tiện giao thông vận chuyển thuận tiện, việc nhập khẩu sữa bột và một số nguyên liệu phụ được thực hiện một cách thuận lợi, đảm bảo nguồn cung ổn định cho hoạt động sản xuất Quá trình nhập khẩu diễn ra quanh năm tùy thuộc vào năng suất làm việc của nhà máy, cho phép điều chỉnh kế hoạch nhập hàng để đáp ứng nhu cầu sản xuất và tối ưu chu trình chế biến sữa.
Nguồn nhân lực
Tính đến năm 2017, toàn tỉnh Thừa Thiên Huế có 81239 lao động qua đào tạo các cấp trình độ (đạt tỷ lệ 84,52%) và nhà máy được xây dựng trên địa bàn thị trấn Phong Điền, cách thành phố Huế khoảng 30km về phía Bắc, nơi tập trung nhiều trường đại học, cao đẳng và trung cấp chuyên nghiệp đem lại nguồn nhân công kỹ thuật có tay nghề cao, đủ phẩm chất và năng lực đáp ứng cho khu công nghiệp Đồng thời còn thu hút được lao động lành nghề trên địa bàn.
Thị trường tiêu thụ
Sản phẩm dự tính ban đầu sẽ được tiêu thụ tại tỉnh Trong tương lai, có thể phát triển thị trường ra các tỉnh lân cận và lan rộng ra các tỉnh phía Bắc và phíaNam.
Giao thông vận tải
Hệ thống giao thông thoáng mát, sạch sẽ, với đường trục chính dài rộng
Mặt tiền 35 m và hệ thống đường nội bộ rộng 16,5 m đảm bảo lưu thông và tiếp cận nhanh cho vận chuyển vật tư, hàng hóa Vị trí địa lý nằm cách trung tâm thành phố Huế khoảng 30 km về phía Bắc, cách sân bay quốc tế Phú Bài 45 km, cách cảng biển Chân Mây 80 km, cách cảng biển Thuận An 30 km và cách ga hàng hóa Văn Xá 20 km, mang lại liên kết giao thông đường bộ, đường hàng hải và logistics thuận lợi.
Nguồn cấp điện, nước và vệ sinh môi trường
Trong khu công nghiệp có hệ thống đường dây 35kV chạy qua, kết nối với hai trạm biến áp 110/22kV - 25 MVA Lưới điện trung thế vận hành ở điện áp 22kV với cấu trúc mạch vòng nhưng hoạt động ở chế độ mở (vận hành hở), cho phép linh hoạt trong quản lý tải và tăng tính sẵn sàng của hệ thống Hệ thống truyền tải được bố trí dọc theo các lô đất nhằm đảm bảo cấp điện đầy đủ và ổn định cho toàn khu, đáp ứng nhu cầu công suất và nâng cao độ tin cậy cấp điện.
Có 02 nhà máy cấp nước (Phong Thu 11.000m 3 /ngày đêm và Hòa Bình Chương: 3.000 m 3 /ngày đêm) Tại khu công nghiệp Phong Điền, đã có ống dẫn nước D.500 Hệ thống bể nước điều hòa dung tích lớn và mạng lưới đến chân tường rào khu đất nhằm đáp ứng mọi nhu cầu về nước phục vụ sản xuất và sinh hoạt cho các doanh nghiệp trong khu công nghiệp Hệ thống thoát nước mưa và nước thải được xây dựng riêng biệt.
Xử lý nước thải: Đang triển khai xây dựng Nhà máy xử lý nước thải tập trung giai đoạn 1 với công suất 4.500 m 3 /ngày đêm.
Xử lý rác thải: Nhà máy xử lý rác thải Thủy Phương
Sự hợp tác hóa
Nhà máy sữa chua xây dựng tại khu công nghiệp Phong Điền, nằm gần các nhà cung cấp nước và bao bì, sẽ được cung cấp một phần nguyên vật liệu tại chỗ nhằm giảm chi phí vận chuyển, tăng cường hợp tác giữa các nhà máy và thúc đẩy sự phát triển chung Đồng thời, các vấn đề về điện, nước, hơi và rác thải sẽ được giải quyết đồng bộ và kịp thời nhờ hệ thống quản lý nguồn lực và cơ sở hạ tầng chung được đầu tư.
Thiết kế sản phẩm
Dạng sản phẩm: Dạng đặc sệt Đóng gói: Hộp nhựa
Chất liệu bao bì: Sản phẩm được đóng trong bao bì hộp nhựa dạng PET.Bao bì đạt vệ sinh an toàn thực phẩm theo quy định hiện hành.
Bảng 1.1 Quy cách bao gói sản phẩm
Tên chỉ tiêu Tiêu chuẩn
Hộp thành phẩm Đạt các yêu cầu độ kín
Không trầy xước Date in đúng, không lem, không mờ
Carton Mối ghép nắp không chồng lên nhau hoặc hở quá 10mm Date in đúng, không lem, không mờ
1.9.2 Chỉ tiêu chất lượng sữa chua
Tuân theo tiêu chuẩn quốc gia - TCVN 7030:2009 [11].
- Chỉ tiêu về cảm quan của sữa chua
Bảng 1.2 Các chỉ tiêu cảm quan của sữa chua [11]
Tên chỉ tiêu Yêu cầu
Trạng thái Mịn, đặc sệt, đồng nhất
Màu sắc Màu trắng sữa hoặc màu đặc trưng của phụ liệu bổ sung Mùi Thơm đặc trưng của sản phẩm, không có mùi lạ
Vị Vị đặc trưng của sản phẩm, không có vị lạ
- Chỉ tiêu về hóa lý của sữa chua
Bảng 1.3 Các chỉ tiêu hóa lý của sữa chua [11]
Hàm lượng chất khô không chứa chất béo tính, % khối lượng
Hàm lượng chất béo, % khối lượng > 2% Độ acid, °T 75 - 140
- Hàm lượng kim loại nặng
Bảng 1.4 Hàm lượng kim loại nặng của sữa chua [11]
Hàm lượng chất khô không chứa chất béo tính, % khối lượng
Hàm lượng chất béo, % khối lượng > 2% Độ acid, °T 75 - 140
Bảng 1.5 Chỉ tiêu độc tố và hóa chất không mong muốn [Theo 46/2007/QĐ-
Tên chỉ tiêu Đơn vị Mức tối đa
Dư lượng thuốc bảo vê ̣ thực vâ ̣t
Aldrin và dieldrin mg/kg 0,006
- Chỉ tiêu vi sinh vật
Bảng 1.6 Chỉ tiêu vi sinh vật của sữa chua [11]
Tên chỉ tiêu Đơn vị Mức cho phép
Không xử lý nhiệt Xử lý nhiệt
1 Tổng số vi sinh vật hiếu khí, số khuẩn lạc trong 1 g sản phẩm cfu/g 10 4 10
2 Nhóm Coliform, số vi khuẩn 1 g sản phẩm cfu/g 10 0
3 Staphylococcus aureus, số vi khuẩn trong 1 g sản phẩm cfu/g 0 0
4 E.coli, số vi khuẩn trong
5 Salmonella, số vi khuẩn trong 25 g sản phẩm cfu/g 0 0
6 Nấm men và nấm mốc, số khuẩn lạc trong 1 g sản phẩm cfu/g 10 0
TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU
Tổng quan về nguyên liệu
Sữa bột gầy được chế biến từ sữa tươi qua hai công đoạn chính: ly tâm tách mỡ và sấy khô nhằm loại bỏ gần như hoàn toàn nước trong sữa Sản phẩm có hàm lượng chất béo rất thấp, không quá 1%, mang lại lựa chọn lý tưởng cho chế độ ăn kiêng và người cần quản lý lượng chất béo hàng ngày.
Độ béo của sữa bột gầy ở mức khoảng 1,5% cho phép kiểm soát hàm lượng chất béo trong quá trình sản xuất Trong sản xuất, sử dụng sữa bột gầy mang lại lợi ích vì hàm lượng chất béo có thể được điều chỉnh dễ dàng, đồng thời sữa bột gầy dễ vận chuyển và bảo quản được lâu hơn Nhờ những ưu điểm này, sữa bột gầy phù hợp với các địa điểm nhà máy chưa có trang trại chăn nuôi bò sữa.
Sữa bột gầy nhập ngoại phải đảm bảo chất lượng tốt và các yêu cầu về cảm quan, hóa lý, vi sinh, hàm lượng kim loại nặng [13].
Bảng 2.1 Chỉ tiêu cảm quan của sữa bột gầy [13]
Tên chỉ tiêu Yêu cầu
Màu sắc Màu tự nhiên, từ màu trắng sữa đến màu kem nhạt
Mùi, vị Mùi thơm, ngọt dịu, không có mùi vị lạ
Trạng thái Dạng bột, đồng nhất, không bị vón cục, không có tạp chất
Bảng 2.2 Chỉ tiêu hóa lý của sữa bột gầy [13]
Chỉ tiêu Yêu cầu Độ ẩm tối đa (%) 5 Độ béo tối đa (%) 1,5
Trực khuẩn gây bệnh đường ruột không có trong sữa
Men và nấm mốc tính trên 1 g sản phẩm 10 - 50 khuẩn lạc
Hàm lượng chất khô lớn hơn (%) 98
Chất tro (%) 7,4 - 8,4 Độ phân tán nhỏ nhất (%) 90
Bảng 2.3 Hàm lượng kim loại nặng trong sữa bột gầy [13]
Tên chỉ tiêu Mức tối đa
Hàm lượng thủy ngân (Hg) 0,05
Bảng 2.4 Chỉ tiêu vi sinh vật trong sữa bột gầy [13]
Tên chỉ tiêu Mức tối đa
Tổng số vi sinh vật hiếu khí trong 1g sản phẩm
Số Coliforms trong 1g sản phẩm 10
Số Salmonella trong 25g sản phẩm 0
Số E.Coli trong 1g sản phẩm 0
Số Staphylococcus aureus trong 1 g sản phẩm 0
Tổng số bào tử nấm men, nấm mốc trong 1g sản phẩm
2.1.2 Đường tinh luyện Để tăng vị ngọt của sữa chua, khôi phục trạng thái ban đầu cho sữa hoàn nguyên người ta bổ sung đường (glucose, saccharose…) vào trong quá trình chế biến sao cho phù hợp với yêu cầu của dây chuyền công nghệ.
Trong công nghiệp thực phẩm Việt Nam thường dùng loại đường RE theo tiêu chuẩn TCVN 7220 : 2003, TCVN 6958 : 2001.
Bảng 2.5 Các chỉ tiêu về đường RE [14]
Tên chỉ tiêu Đặc trưng của đường RE
Màu: Trắng ngà, đồng đều.
Mùi: Không có mùi lạ.
Vị: Ngọt, không có vị lạ.
Trạng thái: Hạt, tương đối đồng đều, không tạp chất, không vón cục.
Quy cách đóng gói: 25 kg hoặc 50 kg; Bao bì gồm túi PE được may và có lớp ngoài bằng bao PP, đảm bảo bao bì sạch; Thông tin nhãn gồm mã lô, ngày sản xuất, hạn sử dụng và nơi sản xuất.
Chỉ tiêu hóa lý Độ Pol ≥ 99,8 Tro ≤ 0,03% Đường khử ≤ 0,03%
Dư lượng SO2 ≤ 7ppm Hàm lượng kim loại:
Asen ≤ 1mg/kg Đồng ≤ 2mg/kg Chì ≤ 0,5mg/kg
Tổng vi sinh vật hiếu khí: Max 200 cfu/10g Coliforms: Không có
Nấm men: Max 100 cfu/g Nấm mốc: Max 100 cfu/g Đường phải được bảo quản nơi khô ráo, tránh ánh nắng mặt trời.
Trong công nghệ sản xuất sữa chua, chất ổn định được đưa vào nhằm giảm sức căng bề mặt của các pha nhũ tương, giúp sữa chua ở trạng thái bền và hạn chế hiện tượng kết lắng, tách béo và tách lớp Chúng hình thành một màng bảo vệ bao quanh các hạt pha phân tán, ngăn chúng liên kết với nhau và không hình thành các hạt phân tán có kích thước lớn, từ đó nâng cao độ mịn và sự đồng nhất của sản phẩm Các chất ổn định phổ biến được sử dụng trong sản xuất sữa chua gồm pectin, gelatin thực phẩm, agar-agar, chất ổn định E142 và chất ổn định E471 (di hoặc mono-glyceride của axit béo), tuân theo tiêu chuẩn TCVN.
Bảng 2.6 Các chỉ tiêu về chất ổn định [15]
Các thông số Yêu cầu
Cảm quan Trạng thái Dạng bột mịn, tơi, không vón cục
Màu sắc Màu trắng nhạt
Tổng số VSV Max 5000 cfu/g
Chỉ tiêu kim loại nặng
Bao bì có nhiều lớp với lớp PE ở ngoài
Thời hạn sử dụng Còn ít nhất 2/3 hạn sử dụng
Đảm bảo chất lượng tốt theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 10393:2014, sản phẩm phải đáp ứng các tiêu chuẩn cảm quan và chất lượng được quy định Mùi thơm đặc trưng của việt quất chín tươi tự nhiên được xác lập, kết hợp với cấu trúc dày, đầy đặn, mang lại hương thơm lâu dài và ổn định Khả năng chịu nhiệt tốt của sản phẩm giúp duy trì chất lượng trong quá trình bảo quản và vận chuyển [16].
Whey (bột váng sữa) là một sản phẩm từ sữa ở dạng bột tinh thể màu trắng ngà, có vị ngọt và mùi thơm đặc trưng của sữa Do đặc tính bột mịn, whey dễ bị vón cục khi tiếp xúc với không khí.
Thành phần chủ yếu của sản phẩm là protein 11,10%, đường lactose 81,65% và một số thành phần khác Việc bổ sung thành phần này vào sữa chua nhằm thay thế một phần protein sữa gầy giúp giảm chi phí nguyên liệu sữa đồng thời tăng đậm độ thể keo của sữa chua đặc, từ đó nâng cao giá trị dinh dưỡng, kết cấu và hương vị của sản phẩm [17].
Nguyên liệu này là yếu tố quan trọng trong sản xuất sữa chua, có khả năng hòa tan các chất và hỗ trợ quá trình phối trộn dễ dàng, từ đó giúp duy trì pH ổn định cho sản phẩm Việc tuân thủ Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia QCVN 01:2009/BYT về chất lượng nước ăn uống do Bộ Y tế ban hành được thể hiện ở tham chiếu [18], đảm bảo nguyên liệu đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn thực phẩm và phù hợp với quy trình sản xuất sữa chua.
Bảng 2.7 Chỉ tiêu cảm quan của nước [18]
Màu sắc Trong suốt, không màu
Mùi vị Không mùi vị
Trạng thái Dạng lỏng, không tạp chất
Bảng 2.8 Chỉ tiêu hóa lý của nước [18]
Chỉ tiêu Yêu cầu pH 6,5-8,5 Độ cứng, tính theo CaCO3 300 mg/l
Tổng chất rắn hòa tan (TDS) 1000 mg/l
Hàm lương Asen tổng số 0,01 mg/l
Hàm lượng Thủy ngân tổng số 0,001 mg/l
Hàm lượng Sắt tổng số 0,3 mg/l
Hàm lượng Đồng tổng số 1 mg/l
Bảng 2.9 Chỉ tiêu vi sinh của nước [18]
Tổng số vi khuẩn hiếu khí 20 tế bào/ml
Coliform tổng số Không có
Vi khuẩn E.Coli Không có
Các vi khuẩn gây bệnh đường ruột Không có
Bơ là nguồn cung cấp dồi dào các vitamin A, D, K và E; trong đó vitamin A và carotene khiến bơ có màu vàng tự nhiên, được bổ sung ở công đoạn hoàn nguyên sữa bột nhằm nâng cao giá trị dinh dưỡng, đồng thời tăng độ sánh và ổn định hệ nhũ tương của sản phẩm.
Bảng 2.10 Chỉ tiêu cảm quan của bơ [12]
Màu sắc Vàng đặc trưng của bơ
Mùi, vị Thơm đặc trưng của bơ, không ôi khé, không có mùi vị lạ Trạng thái Mềm, đồng nhất
Bảng 2.11 Chỉ tiêu hóa lý của bơ [12]
Hàm lượng nước, %, không lớn hơn 16
Hàm lượng chất béo, %, không nhỏ hơn 80
Hàm lượng chất khô không béo, %, không lớn hơn 2
Bảng 2.12 Chỉ tiêu vi sinh vật trong bơ [12]
Tên chỉ tiêu Mức tối đa
Tổng số vi khuẩn hiếu khí trong 1g sản phẩm 104
Số Coliforms trong 1g sản phẩm 10
Số E.Coli trong 1g sản phẩm 0
Số Salmonella trong 25g sản phẩm 0
Số Staphylococcus areus trong 1g sản phẩm 0
Tổng số bào tử nấm men, nấm mốc trong 1g sản phẩm 10
Bảng 2.13 Hàm lượng kim loại nặng trong bơ [12]
Tên chỉ tiêu Mức tối đa
Hàm lượng thủy ngân (Hg) 0,05
Vi khuẩn lactic đóng vai trò quan trọng trong sản xuất sữa chua bằng quá trình lên men lactic Chúng thủy phân lactose thành acid lactic, làm pH sữa giảm và gây đông đặc, từ đó hình thành kết cấu sữa chua Quá trình tạo acid lactic không chỉ giúp sữa lên men mà còn đảm bảo an toàn thực phẩm và kéo dài thời gian bảo quản Ngoài ra, các hợp chất trung gian được tạo ra trong quá trình lên men góp phần tạo ra mùi thơm đặc trưng của sản phẩm sữa chua, mang lại hương vị thơm ngon cho người dùng.
Việc lựa chọn chủng vi sinh vật trong tổ hợp giống và điều chỉnh các thông số kỹ thuật của quá trình lên men quyết định các sản phẩm có đặc tính riêng theo yêu cầu Trong sản xuất sữa chua, hai loài vi khuẩn lactic được sử dụng phổ biến là Lactobacillus bulgaricus và Streptococcus thermophilus, sự phối hợp này ảnh hưởng tới hương vị, kết cấu và chất lượng của thành phẩm.
Lactobacillus bulgaricus là vi khuẩn lên men đồng hình, phát triển tốt ở khoảng nhiệt độ từ 45 - 50°C, lượng acid tạo thành là 1,5%, pH = 4,29[3].
Streptococcus thermophillus là vi khuẩn chịu nhiệt, lên men đồng hình, phát triển ở 50°C, sinh sản tốt nhất ở nhiệt độ 37 - 40°C, lượng acid tạo thành là 0,7%, pH = 4,2 - 4,4 [3].
Tổng quan về lên men lactic
2.2.1 Quá trình lên men lactic trong sản xuất sữa chua
Trong quá trình trao đổi chất, lactose được xem là nguồn năng lượng thiết yếu cho vi khuẩn và là nguyên liệu cho nhiều phản ứng tổng hợp chất Trong các sản phẩm lên men, có ba hình thức lên men chính: lên men rượu, lên men lactic và lên men butylic Lên men lactic là quá trình lên men chủ yếu của các sản phẩm sữa chua Việc nắm được vai trò của lactose và ba hình thức lên men giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất và chất lượng sản phẩm lên men.
Dưới tác dụng của enzyme lactase, lactose bị phân giải thành glucose và galactose Tiếp đó, galactose được galactokinase kích hoạt bằng ATP để photophoryl hóa, hình thành glucose-6-photphat Galactose không thể lên men trực tiếp mà trước hết phải được chuyển hóa thành glucose.
Trong chu trình đường phân Embden–Meyerhof, glucose-6-phosphate được chuyển hóa bởi enzyme đồng phân hóa thành fructose-6-phosphate, sau đó được phosphoryl hóa bằng ATP thành fructose-1,6-bisphosphate Phản ứng hình thành fructose-1,6-bisphosphate là bước quyết định của quá trình phân giải, tạo ra các trung gian có nguồn năng lượng cao và chuẩn bị cho các bước phân giải tiếp theo Từ fructose-1,6-bisphosphate, phân tử đường phân tách thành dihydroxyacetone phosphate và glyceraldehyde-3-phosphate (DHAP và G3P); DHAP sau đó được chuyển đổi thành glyceraldehyde-3-phosphate, và các sản phẩm này đi qua các giai đoạn tiếp theo của glycolysis để hình thành axit pyruvic.
Quá trình lên men bắt đầu khi axit pyruvic được chuyển thành axit lactic nhờ enzyme lactate dehydrogenase của vi khuẩn Trong quá trình lên men lactose, nhiều chủng vi khuẩn không chỉ sản xuất axit lactic mà còn tạo ra hàng loạt sản phẩm khác như các axit hữu cơ (axit axetic, axit propionic, axit succinic…), rượu và este, cùng CO2 Dựa vào các sản phẩm lên men này, người ta phân loại vi khuẩn thành vi khuẩn lên men lactic đồng hình và vi khuẩn lên men lactic dị hình.
Glucose CH3CHOHCOOH + CO2 + Etanol + Acid axetic
Lên men lactic là quá trình lên men chủ yếu của các sản phẩm sữa lên men, quyết định hương vị, kết cấu và thời gian bảo quản của chúng Vi khuẩn lactic là nhóm vi khuẩn quan trọng nhất đối với công nghiệp sữa, đóng vai trò then chốt trong quá trình lên men để tạo ra axit lactic, giúp điều chỉnh pH và ức chế vi khuẩn gây hỏng, đồng thời góp phần hình thành đặc tính riêng của các sản phẩm như sữa chua, phô mai và các sản phẩm sữa lên men khác.
2.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men
Nguồn glucid đóng vai trò là nguồn cacbon chủ lực cho tế bào vi khuẩn, giúp duy trì sự sống và điều hòa quá trình chuyển hóa khi môi trường dinh dưỡng có sẵn carbohydrate Đường lactose được xem là nguồn glucid quan trọng nhất tại đây Trong quá trình lên men lactic, các vi khuẩn lactic chuyển hóa khoảng 98% glucid thành axit lactic, đóng góp vào sự phát triển của hệ vi khuẩn và sự acid hóa của môi trường.
Nguồn nitơ đóng vai trò thiết yếu cho sự phát triển của vi sinh vật; thiếu chúng, vi sinh vật không thể tổng hợp các hợp chất phức tạp cấu tạo nên tế bào Các nguồn nitơ quan trọng mà vi sinh vật đòi hỏi ở mức cao gồm protid (protein), pepton và acid amin, những thành phần thiết yếu để tổng hợp cấu trúc tế bào và duy trì các quá trình sinh học quan trọng.
Vi khuẩn lactic có khả năng sinh tổng hợp các vitamin, trong khi môi trường sữa bên ngoài chứa đầy đủ các loại vitamin thiết yếu cho sự phát triển của chúng, giúp các vi khuẩn này có nguồn dinh dưỡng vitamin phong phú ngay trong môi trường nuôi cấy Do đó, vi khuẩn lactic không cần bổ sung vitamin từ bên ngoài vào quá trình nuôi dưỡng, nhất là khi được nuôi trong môi trường sữa đảm bảo đầy đủ vitamin Điều này làm tăng hiệu quả tăng trưởng và hoạt động sinh học của vi khuẩn lactic, đồng thời cho thấy vai trò của môi trường sữa giàu vitamin là yếu tố then chốt đối với sự phát triển của chúng.
Muối khoáng và các nguyên tố vi lượng
Nhu cầu này không lớn nên không cần bổ sung thêm từ ngoài vào mà chỉ cần sử dụng những chất có sẵn trong môi trường sữa.
Vi khuẩn lactic có khả năng sống ở cả môi trường có oxy và không có oxy, cho thấy sự thích nghi cao của nhóm vi khuẩn này Theo nghiên cứu, vi khuẩn lactic phát triển tốt nhất trong môi trường có nồng độ oxy thấp, cho phép chúng sinh trưởng tối ưu ngay cả khi oxy ở mức yếu.
Tuỳ theo từng loại vi khuẩn mà có từng nhiệt độ thích hợp phát triển khác nhau, gồm ba nhóm chính: ưa lạnh, ưa ẩm và ưa nóng Nhiệt độ không chỉ ảnh hưởng đến cường độ phát triển mà còn tác động đến khả năng sinh trưởng của chúng trong quá trình lên men Việc điều chỉnh nhiệt độ phù hợp sẽ rút ngắn thời gian lên men, hạn chế sự nhiễm khuẩn bởi các vi sinh vật lạ và giúp sản phẩm đạt được kết quả mong muốn.
pH môi trường ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển của vi sinh vật; sự hiện diện của ion H+ tác động lên tế bào vi sinh theo nhiều cách, nổi bật là làm thay đổi bề mặt tế bào và tính tích điện trên màng, từ đó làm giảm hoạt động của các enzyme, ảnh hưởng đến độ phân ly của chất dinh dưỡng, làm thay đổi sự phân tán keo và độ xốp của thành tế bào không đồng đều nên dẫn tới biến đổi hình dạng tế bào và khả năng chống chịu tác động bên ngoài Đối với các vi khuẩn lên men lactic đồng hình, pH môi trường thường không làm thay đổi các sản phẩm đặc trưng của quá trình lên men; tuy nhiên ở pH môi trường cao sản phẩm chủ yếu là axit lactic, còn ở pH thấp sẽ xuất hiện thêm axit axetic và các sản phẩm khác.
Người ta nhận thấy rằng, lượng di-acetyl tạo ra nhiều nhất tại pH = 4,6 - 5,2, đây chính là yếu tố làm tăng mùi hương cho sản phẩm.
Tác dụng của chất kháng sinh do các vi khuẩn lactic sinh ra cũng bị ảnh hưởng bởi pH môi trường.
Kháng sinh ảnh hưởng rất lớn đến vi khuẩn lactic trong quá trình lên men Ngay cả một lượng penicillin nhỏ cũng có thể ức chế nhiều loại vi khuẩn lactic, làm giảm hoạt động lên men Streptomycin, với sức mạnh kháng sinh cao, có khả năng tiêu diệt cả vi khuẩn gram dương và nhiều vi khuẩn gram âm, vì vậy khi hàm lượng kháng sinh trong môi trường lên men đạt mức cao sẽ làm giảm hiệu suất lên men.
2.2.3 Cơ chế đông tụ sữa chua
Trong quá trình sản xuất sữa chua đặc, axit lactic đóng vai trò then chốt trong sự đông tụ của sữa Khi axit lactic hình thành và pH sữa giảm xuống, điện tích âm trên các micelle casein bị giảm, làm giảm lực đẩy giữa chúng và thúc đẩy sự liên kết thành một mạng keo Nhờ quá trình này, sữa chuyển từ trạng thái keo phân tán sang mạng gel đặc, tạo nên độ đặc và kết cấu đặc trưng của sữa chua đặc.
Quá trình lên men sinh acid lactic làm giảm pH của sữa; khi pH của sữa đạt bằng pI của casein (pI = 4,6), các micelle casein bị trung hòa về điện tích và đông tụ thành gel, và khi pH giảm xuống dưới pI, các micelle casein lại được tái hòa tan Nguyên lý này được ứng dụng trong sản xuất sữa chua, bằng cách dừng quá trình lên men ở pH khoảng 4,7 cho sữa chua đặc và 4,1 cho sữa chua uống.
Acid lactic còn tham gia phản ứng với caseinate calcium tạo quện sữa
Caseinate calcium + acid lactic acid celseic + lactate calcium
Các calcium phosphate keo sẽ làm hòa tan và tạo ra Ca 2+ Các ion này làm cho khối đông tụ bền chặt hơn.
Vi sinh vật chuyển hóa tiếp tục thì casein sẽ bị chuyển hóa thành acid amin và các khí NH3, H2S tạo mùi vị khó chịu cho sản phẩm [3,16].
CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
Sơ đồ quy trình công nghệ
Cấy men giống Đồng hóa 2
Hình 3.1 Quy trình công nghệ sản xuất sữa chua
Thuyết minh quy trình công nghệ
Nguyên liệu đóng vai trò là yếu tố đầu tiên và quan trọng nhất ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Vì vậy, nguyên liệu phải được kiểm tra chặt chẽ, đảm bảo tuân thủ các quy định và tiêu chuẩn liên quan để đạt được chất lượng tối ưu.
Quy trình quản lý chất lượng nguyên liệu bắt đầu khi nguyên liệu được thu mua và vận chuyển đến nhà máy: nguyên liệu sẽ trải qua kiểm tra sơ bộ để đánh giá chất lượng trước khi nhập kho, sau đó sẽ được kiểm tra lần hai trước khi lưu kho Nếu nguyên liệu không đạt chất lượng, sẽ không được phép xuất hàng và sẽ được trả về cho nhà cung cấp.
Mục đích: Định lượng sữa bột gầy cần dùng cho công đoạn hoàn nguyên.
Sữa bột gầy sau khi được kiểm tra chất lượng và đạt yêu cầu sẽ được vận chuyển tới cân định lượng để xác định khối lượng sữa cần đưa vào quá trình hoàn nguyên theo công thức đã được tính toán trước Việc xác định khối lượng này dựa trên các tham số công thức nhằm đảm bảo tỉ lệ pha chuẩn và chất lượng sản phẩm.
Các nguyên liệu khác cũng được đem đi cân theo công thức để chuẩn bị cho quá trình phối trộn.
Mục đích: Tạo độ đồng đều cho hỗn hợp nguyên liệu, hòa tan các chất phụ gia và sữa bột thành một khối thống nhất Tạo điều kiện thuận lợi cho các công đoạn tiếp theo, đảm bảo chất lượng của sản phẩm.
Sau khi nguyên liệu đã được chuẩn bị sẵn sàng, người ta tiến hành phối trộn. Đầu tiên, lấy lượng nước thích hợp vào buồng trộn, nhiệt độ của nước đạt 60 - 65°C, đây là nhiệt độ tối ưu để nguyên liệu tan tốt nhất Nếu nhiệt độ cao hơn sẽ dẫn đến hiện tượng vón cục, nổi mỡ Sau đó, cho đường vào và khuấy tan rồi tiến hành cấp liệu theo trình tự như sau:
Bột sữa gầy chất ổn định trộn đường (tỉ lệ 1:2) whey dầu bơ.
Chất ổn định nhẹ cần được trộn đồng thời với đường trước khi cho vào phễu, vì đường sẽ kéo chất ổn định xuống đáy và dễ hòa tan vào bồn trộn Chất ổn định liên kết với các phân tử nước, hình thành cấu trúc xốp và giúp đồng nhất hóa hỗn hợp, từ đó duy trì trạng thái bền vững cho sữa Nhờ đặc tính này, sản phẩm có dạng gel bền vững và ít bị tách lớp trong quá trình bảo quản.
Cuối cùng, cho bơ vào để ngăn ngừa hiện tượng hình thành màng và khó tan, sau đó tiếp tục khuấy cho đến khi các nguyên liệu hòa tan hoàn toàn, kết thúc quá trình pha chế.
Chu kỳ mỗi mẻ khoảng 20 - 30 phút.
Mục đích: Nhằm loại bỏ tạp chất vật lý có lẫn trong nguyên liệu tránh ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm và tránh làm hỏng thiết bị.
Sau khi trộn, dịch sữa được đưa qua bộ lọc trước khi vào thiết bị đồng hóa nhằm loại bỏ tạp chất và cặn bẩn Dịch sữa đi qua tụ lọc có kích thước lỗ lọc 75 μm để loại bỏ các hạt cặn và tạp chất không mong muốn Nhiệt độ của sữa khi đi vào bộ lọc được duy trì ở khoảng 60-70°C để đảm bảo hiệu quả lọc và chuẩn bị cho quá trình đồng hóa.
Mục đích của quá trình gia nhiệt là làm nóng dịch sữa, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình đồng hóa các thành phần béo và đạm Quá trình này đồng thời làm giảm độ nhớt của khối sữa, giúp quá trình xử lý và đồng hóa diễn ra nhanh chóng và hiệu quả Bên cạnh đó, nhiệt độ được kiểm soát góp phần tiêu diệt một phần vi sinh vật, tăng cường an toàn và chất lượng sản phẩm sữa.
Tiến hành: Nguyên liệu sau khi qua hệ thống lọc thì được đưa đi vào thiết bị gia nhiệt để gia nhiệt lên nhiệt độ 60 - 80°C.
Trong sản xuất sữa chua, quá trình đồng hóa đóng vai trò then chốt để tạo ra sữa đồng nhất và ổn định, nâng cao chất lượng và tính bền vững của sản phẩm Đồng hóa phân phối đều các thành phần béo và nước, giúp kết cấu sữa chua mịn, đồng nhất và dễ bảo quản hơn Nhờ cấu trúc phân tử được tối ưu hóa, các sản phẩm sữa qua đồng hóa được hấp thu dễ dàng, hỗ trợ tiêu hóa và mang lại sự nhất quán về hương vị cho các dòng sản phẩm sữa chua khác nhau.
Giảm sự oxi hóa chất béo tăng cảm quan, làm tăng chất lượng của sữa và các sản phẩm sữa.
Quá trình đồng hóa không chỉ tăng mức độ phân tán của mỡ sữa mà còn phân bố lại mỡ và plasma sữa giữa các pha, từ đó nâng cao độ đồng nhất và ổn định cho sản phẩm sữa Đồng hóa cũng làm thay đổi thành phần và tính chất của protein trong sữa, ảnh hưởng đến cấu trúc protein, khả năng liên kết và độ đặc của hệ thống sữa.
Nguyên liệu sau khi phối trộn được bơm vào thiết bị đồng hóa và tiến hành đồng hóa lần 1 ở áp suất 150 bar Trong quá trình đồng hóa, nhiệt độ của sữa được duy trì ở khoảng 65–75°C.
Nguyên lý làm việc của máy là dùng áp lực cao đẩy sản phẩm qua các khe hở rất nhỏ Áp suất tác động lên sản phẩm khi vào khe lên tới khoảng 150 kg/cm² và khi ra khỏi khe chỉ còn khoảng 2–3 kg/cm² Việc thay đổi áp suất đột ngột và tăng tốc độ đột biến có thể khiến sản phẩm bị tơi nhỏ ra Kích thước khe hở có thể điều chỉnh từ 0,1 đến 0,15 mm Tốc độ di chuyển của sản phẩm qua khe hở đạt khoảng 150–200 m/s.
Trong quá trình đồng hóa, nguyên liệu được đưa vào thiết bị bằng pittông và được bơm áp lực cho hệ nhũ tương từ khoảng 3 bar lên đến 100–250 bar hoặc cao hơn tại đầu khe hẹp Khoảng cách khe hẹp được điều chỉnh ở bộ phận sinh lực và bộ phận tạo khe hẹp để thiết lập áp suất đồng hóa mong muốn Áp suất đồng hóa được duy trì bởi một bơm thủy lực chạy bằng dầu, sao cho áp suất đồng hóa cân bằng với áp suất dầu tác động lên pittông thủy lực Vòng đập được gắn với bộ phận tạo khe hẹp sao cho mặt trong của vòng đập vuông góc với lối thoát ra của hệ nhũ tương khi rời khe hẹp Do đó, một số hạt của pha phân tán sẽ tiếp tục va đập với vòng đập và bị vỡ ra, giảm kích thước và nâng cao độ đồng nhất của nhũ tương.
Quá trình xử lý nhằm tiêu diệt một phần vi sinh vật gây hại có khả năng chịu nhiệt kém và chuẩn hóa sữa nguyên liệu để kéo dài thời gian lưu trữ Đồng thời vô hoạt một phần các enzyme có sẵn trong sữa như lipase, catalase, phosphatase giúp hạn chế tách lớp và tăng độ mịn của sữa, từ đó cải thiện chất lượng và độ ổn định của sản phẩm trong quá trình lưu trữ và chế biến.
CÂN BẰNG VẬT CHẤT
Kế hoạch sản xuất của nhà máy
Hoạt động sản xuất của nhà máy phải cân bằng giữa nhu cầu tiêu thụ của người tiêu dùng và nguồn cung sữa bột nguyên liệu nhập khẩu từ nước ngoài, nhằm tránh tình trạng thừa hoặc thiếu nguyên liệu và đảm bảo hoạt động sản xuất liên tục Lượng sữa bột nguyên liệu mua về phụ thuộc vào chất lượng và giá cả của nguyên liệu cũng như nhu cầu sản xuất của nhà máy trong tháng và các tháng tới Do đó, cần thường xuyên tìm kiếm, đánh giá và lựa chọn các nhà cung cấp nguyên liệu phù hợp để có nguồn cung có chất lượng tốt với giá cả hợp lý, đồng thời xây dựng chuỗi cung ứng ổn định cho kế hoạch sản xuất.
Nhà máy sản xuất sữa chua ăn việt quất có năng suất 42 tấn sản phẩm mỗi ngày, vận hành liên tục để đáp ứng kịp thời nhu cầu thị trường và tối ưu thời gian, tiêu hao năng lượng và vệ sinh Sản xuất được bố trí thành 3 ca/ngày, mỗi ca 8 tiếng, nhằm tăng hiệu suất và đảm bảo chất lượng Công nhân được nghỉ ngày chủ nhật và các ngày lễ lớn, cũng như nghỉ 5 ngày trong dịp Tết Nguyên đán.
Tháng 11 do điều kiện mưa bão, nhu cầu sử dụng ít nên chọn làm tháng vệ sinh, bảo trì, bảo dưỡng máy móc thiết bị Ngoài ra 1 tháng sẽ chọn 1 ngày để vệ sinh và bảo trì máy.
Bảng 4.1 Biểu đồ kế hoạch sản xuất trong năm
Tháng Số ngày sản xuất Số ca/ngày Số ca/tháng
Tháng Số ngày sản xuất Số ca/ngày Số ca/tháng
Tổng số ngày/năm: 278 ngày.
Tổng số ca/năm: 834 ca.
Tính cân bằng vật chất
Năng suất cho sản phẩm là 42 tấn sản phẩm/ngày.
4.2.1 Xác định số liệu ban đầu
Ta phối trộn sữa hoàn nguyên theo công thức sau:
Bảng 4.2 Thành phần phối trộn dịch sữa hoàn nguyên
Chỉ tiêu sản phẩm sữa hoàn nguyên:
Tổng hàm lượng chất khô: 100 - 77,55 = 22,45%
Hàm lượng chất béo có trong sữa hoàn nguyên: 3 + (1% × 10) = 3,1%
Hàm lượng chất khô không mỡ trong sữa hoàn nguyên: 22,45 - 3,1 19,35%
Vậy thành phần của sữa hoàn nguyên:
4.2.2 Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất sữa chua ăn
Tỷ trọng sản phẩm sữa chua được tính theo công thức: d = 100
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)
Năng suất của dây chuyền tính theo kg/ca là:
Năng suất của dây chuyền tính theo lít/ca là:
Tiêu hao nguyên liệu cho từng công đoạn tính bằng % được thực hiện bởi bảng sau:
Bảng 4.3 Bảng tiêu hao cho từng công đoạn
Tên công đoạn Tiêu hao (%)
Tên công đoạn Tiêu hao (%) Ủ hoàn nguyên 0,3
Chiết rót 0,3 Áp dụng công thức:
GV : Lượng sữa trước khi vào công đoạn
Gr : Lượng sữa sau mỗi công đoạn x : Lượng sữa tiêu hao ở mỗi công đoạn
Lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn chiết rót và đóng gói
Lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn chờ rót
Tính khối lượng dịch sữa và khối lượng mứt cho quá trình chờ rót
Lượng mứt bổ sung vào chiếm 3,1%
Lượng dịch sữa cho quá trình chờ rót
Lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn làm lạnh 2
Lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn lên men
Tính khối lượng dịch sữa và khối lượng vi khuẩn sử dụng cho quá trình lên men
Khối lượng vi khuẩn thường dùng với tỉ lệ 0,5 - 7% so với lượng sữa dùng cho quá trình lên men Chọn 2,5% lượng men bổ sung vào sữa.
Giả sử a,b lần lượt là khối lượng men, dịch sữa cần tìm.
Ta có hệ phương trình sau: a = 2,5% × b a + b = 13675,1003
Giải hệ phương trình ta được: a = 333,539 (kg/ca) b = 13341,561 (kg/ca)
Lượng dịch sữa sử dụng cho quá trình lên men
Lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn làm mát
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 chuẩn hóa
Lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn gia nhiệt 2
Lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn ủ hoàn nguyên
Lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn làm lạnh 1
Lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn thanh trùng 1
Lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn đồng hóa 1
Lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn gia nhiệt 1
Lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn lọc
Tổng lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn phối trộn
Tổng lượng nguyên liệu phụ trước khi vào công đoạn phối trộn
Vậy lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn phối trộn
Lượng sữa bột gầy và lượng nước nóng cho vào phối trộn
Gọi x là lượng sữa bột gầy có hàm lượng chất khô 98% và y là lượng nước nóng cần thêm để hoàn nguyên thành khối sữa có tổng hàm lượng chất khô 22,45% Sau khi trộn, hàm lượng chất khô của sản phẩm cuối cùng được tính bằng 0,98x/(x+y) Để đạt 22,45%, ta đặt 0,98x/(x+y) = 0,2245, từ đó ta có phương trình 0,98x = 0,2245(x+y) Từ phương trình này, mối quan hệ giữa nước và sữa bột là y = (0,98-0,2245)x/0,2245 = (0,7555/0,2245)x ≈ 3,365x Cách triển khai này giúp xác định lượng nước nóng cần thêm dựa trên lượng sữa bột ban đầu để đạt được tỷ lệ chất khô mong muốn.
Giải hệ phương trình trên ta được: x = 2852,195 (kg/ca) y = 9598,367 (kg/ca)
Lượng sữa bột gầy trước khi cân định lượng
Vậy cần phải sử dụng 356,881 kg sữa bột gầy nguyên liệu cho dây chuyền sản xuất sữa chua ăn trong 1 giờ.
4.2.3 Tổng kết cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất
Bảng 4.4 Bảng tổng hợp cân bằng vật chất
Bột sữa gầy nguyên liệu 2855,050 8565,15
Khối lượng sữa chua thành phẩm 14000 42000
TÍNH TOÁN VÀ CHỌN THIẾT BỊ
Tính toán và chọn thiết bị trong dây chuyền sản xuất
Việc tính toán và lựa chọn thiết bị phù hợp đóng vai trò quan trọng trong việc quyết định năng suất của nhà máy Trong quá trình sản xuất sữa chua, để đảm bảo quá trình diễn ra ổn định và hiệu quả, ta tiến hành chọn thiết bị và thiết kế công suất dựa trên sản phẩm lớn nhất ở từng công đoạn.
Số thiết bị n được tính theo công thức sau: n = N 1
Trong đó: n: Số thiết bị
Thùng phối trộn có thiết kế hình trụ đứng với đáy dạng chỏm cầu, vỏ thùng bằng thép không gỉ bảo đảm độ bền và dễ vệ sinh Bên trong thùng được trang bị các cánh khuấy, kết nối với động cơ gắn phía trên để cánh khuấy hoạt động liên tục và hiệu quả Thời gian phối trộn cho một mẻ trung bình là 30 phút, tương đương hai mẻ mỗi giờ.
Lượng dịch sữa cần phối trộn: 13734,771 (kg/ca) = 1716,846 (kg/h) Đổi sang thể tích:
Chọn thùng loại SSG – 2 của hãng JIMEI Việt Nam [19].
+ Kích thước thiết bị d × h: 1340 × 2760 mm.
Chọn hệ số chứa đầy là 0,8 thì số lượng thùng: n = V12000 × 0,8 × 2 = 1595,5822000 × 0,8 × 2= 0,499 < 1
Vậy số lượng thùng là 1 nhưng để đảm bảo vệ sinh và quá trình sản xuất được diễn ra liên tục ta chọn 2 tank.
Hình 5.1 Tank phối trộn SSG – 2 [19]
Tổng lượng sữa bột và các nguyên liệu khác cần phối trộn
2855,050 + 1284,209 = 4139,259 (kg/ca) = 517,407 (kg/h) = 0,517 (tấn/h) Chọn thiết bị trộn SFH – 5 của hãng JIMEI Việt Nam [20].
+ Tốc độ quay của bơm cánh gạt (rpm): 2800/1400
Số thiết bị cần chọn n = 0,517
Vậy số thiết bị phối trộn là 1 thiết bị.
Hình 5.2 Thiết bị trộn SFH – 5 [20]
Lượng dịch sữa vào thiết bị lọc :
Chọn loại tụ lọc có kích thước 75μm
Chiều dài: 600 mm. Đường kính ngoài: 200 mm. Đường kính ống lọc: 100 mm. Đường kớnh lưới lọc: 105 àm.
Hình 5.3 Thiết bị lọc lưới [21]
Lượng sữa vào gia nhiệt 1:
Chọn thiết bị gia nhiệt loại BR0.25-22-IIB của hãng QJYL, xuất xứ Trung Quốc với các thông số kỹ thuật [22].
Vậy chọn 1 thiết bị gia nhiệt 1.
Lượng sữa vào gia nhiệt 2:
Chọn thiết bị gia nhiệt loại BR0.25-22-IIB của hãng QJYL, xuất xứ Trung Quốc với các thông số kỹ thuật [22].
Vậy chọn 1 thiết bị gia nhiệt 2.
Hình 5.4 Thiết bị trao đổi nhiệt BR0.25-22-IIB [22]
Lượng dịch sữa vào đồng hóa 1:
Lượng dịch sữa vào đồng hóa 2:
Chọn thiết bị đồng hóa GJB-2-25 của hãng JIMEI Việt Nam [23].
Vậy chọn 2 thiết bị đồng hóa cho đồng hóa 1 và 2.
Hình 5.5 Thiết bị đồng hóa GJB-2-25 [23]
Lượng dịch sữa vào thanh trùng 1:
Lượng dịch sữa vào thanh trùng 2:
Chọn thiết bị thanh trùng BS-2 của hãng JIMEI Việt Nam
+ Diện tích bề mặt trao đổi: 15m 2
Vậy chọn 2 thiết bị thanh trùng cho thanh trùng 1 và 2.
Hình 5.6 Thiết bị thanh trùng [24]
5.1.7 Thiết bị làm mát,làm lạnh
Lượng dịch sữa vào làm lạnh 1:
Lượng dịch sữa vào làm mát:
Lượng dịch sữa vào làm lạnh 2:
Chọn thiết bị làm mát loại BR0.25-22-IIB của hãng QJYL, xuất xứ Trung Quốc với các thông số kỹ thuật [22].
Vậy chọn 3 thiết bị làm lạnh, làm mát.
Hình 5.7 Thiết bị trao đổi nhiệt BR0.25-22-IIB [22]
Tank ủ có dạng hình trụ đứng, đáy chỏm cầu và vỏ bằng thép không gỉ, được thiết kế cho quá trình ủ hoàn nguyên Quá trình ủ hoàn nguyên làm việc gián đoạn theo chu kỳ, và một mẻ ủ hoàn nguyên kéo dài từ 6 đến 8 giờ, do đó một ca ủ được tính là 1 mẻ.
D là đường kính thân hình trụ. r là bán kính hình chỏm cầu.
Ht là chiều cao của thân hình trụ h là chiều cao của phần chỏm cầu
H là chiều cao của thùng, H = Ht + 2h.
Chiều cao toàn thiết bị là:
Thể tích phần thân trụ:
Thể tích phần chỏm cầu:
Lượng dịch sữa cần ủ hoàn nguyên:
Chọn hệ số chứa đầy của thiết bị là 0,9, nên ta có:
Vậy chọn 1 bồn ủ hoàn nguyên có kích thước: D = 2300 mm, H = 4370 mm.
Mặc dù số lượng thùng có thể là 1, để đảm bảo vệ sinh và quá trình sản xuất diễn ra liên tục ta chọn 2 thùng Kích thước thiết bị là 2300 × 4370 mm, và khoảng cách từ thân thiết bị đến mặt sàn được thiết lập là 1000 mm để thuận tiện cho vệ sinh và vận hành.
Tank lên men có thiết kế hình trụ đứng kết hợp với đáy hình nón, vỏ thùng được làm bằng thép không gỉ Bên trong chứa cánh khuấy và ở trên đỉnh có động cơ gắn với cánh khuấy để động cơ vận hành cánh khuấy, hỗ trợ quá trình khuấy trộn hiệu quả.
D là đường kính thân hình trụ. r là bán kính hình chỏm cầu.
Ht là chiều cao của thân hình trụ h là chiều cao của phần chỏm cầu
H là chiều cao của thùng, H = Ht + 2h.
Chiều cao toàn thiết bị là:
Thể tích phần thân trụ:
Thể tích phần chỏm cầu:
Lượng dịch sữa vào lên men:
Chọn hệ số chứa đầy của thiết bị là 0,9, nên ta có:
Vậy chọn 1 bồn lên men có kích thước: D = 2300 mm, H = 4370 mm.
Để đảm bảo vệ sinh và quá trình sản xuất diễn ra liên tục, số lượng thùng được thiết kế là 2 thùng (không chỉ 1 thùng) Kích thước thùng là 2300 × 4370 mm, và khoảng cách từ sàn đến thân thiết bị được để 1000 mm để thuận tiện cho vận hành và vệ sinh.
Bồn chờ rót có hình dạng hình trụ đứng, đáy chỏm cầu và vỏ thùng bằng thép không gỉ, được thiết kế để đảm bảo độ bền và dễ vệ sinh Bên trong thùng có lắp đặt các tấm kim loại có tác dụng khuấy đảo hỗn hợp, kết hợp với động cơ gắn cánh khuấy bố trí ở một bên thành thùng để tối ưu hiệu quả khuấy và dòng chảy.
D là đường kính thân hình trụ. r là bán kính hình chỏm cầu.
Ht là chiều cao của thân hình trụ.
Hình 4.2.Cấu tạo bồn h là chiều cao của phần chỏm cầu
H là chiều cao của thùng, H = Ht + 2h.
Chiều cao toàn thiết bị là:
Thể tích phần thân trụ:
Thể tích phần chỏm cầu:
Lượng dịch sữa vào chờ rót:
Chọn hệ số chứa đầy của thiết bị là 0,9, nên ta có:
Vậy chọn 1 bồn chờ rót có kích thước: D = 2300 mm, H = 4370 mm.
Ban đầu số lượng thùng là 1, nhưng để đảm bảo vệ sinh và quá trình sản xuất diễn ra liên tục, ta chọn 2 thùng Kích thước thùng là 2300 × 4370 mm, và khoảng cách từ thân thiết bị tới sàn nhà được thiết kế 1000 mm.
Lượng mứt vào chờ rót:
Chọn hệ số chứa đầy của thiết bị là 0,9, nên ta có:
Để đảm bảo vệ sinh và quá trình sản xuất được diễn ra liên tục, thay vì dùng 1 bồn chờ rót mứt ta nên chọn 2 thùng có kích thước D = 800 mm và H = 1520 mm; việc dùng 2 thùng giúp duy trì dòng chảy ổn định, dễ làm sạch và đáp ứng yêu cầu an toàn thực phẩm trong quá trình đóng rót mứt.
Vậy số lượng thùng là 1 có kích thước là 800 × 1520 (mm) Chọn thân thiết bị cách sàn nhà 1000 (mm).
Số hộp cần dùng để sản xuất trong 1h là 17500 hộp
Chọn thiết bị rót hộp BZ – 16type của hãng JIMEI Việt Nam [25].
Năng suất tối đa: 2200 hộp/h.
Kích thước thiết bị: 9300 × 3750 × 4000 mm.
Vậy chọn số lượng thiết bị là 1 thiết bị.
Hình 5.9 Thiết bị rót vô trùng cho sữa chua[25]
Tính và chọn bơm trong dây chuyền sản xuất
Bơm ly tâm được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp thực phẩm, đặc biệt là ngành sữa, để bơm các chất lỏng thông thường có độ nhớt thấp Nhờ hiệu suất ổn định và thiết kế phù hợp với yêu cầu vệ sinh an toàn thực phẩm, loại bơm này phù hợp cho vận chuyển nhanh các chất lỏng nhẹ trong quy trình sản xuất sữa và các sản phẩm thực phẩm khác.
Chọn Bơm ly tâm Ebara Matrix 3 – 6T/0,9 của hãng EBARA (ITALY). Năng suất: 1,2 – 4,8 m 3 /h.
Số vòng quay: 2900 vòng/phút.
Kích thước: 456 × 240 × 284 mm. Đường kính hút - xả: 34 - 34 mm.
Công suất động cơ: 0,9 kW.
Số lượng: 12 bơm ly tâm.
Bơm răng khía thường dùng để bơm các chất lỏng có độ nhớt cao
Chọn bơm răng khía 2CY-2,1/25 với các thông số kỹ thuật :
Số lượng bơm cần chọn: 4 cái
Hình 5.11 Bơm răng khía 2CY-2,1/25 [27]
Hệ thống CIP
Hệ thống CIP (Cleaning in Place) của JIMEI Việt Nam là thiết bị tự động cung cấp quá trình vệ sinh, tẩy rửa và sát trùng tại chỗ mà không cần tháo lắp thiết bị trên dây chuyền sản xuất Thiết bị cho phép tính toán chế độ vận hành, cấu hình chất lỏng và làm sạch theo lộ trình có sẵn; van điều khiển khí nén được nối với bơm tăng áp và bơm lưu hồi để hoàn tất quá trình làm sạch các đường ống và tank chứa lưu thông trong toàn bộ dây chuyền Quá trình tái chế các chất tẩy rửa được thực hiện tuần hoàn và toàn bộ hệ thống được điều khiển bằng màn hình cảm ứng PLC, đồng thời có các dụng cụ đo lường nhiệt độ và đo acid [28].
Thông số hệ thống với model SCIP - 1
Chế độ 1 áp dụng cho các thiết bị tiếp xúc trực tiếp với sữa có gia nhiệt, như thiết bị thanh trùng, thiết bị gia nhiệt và thiết bị đồng hóa; chế độ chạy CIP (Cleaning-In-Place) được thực hiện để bảo đảm vệ sinh và an toàn thực phẩm Quy trình CIP gồm các giai đoạn rửa sơ bộ để loại bỏ chất bẩn lớn, rửa kiềm ở nhiệt độ thích hợp để làm sạch chất béo và mảng bám, rửa axit để loại bỏ các khoáng tích tụ, rồi rửa lại bằng nước tinh khiết và khử trùng trước khi đưa hệ thống vận hành trở lại Hệ thống được thiết kế để duy trì lưu lượng và nhiệt độ phù hợp với từng loại thiết bị nhằm tối ưu hiệu quả làm sạch, giảm thời gian ngưng máy và đảm bảo sữa được xử lý an toàn.
Rửa với nước ấm 10 phút.
Chạy dung dịch kiềm (0,5 - 1,5%) trong 15 phút ở 60°C.
Rửa lại bằng nước ấm trong 3 phút.
Chạy dung dịch axit nitric (0,5 - 1%) trong 10 phút ở 60°C.
Rửa lại bằng nước lạnh.
Chế độ 2: Với thiết bị tiếp xúc với sữa không có gia nhiệt như: Bồn chứa, đường ống… chế độ chạy CIP như sau:
Rửa bằng nước ấm trong 3 phút.
Tuần hoàn dung dịch kiềm (0,5 - 1,5%) trong 6 phút ở 60°C.
Rửa bằng nước ấm trong 3 phút.
Tiệt trùng bằng nước nóng 90 - 95°C trong 5 phút.
Làm nguội từ từ bằng nước lạnh trong 10 phút.
Hình 5.12 Hệ thống vệ sinh thiết bị CIP JIMEI [28]
Bảng 5.1 Bảng tổng kết các thiết bị dùng trong dây chuyền
Tên thiết bị Kích thước (mm) Số lượng
Thiết bị gia nhiệt 1 và 2 800 × 470 × 1400 2
Thiết bị đồng hóa 1 và 2 1150 × 930 × 1270 2
Thiết bị thanh trùng 1 và 2 2200 x 2000 x 2400 2
Thiết bị làm mát, làm lạnh 800 × 470 × 1400 3
TÍNH TỔ CHỨC VÀ XÂY DỰNG
Tính tổ chức
PGĐ SẢN XUẤT PGĐ KINH TẾ
Thủ kho Phòng hành chính
Phòng đầu tư phát triển
Hình 6.1 Sơ đồ hệ thống tổ chức nhà máy 6.1.2 Tính nhân lực xây dựng
6.1.2.1 Nhân lực làm việc gián tiếp
Bảng 6.1 Nhân lực làm việc gián tiếp
Phòng Quản lí chất lượng 2
Phòng hành chính nhân sự 4
Phòng tài vụ kế toán 4
Phòng đầu tư và phát triển 4
Phân xưởng xử lý nước thải
6.1.2.2 Nhân lực làm việc trực tiếp
Bảng 6.1 Nhân lực làm việc trực tiếp
Nhiệm vụ Số người/ ca Số người/ngày
Gia nhiệt 1,đồng hóa 1, thanh trùng
1, làm lạnh nhanh, ủ hoàn nguyên, chuẩn hóa
Gia nhiệt2, đồng hóa 2, thanh trùng
Nhiệm vụ Số người/ca Số người/ngày
Lên men, làm lạnh, chờ rót 2 6
Nhà nồi hơi, phát điện dự phòng, lạnh trung tâm
Trưởng ca, giám sát sản xuất 1 3
Vận chuyển nguyên liệu, sản phẩm 4 12
Tổng nhân lực của nhà máy: 37 + 96 = 133 người.
Số nhân lực đông nhất trong một ca: 37 + 32 = 69 người.
Tính toán xây dựng
6.2.1 Phân xưởng sản xuất chính
Bước cột là B = 6 (m), số bước cột là 7 Vậy chiều dài nhà là 42 (m)
Nhịp nhà là L = 6 (m), chọn nhà 3 nhịp Vậy chiều rộng là 18 (m)
Chiều cao không tính mái: 7 (m)
Vậy chọn phân xưởng có kích thước: Dài × rộng × cao: 42 × 18 × 7 (m) Đặc điểm nhà:
Nhà bê tông cốt thép một tầng có cột chịu lực kích thước 400 × 400 mm và tường bao che bằng tường gạch dày 200 mm, tạo nên cấu kiện kiên cố cho khu vực sản xuất Mô hình bố trí được thiết kế với nhiều cửa ra vào phục vụ vận chuyển nguyên liệu và sản phẩm, đồng thời cho phép công nhân đi lại thuận tiện giữa các khu vực làm việc Hệ thống cửa sổ và cửa thông gió được bố trí hợp lý, đảm bảo thông thoáng và chất lượng không khí cho quá trình sản xuất.
+ Lớp gạch hoa dày: 20 (mm)
+ Lớp đệm bê tông chịu lực: 200 (mm)
+ Lớp trung gian bằng vật liệu vữa xi măng, cát: 300 (mm)
+ Lớp đất nện chặt cuối cùng.
+ Giàn tam giác trực tiếp lên dầm bê tông làm theo kết cấu mạng chịu lực. + Trên cùng là lớp lợp tôn kẽm.
+ Lớp dưới là lớp chịu nhiệt.
Vị trí phân xưởng sản xuất chính được bố trí ở giữa khu đất của nhà máy nhằm tối ưu luồng di chuyển và kết nối hiệu quả với các khu vực liên quan Quanh phân xưởng là các phòng ban và kho phụ trợ như kho nguyên liệu, kho thành phẩm, kho bao bì và khu hành chính, hình thành một hệ thống lưu trữ và vận hành đồng bộ Cách bố trí này giúp quản lý tồn kho thuận tiện, đảm bảo chất lượng và tiến độ sản xuất, đồng thời nâng cao an toàn vận hành và tối ưu chi phí logistics nội bộ.
Xây dựng nhà 2 tầng có kích thước các phòng như sau:
+ Phòng trưng bày sản phẩm: 4 × 4 × 4 (m)
+ Phòng hành chính, tổng hợp: 4 × 4 × 4 (m)
+ Phòng phó giám đốc kinh tế: 4 × 4 × 4 (m)
+ Phòng phó giám đốc sản xuất: 4 × 4 × 4
+ Phòng đầu tư - phát triển: 4 × 4 × 4 (m)
+ Phòng kế toán, tài vụ: 4 × 4 × 4 (m)
Tổng diện tích đất xây dựng khu nhà hành chính là 226 (m 2 ) Vậy chọn kích thước khu hành chính: Dài × rộng × cao = 12 × 10 × 8 (m).
6.2.3.1 Kho chứa sữa bột gầy
Lượng sữa bột gầy dự trữ cần phải đủ cho nhà máy sản xuất trong một tháng.
Lượng sữa bột cần để sản xuất trong một ca là: 2855,050 (kg/ca).
Lượng sữa bột cần để sản xuất trong một ngày là: 8565,15 (kg/ngày).
Lượng sữa bột cần để sản xuất trong một tháng là:
Bột sữa chứa trong bao 40 kg có kích thước: 0,8 × 0,4 × 0,2 (m).
Bao xếp trong kho thành từng chồng, mỗi chồng là 15 bao.
Diện tích mỗi bao nằm ngang: 0,8 × 0,4 = 0,32 (m 2 ).
Số bao sữa bột tích lũy để sản xuất:
Số chồng để sắp xếp hết bao sữa bột:
Diện tích chiếm chỗ của lượng sữa bột cần tích trữ:
Diện tích đi lại trong kho chiếm 20% so với diện tích sữa bột chiếm chỗ.
Chọn kích thước của kho: 17 × 10 × 6 (m).
Xây dựng kho có kích thước tối thiểu chứa đủ lượng cung cấp sản xuất cho 7 ngày.
Lượng đường cần dùng = 686,739 (kg/ca) = 2060,217 (kg/ ngày).
Lượng đường cần dùng trong 7 ngày: 2060,217 × 7 = 14421,519 (kg). Đường chứa trong bao 50 kg, kích thước mỗi bao: 0,8 × 0,4 × 0,2 (m).
Số bao tích lũy đường để sản xuất:
Các bao được chồng lên nhau thành từng chồng, mỗi chồng xếp 15 bao.
Số chồng để sắp xếp hết bao đường:
Diện tích mỗi bao nằm ngang: 0,8 × 0,4 = 0,32 (m 2 ).
Diện tích chiếm chỗ của lượng đường cần tích trữ:
Diện tích lối đi chiếm 20% diện tích chiếm chỗ của đường:
6.2.3.3 Kho chứa bơ, mứt, men, phụ gia, hương liệu.
Thiết kế kho chứa bơ, mứt, men, hương liệu, bao bì bằng 20% kho sữa bột: 0,2× 164,736 = 32,947 (m 2 ).
Tổng diện tích kho nguyên liệu: 164,736 + 7,68 + 32,947 = 205,363(m 2 ) Vậy kích thước của kho nguyên liệu: 21 × 10 × 6 (m)
Trong kho thành phẩm sẽ được lắp các dàn làm lạnh để giữ cho sản phẩm luôn ở nhiệt độ thấp 2 - 4°C.
Kích thước tối thiểu của kho đủ để chứa sản phẩm trong 5 ngày.
Hộp được chứa trong thùng carton, mỗi thùng chứa 48 hộp.
Kích thước mỗi thùng: 45 × 30 × 15 (cm)
Diện tích chiếm chỗ mỗi thùng f = 0,45 × 0,3 = 0,135 (m 2 )
Thùng chứa sữa chua được bảo quản theo hệ thống xếp chồng thành cột: mỗi cột gồm 4 pallet chồng lên nhau, mỗi pallet chứa 8 lớp hàng và mỗi lớp có 8 thùng được xếp đan xen, nhằm tối ưu hóa không gian lưu kho và đảm bảo an toàn khi vận chuyển.
Diện tích chiếm chỗ một lớp: 8 × 0,135 = 1,08 (m 2 )
Số thùng trong một cột: 4 × 8 × 8 = 256 (thùng)
Suy ra số hộp trong một cột: 256 × 48 = 12288 (hộp)
Số hộp sữa chua thành phẩm trong 1 ngày là:
Số cột để sắp xếp hết 420000 hộp là:
Do dự trữ 5 ngày nên số cột là: 35 × 5 = 175 (cột)
Diện tích chiếm chỗ của 175 cột có tính đến hệ số khoảng cách giữa các thùng là: (Chọn hệ số khoảng cách là 1)
Diện tích lối đi chọn 20% F1
Vậy tổng diện tích của kho:
Chọn kích thước kho thành phẩm là: Dài × rộng × cao = 24 × 10 × 6 (m)
Tính theo tiêu chuẩn 2 m 2 cho mỗi người ăn
Diện tích nhà ăn được tính tối thiểu cho 2/3 số người của ca đông nhất:
Diện tích nhà ăn tối thiểu: 2 × 46 = 92 (m 2 ).
Chọn diện tích bếp nấu ăn là: 50 (m 2 ).
Tổng diện tích nhà ăn: 142 (m 2 ).
Thiết kế nhà ăn với kích thước: 18 ¿ 8 ¿ 6 (m).
6.2.6 Nhà vệ sinh, phòng giặt là, phòng bảo hộ lao động
Khu vực này được phân chia thành nhiều phòng riêng cho nam và nữ, bao gồm phòng vệ sinh, phòng tắm, khu vực để và thay đồ, phòng giặt là, và phòng phát áo quần cùng bảo hộ lao động.
65% nhân lực của ca đông nhất: 0,65 × 69 = 44,85 ≈ 45 (người)
Trong nhà máy sữa, công nhân nam chiếm 50% và nữ chiếm 50%
Các phòng dành riêng cho nam
Số lượng: 5 phòng, kích thước mỗi phòng: 1,2 × 1,2 (m 2 )
- Bổn rửa tay: 5 vòi rửa tay, kích thước: 2,5 × 0,5 = 1,25 (m 2 )
Vậy tổng diện tích nhà sinh hoạt cho nam:
Chọn diện tích hành lang đi trong phòng: 6 (m 2 )
Các phòng dành riêng cho nữ
Số lượng: 5 phòng, kích thước mỗi phòng: 1,2 × 1,2 (m).
Vậy tổng diện tích nhà sinh hoạt cho nữ: 18,4 + 7,2 + 1,25 = 26,85 (m 2 ) Chọn diện tích hành lang đi trong phòng: 6 (m 2 )
Phòng phát áo quần và bảo hộ lao động
Tổng diện tích nhà sinh hoạt vệ sinh:
Thiết kế nhà sinh hoạt vệ sinh với kích thước:
Khu làm lạnh đặt gần phân xưởng sản xuất chính và kho thành phẩm, gồm các bồn chứa môi chất làm lạnh, dàn lạnh và máy nén lạnh.
Chọn nhà có kích thước là: Dài × rộng × cao = 10 × 6 × 6 (m)
Nhà nồi hơi được đặt gần phân xưởng sản xuất chính, kho nhiên liệu. Diện tích nhà phụ thuộc chủ yếu vào kích thước của nồi hơi.
Chọn nhà có kích thước là: Dài × rộng × cao = 10 × 6 × 6 (m)
6.2.9 Kho hóa chất, nhiên liệu
Là nơi chứa hóa chất dùng cho vệ sinh, dầu DO, FO…
Thiết kế kho hóa chất, nhiên liệu với kích thước:
Phân xưởng cơ điện có nhiệm vụ sửa chữa, thay mới các thiết bị máy móc bị hư hỏng, ăn mòn trong nhà máy.
Gia công, chế tạo máy móc thiết bị theo cải tiến kỹ thuật.
Chọn kích thước: Dài × rộng × cao = 8 × 6 × 6 (m)
Trạm biến thế có chức năng hạ điện áp từ điện lưới đường cao thế xuống điện lưới hạ thế để nhà máy sử dụng Vị trí của trạm được bố trí ở nơi ít người qua lại, thường ở một góc khu vực nhà máy, gần đường giao thông và gần khu vực tiêu thụ điện nhiều nhất.
Thiết kế trạm biến áp với kích thước: Dài × rộng × cao = 5 × 4 × 4 (m)
6.2.12 Khu xử lý nước thải
Khu vực này là nơi gồm: Bể gom, bể lắng, bể điều hòa, bể bùn, nước thải và các hóa chất xử lý, các chất trợ lắng, lọc,…
Thiết kế khu xử lý nước thải: Dài × rộng × cao = 14 × 5 × 4 (m)
6.2.13 Kho chứa dụng cụ cứu hỏa
Ngoài việc đặt dụng cụ cứu hỏa ở các góc tường để sẵn sàng ứng phó, nhà máy đã xây dựng thêm các phòng lưu trữ dụng cụ cứu hỏa riêng biệt nhằm bảo quản an toàn và tăng cường an toàn PCCC cho toàn bộ cơ sở Việc bổ sung các phòng lưu trữ giúp sắp xếp dụng cụ cứu hỏa ngăn nắp, giảm thời gian tìm kiếm trong tình huống khẩn cấp và nâng cao hiệu quả chữa cháy, từ đó bảo vệ người lao động và tài sản của nhà máy.
6.2.14 Khu làm mềm, xử lý nước
Khu làm mềm nước: Do nước sử dụng trong nồi hơi là nước có độ cứng cao nên cần làm mềm nước Chọn kích thước: 5 × 6 × 4 (m)
Bể dự trữ: Xây dưới đất và nhô lên mặt đất 0,5 m, dung tích bể cỡ 120 m 3
Khu xử lý nước: Để cung cấp nước đạt yêu cầu cho sản xuất Chọn kích thước: 5 × 6 × 4 (m)
Thiết kế khu làm mềm, xử lý nước với kích thước: 11 × 6 × 4 (m)
6.2.15 Nhà đặt máy phát điện
Dự phòng khi bị mất điện do mạng lưới điện ngừng cung cấp.
Diện tích nhà phụ thuộc chủ yếu vào kích thước máy phát điện.
Diện tích được tính là 1 xe máy/1,5 m 2 Tính cho 2/3 số người làm việc trong ca đông nhất là: (2/3) × 69 × 1,5 = 69 (m 2 )
Gara dùng cho các loại xe:
Xe chở nguyên liệu, hàng hóa: 2 xe
Xe chở ban lãnh đạo: 2 xe
Nhà máy có 4 ô tô, mỗi ô tô chiếm diện tích 16 (m 2 ).
Diện tích của gara ô tô: 4 × 16 = 64 (m 2 )
Chọn gara otô đặt gần cổng nhà máy, kích thước: 10 × 7 × 6 (m).
Chọn 1 phòng bảo vệ ở cổng ra vào của nhà máy, phòng có kích thước:
Thiết kế khu vực để rác có kích thước: 4 × 3 × 1,5 (m)
Diện tích đất mở rộng bằng 50% diện tích của phân xưởng sản xuất chính:
Chọn khu đất mở rộng có kích thước: 42 × 9 (m).
6.2.21 Giao thông trong nhà máy
Nhà máy được bảo vệ bằng tường cao, kèm theo trồng cây ngăn bụi xung quanh nhà máy Đường đi bằng phẳng, cao ráo, dễ thoát nước.
Nhà máy có 2 cổng ra vào Một cổng để xe nhập nguyên liệu, nhiên liệu, vào Một cổng để công nhân viên và xe chở sản phẩm ra vào.
Các đường chính rải nhựa và đường nhỏ rải sỏi Đường ô tô 1 chiều rộng: 3 - 5 m. Đường ô tô 2 chiều rộng: 6 - 7 m. Đường đi bộ rộng: 1,5 - 2 m.
Bảng 6.3 Tổng kết các công trình xây dựng trong nhà máy
Tên công trình Kích thước (m) Diện tích (m 2 )
Phân xưởng sản xuất chính 42 × 18 × 7 756
Nhà sinh hoạt vệ sinh 12 × 8 × 4 96
Khu hóa chất, nhiên liệu 6 × 6 × 6 36
Khu xử lý nước thải 14 × 5 × 4 70
Kho chứa dụng cụ cứu hỏa 3 × 3 × 4 9
Khu xử lý, làm mềm nước 11 × 6 × 4 66
Nhà đặt máy phát điện 6 × 5 × 6 30
Tổng diện tích các công trình (F xd ) 2509
Tính khu đất xây dựng nhà máy
Fkđ: Diện tích khu đất nhà máy
Fxd: Tổng diện tích của công trình, Fxd = 2509 (m 2 )
Kxd: Hệ số xây dựng (%) Đối với nhà máy thực phẩm, Kxd = 35 - 50% Chọn Kxd= 35 %.
Chọn kích thước khu đất của nhà máy là: 100 × 72 m
Ksd: Hệ số sử dụng nó đánh giá chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật tổng mặt bằng nhà máy.
Fsd: Diện tích sử dụng nhà máy tính theo công thức:
Fsd = Fcx + Fgt + Fhl + Fhr + Fxd
Fcx là diện tích trồng cây xanh:
Fgt là diện tích đất giao thông:
Fhl là diện tích hành lang:
F hr là diện tích hè rãnh:
Fxd là tổng diện tích của công trình.
Vậy hệ số sử dụng là
![Hình 1.1. Khu công nghiệp Phong Điền [10] - Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua ăn việt quất năng suất 42 tấn sản phẩmngày](https://123doc.top/img.php?url=https%3A%2F%2F123docz.com%2Fimage%2Fdoc_normal.png)