Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất yaourt dạng lỏng năng suất 8 triệu lít năm và yaourt dạng gel năng suất 7 triệu tấn năm

Trong những năm trở lại đây nhu cầu tiêu thụ sữa và các sản phẩm từ sữa của người dân rất cao, nhưng nguồn sữa trong nước không đáp ứng đủ nhu cầu, vì thế chúng ta đã nhập nhiều loại sữa

LOI NOI DAU

Sữa là sản phẩm cung cấp gần như đầy đủ chất đinh đưỡng cho con người

Vì vậy nó là nguồn thực phẩm rất quan trọng và không thê thiếu đối với con

người Đặc biệt sản phẩm yaourt rất có lợi cho hệ tiêu hóat.Do đó cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp thực phâm, công nghiệp chế biến sữa nói riêng cũng

đã và đang phát triển

Trong những năm trở lại đây nhu cầu tiêu thụ sữa và các sản phẩm từ sữa

của người dân rất cao, nhưng nguồn sữa trong nước không đáp ứng đủ nhu cầu, vì thế chúng ta đã nhập nhiều loại sữa từ nước ngoài

Nước ta có vị trí địa lý thuận lợi, khí hậu nhiệt đới gió mùa Đây là điều kiện rất tốt cho việc chăn nuôi bò sữa Về mặt thị trường, nước ta hiện nay đang tiêu thụ mạnh các sản phâm từ sữa như: sữa tươi tiệt trùng, yaourt uống và nhiều sản phẩm khác Mặt khác nhà nước ta đã tạo mọi điều kiện tốt nhất cho sự phát triển ngành công nghiệp chế biến sữa Việt Nam

Có nhiều công nghệ đã và đang được sử dụng trong việc nâng cao chất lượng cũng như bảo quản sữa Tuy nhiên trong giới hạn của đồ án chuyên ngành này, tôi xin trình bày việc tính toán và thiết kế phân xưởng sản xuất yaourt dạng

lỏng năng suất với năng suất § triệu lít/năm và dạng gel 7 triệu tân/năm

Mục lục

018271000 - i TỤC ÍỊTC e 2-5 << << <5 9< 99.994.99.90 0 0 1000.00009000.90010009600 0 09100099009.900900090004.06 ii Danh muc bang

Danh muc hinh

PHAN 1: TONG QUAN

1.1 Lợi Ích cỦa sữa HH HH HH HH TH HH HH 1 1.2 Lập luận kinh tẾ: + ©2<+SS£23<£EEEEE22127121122111121111 2121111 ce 1 1.3 Chon vị trí xây dựng nhà máy .- ¿- G6 tennis, 2 1.3.1 Nguyên tắc chọn

1.3.2.Lựa chọn địa điêm

PHAN 2: NGUYEN LIEU SAN XUAT

2.1 Nguyên lIỆu G6 S1 TH HH Hà Hà Hà Hà Hư Hà Hy 3 2.1.1 Sữa tươi

4.2.1 $6 Liu ban GaU i eeeeeeeeeeeessseeeeeesssseeeecesssnneeceessnneeseessnmeeesessnneeeesee 22

4.2.2 Tinh cân bằng vật chất cho đây chuyền sản xuất yaourt dạng uống 22 4.2.3 Tính cân bằng vật chất cho đây chuyền sản xuất yaourt dạng gel 25 4.2.4 Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất chung 27

ii

PHAN 5: CHON THIET BỊ ©c«cceectetEteerrsrtertsrrsrrksrrssrrssrree 30 5.1 Tank chứa sữa fư0Ï - - - 1S 1211121121 1111 11111 1111111118 1181 1g rryếg 30 5.2 Thiết bị chuấn hóa ¿2-2 2< St 2E EE1921121102121121121 2111111 31

5.4, Thiét bi dOng h6a Van Looe eccececcccssessesscessessscssessesssessessvessesssesseenes 33 5.5 Thiét bi dOng hod IAM 20.0 cceccecceececccsssessesssessessecssessesssessesssessessssasesaes 34 5.6.Thiết bị lên MeN ccecceccescsesssessesseessessesssessessssssessecsssssesseessecsecssessecseeeses 35 5.7.Thiết bị cấy giống ©cc ns TH TH TH T1 211011011 11g 1x re 36 5.8.Thiết bị phối trộn 2- 22©22©EE+2EEt2E12211227112712271.2712 211.11 222 37 5.0.Thiết bị rót cho dạng yaourt uống -2¿©2¿2s2+Cxz+2xz+txesrxzezree 38 5.10.Thiết bị rót cho dạng yaourt gel 2-22 25s EeEEeExerkerkerrkee 39 5.11 Bồn chờ rót trong sản xuất yaourt uống . 2s se cseẻ 39 5.12 Nồi nấu siro 7(%6 2-22-2222 2k 22AE22112211221221271271.211 21 crxe 40 5.13 Thiết bị chứa chất ốn định - 2-22 ©2s+xtSEc2EEeEEvrkerkerkrrrkee 40 5.14.Chọn bơ m - (6< E191 1v TH TH TT nh TT nh TC nh ng 40

PHẨN 6 : TÍNH NẴNG LUƯỢỲNG os-o<©c<ccseceeceeereeseeersereerssrrsee 4I 6.1.Tính hơi và chọn nồi hơi

6.1.1 Tính hơi cho sản xuất

6.1.2 Tính nước và hoi cho CIP

6.1.3 Chọn nồi hơi

6.2 Tính lạnh và chọn máy nén lạnh . - «5< 5< s+veseeseeseeseesee 44 6.2.1.Tính lạnh

11

8.1.2 Những biện pháp hạn chế tai nan lao dong

§.1.3.Những yêu câu cụ thê về an toàn lao động

8.2.1 Vệ sinh cá nhân của công nhân

§.2.2 Vệ sinh máy móc, thiết bị

O Bang 1.1:

0 Bang 1.2:

UO Bang 4.1:

0 Bang 4.2:

O Bang 4.3:

UO Bang 4.4:

O Bang 4.5:

O Bang 6.1:

Danh muc bang

ham lwong cac acid amin trong Stta oo eee eeeeeeeeeeeeeeeeeeneeeeees 6

các giống vi sinh vật trong sản xuất yaourt

biểu đồ bố trí sản xuất cho từng phân xưởng - 21

tiêu hao nguyên liệu ở quy trình sữa chua dạng lỏng 23

tiêu hao nguyên liệu ở quy trình sữa chua dạng gel 25

tiêu hao nguyên liệu ở dây chuyền sản xuất chung 28

bảng tổng kết tiêu hao nguyên liệu - 5:55 s25e+csecs2 29 công suất tiêu thụ điện của các thiết bị chính - 46

Thiết bị đóng gói -2-©2222212221122112211211211121121122111 211111 yeE 38

vi

PHAN 1: TONG QUAN

1.1 Lợi ích của sữa:

Hiện nay, khi đời sống ngày càng được nâng cao thì nhu cầu vật chất của

con người càng tăng Do đó, ngành công nghệ thực phẩm là ngành khoa học quan

trọng tronh nền kinh tế quốc đân Nó đáp ứng nhu cầu dinh đưỡng cho con người

và góp phần giải quyết việc làm cho người lao động Trong đó phải kể đến ngành công nghệ chế biến sữa và các sản phẩm từ sữa

Sữa là thực phẩm giàu dinh dưỡng và cân đối nhất, rất cần thiết trong khâu phần ăn hàng ngày của con người, có tác dụng phục hồi sức khỏe mau chóng cho người lao động, dễ hấp thụ đối với người bệnh, trẻ em, người cao tuổi Đặc biệt sản phẩm sữa chua rất giúp ích cho đường ruột Do đó cùng với sự phát triển của

ngành công nghiệp thực phẩm, công nghiệp chế biến sữa nói riêng cũng đã và

đang phát triển

Trong những năm trở lại đây nhu cầu tiêu thụ sữa và các sản phẩm từ sữa

của người dân rất cao, nhưng nguồn sữa trong nước không đáp ứng đủ nhu cầu, vì thế chúng ta đã nhập nhiều loại sữa từ nước ngoài

Nước ta có vị trí địa lý thuận lợi, khí hậu nhiệt đới gió mùa Đây là điều kiện rất tốt cho việc chăn nuôi bò sữa Về mặt thị trường, nước ta hiện nay đang

tiêu thụ mạnh các sản phẩm từ sữa như: sữa tươi tiệt trùng, sữa chua uống và nhiều

sản phẩm khác Mặt khác nhà nước ta đã tạo mọi điều kiện tốt nhất cho sự phát triễn ngành công nghiệp chế biến sữa Việt Nam

1.2 Lập luận kinh tế:

Những năm gần đây cùng với sự phát triển kinh tế, đời sống vật chất của con người ngày càng cải thiện, nhu cầu của việc sử dụng những loại thực phẩm vừa ngon vừa có lợi cho sức khỏe càng tăng cao Một trong những thực phâm thỏa mãn nhu cầu đó là sữa Sữa tươi chứa hàm lượng các chất đinh dưỡng cân đối đặc biệt là nguồn protein hoàn hảo, nó giúp cung cấp năng lượng, cải thiện chiều cao,

ngăn ngừa loãng xương, phát triển trí não

Trong đó yaourt là một trong những sản phẩm lên men từ sữa có một vị chua rất đặc trưng, hương vị thơm ngon.Các vi khuẩn lactic có trong yaourt có lợi cho hệ tiêu hóa của con người, làm chậm quá trình lão hóa và kéo dài tuổi thọ của COn người

Vì những ưu điểm trên, nhu cầu sử đụng yaourt ngày càng tăng, trong đó 2 loại sán phẩm yaourt dạng lỏng và dang gel truyền thống rất được nhiều người ưa

thích và sử dụng phổ biến.Do vậy việc xây dựng thêm các phân xưởng, đổi mới các công nghệ là rất cần thiết để đáp ứng nhu cầu tiêu dùng, tăng khả năng cạnh tranh cho nhà sản xuất

-Có mạng lưới nước sinh hoạt của thành phố, gần mạng lưới điện quốc gia

-Nằm trong khu quy hoạch, đảm bảo an ninh quốc phòng

-Đặt gần khu dân cư, khí hậu, thời tiết, địa hình thuân lợi

1.3.2.Lựa chọn địa điểm:

Phân xưởng đặt tại khu công nghiệp Biên Hòa, phường An Bình, thành phố Biên Hòa, tỉnh Đồng Nai

1.3.2.1.Vi tri dia ly:

Đây là khu công nghiệp thuộc địa bàn tỉnh Đồng Nai, một trong các vùng kinh tế trọng điểm phía Nam và là địa phương tập trung rất nhiều khu công nghiệp

cả nước Một mặt giáp quốc lội, tuyến giao thông huyết mạch Bắc — nam và là điểm giao lộ giữa Đồng Nai —- Tp.HCM — Vũng Tàu

-Cách thành phô Biên Hòa 5 km

1.3.2.2 Hạ tầng kỹ thuật trong khu công nghiệp:

-Giao thông: đường giao thông và đường nội bộ hoàn chỉnh Mặt đường trải bêtông nhựa với tải trọng ( H30-30MT/cm” )

-Cấp điện: 2 trạm biến áp 40MVA từ lưới điện quốc gia

-Cấp nước: công suất cung cấp nước khoảng 25.000m”/ngày đêm

-Thông tin liên lạc: bưu điện khu công nghiệp Biên Hòa vô mạng thông tin IDD hiện đại và các dịch vụ bưu chính khác sẵn sang các như cầu đầu tư cũng như cấp dich vu VoIP, ADSL

-Xử lý nước thải: nước thải từ khu công nghiệp Biên Hòa 1 được thu gom

về trạm bơm và đưa về xử lý tại nhà máy xử lý nước thải Biên Hòa 2 với công suất

4000 mỶ/ngày ( công suất thiết kế 8000 m’/ngay )

-Giá điện: 1100 déng/kWh

-Giá nước: 4820 đồng/mỶ

-Phí xử lý nước thải: 0,28 USD/m?

1.3.2.3 Lựa chọn năng suất:

-Đối với yaourt dạng lỏng : 8 triệu lí/năm

-Đối cới yaourt dạng gel : 7 triệu tấn/năm

PHAN 2: NGUYEN LIEU SAN XUAT

2.1.1.1 Tính chất vật lý của sữa tươi:

Sữa tươi có màu trắng đục, có độ nhớt lớn hơn hai lần so với nước có vị đường nhẹ và có mùi ít rõ nét Sữa thường có những tính chất sau:

Về phương diện hóa lý người ta coi sữa tươi như là một thể keo gồm các cầu

béo (đường kính từ 3+ 5u m) và các mixen protein (duéng kinh gan 0,1 m trong pha phân tán là nước)

- Thành phần hoá học của sữa tươi:

Sữa bao gồm hai thành phần chính là chất khô và nước

e_ Nước: Nước tỒn tại trong sữa ở hai dạng nước tự do và nước liên kết trong đó nước tự do chiếm 96 + 97% tổng lượng nước

+ Nước tự đo phân bố tương đối đồng đều trong sản phâm và có thể bốc hơi trong quá trình cô đặc, sấy đây là cơ sở để sản xuất ra các loại sản phẩm từ sữa khác nhau như sữa cô đặc, sữa bột phomat

+ Nước liên kết chiếm tí lệ nhỏ khoảng 3 + 4%, hàm lượng nước liên kết phụ thuộc vào các thành phần có trong hệ keo như: protein, các phosphatic, polysacarit Nước liên kết thường được gắn với các nhóm như: -NH;, -COOH, -

e Phân loại:

Chất béo trong sữa gồm hai 2 loại: đơn giản và phức tạp

+ Chất béo đơn giản: Có hàm lượng 35 + 45 g/1 gồm axit béo no và không

no như: axit oleic, axit palmitic, axit stearic

+ Chất béo phức tạp: Thường chứa một ít P, N, S trong phân tử, các chất béo phức tạp này có tên gọi chung là phosphoaminolipit đại diện là lexitin và

Chất béo có trong sữa tồn tại dưới dạng huyền phù của các hạt nhỏ hình cầu hoặc

ôvan có đường kính 2 + 10m Cấu trúc các hạt hình cầu được bao bọc bởi một

mang protein và màng này có 2 phần: Một phần có thé hòa tan trong nước và một

phân thì không Bề mặt bên trong của màng có liên quan mật thiết với một lớp phụ

có bán chất Phospholipit, có thành phần chủ yếu là lexitin và xephalin Đây là những chất béo phức tạp có hàm lượng 0,3 - 0,5g/1

Ngoài ra, màng tế bào còn chứa nhiều chất khác với hàm lượng nhỏ chủ

yếu là Cu, Fe, Enzym Enzym chủ yếu là phosphataza mang tính kiềm tập trung trong phan protit và enzym reductaza có trong phần không hòa tan được

Trong quá trình bảo quản, luôn xảy ra sự phân chia các glyxerit trong lòng các tiểu cầu mang đặc tính chung như sau: Phần trung tâm của hạt tiểu cầu chứa các glixerit có điểm nóng chảy thấp, giàu hàm lượng axit oleic và luôn ở trạng thái lỏng trong điều kiện nhiệt độ môi trường Trong khi đó, phần ngoại vi nơi tiếp xúc với màng chứa các glyxerit có chỉ số iot thấp (5 - 6) nhưng lại có điểm nóng chảy rất cao và đông đặc lại ở nhiệt độ môi trường Vì lẽ đó, xu thế chung của các hạt chất béo có trong sữa sẽ liên kết lại với nhau để tạo thành hạt hình cầu có kích

thước lớn hơn Đó là nguyên nhân gây nên trạng thái mất ôn định của chất béo có

trong sữa và đó là nguyên nhân gây nên sự phân lớp chất béo và các thành phần trong sữa

- Protein:

Protein trong sữa là một chất đạm hoàn thiện nhất, vì nó chứa hầu hết các loại axit amin đặc biệt là axit amin không thay thế

e Bang 1.1: Ham lượng các acid amin trong sữa

Alanin : 3,0% Prolin :11,3% Phenylamn : 5,0%

Valin :7,2% Cystin và cystein : 0,34% Methionin : 2,8%

Loxin : 9,2% Serin : 6,3% Treonin :4,9%

Izoloxin :6,1% Tryptophan : 1,7% Arginin :4,1%

Histidin :3,1% Lysin : 8,2% Axit aspartic : 7,1%

Axit glutamic : 22,4% Tyrosin: 6,3%

Trong cấu trúc thành phần protein sữa rất đa dạng, bao gồm các chất sau:

> Cazein toàn phần chứa : 26-29 g

Điều quan tâm trong công nghệ chế biến sữa về thành phần cazein là sự không đồng nhất của các thành phần cazein, vì trong cazein có œ, , A-cazein ơ- cazein chiếm 60% cazein toàn phần, B-cazein chiếm 30% cazein toàn phần, A- cazein chiếm 4 - 8% cazein toàn phan Khi nhiệt độ vượt qua 75 - 80°C có sự biến tính của canxi phosphocazeinat bởi vì một phần muối canxi hoà tan chuyên thành

canxi triphosphat không hoà tan ảnh hưởng đến cân bằng giữa các mixen phosphocazein và các muối khoáng hòa tan

- Đường lactose

Là thành phần chủ yếu của đường chứa trong sữa, với hàm lượng khoảng 50g/1, tồn tai chu yéu 2 dang a va B Lactose khi bị thuỷ phân tạo ra các phần tứ đường

glucose và một phần tử đường galactose

Ci;HzO¡¡ + HO C¿H¡;O, + C¿H¡;O,

Trong sữa đường lactose luôn ở trạng thái hòa tan, khả năng hòa tan và kết tỉnh của lactose cho ta những ứng dụng quan trọng trong chế biến sữa Hai đường

œ-B lactose luôn tồn tại cân bằng trong chất lỏng theo một tỷ lệ nhất định và cân bằng này được thay đổi bởi nhiệt độ

Đường lactose ít hòa tan hơn đường sacarose ở cùng nhiệt độ và ít ngọt hơn Độ hoà tan của đường lactose tý lệ thuận theo nhiệt độ và nó bị thủy phân rất chậm theo nhiệt độ ở nhiệt độ cao Sự có mặt của đường lactose góp phần biến màu của sữa trong công nghệ nêu quá trình chế biến ở nhiệt độ cao

Đường lactose ít hòa tan hơn đường sacarose ở cùng nhiệt độ và ít ngọt hơn Độ hoà tan của đường lactose tỷ lệ thuận theo nhiệt độ và nó bị thủy phân rất chậm theo nhiệt độ ở nhiệt độ cao Sự có mặt của đường lactose góp phần biến màu của sữa trong công nghệ nếu quá trình chế biến ở nhiệt độ cao

Đường lactose dễ bị lên men dưới tác dụng của vi sinh vật để tạo ra các sản

phẩm khác nhau Quan trọng nhất là tạo thành axit lactic trong sản xuất sữa lên men

CịH;¿O¡¡ + HO 4CH;CHOH-COOH + H;O + CO;

Axit lactic nay dưới tac dung của một số vi khuẩn đặc biệt tạo thành axit propionic hay axit butyric

3CH;CHOH-COOH CH;(CH;);COOH + 2CO; + 2H

Axit butyric

CH;CHOH-COOH CH3-CH,COOH + CO, +H ,O + CH;-COOH

Axit propionic Nếu dưới tác động của nấm men đặc biệt thì đường lactoza sẽ tạo thành các chất

theo phản ứng sau:

CH¿O¡¡ + HO C6H120¢6 + CoHi206

- Các loại muối khoáng:

Hàm lượng của nó trong sữa khoang: 9 -9,1 (g/l)

Các muối khoáng trong sữa chủ yếu gồm: Muối clorua, phosphat, xitrat, natri sunphat, natri bicarbonnat Các muối khoáng trong sữa tồn tại dưới 2 dạng cân bằng: dạng hoà tan và dạng keo Tuy nhiên, dạng cân bằng này có thé pha vo đưới các yếu tố công nghệ: pH, nhiệt độ

Sự tồn tại cân bằng của muối canxi ở dạng hòa tan và dạng phức của các

thé keo là có ý nghĩa lớn hơn cá vì nó quyết định đến sự ổn định của sữa Sự tăng lên hàm lượng Ca sẽ làm tăng khả năng bất ổn định, đặc biệt trong quá trình đun nóng và quá trình lên men Để tránh hiện tượng này thông thường người ta cho thêm vào sữa những dạng phức tạp đó là các muối photphat hoặc xitrat với liều lượng thích hợp

Muối canxi có ý nghĩa lớn đối với con người, đặc biệt là trẻ em Muối canxi

có ý nghĩa quan trọng trong chế biến các sản phẩm sữa Khi sữa có hàm lượng canxi thấp, sữa sẽ không bị đông tụ hoặc đông tụ rất chậm Ngược lại, nếu sữa có hàm lượng canxi cao thì sẽ bị đông tụ bởi renin nhanh hơn nhưng quện sữa (gel đông tụ) lại không mịn Trong sữa canxi nằm trong các hợp chất canxi cazeinat, canxi phosphat, canxi limonat

- Axit hữu cơ:

Trong sữa chứa nhiều axit hữu cơ như: axit xitric, lactic, axetic Trong do, axit xitrie là axit cực kỳ quan trọng góp phần vào việc tăng mùi thơm cho sữa nhờ vào quá trình:

Axit xitric diaxetyl axetoin 2,3 butylen glycol

- Các chất xúc tác sinh học:

a Vitamin :

Sữa được coi là thức ăn tiêu biểu nhất về số lượng vitamin tuy với hàm lượng không lớn lắm Hàm lượng vitamin trong sữa cũng chia thành 2 nhóm theo khả năng hòa tan của chúng trong nước hay chất béo

> Nhóm vitamin hòa tan trong chất béo: Vitamin A, D, E„ chủ yếu nằm trong thành phần của mỡ sữa

> Nhóm vitamin hòa tan trong nước: B, C, PP

b Các enzyme:

Các enzyme tồn tại trong sữa có ý nghĩa lớn trong công nghệ chế biến sữa

và các sản phâm sữa cũng như bảo quán sữa, các enzyme trong sữa được chia làm hai nhóm chính

> Nhóm enzyme thủy phân: gdm Lipase, phosphatase, galactase, protease, amylase Trong đó, vai trò của các enzyme Lipase có tính quyết định đến quá trình chế biến và bảo quản sữa Lipase có tác dụng thủy phân chất béo tạo thành axit béo và glyxerin có pH = 9,4

> Nhom enzyme oxy hóa: gồm Reductase, lactoperoxydase Catalase

Các enzyme này có vai trò quan trọng trong quá trình làm biến tính sữa

- Vi sinh vật trong sữa:

Gồm : Vi khuẩn, nấm men, nắm mốc

> Nắm men: Có đạng hình cầu, clip, trụ, kích thước lớn nhất từ 2 +

9um Phần đông các loại chuyển đường thành rượu và sinh sản theo

kiểu nảy chôi

> Nam méc: Chu yéu la Mucor va Rhizopus Cac loai nam méc nay gây nên những biến động khi sản xuất các sản phẩm như: Bơ, phomat Ngoai ra con c6: Penicilium, Aspergillus

> Vi khuẩn: Hầu hết có kích thước tế bào đồng nhất, kích thước

không vượt quá vài micromet Các vi khuân trong sữa: Coccws,

Bacterium quan trọng là vi khuan lactic

Thông thường trong sữa chúng có đặc điểm :

+ Hô hấp hiếu khí hay yếm khí tùy tiện

+ Không sản sinh ra các hợp chất nitrat

+ Lên men các loại đường ở các điều kiện khác nhau

+ Ít hay không tiết ra enzym proteaza trong sữa

Hai loại vi khuẩn điến hình trong công nghệ chế biến sữa là:

> Streptococcus thermophillus: Duge coi là tác nhân của sự hình thành axit và quá trình chín của phomai

Streptococcus cremoris va Streptococcus lactic: La tac nhan của sự đông tụ

tự nhiên của quá trình phồng lên của phomai, tạo hương

- Nước

Nước là thành phần lớn nhất và quan trọng của sữa tươi, chiếm 90% thành

phần trong sữa Nước trong sữa gồm nước tự do, nước liên kết, nước kết tỉnh và

nước trương Ngoài nước kết tỉnh ra thì tắt cá những loại nước khác đều có giá trị

trong công nghiệp chế biến sữa

2.1.1.3 Yêu cầu về sữa tươi:

e_ Chất lượng nguyên liệu có tính quyết định chất lượng sản phẩm, sữa tươi càng tốt thì sản phẩm có chất lượng càng cao Vì vậy, khi lấy sữa tươi để sản xuất phải bảo đảm đạt yêu cầu về chất lượng Sữa tươi lấy từ các trạm thu mua phải là:

+ Sữa được lấy từ những con bò khỏe mạnh

+ Sữa có mùi tự nhiên, không có vị lạ, không chứa chất kháng sinh, chat tay rửa

+ Sữa có thành phan ty nhiên

+ Sữa phải tươi và được làm lạnh ngay đến nhiệt độ 8°+10°C sau khi

+ Màu sắc: màu đặc trưng của sữa tươi từ trắng đục đến nhạt

+ Mùi vị: mùi vị thơm ngon đặc trưng của sữa tươi, không được có mùi vị lạ

+ Trạng thái: đồng nhất, không phân lớp

- Chỉ tiêu hóa lý:

+ Tổng lượng chất khô tính bằng % không nhỏ hơn 11,5% khối lượng

+ Hàm lượng chất béo không nhỏ hơn 2,8%

+ Tổng trọng lượng đo bằng Lactometer không nhỏ hơn 1,029

+ Hàm lượng axit (tính theo axit lactic) khong nho hơn 0,2%

- Chỉ tiêu vi sinh vật của sữa tươi theo đúng quy định:

+ Tổng số tạp trùng không được quá 50.000 vi khuẩn lạc trong 1ml sữa

+ Coliform nhỏ hơn 20 khuẩn lạc/1ml sữa

+ Không được có vi trùng gây bệnh

2.1.2 Đường:

Để tăng vị ngọt cho yaourt, người ta bổ sung đường (glucose,

saccharose ) vào sữa trong qua trình chế biến Đường có thê được bổ sung trực tiếp hoặc dưới dạng puree trái cây đối với những sản phẩm dành cho người ăn

kiên, các nhà sản xuất sử dụng chất tạo ngọt, thông dụng nhất là aspartame

11

- Các chỉ tiêu của đường cát trắng RE:

Chỉ tiêu cảm quan: vị ngọt không có mùi vị lạ, màu sắc trắng sáng, trạng thái đồng đều, không vón cục, không lẫn tạp chất

-Puree tự nhiên(không có bố sung thêm đường)

-Puree có bố sung thêm đường

Hàm lượng đường trong puree thường chiếm 50 — 55%

2.1.3 Chất ôn định (Phụ gia):

Chất ồn định bổ sung vào nhằm tạo trạng thái bền vững, tăng giá trị cảm quan cho sản phâm

Chất phụ gia đưa vào sản phẩm phải đạt các yêu cầu sau:

- Không mang tính chất dinh dưỡng

- Không độc hại đối với sức khỏe con ngudi

- Phải tuân theo những quy định của tổ chức lương thực thế giới (FAO), tiêu chuẩn Việt Nam

Trong công nghệ sản xuất sữa chua uống, sử dụng chất ôn định có kí hiệu

5846, hàm lượng từ 0,1% - 0,5% có thành phần chủ yếu la pectin, gelatin, tính bột ngô biến tính

L.lactis ssp lactis var diacetylatis L.lactis ssp cremoris

P.pentosaceus P.acidilactis A.aceti Nam men

S.cerevisiae S.lactis

Trên thị trường hiện nay sản phẩm yaourt rất đa dạng về chủng loại Cấu trúc và mùi vị yaourt luôn được các nhà sản xuất hay đổi để phù hợp với thị hiểu

13

và thói quen sử dụng của khách hàng tại các nước khác nhau Ở các nước Tây Âu, sữa chua được sử dụng khá phô biến từ đầu thế kỷ XX Trạng thái, mùi vị của sữa chua yaourt có khác nhau ở mỗi vùng, đặc biệt độ đặc hoặc loãng phụ thuộc vào thị hiểu của mỗi nước

Sản phẩm yaourt có thể được phân loại như sau:

- Yaourt truyền thống (Set type): Sản phẩm có cấu trúc gel mịn Trong quy trình sản xuất yaourt truyền thống, sữa nguyên liệu sau khi được xử lí, cấy giống rồi được rót vào bao bì Quá trình lên men diễn ra trong bao bì làm xuất hiện khối đong và tạo cau tric đặc trưng cho sản phẩm

~Yaourt dạng khuấy (Stirred type) : khối đông xuất hiện trong sản phẩm sau quá trình lên men bị phá huỷ một phần do sự khuấy trộn cơ học Trong quy trình sản xuất yaourt đạng khuấy, sữa nguyên liệu được xử lí và cấy giống rồi lên men

trong thiết bị chuyên đùng, tiếp theo là quá trình làm lạnh và rót sản phẩm vào bao

bì Yaourt đạng khuấy sẽ không có câu trúc gel mịn và đồng nhất như yaourt truyền thống

-Yaourt uống (drinking type) hay yaourt đạng lỏng: Khối đông xuất hiện trong sản phẩm sau quá trình lên men bị phá huý hoàn toàn.Sản phẩm có dạng lỏng, khi sử dụng, người tiêu dùng không cần dùng muỗng Điểm khác biệt là sau quá trình lên men, người ta sử dụng phương pháp khuây trộn hoặc phương pháp đồng hoá để phá huý cấu trúc gel của khối đông và làm giám độ nhớt cho sản phẩm

-Yaourt lạnh đông (frozen type): sản phẩm có dạng tương tự như kem (ice- cream) quá trình lên men sữa được thực hiện trong thiết bị chuyên đùng, tiếp theo hỗn hợp sau lên men sẽ được đem đi xử lí và lanh đông để làm tăng độ cứng cho

sản phẩm (hardening) rồi bao gói

-Yaourt c6 đặc (concentrated yaourt): Quy trình sản xuất bao gồm các giai

đoạn quan trọng như : Lên men sữa, cô đặc, làm lạnh và đóng gói sản phẩm Trong quá trình cô đặc, người ta sẽ tách bớt huyết thanh sữa ra khỏi sản phẩm Yaourt cô đặc còn có tên gọi là strained yaourt hay labneh

Ngày nay, để đa dạng hoá hơn nữa sản phẩm yaourt trên thị trường, người

ta có thể bố sung thêm hương liệu, chất màu thực phẩm hoặc puree trái cây vào sản phẩm

Mặt khác phân loại yaourt dựa vào hàm lượng chất béo trong sản phẩm

Lượng chất béo trong yaourt có thể dao động từ 0 — 10%, thông thường là từ 0.5 —

3.5 % Theo tổ chức y tế thế giới WHO và tổ chức nông lương FAO, sản phẩm yaourt có thé chia thành 3 nhóm sau:

-Yaourt béo(Fat yaourt): Hàm lượng chất béo sản phẩm không thấp hơn 3% -Yaourt “ Bán gầy”(partially skimmed yaourt): Hàm lượng chất béo nằm trong khoảng 0.5 — 3%

-Yaourt gầy (Skimmed yaourt): Hàm lượng chất béo không lớn hơn 0.5%

Sau quá trình lên men, yaourt có chứa sinh khối vi khuẩn lactic và một số enzyme ngoại bào đo chúng tiết ra Do đó, sản phẩm phải được bảo quản ở nhiệt

độ thấp(2 — 4°C) để hạn chế những biến đổi bất lợi có thể làm thay đổi mùi, vị và các chỉ tiêu chất lượng khác của yaourt Các vi khuẩn lactic có trong yaourt rất có lợi cho quá trình tiêu hoá thức ăn ở cơ thể người Ngoài các giá trị dinh dưỡng thông thường, một số nhà khoa học đã cho rằng sữa lên men yaourt còn có chức năng làm chậm quá trình lão hoá và kéo dài tuổi thọ cho người sử đụng

Để kéo đài thời gian bảo quản và giảm chỉ phí trong việc vận chuyển, bảo quán sản phẩm, người ta có thể sử dụng quá trình thanh trùng hoặc tiệt trùng UHT trong quy trình công nghệ sản xuất một số đạng yaourt Khi đó, nhóm vi khuân lactic và các vi sinh vật bị nhiễm vào sản phẩm sẽ bị tiêu diệt hoặc ức chế Yaourt uống — dạng lỏng — qua xử lí tiệt trùng UHT có thể bảo quản ở nhiệt độ phòng

Tuy nhiên, một số quốc gia hiện nay không cho phép sử dụng nhiệt độ cao dé tiêu

diệt hoặc ức chế nhóm vi khuẩn lactic trong sản phẩm nhằm giữ lại những nét truyền thống cho sản phẩm yaourt và những lợi ích do nhóm vi khuẩn lactic mang đến cho người sử dụng

PHÀN 3: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ:

3.1 Sơ đồ quy trình công nghệ:

15

Kiểm tra

Định

lượng

Chuẩn

Xử lý nhiệt

3.2.1 Thuyết mĩnh các quá trình chung của hai dây chuyền san xuất:

3.2.1.1 Kiểm tra:

Việc kiểm tra nguyên liệu sữa được thực hiện khi mua sữa tại các trang trại

nuôi bò sữa Yêu cầu chỉ tiêu nguyên liệu phải đạt những chỉ tiêu đã nêu trên

17

độ hoạt động của máy ly tâm.Sau đó, một phần cream sẽ được phối trộn lại với sữa gầy dé đạt hàm lượng chất béo theo yêu cầu sản xuất là 3,5%

Phần cream dư sẽ đưa đi xử lý tiếp để hoàn thiện sản phẩm cream

-Các biến đổi chính:

+Vật lý: khối lượng riêng tăng, độ nhớt giảm, nhiệt độ tăng,

-Thiét bi: may ly tâm và hệ thống hiệu chỉnh hàm lượng chất béo hoàn toàn

tự động

-Thông số kĩ thuât:

+Nhiệt độ dòng sữa trước khi vào thiết bị ly tâm là 55-65°C

+Thời gian ly tâm: 30 phút

3.2.1.4 Xử lý nhiệt:

-Mục đích:

+ Tiêu diệt enzym và VSV

+ Bài khí: tách các khí phân tán và hòa tan ra khỏi sữa nguyên liệu

+ Ôn định thành phần protein có trong sữa và làm biến tính sơ bộ các protein sữa đặc biệt là các whey protein, cải thiện thành phần câu trúc gel đông

Sử dụng chế độ nhiệt cần tránh tạo màu cho sản phẩm va dé san pham đạt độ nhớt

thước của các cầu béo tránh hiện tượng tách pha của chất béo trong quá trình lên men, làm chúng phân bố đều hơn, tăng sự đồng nhất cho sản phẩm yaourt Quá trình đồng hóa sẽ ảnh hưởng đến câu trúc micelle của sữa và cải thiện cấu trúc gel của yaourt thành phâm

-Tiến hành: ở áp lực 200-250 bar, nhiệt độ từ 65-70°C

-Mục đích: chuẩn bị cho quá trình lên men

-Tiến hành: giống được thực hiện trong quá trình lên men là 2 loại Lactobacillus bulgaricus va Streptococus thermophilus dưới dang ché pham vi khuẩn

lactic Tién hành hoạt hóa giống, sau đó cấy vào bồn lên men có chứa sữa Có thể

dùng cánh khuấy đề phân bố đều tế bào vi khuẩn lactic vào môi trường sữa

+ Lactobacillus bulgaricus: 1a loai vi khuẩn điển hình phát triển tốt tại nhiệt độ t= 45 - 50C, nó tạo ra được 2,7% lượng axit lactic từ đường

+ Streptococus thermophilus: phat triển mạnh tại nhiệt độ t = 50°C, sinh san tai nhiệt độ t = 37 - 40°C, pH thấp Trong sản xuất ta dùng hỗn hợp cả hai loại trên trong

môi trường có độ pH = 4- 4,5,t= 40— 420C

19

-Tiến hành: Thiết bị dạng hình trụ đứng, đáy hình chỏm cầu, được làm bằng thép không ri và có cánh khuấy Trong suốt quá trình, nhiệt độ luôn được khống chế trong khoáng 42 — 43°C Thời gian tiến hành lên men là 2-3h Giai đoạn lên men kết thúc khi độ chua của sữa đạt 70 — 80°D Chú ý phải thường xuyên kiểm tra nhiệt độ,

3.2.2.3 Đồng hóa:

Mục đích: giảm kích thước các hạt cầu béo, phân bố đều chúng trong sản phẩm, phá vỡ cấu trúc gel của khối đông, giảm độ nhớt, tăng độ đồng nhất của sản phẩm Áp lực đồng hóa 50-200 bar

từ 1-2 thang

3.2.3 Thuyét minh cho day chuyén sản xuất yaourt dạng gel:

3.2.3.1 Cay giéng: tương tự như dây chuyền sản xuất yaourt dang long

3.2.3.2 Phối trộn: tương tự như dây chuyền sản xuất yaourt dạng lỏng 3.2.2.3 Rót hộp: tương tự như đây chuyền sản xuất yaourt dang long

3.2.2.4 Lên men:

-Các bao bì chứa hỗn hợp sữa và giống vi khuẩn lactic được đưa vào phòng lên men

“Nhiệt độ lên men tối ưu là 42-43°C

-Phòng lên men phải được vô trùng không khí và sạch sẽ

-Thời gian lên men kết thúc sau 2,5-3h

-Độ chua yaourt dat 70-80°D

3.2.2.5 Lam lanh:

-Sản phẩm sau khi lên men tiếp tục được đưa vào phòng làm lạnh dé ha nhiệt độ đạt giá trị yêu cầu rồi đi đến kho bảo quản lạnh( 2-4°C ) Thời gian bảo quản có thể kéo dai tir 1-2 thang

PHAN 4: CAN BANG VAT CHAT

4.1 Bồ trí lịch sản xuất

Sữa tươi nguyên liệu được nhập từ nước ngoài về Do nhu cầu sữa rất lớn

nên sẽ được thu mua quanh năm Số lượng sữa được thu mua nhiều hay ít phụ

thuộc vào chất lượng, giá cả nguyên liệu, phụ thuộc vào nhu cầu sản xuất của nhà máy trong tháng và các tháng sắp tới Vì vậy phải thường xuyên tìm kiếm và lựa chọn các nhà cung ứng nguyên liệu cho phù hợp nhằm tìm ra nguồn cung cấp nguyên liệu có chất lượng tốt với giá cả hợp lí

Công nhân trong phân xưởng được nghỉ ngày chủ nhật và các dịp lễ Tết Mỗi ngày công nhân làm việc 2 ca Những tháng cao điểm có thể tăng lên 3 ca

e Bang 4.1: Biéu dé bé tri sản xuất cho từng phân xưởng

Tháng sắn xuất Ca/ngay | Ca/tháng Ca/ngày Ca/tháng

21

s* Dây chuyền sản xuất yaourt dạng lỏng: 8 triệu li/năm

“ Day chuyén san xuat yaourt dang gel: 7 triệu tắn/năm

4.2.1 Số liệu ban đầu:

+ Khối lượng riêng: 1,047 kg/l

> Yaourt dang gel :

0,93 1,608 Trong đó: F: hàm lượng chất béo trong sữa (% khối lượng)

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

W: hàm lượng nước trong sữa (% khối lượng)

Đối với sữa chua dạng lỏng thì:

Tiêu hao nguyên liệu cho từng công đoạn tính bằng % so với công đoạn trước đó

e_ Bảng 4.2: Tiêu hao nguyên liệu ở quy trình sữa chua dạng lỏng

(4) Lượng dịch sữa trước khi vào bồn chở rót:

23

100 100—0,2

11884,2 x =11908,1 (kg/ca)

(3) Lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn đồng hóa lần 2

100 11908,1 x 100 —0,2 =11931,9(kg/ca)

(2) Tổng lượng dịch sữa và dịch đường bố sung trước khi vào công đoạn phối

trộn:

100 11931,9x 100—011 =11943,9(kg/ca) s* Tính lượng đường bố sung và lượng dịch sữa cần phối trộn với nhau:

- Gọi x là lượng dịch sữa cần tìm có tổng hàm lượng chất khô 11,9%

- Gọi y là lượng dịch đường 70% cần bố sung

302,2 x =305,3 (kg/ca) Lượng nước cần pha với đường khô 70 % để được dịch đường 70 %:

431,7 - 305,3 = 126,4(kg/ca)

(1) Lượng dịch sữa trước khi lên men kế cả vi khuẩn giống cho vào:

100

11512,2 x 100-1 =11628,5(kg/ca) s4 Tính khối lượng dịch sữa , khối lượng chất ồn định và khối lượng vi khuẩn

sử dụng cho quá trình lên men: