Ngành công nghệ chế biến sữa bò không những tạo ra được các sản phẩm thực phẩm bổ dưỡng cho sức khỏe con người, nhất là trẻ em, người già và người bệnh mà còn mang lại nguồn lợi lớn về k
Trang 1Trong tất cả các loại thực phẩm thì sữa là thực phẩm có thành phần dinh dưỡng cân đối nhất Sau sữa mẹ, sữa bò có đầy đủ các chất dinh dưỡng như protein, glucid, lipid, chất khoáng, vitamin,…với một tỉ lệ thích hợp, đáp ứng đầy đủ nhu cầu dinh dưỡng của con nguời
Ngày nay, các sản phẩm từ sữa bò rất đa dạng và phong phú Tuy nhiên tùy theo mục đích sử dụng và lợi ích riêng của mỗi sản phẩm mà mức độ tiêu thụ của mỗi sản phẩm khác nhau.Chất lượng cuộc sống ngày càng được nâng cao nên nhu cầu của người tiêu dùng về các sản phẩm dinh dưỡng ngày càng tăng Ngành công nghệ chế biến sữa bò không những tạo ra được các sản phẩm thực phẩm bổ dưỡng cho sức khỏe con người, nhất là trẻ em, người già và người bệnh mà còn mang lại nguồn lợi lớn về kinh tế Do đó, mà ngành công nghiệp chế biến sữa ở Việt Nam không ngừng đầu tư vốn đổi mới trang thiết bị hiện đại và tìm nguồn nguyên liệu chất lượng và ổn định nên ngành công nghiệp chế biến sữa từng bước phát triển trong những năm gần đây
Hiện nay, trong các sản phẩm từ sữa như: sữa thanh trùng, sữa tiệt trùng, sữa đặc và sữa lên men…, thì sữa cô đặc là dòng sản phẩm tiện ích và chiếm tỷ trọng cao trong cơ cấu doanh thu trong nước của các công ty sản xuất sữa Dòng sản phẩm sữa đặc đã có từ rất lâu nhưng ở thị trường Việt Nam thì chỉ mới có sữa đặc có đường còn dòng sản phẩm sữa đặc không đường thì 100% là nhập khẩu Trên thế giới thì sữa đặc không đường rất phổ biến nên sản phẩm này không thật sự là một sản phẩm mới hoàn toàn Những năm gần đây, người tiêu dùng Việt, cụ thể là ở các thành phố bắt đầu nhận thức được sữa đặc có đường thì không tốt cho sức khỏe và dần dần chọn lựa thay thế bằng sữa đặc không đường Như thế không có nghĩa là sữa đặc có đường không phát triển mà chỉ là mang lại thêm một sự lựa chọn cho người tiêu dùng Việt
Trước nhu cầu thực tế đó nên trong đề tài Đồ án môn học chuyên ngành thực phẩm, chúng tôi chọn phương án: “ Thiết kế phân xưởng sản xuất sữa cô đặc không đường từ nguyên liệu sữa bò tươi, năng suất là 3 triệu lít/năm” Chúng tôi xin gửi lời cám ơn đến thầy Lê Văn Việt Mẫn, người đã tận tình hướng dẫn chúng tôi thực hiện đồ án này
Trang 21 MỞ ĐẦU:
1.1 Lập luận kinh tế kĩ thuật:
1.1.1 Xu hướng phát triển của thị trường sữa Việt Nam:
- Hiện nay, Việt Nam là một quốc gia đang phát triển cộng với nền kinh tế ngày ổn định Theo xu hướng phát triển công nghiệp hóa hiện đại hóa cùng với mức thu nhập của người dân ngày càng tăng dẫn đến nhu cầu tiêu dùng của người dân ngày càng cao, đặc biệt là các sản phẩm công nghiệp, trong đó bao gồm các sản phẩm từ sữa, một nguồn bổ sung dinh dưỡng thiết yếu hằng ngày trong cuộc sống
- Theo các cuộc nghiên cứu gần đây thì mức tiêu thụ sữa trên đầu người Việt Nam là 9 lít/người/năm (2009) và tăng dần lên 15 lít/người/năm (2013) Tuy nhiên, mức tiêu thụ này vẫn còn rất thấp so với các nước trong khu vực như Thái Lan là 34 lít/người/năm (2013) và Trung Quốc là 25 lít/người/năm (2013) Dự đoán trong tương lai nhu cầu sữa tại Việt Nam sẽ có xu hướng tăng và tiềm năng thị trường các sản phẩm sữa vẫn còn rất cao
1.1.2 Thực trạng của sản xuất các sản phẩm sữa ở Việt Nam:
- Các dòng sản phẩm từ sữa trên thị trường chưa thật đa dạng Chiếm thị trường lớn nhất là dòng sữa bột, sữa chua, sữa tiệt trùng và sữa đặc có đường
- Gần đây, nhu cầu về các sản phẩm sữa của người tiêu dùng Việt có sự chuyển hướng rõ rệt Cụ thể, là từ rất lâu sữa bột luôn là chọn lựa đầu tiên của các bà mẹ dành cho con mình vì họ luôn nghĩ rằng sữa bột có thể thay thế sữa mẹ và rất tiện dụng, nhưng hiện nay các nghiên cứu đã chứng minh rằng sữa mẹ là tốt nhất cho trẻ em từ khi sinh đến ít nhất 6 tháng đầu và không được thay thế bằng sữa bột Bên cạnh đó, trước đây sản phẩm sữa cô đặc có đường luôn là sự chọn lựa hàng đầu của người tiêu dùng Với giá một hộp 380 gram là 22 ngàn đồng thì quá rẻ để pha 1 ly sữa nóng hay làm một mẻ sữa chua, đúng là quá tiện dụng Nhưng chúng ta phải biết được, một hộp sữa như thế cứ 100gr sữa là có 40% đường saccarose nhưng lại nghèo đạm, vitamin và khoáng chất Đặc biệt là đường saccarose đây là loại đường có năng lượng khá cao và được các chuyên gia dinh dưỡng khuyến cáo “ chỉ dùng tối đa khoảng 20 gram lượng đường trong khẩu phần hằng ngày của mỗi người trưởng thành” Sử dụng quá nhiều sữa đặc có đường dẫn nhiều nguy cơ có hại cho sức khỏe như sâu răng, tăng nguy cơ béo phì và đặc biệt nguy hiểm đối với những người mắc bệnh tiểu đường hay bệnh tim mạch Với ưu tiên các sản phẩm phải vừa bổ dưỡng và có lợi cho sức khỏe thì người tiêu dùng bắt đầu thay thế sữa đặc có đường bằng sữa đặc không đường
Trang 3- Sữa đặc không đường được sử dụng khi uống coffee bởi vì sữa này giúp tăng vị béo mà không làm thay đổi độ ngọt của coffee Ngoài ra, nó còn là một nguyên liệu không thể thiếu khi chế biến các loại bánh kiểu Pháp Và quan trọng là sản phẩm này không có đường saccarose và hàm lượng béo vừa phải rất thích hợp cho trẻ em, người già , người béo phì , người mắc bệnh tim mạch và người bệnh tiểu đường
- Nhưng thị trường sữa Việt vẫn chưa có sản phẩm sữa đặc không đường mà 100% là nhập khẩu từ Châu Âu, cụ thể là sữa đặc không đường Gloria xuất xứ từ Pháp của nhà sản xuất Nestle- Gloria Cho nên nhận thấy việc đầu tư xây dựng một phân xưởng sản xuất sữa đặc không đường là hoàn toàn hợp lí với nhu cầu của thị trường
1.2 Thiết kế sản phẩm:
- Yêu cầu kĩ thuật: nguyên liệu được lấy từ sữa tươi của động vật khỏe mạnh
1.2.1 Tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm:
- Theo tiêu chuẩn của CODEX STAD 281-1971 ta có các chỉ tiêu chất lượng sau:
Bảng 1: Các chỉ tiêu cảm quan của sữa đặc không đường
Bảng 2: Chỉ tiêu hóa lý của sản phẩm
cầu
Hàm lượng đường saccarose, % khối lượng 0%
Bảng 3: Chỉ tiêu vi sinh vật trong sản phẩm
phép
Tổng số vi sinh vật hiếu khí, số khuẩn lạc trong 1 ml sản phẩm 10
Coliforms, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm 10
Salmonella, số vi khuẩn trong 25 ml sản phẩm 0
Staphylococcus aureus, số vi khuẩn trong 25 ml sản phẩm 0
Clostridium perfringens, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm 0
Tên chỉ tiêu Yêu cầu
Màu sắc Màu đặc trưng của sản phẩm
Mùi, vị Mùi, vị đặc trưng của sản phẩm, không có mùi, vị lạ
Trạng thái Dịch thể đồng nhất
Trang 4- Hàm lượng kim loại nặng trong sữa cô đặc không đường theo TCVN 5539:2002 của các sản phẩm từ sữa:
Asen:
Chì:
Cadimi:
Thủy ngân:
1.2.2 Tiêu chuẩn bao bì sản phẩm:
Tên sản phẩm:
Sữa đặc không đường
Quy cách bao bì:
Sản phẩm sữa đặc không đường sử dụng cho mọi đối tượng
Bao bì sản phẩm là nhựa PE vô trùng và được hàn kín bằng1 lớp nhựa mỏng
Khối lượng khoảng 10g/hộp và sử dụng cho 1 lần dùng
Thời gian bảo quản: khoảng 6 tháng và được in rõ trên sản phẩm
Quy cách bảo quàn:
Sản phẩm được đặt trong túi nhựa đảm bảo vệ sinh và đặt túi trong thùng giấy để không
bị va đập làm móp mép sản phẩm
Bào quản sản phẩm ở nơi khô ráo, tránh tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng mặt trời tiếp xúc trực tiếp vào sản phẩm và bảo quản ở nhiệt độ phòng
Hình 1: Sản phẩm sữa đặc không đường
5mg kg/
5mg kg/
1, 0mg kg/
0, 05mg kg/
Trang 51.3 Lựa chọn địa điểm đặt nhà máy:
1.3.1 Vị trí đặt nhà máy:
Thị trường tiêu thụ chủ yếu là trong tỉnh Lâm Đồng, Thành phố Hồ Chí Minh và các tỉnh lân cận: Đồng Nai, Ninh thuận, Bình Thuận, Khánh Hòa Nên chọn vị trí đặt nhà máy tại huyện Đức Trọng, tỉnh Lâm Đồng
Huyện Đức Trọng nằm ở vùng giữa tỉnh Lâm Đồng và các tỉnh miền núi phía nam Tây Nguyên Huyện có diện tích tự nhiên 901,79 km2 chiếm 9.23% diện tích toàn tỉnh Lâm Đồng
- Phía Bắc giáp thành phố Đà Lạt
- Phía Nam giáp huyện Di Linh và tỉnh Bình Thuận
- Phía Đông giáp huyện Đơn Dương
- Phía Tây giáp huyện Lâm Hà
Hình 2:Bản đồ tỉnh Lâm Đồng Như vậy, huyện Đức Trọng được lựa chọn để làm n i ây dựng phân ưởng sản xuất sữa đặc không đường với n ng suất là lít n m
Huyện Đức Trọng được chọn lựa làm n i đặt phân ưởng vì những thuận lợi sau:
Gần nguồn nguyên liệu:
Tỉnh Lâm Đồng không ngừng cải tiến trang thiết bị trong ngành chăn nuôi bò và tăng cường nhập khẩu nuôi các giống bò chất lượng từ Hà Lan vì vậy các nông trại nuôi bò ở đây sữa tươi đạt chất lượng cao, năng suất cao và ổn định khoảng 240 tấn sữa/ngày
Giao thông:
Trang 6Trung tâm huyện cách thành phố Đà Lạt 30km về hướng Nam Nằm ở vị trí đầu mối giao thông đi Đà Lạt - Tp Hồ Chí Minh (theo Quốc lộ 20), Đà Lạt - Buôn Ma Thuột (Quốc lộ 27), Quốc lộ 20 với Quốc lộ 1 ở đoạn Ninh Gia – Bắc Bình (Bình Thuận)
Giao thông nội vùng có đủ khả năng liên kết các huyện trong tỉnh Rất thuận lợi cho việc vận chuyển nguyên liệu về nhà máy và phân phối sản phẩm đến các thị trường tiêu thụ
Nguồn nhân lực:
Tổng dân số huyện Đức Trọng tính đến cuối năm 2012 là 179.252 người Do dó đáp ứng được nhu cầu nguồn lao động cho nhà máy
Điện, nước và bưu chính viễn thông:
Điện sử dụng hệ thống điện lưới quốc gia được quản lý sử dụng bởi Công ty Điện lực Đức Trọng
Nước sạch được cung cấp bởi nhà máy nước thị trấn Liên Nghĩa Hệ thống cấp nước huyện Đức Trọng đã hoàn thiện tương đối tốt: công suất 10.000 m3/ngày-đêm
1.3.2 N ng suất sản phẩm:
Theo những nghiên cứu gần đây thì trong năm 2013 sản lượng các sản phẩm sữa sẽ ngày càng tăng Cụ thể, thị trường sữa nước ước đạt 670.000 tấn, tương đương 18.000 tỉ đồng và dự tính đạt hơn 1.000 tấn, tương đương 34.000 tỉ đồng vào năm 2017 Thị trường sữa bột năm 2013 cũng đạt 70.000 tấn, tương đương 28.000 tỉ đồng và sẽ tăng lên mức 90.000 tấn (tương đương 48.000 tỉ đồng) vào năm 2017 Để góp phần đa dạng hóa các sản phẩm từ sữa cũng như tạo thêm
1 sự lựa chọn cho người tiêu dùng chúng tôi quyết định xây dựng phân xưởng sản xuất sữa đặc không đường Mặc dù sản phẩm này rất phổ biến ở Châu Âu nhưng vẫn còn khá lạ đối với người Việt Nam nên năng suất được dự tính sản xuất là 3 triệu lít/năm
2 NGUYÊN LIỆU:
2.1 Sữa tư i
2.1.1 Nguồn cung cấp:
Nguyên liệu sữa tươi được lấy trực tiếp từ động vật khoẻ mạnh.Nguồn sữa tươi lấy từ giống bò Holstein Friesian (HF) nuôi tại tỉnh Lâm Đồng Những nơi cung cấp nguyên liệu sữa tươi thuộc giống bò HF: Nông trường bò sữa Lâm Đồng Đồng (huyện Đức Trọng, tỉnh Lâm
Đồng), nông trại của các hộ nông dân thuộc tỉnh Lâm Đồng
2.1.2 Chỉ tiêu chất lượng sữa tư i:
Trang 7Các chỉ tiêu chất lượng của sữa tươi nguyên liệu được quy định trong TCVN 7405:2009
- Chỉ tiêu cảm quan:
Màu sắc: từ màu trắng đến màu kem nhạt
Mùi ,vị: mùi, vị đặc trưng của sữa tươi, không có mùi, vị lạ
Trạng thái: dịch thể đồng nhất
- Chỉ tiêu hóa lý:
Hàm lượng chất khô : ≥11.5%
Hàm lượng chất béo: ≥ 3.2%
Tỷ trọng của sữa ở 20oC: ≥1.026 g/ml
- Chỉ tiêu vi sinh:
Tổng vi khuẩn không được vượt quá 100000cfu/ml
Bảng 4: Chất lượng sữa bò
Tổng lượng chất khô không béo (%) 8,5
2.2 AMF (Anhydrous Milk Fat )
- AMF là sản phẩm béo có nguồn gốc từ sữa và các sản phẩm từ sữa, được chế biến bằng cách tách hết nước và chất bơ không béo Được nhập từ New Zealand, Úc và được vào phuy với khối lượng 210kg/phuy và được mua từ Công ty cổ phần thương mại và quốc tế Nam Bảo Hưng
- Vai trò: Cung cấp hàm lượng chất béo cho sữa
- Các chỉ tiêu đối với bơ:
Chỉ tiêu cảm quan:
Màu sắc: màu vàng bơ, không xỉn màu và không có màu lạ
Mùi : thơm đặc trưng của bơ, không chua, không hôi và không có mùi lạ
Trạng thái: dạng paste, đồng nhất
Chỉ tiêu hóa lý:
Độ ẩm: ≤0.2%
Trang 8 Hàm lượng chất béo: ≥99.5%
Hàm lượng acid béo tự do : ≤ 0.3% ( theo acid aleic)
Chỉ số peroxide :≤ 0.1Meq/kg
Điểm nóng chảy: 23-32o
C
2.3 Disodium phosphate:
Là một phụ gia được bổ sung trước quá trình tiệt trùng mục đích tránh hiện tượng kết tủa protein của sữa trong quá trình tiệt trùng Mua từ Công ty cổ phần hóa chất công nghệ mới Việt Nam
Chỉ tiêu chất lượng:
Cảm quan: bột màu trắng, không mùi và háo nước
Đặc tính kĩ thuật:
Độ tan: dễ tan trong nước và không tan trong ethanol
Độ pH: 9-9.6
Độ tinh khiết:
Hàm lượng không được thấp hơn 98% sau khi sấy khô
Hàm lượng F : ≤ 50mg/Kg
Hàm lượng Arsen : ≤ 3mg/Kg
Hàm lượng Chì: 4mg/Kg
2.4 Chất ổn định và chất nhũ hóa:
Chất ổn định: mono và diglyceride của các acid béo (E471) và chất tạo nhũ Carrageenan (E407) dùng cho thực phẩm Hàm lượng 0,1% khối lượng sữa tươi nguyên liệu Mua từ Công ty cổ phần hóa chất công nghệ mới Việt Nam
Bảng 5: Đặc tính kỹ thuật của Carrageenan (E407)
Mô tả
- Trắng đến vàng đến vàng nâu
- Dạng bột thô đến mịn
- Không mùi
3 Độ nhớt (75o
Trang 94 Sulfate (SO4-), % khối lượng khô 15 - 40
6 Chất khô không tan trong acid, % khối lượng, tối đa 1
7 Chất không tan trong acid, % khối lượng, tối đa 2
8 Các dung môi còn lại: ethanol, isopropanol, methanol
(đơn chất hay liên kết), % khối lượng, tối đa 0,1
9
Tiêu chuẩn vi sinh:
+ Salmonella
+ E coli
0
0
Bảng 6:Đặc tính kỹ thuật của mono và diglyceride của các acid béo (E471)
1 Hàm lượng Glycerin monostearate, % khối lượng, không nhỏ hơn 90
Trang 103 THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
3.1 Quy trình công nghệ sản xuất sữa đặc không đường:
Sữa nguyên liệu
Chuẩn hóa
Xử lý nhiệt
Cô đặc
Làm nguội và bổ sung
phụ gia
Tiệt trùng Đồng hóa
Rót sản phẩm
Disodium phosphate
Bao bì PE vô trùng
Sữa cô đặc không ngọt
AMF, chất ổn định và chất nhũ hóa
Xếp vào thùng Vào túi nhựa
In ngày sản xuất
Trang 113.2 Thuyết minh quy trình công nghệ:
3.2.1 Chuẩn hóa:
- Mục đích công nghệ:
o Hoàn thiện sản phẩm: vì quá trình chuẩn hóa sẽ hiệu chỉnh tỷ lệ giữa hàm lượng chất béo
và chất khô khô không béo trong sữa tươi
- Các biến đổi của nguyên liệu:
- Vật lý: thay đổi tỷ trọng và hệ số truyền nhiệt
- Thiết bị:
o Thiết bị phối trộn hình trụ có cánh khuấy và bộ phận gia nhiệt
- Thông số thiết bị:
- Thông số công nghệ:
3.2.2 Xử lý nhiệt:
- Mục dích công nghệ:
o Bảo quản: dưới tác dụng của nhiệt độ sẽ ức chế được nhóm vi sinh vật gây bệnh và vi sinh vật hoại sinh có trong sữa nguyên liệu Ngoài ra nó còn ức chế các enzyme lipase có trong sữa
- Các biến đổi của nguyên liệu:
o Vật lý: tỷ trọng và độ nhớt sẽ thay đổi trong quá trình xử lý nhiệt
o Hóa học: tốc độ phản ứng tăng lên do nhiệt độ tăng ( như phản ứng Maillard, phản ứng oxi hóa khử…)
o Hóa lý: nhiệt độ sẽ là biến tính một phần protein có trong sữa Tùy theo chế độ xử lý nhiệt ( nhiệt độ và thời gian) mà mức độ biến tính của các phân tử protein khác nhau
o Sinh học và hóa sinh: các vi sinh vật và enzyme trong sữa nguyên liệu bị ức chế
- Thiết bị:
o Thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng
- Thông số thiết bị:
- Thông số công nghệ:
3.2.3 Cô đặc
- Mục đích công nghệ:
- Chế biến: quá trình cô đặc chuyển hóa nguyên liệu sữa tươi thành sữa cô đặc
- Khai thác: cô đặc tách nước làm tăng giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm
