Yêu cầu chung về nguyên liệu - Nguyên liệu dùng để sản xuất sữa đặc có đờng và sữa chua uống là: nớc, sữa bột gầy, đờng, dầu bơ, chất ổn định, men giống.. Sơ đồ qui trình công nghệ chế b
Trang 1I Phần mở đầu
- Đứng về phơng diên thực phẩm không có sản phẩm nào lại có đợc sự kết hợp hài hoà các thành phần nh trong sữa Trong sữa có đầy đủ các chất dinh dỡng cần thiết và dễ hấp thụ bởi cơ thể, ngoài các thành phần chính là protein, gluxit, lipit sữa còn chứa đầy đủ các vitamin, muối khoáng và các nguyên tố vi lợng… vì thế sữa là thực phẩm có giá trị dinh dỡng cao, dễ tiêu hoá cho nên sữa rất cần thiết đối với mọi ngời đặc biệt là đối với trẻ em, ngời già và ngời bệnh
- Hiện nay và trong tơng lai nghành công nghiệp sữa trên thế giới cũng nh ở Việt Nam
đang rất phát triển Theo khảo sát ở Việt Nam dân số hàng năm tốc độ tăng dân số là khoảng 2%, tốc độ tăng trởng kinh tế bình quân của nớc ta đạt từ 6 – 8%/năm, thu nhập của ngời dân sẽ tăng hơn do đó các sản phẩm sữa có tính chất bổ dỡng, tiện lợi trong sử dụng sẽ phát triển trong những năm tới
- Trong các sản phẩm sữa thì sữa chua nói chung là một trong những mặt hàng đợc ngời tiêu dùng yêu thích nhất Các mặt hàng từ sữa chua có nhiều loại nh sữa chua yoghurt, kefir…Sữa chua là sản phẩm vừa giàu chất dinh dỡng, dễ tiêu hoá và có hơng vị thơm ngon đặc biệt
II Phần 2 Yêu cầu chung về nguyên liệu
- Nguyên liệu dùng để sản xuất sữa đặc có đờng và sữa chua uống là: nớc, sữa bột gầy,
đờng, dầu bơ, chất ổn định, men giống Các nguyên liệu này trớc khi đa vào sản xuất phải
Trang 2đợc kiểm tra các chỉ tiêu theo đặc tính của từng loại Sau khi kiểm tra đạt chất lợng thì mới
đa vào sản xuất Nguyên liệu đầu vào ảnh hởng rất lớn đến chất lợng sản phẩm sau này cho nên chúng đợc kiểm tra rất chặt chẽ
1, Tiêu chuẩn sữa bột gầy ( SMP )
1 Chỉ tiêu
cảm quan
Trạng thái Bột mịn, tơi, không vón cục
2 Chỉ tiêu hoá lý (%)
pH trong sữa hoàn nguyên 6,6 - 6,7
Aflatoxin (àg/kg) ≤ 0,5
4 Chỉ tiêu VSV (/g)
Nấm men và nấm mốc < 10
5 Chỉ tiêu
kim loại nặng
6 Quy cách đóng gói 25kg/bao Bao bì 2 lớp: giấy - PE
7 Date Hạn sử dụng Còn ít nhất 18 tháng tại thời điểm nhập
2 Tiêu chuẩn về dầu bơ ( AMF )
1 Chỉ tiêu cảm quan Màu Vàng sáng
Mùi Mùi thơm đặc trng của bơ sữa, không
có mùi lạ
Trang 3Trạng thái Dạng sệt ở nhiệt độ thờng
4 Chỉ tiêu hoá lý Hàm lợng chất béo ≥ 99,5 %
Chỉ số peroxit ( * ) ≤ 0,3 meq O 2 /kg
6 Chỉ tiêu vi sinh (/g) VSV tổng sốS aureus (*) ≤ 50.0000
8 Chỉ tiêu
kim loại nặng
Chì - Pb ( * ) ≤0,1 mg/kg Asen - As ( * ) ≤ 0,1 mg/kg
10 Quy cách đóng gói 210 kg/thùng kim loại
11 Date HSD Còn ít nhất 18 tháng tại thời điểm nhập
3 Tiêu chuẩn về đờng
1 Chỉ tiêu
cảm quan
Trạng thái Tinh thể đồng đều không vón cụcmàu trắng
2 Chỉ tiêu hóa lý (%) Hàm lợng đờng Saccharose ( * ) ≥ 99,9
Hàm lợng tro ( * ) ≤ 0,03
Trang 4Hàm lợng ẩm ≤ 0,05
Hàm lợng SO 2
3 Chỉ tiêu vi sinh Nấm men, nấm mốc ≤ 10/10g
Clostridium perfringen ( * ) 0/g
4 Chỉ tiêu
kim loại nặng ( * ) Chì - Pb ≤ 5ppm
5 Quy cách đóng gói 50kg/baoBao bì gồm 2 lớp : PP và PE
4 Tiêu chuẩn về men
1 Chủng VSV (*) - Streptococcus thermophilus
- Lactobacillus delbruckii subsp Bulgaricus
2 Liều lợng sử dụng (*) 20 u/ 100lít
3 Quy cách đóng gói 500 u/túi
Bao bì 3 lớp: PE - Al - PET
5 Tiêu chuẩn về phụ gia
1 Chỉ tiêu cảm quan Trạng thái Bột mịn không vón cục
3 Chỉ tiêu hoá lý
pH (của dung dịch 1% ) 6,4 - 7,2
Tỷ trọng ( * ) 0,9 - 1,5 g/cm 3
Trang 56 ChØ tiªu kim lo¹i nÆng (*) As < 4,0 (mg/kg)
7 ChØ tiªu vi sinh vËt (/g) Tæng sè VSV < 1000
NÊm men, nÊm mèc < 100
Bao b× gåm 2 líp: giÊy - PE
10 Date Cßn Ýt nhÊt 9 th¸ng t¹i thêi®iÓm nhËp
6 Tiªu chuÈn vÒ níc s¶n xuÊt
- C¶m quan : + Mµu s¾c: Kh«ng mµu + Mïi vÞ: Kh«ng
- ChØ tiªu ho¸ lý:
pH: 7 - 8,5
- §é cøng: ≤ 70 mg/l
- Hµm lîng Clo d ≤ 0,3 mg/l
- Hµm lîng s¾t tæng sè ≤ 0,1 mg/l
- Ammonia ≤ 0,5 mg/l
- Mangan ≤ 0,005 mg/l
- Nitrat ≤ 30 mg/l
- Nitrit ≤ 0,02 mg/l
- Sunfat ≤ 100 mg/l
- Axit cacbonic ¨n mßn: kh«ng cã
- Tæng lîng s¾t hoµ tan ≤ 500 mg/l
- Hµm lîng kim lo¹i nÆng:
Ca ≤ 20 mg/l
Cd ≤ 0,003 mg/l
Pb ≤ 0,01 mg/l
Hg ≤ 0,001 mg/l
- ChØ tiªu VSV:
Trang 6Tổng số vi khuẩn hiếu khí ≤ 1000CFU/ml Coliform ≤ 0/100 ml
II Thuyết minh qui trình công nghệ
II.1 Sơ đồ qui trình công nghệ chế biến sữa đặc có đờng công suất 300.000
hộp/ngày từ nguyên liệu sữa bột.
1 Sơ đồ qui trình công nghệ
Nguyên liệu Phối trộn-Tiêu chuẩn hoá
Lọc 1 Gia nhiêt- Đồng hoá
Thanh trùng-Làm nguội
Cô đặc Làm lạnh-Kết tinh Rót hộp Bảo quản Thành phẩm
Bổ sung mầm kết tinh
Lon sắt tây
Trang 72 Thuyết minh qui trình công nghệ
- Nguyên liệu ban đầu dùng để chế biến sữa đặc có đờng là: nớc, sữa bột gầy, đờng, và bơ đợc
đi phối trộn theo công thức phối chế, sau đó tiêu chuẩn hoá nhằm đạt đợc dịch sữa có độ khô là 71%
- Hỗn hợp dịch sữa sau đó đợc qua lọc nhằm loại bỏ các tạp vật có trong nguyên liệu, sau đó
đ-ợc gia nhiệt lên nhiệt độ 60 – 650C và đợc đồng hoá ở áp suất P = 150 bar với mục đích là phá
vỡ cấu trúc của hạt cầu mỡ, làm cho hạt cầu mỡ có kích thớc nhỏ, phân bố đều trong dịch sữa, tránh hiện tợng tách béo sau này ( những hạt cầu béo nổi lên trên bề mặt trong quá trình bảo quản ), sau đó dịch sữa tiếp tục đợc gia nhiệt đến nhiệt độ thanh trùng ở 950C trong thời gian 300 giây nhằm mục đích tiêu diệt vi sinh vật, các enzim tránh h hỏng cho sữa, đồng thời còn để ổn
định các hợp phần của protein, sau khi thanh trùng xong dịch sữa đợc làm lạnh xuống nhiệt độ
480C bằng nớc thờng sau đó đợc chứa vào bồn trung gian
- Cô đặc: dịch sữa sau đó đợc bơm sang thiết bị cô đặc – làm lạnh bốc hơi nhanh, thiết bị bao gồm tháp cô đặc chân không 3 tầng và tháp ngng tụ Dịch sữa vào tháp theo phơng tiếp tuyến
để tăng bề mặt bốc hơi Trong buồng bốc hơi, dới tác dụng của áp suất chân không một phần
n-ớc tự do bị tách ra khỏi dung dịch sữa kèm theo thu nhiệt, làm cho nhiệt độ chất khô của dung dịch tăng trong khi nhiệt độ của nó giảm Dịch sữa chảy thành màng mỏng xuống tầng thứ 2 của tháp cô, ở đây do sự chênh lệch áp suất dịch sữa tiếp tục tách nớc và giảm nhiệt độ, cuối tầng 2 thì nhiệt độ sôi của dịch sữa chỉ còn 28 – 300C Khi đó tiến hành bổ sung mầm kết tinh lactoza vào và đợc trộn đều với toàn bộ dịch sữa trớc khi chảy xuống tầng cô cuối cùng ở tầng cô dới cùng có nhiệt độ từ 20 – 220C
- Rót hộp – Ghép mí: Quá trình rót hộp đợc tiến hành trong điều kiện vô trùng, sữa đợc rót vào các hộp sắt tây,các hộp này trớc khi rót đã đợc tiệt trùng,sau đó đợc ghép mí ( các nắp hộp này cũng đợc tiệt trùng trớc khi tiến hành ghép mí )
II.2 Sơ đồ qui trình công nghệ chế biến sữa chua uống công suất 30.000 lit/ngày từ
nguyên liệu sữa bột.
1 Sơ đồ qui trình công nghệ
Dịch sữa
Phối trộn
Trang 8Dịch đờng
2 Thuyết minh qui trình công nghệ
- Phối trộn dịch sữa lên men: Nguyên liệu ban đầu để sản xuất dịch sữa chua bao gồm sữa bột gầy, dầu bơ, nớc đợc đa đi phối trộn theo công thức phối chế nhằm đạt đợc dịc sữa đi lên men có 13 – 15% chất khô
- Lọc - đồng hoá- thanh trùng – lên men: Hỗn hợp dịch sữa sau khi đợc phối trộn đợc bơm qua bộ lọc để loại bỏ tạp chất, sau đó đợc gia nhiệt lên nhiệt độ 65 – 700C để tiến hành
đồng hoá với áp suất đồng hoá là 200 bar, sau đó đợc thanh trùng ở nhiệt độ 950C trong thời gian 300 giây, sau đó dịch sữa đợc làm lạnh về nhiệt độ 43 – 450C và đa vào các bồn
ủ để lên men Tại các bồn ủ lên men sau khi thanh trùng dịch sữa vào bồn thì tiến hành
Đ.hoá - Thanh trùng Làm lạnh Lên men
Phối trộn Tiêu chuẩn hoá
Đồng hoá- Tiệt trùng
Chứa vô trùng
Rót hộp
Bao gói
Làm lạnh Làm lạnh
Đ.hoá - Thanh trùng
Lọc
Lọc
Phối trộn
1.1
Hơng, màu
Trang 9cho men giống dới dạng bột men khô, chủng men giống sử dụng kết hợp 2 chủng men giống lactobacillus bulgaricus và streptococcus thermophilus Nhiệt độ lên men giữ ở trong khoảng 43 – 450C đến khi pH xuống 4,0 thì thu đợc sữa chua đặc chuẩn bị cho quá trình phối trộn với dịch đờng
- Phối trộn dịch đờng: dịch đờng bao gồm đờng, nớc, chất ổn định đợc phối trộn theo công thức phối chế Dịch đờng sau khi phối trộn đợc bơm qua bộ lọc vào máy thanh trùng
và đợc thanh trùng ở nhiệt độ 900C trong thời gian 15 giây sau đó đợc làm lạnh xuống nhiệt độ < 150C và chứa vào bồn chứa đệm chờ phối trộn cùng dịch lên men
- Phối trộn dịch lên men vào dịch đờng: dịch sữa lên men ở bồn ủ khoảng 6 giờ thì đạt pH
= 4,0, sau đó tiến hành khuấy hoà tan dịch sữa lên men và tiến hành bơm làm lạnh dịch lên men sang bồn chứa đệm đã có sẵn dịch đờng Tại đây dịch đờng và dịch sữa lên men đợc khuấy trộn, hoà tan đồng nhất vào nhau tạo thành bán thành phẩm sữa chua uống
- Tiêu chuẩn hoá: bán thành phẩm sữa chua uống đợc tiêu chuẩn hoá về hàm lợng chất khô và chất béo theo tiêu chuẩn yêu cầu, sau đó bổ xung hơng và màu
- Đồng hoá - Tiệt trùng: Dịch sữa đợc gía nhiệt lên đến nhiệt độ 70 - 80oC và đợc đồng hoá ở áp suất 200 bar, sau đó tiếp tục đợc gia nhiệt đến nhiệt độ tiệt trùng 1100C, thời gian lu nhiệt ở 1100C là 10 giây, sau đó dịch sữa đợc làm lạnh xuống nhiệt độ 20 - 300C
và đợc chứa vào bồn chứa vô trùng
- Rót hộp: sữa từ bồn chứa vô trùng đợc cấp tới các máy rót, tại các máy rót sữa đợc rót vào bao bì đã đợc tiệt trùng sau đấy đợc hàn kín và đợc tạo thành hộp sản phẩm Giấy bao bì dùng để chứa sản phẩm là bao bì vô trùng, đợc thiết kế thành 6 lớp với các tính năng nh: chống ẩm từ bên ngoài, tạo độ bền cứng, ngăn oxygen, mùi và hàn kín sản phẩm
- Bao gói - xếp pallet- lu kho: sản phẩm từ máy rót ra đợc xếp 4 hộp hoặc 6 hộp tạo thành
1 block ( mỗi một block này có thể đợc xếp bằng máy hoặc thủ công ) và xếp vào thùng theo qui cách 48 hộp/thùng ( tơng đơng với 12 block, hoặc 8 block ), sau đó các thùng sản phẩm này đợc xếp lên pallet ( có thể xếp mỗi một pallet là 60, 80, 90 hoặc 100 thùng tuỳ thuộc vào loại bao bì, thể tích hộp để tránh trong quá trình bảo quản ở kho gây méo,
Trang 10móp, thùng sản phẩm, ảnh hởng đến chất lợng của sản phẩm), sau đó các pallet thành phẩm đợc nhập lu kho trong một thời gian nhất định để kiểm tra chất lợng trớc khi đợc bán
ra thị trờng
III.Tính sản phẩm
1 Tính sản phẩm sữa đặc có đờng
- Trọng lợng tịnh của hộp thành phẩm là 397g = 0,397kg
- Tính sản xuất trong 2 ca
- Năng suất + 150.000 hộp/ca
+ 300.000 hộp/ngày
+ 90.000.000 hộp/tháng
+ 108.000.000 hộp/năm
- Lợng thành phẩm sản xuất trong 1 ca là:
150.000 hộp/ca = 150.000 ì 0,397 = 59.550 kg/ca
- Khối lợng các thành phần trong một ca sản xuất là ( giả sử tổn hao trong quá trình sản xuất là 1,5% )
Trang 1159.550 ì ( 100/98,5 ) = 60.457 kg/ca
Trong đó:
+ Lợng sữa bột gầy là 21% là: 60.457 ì 0,21 = 12.696 kg/ca
+ Lợng đờng là 44% là: 60.457 ì 0,44 = 26.601,1 kg/ca
+ Lợng dầu bơ là 9% là: 60.457 ì 0,09 = 5.441,1 kg/ca
+ Lợng nớc là 26% là: 60.457 ì 0,26 = 15.718,8 kg/ca
- Tổng lợng chất khô thực tế đa và sản xuất trong một ca là:
( 12.696 + 26.601,1 + 5.441,1 ) = 44.738,21 kg/ca
- Lợng hỗn hợp sau phối trộn có độ khô là 71%:
44.738,21 ì ( 100/71 ) = 63.011 kg/ca
- Lợng nớc trong hỗn hợp dịch sữa là:
63.011 ì 29% = 18.273 kg/ca
- Lợng nguyên liệu cần cung cấp cho một ca là:
+ Đờng có độ ẩm 0,1% là: 26.601,1 ì ( 100/99,9 ) = 26.628 kg/ca
+ Sữa bột gầy có độ ẩm 4% là: 12.696 ì ( 100/96 ) = 13.225 kg/ca
+ Dầu bơ có độ ẩm 0,1% là: 5.441,1 ì ( 100/99,9 ) = 5.446,5 kg/ca
- Tổng lợng nguyên liệu thực tế đa vào ca sản xuất là:
( 26.628 + 13.225 + 5.446,5 ) = 45.329,5 kg/ca
- Khối lợng dịch sữa sau phối trộn có độ khô 71% là:
( 45.329,5 + 18.273 ) = 63.602,5 kg/ca
- Lợng nớc mất đi trong quá trình cô đặc là:
(18.273 - 15.718,8 ) = 2.554 kg/ca
- Lợng hỗn hợp dịch sữa sau khi cô đặc có khối lợng là:
( 63.602,5 - 2.554 ) = 61.048 kg/ca
- Lợng lactoza chiếm 0,02% dịch sữa sau cô đặc có khối lợng là:
61.048 ì 0,002% = 12,2 kg/ca
Trang 12Bảng phân phối nguyên liệu dùng trong sản xuất sữa đặc có đ ờng
Thành phần Hàm lợng(% ) Lợng sử dụng(kg/ca) Lợng sử dụng (kg/ngày) Lợng sử dụng (kg/năm)
2 Tính sản phẩm sữa chua uống 36.000 lít/ngày
- Sữa chua uống tỷ trọng từ 1,07 - 1,08 Lấy tỷ trọng là 1,07g/ml
- Tính sản xuất trong 2 ca
- Năng suất
+18.000 lit/ca + 36.000 lit/ngày + 1.080.000 lit/tháng
+ 12.960.000 lit/năm
- Năng suất 18.000 lit/ca = 18.000 ì 1.07 = 19.260 kg/ca
- Giả sử hao hụt trong các công đoạn chế biến là: 0,5%
+ Khối lợng các thành phần đa vào sản xuất: 19.260 ì ( 100/99,5 ) = 19.357 kg/ca
- Lợng nguyên liệu cần để sản xuất trong 1 ca là:
Trang 13+ Sữa bột gầy là 10%: 19.357 ì 10% = 1.935,7 kg/ca + Lợng dầu bơ là 2,5%: 19.357 ì 2,5% = 484 kg/ca + Lợng đờng là 12%: 19.357 ì 12% =2.323 kg/ca + Lợng nớc là 74,8%: 19.357 ì 74,8% = 14.479 kg/ca + Men sử dụng là men đóng gói cần 06 gói/ca ( mỗi gói 200 IU ) + Chất ổn định là 0,7% là: 19.357 ì 0,7% = 135,5 kg/ca
- Lợng nguyên liệu thực tế cần cung cấp trong một ca là:
+ Sữa bột gầy có độ ẩm 4% là: 1.935,7 ì ( 100/96 ) = 2.016 kg/ca + Đờng có độ ẩm 0,1% là: 2.323 ì ( 100/99,9 ) =2.325,3 kg/ca + Dầu bơ có độ ẩm 0,1% là: 484 ì ( 100/99,9 ) = 484,5 kg/ca
- Khối lợng của dịch sữa sau phối trộn là:
( 2.016 + 2.325,3 + 484,5 + 135,5 + 14.479 ) = 19.440 kg/ca
Bảng phân phối nguyên liệu dùng trong sản xuất sữa chua uống
Thành phần Hàm lợng(% ) Lợng sử dụng(kg/ca) Lợng sử dụng (kg/ngày) Lợng sử dụng (kg/năm)
- Quá trình rót hộp sử dụng bao bì 110 ml/hộp → số hôp bao bì cần sử dụng trong một ca sản xuất là:
18000/0,11 = 163.637 hộp/ca
- Số hộp sử dụng trong một ngày là:
163.637 ì 2 = 327.274 hộp/ngày
- Số hộp cần dùng trong 1 năm sản xuất với hao phí bao bì = 1,5% là:
Trang 14( 327.637 ì 30 ì 12 ì ( 100/98,5 ) = 119.612.833 hộp/năm
- Xếp thùng cattong theo qui cách 48 hộp/thùng
- Số thùng cattong dùng trong một ca là
327.274/48 = 6.819 thùng
- Số thùng cattong dùng trong một ngày là:
6.819 ì 2 = 13.638 thùng/ca
- Số thùng cattong dùng trong một năm là với hao phí là 1% là:
( 13.638 ì 30 ì 12 ì ( 100/99 ) = 4.959.273 thùng
IV Tính chọn thiết bị
1 Chọn dây chuyền thiết bị chế biến sữa đặc có đ ờng
1.1 Thiết bị phối trộn:
- Bộ phối trộn Tetra Almix 10: Dùng để trộn các sản phẩm từ sữa nh sữa hoàn nguyên, sữa đậu nành
- Công suất: 12.000 lít/giờ → chọn một thiết bị
- Tất cả các cơ phận tiếp xúc với sản phẩm đợc làm bằng thép không gỉ AISI 304
- Chiều cao: 1400 mm
- Chiều dàI: 1480 mm
- Chiều rộng: 900 mm
- Nguồn đIện cung cấp: 18,5 kW, đIện 3 pha ì 380 V; 50 Hz
- Nớc sản xuất: Thụy ĐIển
1.2 Bồn phối trộn
- Bồn chứa có bảo ôn 8.000 lít: dùng để phối trộn các sản phẩm sữa nguyên kem, sữa hoàn nguyên và nớc hoa quả → chọn hai thiết bị
- Mô-tơ: 0,55 kW
- ĐIện thế: 3 pha ì 380 V; 50 Hz
- Bộ khuấy: tốc độ khoảng 48 vòng/phút tại 50Hz
- Nớc sản xuất Indonesia
Trang 151.3 Hệ thống hâm nớc nóng cho chế biến
- Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm: để hâm nớc nóng chế biến bằng hơI
- Công suất: 12.000lít/giờ → chọn một thiết bị
- Tiêu thụ năng lợng: hơI nớc 3 bar
- áp suất làm việc tối đa: 6 bar
- Kích thớc tổng quát: 820 ì 510 ì 1170 mm
- Chiều dày của tấm: 0,5 mm
- Nớc sản xuất: Indonesia
1.4 Bộ lọc Duplex: Loại bỏ các phần tử thô và các chất bẩn từ sản phẩm trớc khi sản
phẩm đI vào bộ làm lạnh và sang bồn chứa đệm
- Tất cả các cơ phận ớt bằng thép không gỉ chịu axít
- Các cơ phận khác bằng thép không gỉ
- Đánh bang bề mặt gần nh sáng bang
- 4 van bớm đIều khiển bằng tay loại LKB
- 1 đồng hồ đo áp suất phù hợp cho chế biến thực phẩm
1.5 Máy thanh trùng đồng hoá
- Hệ thống thanh trùng Tetra Therm Lacta B là hệ thống thanh trùng đợc thiết kế công suất 6.000 lít/giờ → chọn 2 thiết bị
- ĐIều khiển nhiệt độ thanh trùng tự động
- Tự động đổi chiều dòng chảy khi nhệt độ không đạt
- Bồn cân bằng với phao nổi và nắp đậy Thể tích của bồn cân bằng là 100 lít
- Bơm ly tâm để nạp sản phẩm, loại LKH
- Bộ đIều khiển lu lợng bằng cơ khí
- Hệ thống đợc thiết kế để có thể làm vệ sinh tại chỗ
Máy đồng hoá loại Tetra Alex 20
- ứng dụng: máy đồng hoá cho các sản phẩm sữa
- áp xuất đông hoá tối đa 200 bar, 2 giai đoạn
- Công suất : 6000 l/h
