Sữa và các sản phẩm từ sữa

Sự cần thiết của việc xây dựng nhà máy sữa Sữa và các sản phẩm từ sữa là thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, trong khi đó nhu cầu sử dụng hàng ngày của con người cũng tương đối lớn, khô

CHƯƠNG 1

LẬP LUẬN KINH TẾ, KỸ THUẬT1.1 Sự cần thiết của việc xây dựng nhà máy sữa

Sữa và các sản phẩm từ sữa là thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, trong khi

đó nhu cầu sử dụng hàng ngày của con người cũng tương đối lớn, không những gia tăng cả về số lượng chất lượng mà còn đòi hỏi an toàn vệ sinh thực phẩm Việc xây dựng nhà máy chế biến sữa sẽ đáp ứng được phần nào nhu cầu của người tiêu dùng trong nước, giải quyết việc làm cho người lao động đồng thời hướng đến xuất khẩu Nhà máy sữa được xây dựng đảm bảo các yêu cầu sau:

 Vị trí đặt nhà máy: gần nguồn nguyên liệu, thị trường tiêu thụ sản phẩm

 Giao thông vận tải thuận lợi

 Việc cung cấp điện và nhiên liệu dễ dàng

 Cấp thoát nước thuận lợi

 Nguồn nhân lực dồi dào

1.2 Vị trí đặt nhà máy

Từ những nguyên tắc trên, sau quá trình nghiên cứu tôi chọn địa điểm xây dựng nhà máy chế biến sữa tại Khu Công Nghiệp Hòa khánh-thành phố Đà Nẵng Lý do Đà Nẵng là một thành phố lớn tiêu thụ sữa bậc nhất miền Trung và là cầu nối giữa hai miền Nam Bắc Hơn nữa, chính quyền thành phố đang có những chính sách ưu đãi rất thiết thực cho các nhà đầu tư cả về giá đất và các điều kiện khác Nhà máy xây dựng tại đây sẽ được hưởng các điều kiện thuận lợi như: giao thông vận tải, cấp thoát nước, năng lượng và nguồn nhân lực

1.3 Đặc điểm khí hậu [XII]

Đà Nẵng nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa điển hình, nhiệt độ cao và ít biến động Khí hậu Đà Nẵng là nơi chuyển tiếp đan xen giữa khí hậu miền Bắc và miền Nam, với tính trội là khí hậu nhiệt đới điển hình ở phía Nam Mỗi năm có 2 mùa

rõ rệt: mùa mưa kéo dài từ tháng 8 đến tháng 12 và mùa khô từ tháng 1 đến tháng 7, thỉnh thoảng có những đợt rét mùa đông nhưng không đậm và không kéo dài Nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng 25,9 °C; cao nhất vào các tháng 6, 7, 8, trung bình 28-

30 °C; thấp nhất vào các tháng 12, 1, 2, trung bình 18-23 °C Riêng vùng rừng núi Bà

Nà ở độ cao gần 1.500 m, nhiệt độ trung bình khoảng 20 °C Độ ẩm không khí trung bình là 83,4%; cao nhất vào các tháng 10, 11, trung bình 85,67-87,67%; thấp nhất vào các tháng 6, 7, trung bình 76,67-77,33% Lượng mưa trung bình hàng năm là 2.504,57 mm; lượng mưa cao nhất vào các tháng 10, 11, trung bình 550-1.000 mm/tháng; thấp

nhất vào các tháng 1, 2, 3, 4, trung bình 23-40 mm/tháng Hướng gió chủ yếu là Đông

Nam

1.4 Giao thông vận tải [XII]

Đà Nẵng nằm ở trung độ của Việt Nam, trên trục giao thông huyết mạch Bắc - Nam về cả đường bộ, đường sắt, đường biển và đường hàng không, là cửa ngõ giao thông quan trọng của cả miền Trung và Tây Nguyên Thành phố còn là điểm cuối trên Hành lang kinh tế Đông - Tây đi qua các nước Myanma, Thái Lan, Lào, Việt Nam.Tuyến đường sắt huyết mạch Bắc - Nam chạy dọc thành phố với tổng chiều dài khoảng 30 km Trên địa bàn thành phố hiện nay có 5 ga: ga Đà Nẵng, ga Thanh Khê,

ga Kim Liên, ga Hải Vân Nam và ga Hòa Châu Ga Đà Nẵng là một trong những ga trọng yếu trên tuyến đường sắt Bắc - Nam

Hệ thống quốc lộ: Thành phố Đà Nẵng kết nối với các địa phương trong nước thông qua 2 đường quốc lộ:

+ Quốc lộ 1A: Tuyến đường bộ huyết mạch Bắc - Nam của Việt Nam đi qua

thành phố ở km 929

+ Quốc lộ 14B: Bắt đầu từ cảng Tiên Sa, tuyến quốc lộ này nối Đà Nẵng với các

tỉnh miền Nam Trung Bộ và Tây Nguyên Việt Nam

Ngoài ra, với việc đưa vào sử dụng hầm đường bộ Hải Vân xuyên qua núi nối liền thành phố Huế, giao thông trên quốc lộ 1A trở nên thuận tiện hơn bao giờ hết, thời gian lưu thông được rút ngắn, tiết kiệm chi phí đi lại và vận chuyển

Trước năm 1975, sân bay quốc tế Đà Nẵng là một trong những sân bay nhộn nhịp nhất thế giới và hiện là một trong ba sân bay quốc tế lớn nhất Việt Nam (sau Nội Bài

và Tân Sơn Nhất), sân bay này được tổ chức hàng không quốc tế xác định là điểm trung chuyển của đường bay Đông - Tây Đường hàng không Đà Nẵng có thể nối trực tiếp với Singapore, Bangkok, Seoul, Taipei là một điều rất thuận lợi trong giao lưu quốc tế Sân bay quốc tế Đà Nẵng đang được đầu tư nâng cấp với tổng vốn 84 triệu USD, đến năm 2012 sẽ đạt công suất đón 4 triệu lượt khách/năm Hiện nay, bên cạnh

các đường bay nội địa đến các thành phố lớn của Việt Nam, sân bay này chỉ còn một

số ít các đường bay quốc tế Tuy nhiên, sân bay quốc tế Đà Nẵng hiện vẫn là cảng hàng không quan trọng nhất cho cả miền Trung và Tây Nguyên

Giao thông đường biển: với một vị trí đặc biệt thuận lợi về giao thông đường biển, Đà Nẵng chỉ cách cảng Hải Phòng 310 hải lý, cảng Sài Gòn 520 hải lý, cảng Macao 480 hải lý, cảng Hồng Kông 550 hải lý, cảng Manila 720 hải lý, cảng Malaysia

720 hải lý, cảng Singapore 960 hải lý, cảng Đài Loan 1.030 hải lý, cảng Thái Lan 1060 hải lý nên rất thuận tiện cho việc đi lại, vận chuyển Chỉ cần khoảng 2 ngày đêm là các loại hàng hóa từ các nước trong khu vực như Phillipin, Malaysia, Singapore, Thái Lan đã có thể đến Đà Nẵng và ngược lại

Là thương cảng lớn thứ 3 của Việt Nam, cảng Đà Nẵng có độ sâu trung bình từ 15-20 m, có khả năng tiếp nhận các tàu lớn có trọng tải đến 28.000 tấn và có chiều dài trên 220 m Vịnh Đà Nẵng rộng và kín gió, là nơi neo đậu thuyền rất an toàn trong mùa mưa bão Vào những năm đầu thế kỷ 21, khi cảng Liên Chiểu với công suất 20 triệu tấn/năm được xây dựng xong thì hệ thống cảng Đà Nẵng được nối liền với cảng

Kỳ Hà, Dung Quất ở phía Nam sẽ trở thành một cụm cảng liên hoàn lớn nhất nước, giữ vị trí quan trọng trên tuyến hàng hải Đông Nam Á và Đông Bắc Á Hiện Đà Nẵng

1.6 Nguồn nguyên liệu

Nhà máy sản xuất đi từ nguyên liệu sữa bột nguyên cream nên nguồn nguyên liệu là nhập ngoại, vì hiện nay ở nước ta chưa có nhà máy sản xuất sữa bột Đà Nẵng

có cảng biển nên nguyên liệu được chuyển đến bằng đường biển Và hi vọng trong tương lai không xa nguyên liệu sữa bột của chúng ta sẽ không phải nhập ngoại

1.7 Năng lượng, nhiên liệu

Nhà máy sử dụng mạng lưới điện cùng với mạng lưới điện của khu công nghiệp với điện áp 220/380V Để đề phòng mất điện, nhà máy sử dụng thêm máy phát điện dự phòng Nhiên liệu chủ yếu là dầu FO dùng đốt nóng lò hơi riêng của nhà máy, dầu bôi trơn, xăng…nhiên liệu được nhập từ các nơi và được chứa trong kho dự trữ nhiên liệu

để đảm bảo cho hoạt động sản xuất của nhà máy

1.8 Nguồn nhân lực

Thành phố Đà Nẵng là một thành phố đông dân cư, tập trung nhiều trường đại học, cao đẳng và trung học chuyên nghiệp, cũng như thành phố Hồ Chí Minh và Hà Nội thì Đà Nẵng cũng thu hút được người dân ở các địa phương khác đến tìm cơ hội việc làm Vì thế đây có nguồn lao động dồi dào Ngoài ra nhà máy còn có chính sách thu hút nhân tài và những người có kinh nghiệm

hoạt các enzyme, đặc biệt là nhóm bền nhiệt lipase Than trùng được thực hiện ở

80÷85oC trong vài giây Cô đặc bằng thiết bị cô đặc nhiều cấp dạng màng rơi để tách bớt lượng nước ra khỏi sữa để tiết kiệm chi phí năng lượng cho quá trình sấy sữa tiếp theo Sử dụng phương pháp cô đặc chân không, nhiệt độ của quá trình không quá

76oC Do hàm lượng chất béo trong sữa sau cô đặc khá cao nên thực hiện quá trình đồng hóa để giảm kích thước hạt béo và phân bố đều chúng trong sữa Sử dụng thiết bị đồng hóa 2 cấp, áp lực cho mỗi cấp lần lượt là 200bar và 50bar Sau đó đem đi sấy, thường sử dụng phương pháp sấy phun, đưa qua hệ thống rây rồi vào thiết bị đóng gói

Ta có sữa bột nguyên cream

2.1.1 Nguyên liệu sản xuất sữa chua uống hương dâu

Sữa nguyên liệu dùng để sản xuất sữa chua phải có chất lượng tốt:

- Tổng số tế bào vi sinh vật càng thấp càng tốt

- Không chứa thể thực khuẩn (bacteriophage)

- Không chứa kháng sinh

- Không chứa các enzyme

- Không chứa dư lượng hóa chất có nguồn gốc từ quá trình tẩy rửa và vệ sinh dụng cụ hoặc thiết bị đựng sữa

Hàm lượng chất béo trong sữa sẽ được hiệu chỉnh nhờ quá trình chuẩn hóa để phù hợp theo yêu cầu sản phẩm Còn lượng chất khô không béo không được thấp hơn 8,2%

Để tăng vị ngọt người ta bổ sung đường (glucose, saccharose…) vào sữa trong quá trình chế biến Có thể bổ sung trực tiếp hoặc dưới dạng pure trái cây

Trong quá trình sản xuất bổ sung thêm hương dâu để tạo sự đặc trưng cho sản phẩm.

Sử dụng thêm chất ổn định để có cấu trúc, độ nhớt theo yêu cầu Các chất ổn định thường dùng là gelatin, pectin, aga-aga…

2.1.2.Nguyên liệu sản xuất phô mai

- Sữa: thu nhận từ động vật khỏe mạnh, không chứa kháng sinh và

bacteriophage, không nhiễm bẩn các chất tẩy rửa, chất sát trùng Hàm lượng

protein-casein trong sữa cũng là một chỉ tiêu hóa lý quan trọng, càng cao thì hiệu suất thu hồi phô mai càng cao

- Chất béo: để sản xuất phô mai có hàm lượng chất béo cao thì sử dụng thêm cream hoặc sữa bơ Các chất béo này cần đạt các yêu cầu nghiêm ngặt về vi sinh vật

- Tác nhân đông tụ sữa: phổ biến nhất là rennet hoặc sử dụng kết hợp rennet với một số chế phẩm protease có nguồn gốc từ vi sinh vật và thực vật Các chế phẩm thương mại của rennet có dạng bột mịn hoặc lỏng, bảo quản 4÷6oC Hoạt tính đông tụ sữa của chúng thường dao đông 1:10000÷1:15000

- Giống vi sinh vật: tùy thuộc vào loại sản phẩm mà sử dụng một loài hoặc nhiều loài vi sinh vật khác nhau Phổ biến nhất là vi khuẩn lactic, tạo acid lactic trong quá trình lên men góp phần gây đông tụ casein và tạo độ chua cho khối đông, tạo ra các sản phẩm phụ như CO2, acetaldehyde, diacetil…tạo giá trị cảm quan và các chỉ tiêu hóa lý đặc trưng cho phô mai thành phẩm Nhóm vi khuẩn propionic được sử dụng trong giai đoạn ủ chín một số loại phô mai như Gruyere, Jarlberg Chúng lên men

H.2.1 Sản phẩm sữa chua uống hương dâu

đường hoặc chuyển hóa acid lactic thành acid propionic, CO2 và một số sản phẩm phụ khác Chúng tạo nên những lỗ hổng trong cấu trúc một số phô mai cứng và góp phần hình thành nên hương vị đặc trưng cho sản phẩm Các loài nấm mốc thuộc giống Penicillium được sử dụng trong giai đoạn ủ chín một số loại phô mai bán mềm Nhóm này có khả năng sinh tổng hợp enzyme protease và lipase ngoại bào, xúc tác chuyển hóa protein và lipid trong khối đông tạo nên mùi vị đặc trưng cho sản phẩm.

- Phụ gia và các nguyên liệu khác: CaCl2 để hiệu chỉnh thời gian đông tụ và cấu trúc, độ cứng của khối đông CO2 hòa tan vào sữa để làm giảm nhẹ pH, việc sục CO2 vào sữa sẽ cho phép rút ngắn thời gia đông tụ casein hoặc tiết kiệm được lượng chymosin cần sử dụng NaNO3 (KNO3) được sử dụng như một tác nhân ức chế hệ vi sinh vật nhiễm trong sữa Hàm lượng tối đa cho phép dùng là 30g/100kg sữa Chất màu: màu của phô mai do các hợp chất carotenoides hòa tan trong chất béo của sữa tạo nên Cường độ màu thay đổi theo thời tiết trong năm Để ổn định màu các nhà sản xuất

sử dụng các chất màu tự nhiên như carotenoides (E160), chlorophylle (E140) Những nguyên liệu phụ khác như đường saccharose, nước ép trái cây, mứt trái cây, mật ong…được sử dung trong sản xuất một số loại phô mai tươi để làm đa dạng hóa hương vị sản phẩm

* Sản phẩm phô mai

Phô-mai là loại thực phẩm có nguồn gốc từ sữa, được dùng rất rộng rãi trong các món ăn Tây phương Người Việt hay gọi phô-mai (hay phó mát) là bắt nguồn từ tiếng Pháp Bước vào thế giới của phô-mai, chúng ta có thể ngẩn ngơ vì sự phong phú, đa chủng của hàng trăm loại phô-mai khác nhau về màu sắc, hương vị, có loại trơn mịn hay chai cứng, láng bóng hay có vỏ thô mốc, ngọt dịu hay thậm chí thum thủm hôi như mùi giày vớ dơ Cũng dễ hiểu vì phô-mai được làm bằng cách dùng vi khuẩn hay chất enzyme để đông chất béo nhiều loại sữa khác nhau như dê, cừu, bò Nhưng dùng loại vi khuẩn nào và cách đông như thế nào, thời gian bao lâu, có hay không các loại gia vị khác để có các loại phô-mai khác nhau thì thật là thiên hình vạn trạng Chưa có chứng thực nào là phô-mai đầu tiên được phát minh ra từ đâu, tại Châu Âu, Trung Á hay Trung Đông, chỉ biết là trong khoảng thời gian 3000 năm đến 8000 năm trước công nguyên, khi người ta dùng da hay bao tử các con vật phơi khô làm nơi chứa sữa, thì cách chế biến phô-mai được tình cờ phát minh khi chất sữa từ dạng lỏng, gặp chất

men dịch vị trong bao tử các loài vật, tự dưng đông lại thành dạng đặc Trong thời La

Mã cổ đại, phô-mai được sản xuất và tiêu dùng rất rộng rãi, sau đó lan dần ra toàn châu Âu Chất men dịch trong bụng các loại thú đã được chế biến trong các phòng thí nghiệm vào những năm 1860, nên ngày nay, các sản phẩm phô-mai có thể được chế biến chuyên nghiệp hơn và với số lượng lớn hơn rất nhiều so với cách làm thủ công truyền thống ngày xưa

Có nhiều cách phân loại phô-mai như làm bằng sữa gì, kết cấu ra sao, thời gian cách chế biến, lượng chất béo trong phô- mai nhiều hay ít

Loại phô-mai tươi là loại được chế biến đơn giản và nhanh nhất, chỉ trữ được vài ngày

vì nó không chứa chất bảo quản, loại phô-mai này mềm mại, có vị trung tính như cottage cheese, cream cheese Còn phô-mai Mozzarella xuất xứ từ Ý, dùng để làm bánh pizza cũng là loại phô-mai tươi được nhào nặn với nước nóng, tạo thành khối dẻo

và được dùng trong thời gian ngắn kể từ khi chế biến Các loại phô-mai cứng hơn thường được đổ vào các khuôn, nén lại dưới áp suất cao và ủ với thời gian lâu hơn như Swiss, Cheddar, Monastery

Mỹ, Đức, Pháp, Ý và Hà Lan là năm quốc gia có tổng sản lượng phô-mai lớn nhất thế giới, nhưng Hy Lạp, Pháp và lại là nước tiêu thụ phô-mai nhiều nhất Thật vậy, rất nhiều món ăn của Hy Lạp, Pháp và Ý có thành phần phô-mai trong cách chế biến, trái ngược hẳn với châu Á là nơi mà hầu như món phô-mai ít hiện diện nhất trong mỗi bữa ăn Tuy nhiên, cùng với sự du nhập ào ạt của các món ăn nhanh hay trào lưu

ẩm thực tây phương, các món ăn như pizza, mì ống, bánh hambuger được giới trẻ ưa chuộng và tiêu thụ rất nhiều, người Á Đông đã dần dần làm quen với món phô-mai qua các món ăn ưa thích đó

Phô-mai là nguồn cung cấp chất đạm, canxi, phốt pho cao, rất bổ dưỡng và tốt cho xương Khoảng 30 gram của loại phô-mai vàng có khoảng 7 gram chất đạm và

200 miligram chất canxi, bằng với lượng chất đạm của 200 gram sữa Tuy nhiên, bạn cũng nên cẩn trọng vì trong phô-mai cũng có nhiều chất béo không bão hòa, có nguy

cơ đến tim mạch nếu dùng với số lượng lớn Có vài nghiên cứu cho thấy vài loại mai như Cheddar, Mozzarella, Swiss có thể ngăn ngừa bệnh sâu răng vì nó giúp bảo quản chất men răng, chống các loại vi khuẩn, tăng sự trao đổi chất của tuyến nước bọt,

phô-khiến cho các chất đường và acid trong miệng được tẩy đi nhanh chóng Tuy vậy, đối với các loại phô-mai mềm chưa qua tiệt trùng, các bà mẹ hay các bà bầu nên cẩn thận tránh ăn sống vì loại phô-mai này có chứa nhiều vi khuẩn, sẽ gây ngộ độc cho trẻ em hay thai nhi.

2.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ sữa và các sản phẩm sữa ở Việt Nam và trên thế giới [X]

Việt Nam phát triển ngành sữa từ những năm 1970 nhưng tốc độ phát triển chậm Đến năm 1980 mức tiêu thụ sữa chỉ đạt 0,3kg/người, năm 1990 đạt 0,5kg và năm 2007 ước đạt 7 kg Sữa tươi trong nước hiện mới chỉ đáp ứng 25% nhu cầu

Mức tiêu thụ sữa phụ thuộc vào nhiều yếu tố như:

* Mức sống của người dân

Theo số liệu thống kê, thu nhập bình quân đầu người ở Việt Nam năm 2006 là 7,6 triệu đồng Người thành thị thu nhập bình quân cao hơn người nông thôn 2,04 lần Chênh lệch giữa nhóm 10% người giàu nhất với nhóm 10% người nghèo nhất là 13,5 lần (2004) và ngày càng tăng Thu nhập bình quân của đồng bào thiểu số chỉ bằng 40% so với trung bình cả nước Con số này cho thấy đại bộ phận người Việt Nam có mức sống thấp Giá 1kg sữa tươi tiệt trùng bằng 3kg gạo, vì vậy người dân nghèo chưa

có tiền uống sữa

Trong tình hình lạm phát ngày càng tăng như hiện nay, chỉ một nhóm ít người đủ tiềm lực kinh tế mua sản phẩm sữa Thực tế cho thấy người Thành phố Hồ Chí Minh

và Hà Nội tiêu thụ 80% lượng sữa cả nước Nâng cao mức sống người dân sẽ tăng thêm lượng khách hàng tiêu thụ sữa Vinamilk đang có “chương trình 1 triệu ly sữa cho trẻ em nghèo” Nhưng đây không phải là việc của một công ty hay các tổ chức từ thiện Chính phủ phải làm Dự án cải thiện dinh dưỡng người Việt Nam cần dành một khoản kinh phí thích đáng cho người nghèo được tiếp cận với sản phẩm sữa

* Thói quen uống sữa

Việt Nam không phải là nước có truyền thống sản xuất sữa, vì vậy đại bộ phận dân chúng chưa có thói quen tiêu thụ sữa Trẻ em giai đoạn bú sữa mẹ trong cơ thể có men tiêu hoá đường sữa (đường lactose) Khi thôi bú mẹ, nếu không được uống sữa tiếp thì cơ thể mất dần khả năng sản xuất men này Khi đó đường sữa không được tiêu

hoá gây hiện tượng tiêu chảy nhất thời sau khi uống sữa Chính vì vậy nhiều người lớn không thể uống sữa tươi (sữa chua thì không xảy ra hiện tượng này, vì đường sữa đã chuyển thành axit lactic) Tập cho trẻ em uống sữa đều đặn từ nhỏ, giúp duy trì sự sản sinh men tiêu hoá đường sữa, sẽ tránh được hiện tượng tiêu chảy nói trên.

Những nước có điều kiện kinh tế khá đã xây dựng chương trình sữa học đường, cung cấp miễn phí hoặc giá rất rẻ cho các cháu mẫu giáo và học sinh tiểu học Điều này không chỉ giúp các cháu phát triển thể chất, còn giúp các cháu có thói quen tiêu thụ sữa khi lớn lên Chúng ta đã bàn đến chương trình này nhưng chưa thực hiện được

Bà Rịa Vũng Tàu đang thưc hiện “chương trình sữa hoc đường” với ngân sách của nhà nước là một điểm sáng cần nghiên cứu nhân rộng cho cả nước

* Chính sách về xuất nhập khẩu sữa

Chính sách của nhà nước về sữa nhập khẩu trong những năm qua chưa thúc đẩy được phát triển sữa nội địa Cần có chính sách thích đáng khuyến khích các công ty chế biến sữa Việt Nam giảm dần lượng sữa bột nhập khẩu tái chế, tăng dần tỷ trọng sữa tươi sản xuất trong nước Tuy nhiên, Việt Nam đã ra nhập WTO, từ 2010 nếu dùng chính sách thuế để khuyến khích hay hạn chế nhập sữa bột sẽ không khả thi, vì vậy cần có những chính sách thích hợp cho lộ trình đến năm 2015 trở đi nguồn nguyên liệu từ sữa tươi sản xuất trong nước tối thiểu phải đáp ứng được trên 40% nhu cầu sữa nguyên liệu

Hơn một năm qua giá sữa bột trên thị trường thế giới tăng gấp 2 lần và luôn biến động Các Công ty chế biến sữa như Vinamilk, Dutchlady đã quan tâm hơn đến phát triển nguồn sữa nguyên liệu tại chỗ Tuy vậy vẫn chưa có gì đảm bảo chắc chắn chương trình tăng tỷ lệ sữa nội địa của họ cho những năm tiếp theo

* Thu mua sữa tươi nguyên liệu

Hệ thống thu mua sữa tươi hiện nay do các nhà máy tổ chức thông qua các đại lý trung chuyển sữa Vì mục đích lợi nhuận, các điểm thu mua chỉ được thiết lập khi có

đủ số lượng bò, đủ lượng sữa để đặt bồn và không quá xa nhà máy để giảm chi phí vận chuyển và an toàn vệ sinh sữa Đây là khó khăn để mở rộng địa bàn chăn nuôi đến những vùng có tiềm năng đất đai và lao động

Thành phố Hồ Chí Minh nơi có đàn bò sữa trên 66 ngàn con, chiếm hơn 50% tổng đàn bò sữa cả nước Trong vòng 3 năm qua, tốc độ tăng đàn bò sữa ở đây chỉ đạt 7% mỗi năm, những năm tới, tốc độ tăng chậm hơn hoặc không tăng do quá trình đô thị hoá Củ Chi, Lâm Đồng, Mộc Châu là những nơi có tiềm năng quyết định đến tốc

độ tăng đàn bò cho cả nước, hiện nay người chăn nuôi đang muốn bán bò đi vì nuôi không có lời

Để đạt 350 ngàn bò sữa vào năm 2015 chúng ta phải cần đến 35.000 ha cỏ trồng (tính 10 con bò/ha) Nhà nước cần có chính sách thật cụ thể về quy hoạch vùng chăn nuôi, đất trồng cỏ Làm gì để đàn bò sữa, nhà máy chế biến sữa chuyển dần đến những vùng chăn nuôi có tiềm năng như Lâm đồng, Mộc Châu và một vài nơi trong cả nước?

Kế hoạch 2006-2010 đã đi được nửa chặng đường, có quá nhiều việc phải làm để đến năm 2010 cả nước đạt được mục tiêu 200 ngàn con bò sữa và 377 ngàn tấn sữa

2.3 Đôi điều về sữa nhiễm melamine [XI]

Năm 2007 nổi lên sự việc sữa nhiễm melamine, bắt đầu từ các sản phẩm sữa của Trung Quốc Tính đến thời điểm hiện tại, có ít nhất là 53.000 trẻ em ở Trung Quốc mắc bệnh vì uống sữa chứa melamine, và trong số này có 4 em đã không may tử vong Melamine là một chất hữu cơ, màu trắng pha lê, và khó hòa tan trong nước Tên khoa học của melamine là 1,3,5-triazine-2,4,6-triamine, với cấu trúc hóa học gồm 3 nguyên tử carbone, 6 nguyên tử hydrogen và 6 nguyên tử nitrogen Trọng lượng phân

tử của melamine chỉ 126; trong đó, 66% là nitrogen

Vì giàu nitrogen, nên melamine được sử dụng làm chất dập lửa Melamine thường kết hợp với chất formaldehyde để sử dụng trong qui trình sản xuất nhựa, chất keo, giấy, vải, và một số sản phẩm phục vụ cho việc tẩy rửa Vào thập niên 1950s và 1960s, melamine từng được sử dụng như là phân bón vì nó hàm chứa lượng protein khá cao, nhưng khi đưa vào ứng dụng thì thất bại.Melamine tự nó không được xem là một độc chất Axít cyanuric mới là một độc chất Nhưng khi kết hợp với axít cyanuric thì nó mới trở thành độc hại Khi melamine kết hợp với cyanamide sẽ cho ra melamine cyanurate, và đây chính là hợp chất tìm thấy từ sữa sản xuất ở Trung Quốc Chưa ai biết mức độ độc hại của melamine ở con người ra sao, vì thiếu dữ liệu lâm sàng Tuy nhiên, nghiên cứu trên chuột, thỏ, và chó cho thấy mức độ độc hại của melamine tương đối thấp Thí nghiệm trên chuột cho thấy khi cho uống melamine với

liều lượng 3161 mg/kg thì 50% chuột chết Khi chuột được cho ăn thức ăn chứa 1200 mg/kg/ngày suốt 1 năm liền, các nhà nghiên cứu ghi nhận sạn trong nước tiểu, và một

số triệu chứng như biếng ăn và mất cân Nghiên cứu trên 75 cá hồi và cá basa, 4 con heo và 1 mèo cho thấy chỉ khi nào melamine và axít cyanuric thì mới gây sạn thận Một nghiên cứu khác trên 38 con mèo bị tình cờ cho ăn thức ăn chứa melamine và axít cyanuric cũng thấy sạn thận Theo thông tin từ Trung Quốc thì sữa của công ty Sanlu sản xuất hàm chứa melamine đến2.565 mg/kg, và phần lớn các em bé bị sạn thận là do uống sữa này Vì thế, có thể xem >2.565 mg/kg là ngưỡng độc hại Theo Cục thực phẩm và thuốc của Mĩ (FDA) thì liều lượng an toàn của melamine cho người lớn là 0,63 mg/kg/ngày, và cho trẻ em là 0,32 mg/kg/ngày Chú ý “kg” là trọng lượng cơ thể Nếu lượng melamine trong sữa là 10 mg/kg (hay 10 ppm), một em bé phải uống trên 0,30 kg sữa thì có thể vượt ngưỡng an toàn cho phép

Tại thời điểm đó, một số sữa đang có mặt trên thị trường ở Việt Nam (một số có thể xuất phát từ Trung Quốc) có nồng độ melamine cao nhất là 6000 ppb (6000 phần tỉ), tức tương đương với 6 mg/kg (tính theo đơn vị 1 ppm = 1 mg/kg) Do đó, sữa sản xuất ở Việt Nam có lượng melamine rất thấp và an toàn Tuy nhiên lượng melamine là không nên có trong các sản phẩm thực phẩm Vì làm giàu bất chính mà một số cơ sở sản xuất đã cho thêm melamine vào, lượng protein trong sữa càng nhiều nhà sản xuất

có lí do để nâng giá sữa Hiện nay, phương pháp phổ biến nhất để xác định lượng protein trong thực phẩm là phương pháp Kjeldahl và Dumas Cả hai phương pháp này đều dựa vào giả định rằng: (a) carbohydrate và mỡ không hàm chứa nitrogen; (b) hầu hết nitrogen trong thực phẩm hiện diện dưới dạng axít animo trong protein; và (c) tính trung bình lượng nitrogen trong protein là khoảng 16% Dựa vào các giả định này, phương Kjeldahl và Dumas đo lượng nitrogen trong thực phẩm, và nhân lượng nitrogen này với một hệ số 1/0.16 để cho ra hàm lượng protein Bởi vì 66% melamine

là nitrogen, và nắm được giả định của phương pháp đo lường như tôi vừa mô tả, nên giới sản xuất sữa cố tình pha chế melamine vào sữa, và khi được kiểm nghiệm bằng hai phương pháp Kjeldahl và Dumas thì hàm lượng protein trong sữa gia tăng Lượng protein tăng cũng có nghĩa là giá sữa tăng theo Đó là cách làm giàu bất chính Để đảm bảo sức khỏe cho người dân thì các sản phẩm sữa đều được kiểm tra về hàm lượng

melamine, nếu quá lượng có thể thì sẽ bị thu hồi, các cơ sở sản xuất bất chính bị xử phạt hoặc đình chỉ sản xuất, thực hiện đạo đức kinh doanh.

CHƯƠNG 3 CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ

3.1 Dây chuyền công nghệ sản xuất sữa chua uống hương dâu và phô mai

Thanh trùng 95oC, 5p Làm

nguội 42÷45oCLên menPhối trộn

Ủ hoàn nguyên 2÷6oC, 4÷8h

Chuẩn hóaĐồng hóa lần 2

Thanh trùng 72oC, 15s, làm nguội 22÷24oC

Cân định lượng

Tiệt trùng UHT 139÷140oC,

4s và làm nguội Tiêu chuẩn hóa sản phẩm

Thùng chờ rót dd NaCl Ướp muối và tách huyết thanh sữa

Giống hoạt hóaGiống hoạt hóa

Chất ổn địnhNước

CreamLọc

Hương bơ

Huyết thanh sữa

CaCl2

W=62%

3.2 Thuyết minh dây chuyền công nghệ

3.2.1 Thuyết minh các công đoạn chung của hai dây chuyền

3.2.1.1 Thu mua và kiểm tra chất lượng nguyên liệu

Nguyên liệu được sử dụng là sữa bột nguyên kem, đây là dạng nguyên liệu có thời gian bảo quản dài, dễ vận chuyển đảm bảo cung cấp đủ nguồn nguyên liệu cho nhà máy sản xuất

Trước khi đưa vào sản xuất, sữa bột được đưa qua bộ phận kiểm tra chất lượng, đạt yêu cầu của nhà máy thì đưa vào sản xuất

3.2.1.2 Định lượng

Sữa bột được kiểm tra rồi vận chuyển tới cân định lượng, đưa vào phễu trộn để khuấy trộn và được bơm qua thùng hoàn nguyên

3.2.1.3 Hoàn nguyên

- Mục đích: chuyển nguyên liệu từ dạng bột sang dạng lỏng như sữa tươi ban đầu

- Tiến hành: quá trình hoàn nguyên được thực hiện bằng cách cho sữa bột vào thùng có cánh khuấy chứa sẵn một lượng nước đã định sẵn có nhiệt độ 45÷50oC Trong quá trình hoàn nguyên, cánh khuấy được hoạt động liên tục nhằm phân tán đều sữa bột trong nước, tăng khả năng hòa tan, tránh vón cục đồng thời giảm thời gian hoàn nguyên sau này Nước dùng ở đây đã được qua kiểm tra chất lượng

3.2.1.4 Đồng hóa lần 1

- Mục đích: Vì các chất béo trong sữa dễ dàng liên kết với nhau tạo thành các hạt cầu béo có kích thước lớn hơn và nổi trên bề mặt, tạo thành màng gây phân lớp, cho nên đồng hóa nhằm giảm kích thước các hạt cầu béo để chúng phân bố đều trong sữa

- Tiến hành: Sữa được bơm qua máy đồng hóa nhờ bơm ly tâm Các tiểu cầu béo

bị phá vỡ và giảm kích thước khi đi qua khe hẹp với tốc độ cao ở áp suất 140÷200 bar

Do khe hẹp có cáu tạo kích thước giảm dần và tốc độ chuyển động của sữa sẽ tiếp tục

Sữa chua uống hương dâu

Rót sản phẩm

Phô maiBao gói

tăng cao khi qua khe Sau khi thoát ra ngoài khe hẹp các cầu béo tiếp tục bị va đập vào

bề mặt cứng làm chúng vỡ ra giảm kích thước của hạt Kích thước của hạt cầu béo sau đồng hóa không lớn hơn 1µm Sau đồng hóa người ta bổ sung thêm chất ổn định để ổn định trạng thái của sữa, chống oxy hóa, ngăn chặn quá trình tách pha, tăng hiệu quả của quá trình đồng hóa và cải thiện độ hòa tan của sản phẩm Chất ổn định thường dùng là disodium phosphate hoặc trisodium phosphate

3.2.1.5 Thanh trùng và làm lạnh

- Mục đích: tiêu diệt một phần vi sinh vật có hại và vô hoạt một số enzym không

có lợi trong sữa

- Tiến hành: Nhiệt độ thanh trùng là 75oC trong 40 giây Sau đó sữa được làm lạnh đến nhiệt độ 4÷6oC tạo điều kiện cho quá trình ủ hoàn nguyên

3.2.1.6 Ủ hoàn nguyên

- Mục đích: Ủ sữa trong thời gian dài ở nhiệt độ thấp nhằm để nó dần dần đưa về trạng thái sữa tươi nhưng vẫn đảm bảo hạn chế về sự phát triển của vi sinh vật Các muối khoáng có trong sữa đặc biệt là ion canxi sẽ liên kết với cazein để tạo thành cazeinat canxi ở trạng thái hòa tan nên giúp cho sữa có trạng thái đồng nhất

- Tiến hành: bồn ủ hoàn nguyên có lớp bảo ôn, sữa được bơm qua bồn, nhiệt độ ủ 4÷6oC, thời gian ủ 4÷8 giờ Mỗi bồn có gắn một cánh khuấy nhỏ nằm sát đáy và quay liên tục trong thời gian ủ

3.2.2 Thuyết minh dây chuyền công nghệ sản phẩm sữa chua uống hương dâu 3.2.2.1 Thanh trùng và làm nguội

- Mục đích: tiêu diệt hoặc ức chế các hoạt động của vi sinh vật và các enzyme có trong sữa trước khi lên men, tạo môi trường thuận lợi cho men cái phát triển

- Tiến hành: sữa được thanh trùng ở nhiệt độ 95oC trong thời gian 5 phút Thiết bị thanh trùng là thiết bị gia nhiệt bản mỏng, sau khi nâng nhiệt đến nhiệt độ thanh trùng thì sữa được đưa đến hệ thống ống giữ nhiệt, giữ trong 5 phút Ống giữ nhiệt được làm bằng thép không rỉ, được cuộn thành lớp và bên ngoài có lớp cách nhiệt Sau đó làm nguội sữa xuống 42÷45oC

3.2.2.2 Lên men

- Mục đích: dưới hoạt động của vi sinh vật làm thay đổi các thành phần trong sữa, nhất là chuyển đường thành acid lactic đồng thời hình thành các chất thơm tạo mùi vị đặc trưng cho sản phẩm.

- Cơ chế: quá trình lên men diễn ra trong tế bào chất của vi khuẩn, đường lactose trong sữa sẽ được đưa vào bên trong tế bào và được thủy phân thành 2 monosaccharide rồi đi vào các chu trình chuyển hóa khác nhau

Trong sản xuất sữa chua uống, nhà máy dùng hai loại vi khuẩn sau:

+ Streptococcus thermophilus: phát triển tố nhất ở nhiệt độ 50oC, sinh sản tốt ở nhiệt độ 37÷40oC Là loài vi khuẩn chịu nhiệt lên men điển hình, có thể chịu được nhiệt độ đun nóng đến 65oC trong vòng 30 phút và hoạt động tốt trong môi trường acid thấp

+ Lactobacillus bulgaricus: là loài vi khuẩn phát triển tốt tại nhiệt độ 45÷50oC trong môi trường có độ acid cao, nó tạo ra được cỡ 2,7% lượng acid lactic từ đường lactose

Nhà máy sử dụng hỗn hợp cả 2 loài trên trong môi trường pH 4÷4,5, nhiệt độ nuôi cấy từ 42÷45oC với tỷ lệ 1:1 sẽ cho kết quả tốt hơn là sử dụng từng loài

Để tiết kiệm thời gian lên men và lượng chế phẩm vi khuẩn cần dùng thì các nhà sản xuất thường hoạt hóa vi khuẩn giống trên môi trường được pha chế từ sữa bột gầy, hàm lượng chất khô trong môi trường là 9÷12%, môi trường được thanh trùng ở nhiệt

độ 90÷95oC trong 30÷45 phút

- Tiến hành: quá trình lên men được thực hiện trong thiết bị lên men 2 vỏ Sau khi cho sữa vào thiết bị với lượng cần lên men ta chuyển giống từ thùng hoạt hóa sang với

tỷ lệ 3% so với lượng sữa lên men Tiến hành khuấy trộn trong một thời gian nhất định

để phân tán đều tế bào vi khuẩn trong môi trường sữa Thời gian lên men 4÷6h, nhiệt

độ duy trì 43÷45oC Trong quá trình lên men cần thường xuyên kiểm tra pH, nhiệt độ Quá trình lên men kết thúc pH đạt 3,9÷4,1

3.2.2.3 Phối trộn

Mục đích của phối trộn là bổ sung thêm đường, các chất phụ gia: hương dâu, chất màu vào trong sữa để tạo nên hương vị đặc trưng cho sản phẩm

3.2.2.4 Đồng hóa lần 2

- Mục đích: phá vỡ cấu trúc gel của khối sữa sau lên men, phân bố đều các chất trong sản phẩm, làm giảm độ nhớt và độ đồng nhất cho sản phẩm, tránh hiện tượng phân lớp khi tiệt trùng.

- Tiến hành: sữa sau khi phối trộn được đưa vào thiết bị đồng hóa 200÷250 bar

3.2.2.5 Tiệt trùng UHT, làm nguội

- Mục đích:

+ Dùng nhiệt độ cao, thời gian ngắn để tiêu diệt hoàn toàn vi sinh vật chịu nhiệt

có khả năng sinh bào tử và vô hoạt không thuận nghịch những enzyme trong sữa nhằm bảo quản sữa được lâu và giữ được hương vị của sữa

+ Quá trình làm nguội để đưa sữa về nhiệt độ rót, tránh những biến tính tiếp theo của sữa ở nhiệt độ cao

Sữa được tiệt trùng ở nhiệt độ 139÷140oC trong thời gian 4s Làm nguội bằng thiết bị dạng ống lồng đến nhiệt độ 20÷25oC và đưa vào thùng chờ rót

3.2.3 Thuyết minh dây chuyền sản xuất phô mai

- Tiến hành: hòa tan lượng enzyme vào trong nước theo tỷ lệ 1/10 rồi cho vào bồn đông tụ, duy trì ở nhiệt độ 18÷22oC Trong qúa trình đông tụ, vi khuẩn lactic vẫn tiếp tục lên men tạo acid lactic và làm giảm pH trong hỗn hợp, sinh tổng hợp nhiều sản phẩm khác nhau tạo hương vị đặc trưng cho pho mai.

Trong sản xuất, thời gian đông tụ được tính từ lúc cho rennet vào và kéo dài cho khoảng 4÷6h Bể đông tụ cần được đậy nắp kín để tránh nhiễm vi sinh vật

3.2.3.6 Tách huyết thanh sữa

Sau khi đông tụ thì tiến hành tách sơ bộ huyết thanh sữa ra khỏi bồn đông tụ thông qua lưới lọc và lỗ thoát gần đáy thiết bị Quá trình tách kiệt huyết thanh sữa có thể được thực hiện bằng những phương pháp và thiết bị khác nhau Thiết bị gồm nhiều túi lọc hình trụ đứng và được treo song song nhau Kích thước các mao quản của túi lọc đủ nhỏ để các khối đông tụ không thể chui qua được Người ta cho phần sữa đông

tụ vào các túi lọc, dưới tác dụng của trọng lực, phần huyết thanh sữa còn lại sẽ chui qua lưới lọc thoát ra ngoài và rơi vào bể chứa bên dưới Quá trình kéo dài từ 8÷20 giờ

3.2.3.7 Ướp muối và tách huyết thanh sữa

Khối đông thu được có cấu trúc xốp và chứa nhiều mao quản, các mao quản có đường kính khác nhau và không ổn định Khi ta ngâm khối đông vào trong nước muối, các phân tử muối sẽ khuếch tán vào sâu trong khối đông nhờ hệ thống mao quản nói trên đồng thời nước và một số chất tan từ trong khối đông sẽ khuếch tán ra dung dịch muối

Dùng nước muối nồng độ 18÷23% ở nhiệt độ 15oC, thời gian muối phụ thuộc vào kích thước trọng lượng của từng khối phô mai thành phẩm Có hai cách ngâm là ngâm cạn và ngâm sâu.

3.2.3.8 Bao gói

Phô mai thành phẩm cho qua máy rót để rót vào các hộp plastic nhỏ có trọng lượng 200g/hộp Quá trình bao gói được thực hiện trong khu vực đảm bảo vệ sinh vô trùng để tránh nhiễm vi sinh vật Các hộp phô mai được cho vào thùng carton rồi đem vào kho bảo quản

CHƯƠNG 4 TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT

4.1 Kế hoạch sản xuất của nhà máy

4.1.1 Biểu đồ nhập nguyên liệu

Nguyên liệu sản xuất của nhà máy là sữa bột nguyên cream-được chế biến từ sữa tươi nên đảm bảo cung cấp quanh năm Do nhu cầu thị trường và điều kiện sản xuất nên nhà máy ngừng sản xuất tháng 10 để bảo dưỡng máy móc và vệ sinh nhà xưởng Sữa bột nguyên liệu được nhập về nhà máy theo biểu đồ sau:

Bảng 4.1 Biểu đồ nhập nguyên liệu

Với: x: Nhà máy có nhập nguyên liệu

-: Nhà máy không nhập nguyên liệu

4.1.2 Biểu đồ sản xuất

Nhà máy hoạt động với hai dây chuyền sản xuất chính:

- Dây chuyền sản xuất sữa chua uống hương dâu năng suất 17 triệu lít sản phẩm /năm

- Dây chuyền sản xuất phô mai 3,5 tấn/năm

Công nhân trong phân xưởng được nghỉ ngày chủ nhật và các dịp lễ, Tết Mỗi ngày có thể làm việc 1; 2 hoặc 3 ca tùy thuộc vào nguyên liệu, thời tiết, đặc biệt là nhu cầu thị trường tiêu thụ.

Khí hậu của Việt Nam có 2 mùa rõ rệt: mùa khô và mùa mưa Vào mùa khô nhu cầu tiêu dùng sữa tăng vọt, sức mua lớn nên để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng

và tăng doanh thu thì nhà máy làm việc hết công suất, tức 3 ca/ngày, các tháng còn lại

Sữa chua uống hương

Ca/ngày Ca/tháng Ca/ngày Ca/tháng

75608172757881785005254

333333332022

75608172757881785005254

Từ bảng 4.3 ta có số ngày sản xuất trong năm là 278

Số ca sản xuất là 756 ca

4.2 Tính cân bằng vật chất

4.2.1 Số liệu ban đầu

● Nguyên liệu: sữa bột nguyên cream có hàm lượng chất khô 98%

4.2.2 Tính cân bằng vật chất cho sản phẩm sữa chua uống hương dâu

- Nguyên liệu ban đầu: sữa bột nguyên cream có hàm lượng chất khô 98%

- Năng suất: 17 triệu lít sản phẩm/năm

- Thành phần bao gồm:

+ Chất khô không đường: 12,2%

++

=

SNF F

d

(g/cm3) (4.1) [I_trang 13]

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

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

1493

● Chọn tiêu hao nguyên liệu qua từng công đoạn như sau:

Bảng 4.4 Bảng tiêu hao khối lượng qua từng công đoạn

6 Tiêu chuẩn hóa sản phẩm 0,5

+ Lượng sữa thành phẩm sau khi rót hộp là: 23,678 (tấn sản phẩm/ca)

M0 = 23,678 (tấn sản phẩm/ca)+ Lượng sữa trước khi rót hộp là:

5,1100

100678

,235,1100

100040

,245,0100

100161

,245,0100

100282

,241100

100527

,241100

Hình 4.1 Sơ đồ công đoạn phối trộn

● Yêu cầu của sản phẩm phải đạt tổng chất khô là 17,2% trong đó 5% đường saccharosa nên sau khi phối trộn dịch sữa phải đạt 5% đường và 12,2% hàm lượng chất khô

Gọi A là lượng siro đường 70% cần bổ sung, (tấn/ca)

M5: lượng sữa đã hoàn nguyên đem phối trộn, (tấn/ca)

C : tổng khối lượng của sữa và dịch đường trước khi phối trộn, (tấn/ca)

100775

,241100

+ Vậy lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn phối trộn là 23,004 (tấn/ca)

100

−

× = 1,294 (tấn/ca)Lượng nước thêm vào để nấu siro là:

Hình 4.2 Sơ đồ công đoạn lên men

- Tổng lượng dịch sữa và men giống hoạt hóa trước khi cho vào thiết bị lên men (trước khi bị tiêu hao do lên men):

1100

100237

,231100

M7 = Mlm – Mghh = 23,472 – 0,704 = 22,768 (tấn/ca)Lượng sữa dùng làm môi trường nhân giống là:

Mmt= Mghh – Mg = 0,704 – 0,704×10-3 = 0,703 (tấn/ca)+ Nồng độ chất khô của sữa trước khi lên men:

Hàm lượng chất khô không đường của sản phẩm sau phối trộn là 12,2% nên:

Mck = C × 12,2% = 25,025 × 12,2% = 3,053 (tấn/ca)

Giả sử nồng độ chất khô của môi trường lên men bằng môi trường nhân giống

Ta có tổng lượng chất khô của sữa vào thiết bị lên men là:

084,31100

100053,31100

Vậy nồng độ chất khô của sữa trước khi vào thiết bị lên men là:

140,13100472,23

084,3100

Đây cũng chính là nồng độ chất khô của sữa sau khi hoàn nguyên

+ Lượng sữa trước khi thanh trùng và làm nguội:

1100

100768

,221100

4.2.3 Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất phô mai

● Các số liệu ban đầu:

- Năng suất: 3,5 tấn sản phẩm/ca

- Sản phẩm có tổng chất khô 38% trong đó 1% muối

* Trong sản xuất phô mai, một số công đoạn có sự thay đổi ẩm cho nên hao hụt nguyên vật liệu trong các công đoạn đó bao gồm hao hụt về ẩm và hao hụt về khối lượng trong quá trình sản xuất

Hao hụt ẩm được tính theo công thức:

(%)Với: W1: Độ ẩm ban đầu của nguyên liệu (%)

W2: Độ ẩm sau của nguyên liệu (%)

* Tính hao hụt ẩm cho các công đoạn có sự thay đổi ẩm

a Công đoạn tách huyết thanh:

+ Giả sử sau khi đông tụ khối nguyên liệu có độ ẩm 84%, nên trước khi tách huyết thanh khối đông có độ ẩm 84%

+ Và giả sử sau khi tách huyết thanh độ ẩm giảm còn 71%

Vậy hao hụt ẩm trong công đoạn này là:

X1 % = 100 44,828

71100

b Công đoạn ướp muối và tách kiệt huyết thanh:

+ Do muối thẩm thấu vào nên độ ẩm tiếp tục giảm, giả sử độ ẩm sau công đoạn này là 62% Vậy hao hụt ẩm trong công đoạn này là:

X2 = 100 23,684

62100

Bảng 4.5 Bảng tiêu hao khối lượng qua từng công đoạn

khối lượng %

Hao hụt

ẩm %

Tổng hao hụt %

● Tính cân bằng vật chất cho từng công đoạn sản xuất phô mai:

+ Lượng phô mai trước khi đóng hộp:

N1 = 3,553

5,1100

1005,3

=

−

×

(tấn/ca)+ Lượng phô mai trước khi ướp muối và tách kiệt huyết thanh:

Chọn dung dịch nước muối có nồng độ 29%

Hình 4.3 Sơ đồ ướp muối

- Vì lượng muối có trong phô mai thành phẩm là 1% tổng hàm lượng chất khô nên lượng muối cần dùng trong quá trình ướp là:

1000355,

−

×

(tấn/ca)Nước muối có nồng độ 29% nên lượng dung dịch nước muối cần là:

29

100037,029

100)

Nn = Ndd – Nm(tt) = 0,128 – 0,037 = 0,091 (tấn/ca)

- Lượng phô mai và dung dịch muối trước khi ướp muối là:

717,4684,24100

100553,3684,24100

1001

100589,4328,46100

10055,85,0100

1003

N

8,593 (tấn/ca)Tách huyết thanh

Đông tụ

- Chọn enzyme chymosym để làm đông tụ sữa, có hoạt tính 1/10000, với lượng

rennet cần dùng là 5÷10kg/100kg sữa nên ta sử dụng 8g/100kg sữa [II_trang 242]

Vậy lượng enzyme chymosym cần dùng là:

Ne = 687,44

100

810593,

=

×

× (g) = 0,6874×10-3 (tấn/ca)+ Lượng nguyên liệu dùng để lên men:

N5 Men giống

Nghh

N4

Hình 4.6 Sơ đồ công đoạn lên men

- Lượng nguyên liệu và men giống trước khi vào thiết bị lên men:

1100

100593,81100

N5 = Nlm – Nghh = 8,680 – 0,174 = 8,506 (tấn/ca)+ Lượng nguyên liệu trước khi thanh trùng là:

5,0100

100506,85,0100

5,0100

100549,85,0100

A, a = 13,14%

Lên men

B, b = 38%

N7, c = 16%

Hình 4.7 Sơ đồ công đoạn chuẩn hóa

Gọi A là lượng sữa sau khi ủ hoàn nguyên đem chuẩn hóa để sản xuất phô mai,

có tổng chất khô a = 13,14%

B là lượng cream bổ sung, hàm lượng chất béo của cream b = 38%

C là lượng nguyên liệu sau khi chuẩn hóa có tổng chất khô c = 16%

100592,85,0100

A + B = 8,635

A×13,14 + B×38 = 8,635 ×16 = 138,26

A = 7,638 = N8

B = 0,997

Vậy lượng sữa nguyên liệu trước khi tiêu chuẩn hóa là N8 = 7,638 (tấn/ca)

- Trong sản xuất người ta bổ sung CaCl2 vào sữa trước khi thực hiện quá trình đông tụ

với hàm lượng 5÷20g/100kg nguyên liệu [II_trang 145] Chọn lượng CaCl2 là

10g/100kg nguyên liệu, nên lượng CaCl2 cần bổ sung là:

NCaCl2 = 8,635

100

10

× = 0,8635 (tấn/ca)

4.2.4 Tính cân bằng vật chất chung cho hai dây chuyền

Bảng 4.6 Bảng tiêu hao khối lượng qua từng công đoạn

Chuẩn hóa, C

M8 = 22,998 (tấn/ca): lượng sữa sau khi lọc đi vào đưa vào sản xuất sữa chua uống hương dâu.

Mmt = 0,703 (tấn/ca): lượng sữa làm môi trường nhân giống cho dây chuyền sản xuất sữa chua uống hương dâu

N8 = 7,638 (tấn/ca): Lượng sữa sau lọc đưa vào sản xuất phô mai

Nmt = 0,176 (tấn/ca): Lượng sữa làm môi trường nhân giống cho dây chuyền sản xuất phô mai

⇒ G0 = 22,998 + 0,703 + 7,638 + 0,176 = 31,515 (tấn/ca)

+ Lượng sữa trước khi lọc là:

5,1100

100515

,315,1100

100995

,315,0100

100156

,321100

100481

,321100

+ Lượng sữa nguyên liệu có trong thùng hoàn nguyên:

1100

100809

,321100

Nhà máy sử dụng nguyên liệu là sữa bột nguyên cream nên cần bổ sung hương

bơ để đảm bảo hương vị của sữa hoàn nguyên như sữa tươi Lượng bơ bổ sung bằng khoảng 0,01% khối lượng nguyên liệu đem đi hoàn nguyên:

Ghb = 33,140×0,01% = 3,314×10-3 (tấn/ca)+ Lượng sữa bột đem đi hoàn nguyên:

Hình 4.8 Sơ đồ công đoạn hoàn nguyên sữa

Gọi: x: lượng sữa bột nguyên cream cần hoàn nguyên, tấn/ca

y: Lượng nước nóng dùng để hoàn nguyên sữa bột, tấn/ca

Theo sơ đồ trên ta có:

G6 + Gn = G5 = 33,140 (tấn/ca) Phương trình cân bằng chất khô là:

G6×98% = G5×a

Với a = 13,14% - hàm lượng chất khô của sữa sau hoàn nguyên

Giải hệ hai phương trình trên ta được: G6 = 4,443

Gn = 28,915

Vậy lượng sữa bột cần hoàn nguyên cho 1 ca sản xuất là: 4,443 (tấn/ca)

Lượng nước nóng cần dùng là: 28,915 (tấn/ca)

+ Lượng sữa bột nguyên cream trước khi cân định lượng là:

1100

100443

,41100

V = 22486,230

053,1

1000678,23

d

M

(lít/ca)Chọn hộp giấy có dung tích 180ml, số hộp giấy cần dùng là:

5,12492318

,0

230,

Giả sử trong quá trình rót hộp lượng hộp hao hụt là 5%, số lượng hộp thực tế là:

124924 131499

5100

2100

,0

1000553,

3 × = (hộp/ca)

Giả sử hao hụt hộp là 5% nên số hộp thực tế cần dùng là:

17765 18700

5100

18700

≈

= (thùng/ca)Giả sử hao hụt thùng carton là 2% thì lượng thùng thực tế cần là:

468 477,55 478

2100

Đồng hóa lần 2 0,5 8,592 6495,552Thanh trùng, làm

Bảng 4.8 Bảng tổng kết nguyên liệu phụ qua các công đoạn

Dây

Khối lượng (tấn/ca)

Khối lượng (tấn/năm)

uống Lên men Men giống khô 0,704×10

-3 0,532Môi trường nhân giống 0,627 474,012Men giống hoạt hóa 0,674 509,544

Siro đường 70% 1,710 1292,76Hương dâu 0,222×10-3 0,168Phô mai Chuẩn hóa CaCl2 0,888×10-3 0,671

Lên men Men giống khô 0,174×10-3 0,132

Môi trường nhân giống 0,176 125,496Men giống hoạt hóa 0,178 134,568Đông tụ Enzyme chymosym 0,687×10-3 0,519

Nước muối 20% 0,185 139,86

CHƯƠNG 5.

TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ

5.1 Bảng kê các thiết bị dùng trong dây chuyền sản xuất sữa của nhà máy

Bảng 5.1.1 Thiết bị chung Dây chuyền

Bảng 5.1.2 Thiết bị dùng cho dây chuyền sản xuất sữa chua uống

1 Thùng chứa sữa sau khi định lượng

2 Thiết bị thanh trùng và làm nguội

3 Thiết bị hoạt hóa men giống

4 Thiết bị lên men

5 Thiết bị phối trộn

6 Nồi nấu siro đường

7 Thùng chứa siro đường sau nấu

8 Thùng chứa dịch sữa sau phối trộn

9 Thiết bị đồng hóa lần 2

10 Thùng chứa sữa sau đồng hóa

11 Thiết bị tiệt trùng UHT, làm nguội

12 Thiết bị tiêu chuẩn hóa sản phẩm

13 Bồn chờ rót

14 Thiết bị rót hộp Tetra pak

Bảng 5.1.3 Thiết bị dùng cho dây chuyền sản xuất phô mai

Dây chuyền

sản xuất phô

mai

1 Thùng chứa sữa sau khi định lượng

2 Thiết bị chuẩn hóa

3 Thùng chứa cream cho chuẩn hóa

4 Thùng chứa sữa sau khi chuẩn hóa

5 Thiết bị đồng hóa lần 2

6 Thùng chứa sữa sau khi đồng hóa lần 2

7 Thiết bị thanh trùng và làm nguội

8 Thiết bị lên men

9 Thiết bị hoạt hóa men giống

10 Thiết bị đông tụ và tách huyết thanh sữa

11 Thùng chứa huyết thanh

12 Thùng chứa nước muối

13 Thiết bị ướp muối

14 Thiết bị rót Bencopak

16 Các loại bơm

5.2 Tính toán và chọn thiết bị

5.2.1 Thiết bị chung

Trong một ngày sản xuất, dây chuyền có thể sản xuất từ 1 ca đến 3 ca Để đảm bảo quá trình sản xuất ta dựa vào ngày có năng suất cao nhất để tính và chọn thiết bị Số thiết bị n được tính theo công thức sau:

Năng suất của công đoạn

n =

Năng suất của thiết bị

Mỗi ca làm việc 8 tiếng, nhưng khoảng 30 phút để giành cho giao ca và vệ sinh thiết bị, vì vậy thời gian làm việc của mỗi ca là 7,5h

- Chiều cao gàu 264 mm

- Chiều cao miệng gàu 132 mm

- Góc lượn đáy gàu 35 mm

- Góc nghiêng thành gàu α = 45o

- Chiều cao làm việc của gàu 4000mm

- Kích thước tang quay 300 mm