Đồ án thiết kế nhà máy sản xuất bơ lên men

Sữa và các sản phẩm chế biến từ sữa hiện đang rất phổ biến tại Việt Nam. Nó là một lĩnh vực rất có tìm năng đối với các nhà đầu tư. Tài liệu về BƠ LÊN MEN này phần nào giúp ích được các bạn trẻ còn ngồi trên ghế nhà trường cũng như những bạn đã ra trường và tìm cho mình một hướng đi riêng...

Mục lục

Lời mở đầu 5

PHẦN 1: LUẬN CHỨNG KINH TẾ KỸ THUẬT 6

1 Lập luận kinh tế kỹ thuật, phân tích thị trường: 6

1.1 Nguồn gốc 6

1.2 Tính khả thi 6

1.3 Tình hình bò sữa ở Việt Nam hiện nay 7

1.4 Thị trường bơ sữa hiện nay và những ảnh hưởng của chúng 9

2 Lựa chọn địa điểm xây dựng 11

2.1 Chọn địa điểm xây dựng nhà máy 11

2.2 Vị trí đặt nhà máy 11

PHẦN 2: NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT: 15

1 Sữa bò tươi 15

1.1 Tính chất vật lý và cấu trúc hóa lý của sữa tươi 15

1.2 Thành phần hóa học của sữa tươi 15

1.3 Yêu cầu về sữa tươi trong sản xuất 18

2 Vi sinh vật 19

3 Các phụ gia và gia vị 19

PHẦN 3: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT 20

1 Lựa chọn qui trình công nghệ: 20

2 Thuyết minh sơ đồ quy trình công nghệ 21

2.1 Ly tâm tách béo 21

2.2 Thanh trùng 21

2.3 Cấy giống vi sinh vật 21

2.4 Lên men và xử lý nhiệt lạnh 22

2.5 Tạo hạt bơ (churning) và xử lý 23

2.6 Bao gói: 26

3 Lập sơ đồ nhập nguyên liệu, biểu đồ sản xuất 26

3.1 Sơ đồ nhập nguyên liệu: 26

3.2 Biểu đồ sản xuất: 27

PHẦN 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 28

1 Xác định thành phần nguyên liệu và sản phẩm 28

2 Ước lượng tổn thất ở từng quá trình : 29

3 Cách tính cân bằng vật chất cho 30000kg sữa nguyên liệu ban đầu: 31

PHẦN 5: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 33

1 Thiết bị của nhà máy 33

1.1 Xe bồn 33

1.2 Cân xe bồn – Cân điện tử 34

1.3 Bồn chứa sữa nguyên liệu 34

1.4 Thiết bị ly tâm tách béo 35

1.5 Thiết bị thanh trùng 35

1.6 Cấy giống 38

1.7 Thiết bị lên men và xử lý nhiệt lạnh 39

1.8 Thiết bị tạo hạt bơ 40

1.9 Thùng đựng 43

1.10 Thiết bị bao gói : 43

1.11 Xe đẩy 44

1.12 Xe nâng 45

1.13 Thiết bị CIP 46

PHẦN 6: TÍNH HƠI - NƯỚC- ĐIỆN –LẠNH 48

1 Tính điện 48

1.1 Điện dùng cho chiếu sáng 48

1.2 Điện dùng cho động lực 49

1.3 Xác định phụ tải 50

1.4 Tính điện năng tiêu thụ hàng năm 50

1.5 Chọn máy biến áp 50

1.6 Chọn máy phát điện 51

2 Tính nước 51

2.1 Nước dùng cho sinh hoạt 51

2.2 Nước dùng vệ sinh thiết bị (hệ thống CIP) 52

2.3 Thoát nước 52

3 Tính hơi 52

3.1 Tính chi phí hơi 52

3.2 Chọn nồi hơi 54

3.3 Nhiên liệu 55

4 Tính lạnh 55

4.1 Chi phí lạnh cho bảo quản sữa tươi nguyên liệu 55

4.2 Chi phí lạnh cho quá trình lên men và xử lý nhiệt lạnh 56

4.3 Chi phí lạnh cho kho lạnh trong phân xưởng chính 56

4.4 Tổng chi phí lạnh cho sản xuất 56

4.5 Chi phí lạnh cho sinh hoạt 56

PHẦN 7: TÍNH TỔ CHỨC VÀ XÂY DỰNG 58

1 Tính tổ chức 58

1.1 Sơ đồ tổ chức 58

1.2 Tính nhân công 58

2 Tính xây dựng 60

2.1 Khu sản xuất chính 60

2.2 Các công trình khác 61

3 Tính khu đất xây dựng nhà máy 63

3.1 Diện tích khu đất 63

3.2 Diện tích sử dụng 63

4 Thuyết minh tổng mặt bằng nhà máy 63

PHẦN 8: TÍNH KINH TẾ 64

1 Vốn đầu tư cho tài sản cố định 64

1.1 Vốn xây dựng nhà máy 64

1.2 Vốn đầu tư cho máy móc, thiết bị 65

1.3 Vốn đầu tư cho tài sản cố định 65

2 Tính lương 65

2.1 Lao động gián tiếp 66

2.2 Lao động trực tiếp 67

3 Tính chi phí sản xuất trong một năm 67

3.1 Chi phí nhiên liệu, năng lượng sử dụng chung: 67

3.2 Chi phí nguyên vật liệu chính và phụ: 68

4 Tính giá thành cho sản phẩm 68

5 Tính hiệu quả kinh tế 69

Lời cảm ơn 70

Tài liệu tham khảo 71

Lời mở đầu

Sữa là nguồn dinh dưỡng hoàn hảo, nó chứa đầy đủ các thành phần dinh dưỡng

Pr, L, G, các vitamin và khoáng chất, canxi cần thiết cho cơ thể con người, chúng ở dạng cân đối và dễ hấp thụ bởi cơ thể Có thể nói sữa là một thực phẩm tốt hơn bất

kỳ thực phẩm nào: protein trong sữa có khoảng 20 loại amino acid khác nhau trong

đó có 8 loại amino acid cần thiết cho người lớn và 9 loại amino acid không thay thế cho trẻ em, các loại amino acid này cơ thể không tự tổng hợp được mà phải lấy từ thức ăn hằng ngày để cơ thể phát triển và bảo vệ da tóc

Ở nước ta, hiện nay thị trường sữa tươi đã được mở rộng rất nhiều Tỷ lệ đàn

bò sữa của cả nước gia tăng, các nhà máy sản xuất sữa tươi tiệt trùng, sữa tươi thanh trùng cũng mọc lên hằng năm Nhiều nhà đầu tư, nhiều hãng sữa mới ra đời song đó cũng chỉ là những sản phẩm cũ chưa phát triển những sản phẩm mới từ sữa Nhận thức rõ tình hình các sản phẩm chế biến từ sữa vẫn còn khá ít đặc biệt là

bơ, bơ lên men, các loại phô mai… Bơ lên men là sản phẩm chế biến từ sữa qua quá trình lên men lactic hỗ trợ tốt hơn cho hệ tiêu hóa cũng như tăng cường hấp thu chất dinh dưỡng và cũng tạo cảm giác ngon miệng

Xuất phát từ nhu cầu thực tế, việc sản xuất bơ lên men là một ngành công nghiệp có nhiều đóng góp to lớn cho ngành kinh tế quốc dân vì nó là ngành sản xuất đem lại lợi nhuận cao, khả năng thu hồi vốn nhanh điều quan trọng là giảm được việc nhập khẩu bơ từ nước ngoài, giảm giá thành sản phẩm hơn hiện tại dễ dàng tiếp cận với người tiêu dùng hơn

Từ mục tiêu đề ra và lợi ích của việc phát triển công nghệ sản xuất bơ lên men

nên việc xây dựng một nhà máy sản xuất bơ lên men với cơ cấu tổ chức chặt chẽ

cùng các thiết bị công nghệ hiện đại để cung cấp cho người tiêu dùng sản phẩm với chất lượng cao, giá thành phù hợp là vô cùng cần thiết

PHẦN 1: LUẬN CHỨNG KINH TẾ KỸ THUẬT

1 Lập luận kinh tế kỹ thuật, phân tích thị trường:

ra thiết bị chất béo – cream vào năm 1879

Đến năm 1890, người ta bắt đầu sử dụng canh trường vi khuẩn lactic thuần khiết trong sản xuất bơ lên men

1.2 Tính khả thi

Đất nước ta đang trên đường công nghiệp hóa hiện đại hóa cùng với sự phát triển vượt bậc của các ngành kinh tế khác, ngành thực phẩm cũng không ngoại lệ, cũng đang ngày một rất phát triển nhằm đáp ứng nhu cầu của con người Các món ăn nhanh cũng phát triển mạnh, kèm theo đó là bơ Bơ có vai trò rất thông dụng, nó dùng làm gia vị cho các món ăn thêm hương vị béo hơn, thơm ngon hơn, dùng quết lên bánh mì, dùng trong nước sốt, các món nướng, chiên, rán….ngoài ra các lợi khuẩn lên men cũng rất tốt cho hệ tiêu hóa

Bơ có vai rất quan trọng trong công nghiệp làm bánh, ngoài làm tăng hương vị

nó còn giúp ruột bánh được mềm mại, góp phần trong việc nâng cao sự bóc tróc các lớp vỏ bánh và cung cấp đáng kể các giá trị quan trọng khác Hay nói cách khác trong ngành bánh, đặc biệt là bánh nướng thì không thể thiếu bơ

Ngoài ra bơ còn có giá trị dinh dưỡng rất cao, có tác dụng như làm đẹp da, sáng mắt do trong bơ động vật có hàm lượng vitamin A dồi dào, nó sẽ được cơ thể hấp thụ trực tiếp mà không cần thông qua việc chuyển đổi β-carotene thành vitamin A như những thực phẩm khác Điều này tốt cho trẻ em, người già, người bị tiểu đường (do bơ có chứa acid béo PUFA), chức năng tuyến giáp kém, khó thực hiện việc

chuyển đổi khi cần thiết, giảm cholesterol trong máu Bơ còn giúp tăng cường hệ miễn dịch, giảm nguy cơ ung thư tuyến tiền liệt do có vitamin K2

Theo bảng điều tra tương lai của Châu Âu về ung thư và dinh dưỡng (EPIC) cho rằng sử dụng bơ động vật giúp giảm nguy cơ ung thư tuyến tiền liệt 35%, theo nghiên cứu ở Hà Lan thì những ai có mức tiêu thụ vitamin K2 sẽ giảm nguy cơ 26% tử vong

do mọi nguyên nhân bệnh so với người ít sử dụng Nó còn có chức năng ngăn ngừa Canxi lắng đọng xuống thành mạch, chống vôi hóa mạch máu, giảm nguy cơ đột quỵ và nhồi máu cơ tim

Mặt khác, nước ta hiện nay đang tiêu thụ mạnh các sản phẩm lên men từ sữa như

bơ và các sản phẩm khác, nhưng ngành chế biến sữa và các sản phẩm từ sữa ở nước

ta còn non trẻ, sản phẩm sữa và các sản phẩm chế biến từ sữa không nhiều nên chưa đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng trong nước Các sản phẩm này đa số vẫn là nhập từ nước ngoài dạng sữa bột, bơ để chế biến Việc này dẫn đến giá thành rất cao, người

ta dần thay thế bằng các loại bơ khác như bơ thực vật nhưng thật sự chúng không đem lại mùi vị thơm ngon và tự nhiên khi các sản phẩm chế biến dùng bơ động vật

Vì vậy bơ động vật đã ít nay lại còn ít hơn

Mọi người còn thường quan niệm sai lầm rằng dùng bơ thực vật sẽ tốt hơn bơ động vật do bơ thực vật là nguồn cung cấp acid béo không no cần thiết cho con người Đúng là acid béo không no thực sự cần thiết, song người ta tảng lờ một chi tiết quan trọng Đó là, trải qua các quá trình công nghệ, để biến dầu thực vật thành

bơ thực vật, acid béo không no đã trở thành acid béo no Tệ hơn, trong thành phần

bơ thực vật còn chứa các chất béo đồng phân nhân tạo vốn xa lạ với cơ thể con

người Vậy nên, ăn bơ thực vật không chỉ không bổ béo gì mà còn hủy hoại cơ thể Với tất cả các lý do trên chúng tôi nhận thấy rằng việc “thiết kế xây dựng nhà máy sản xuất bơ lên men” là rất cần thiết và có tiềm năng phát triển

1.3 Tình hình bò sữa ở Việt Nam hiện nay

1.3.1 Số lượng bò sữa

Đàn bò sữa của nước ta hiện nay đang tăng nhanh cả về số và chất lượng Quy

mô chăn nuôi tăng, chất lượng giống được cải thiện, sữa tươi sản xuất ra đảm bảo

vệ sinh an toàn thực phẩm và đang chiếm được lòng tin của người tiêu dùng trong

cả nước

Theo số liệu thống kê (cục chăn nuôi Bộ NN & PTNT, 2014) tính đến ngày 01/04/2014 đàn bò sữa cả nước Việt Nam đạt khoảng 200 ngàn con, tăng 14% so với năm 2013

Trong tổng đàn bò sữa cả nước hiện có trên 75% tập trung ở thành phố Hồ Chí Minh và các tỉnh lân cận như Đồng Nai, Bình Dương, Long An Khoảng 20% các tỉnh phía bắc, dưới 2% ở các tỉnh miền Trung và trên 2% các tỉnh ở Tây Nguyên Hiện tại trong cơ cấu giống bò sữa cả nước bò HF thuần chiếm khoảng 10% và bò lai chiếm khoảng 90% Chăn nuôi bò sữa chủ yếu là các hộ gia đình với khoảng 95%, ngoài ra còn có một số ít cơ sở chăn nuôi Nhà nước và liên doanh

Theo kết quả báo cáo sơ bộ tổng điều tra 01/04/2015 của tổng cục thống kê, tại thời điểm này đàn bò sữa tiếp tục phát triển, đạt 253,7 nghìn con, tăng 26% so với cùng kỳ năm trước

Hà Nội có tổng đàn sữa bò tính đến thời điểm 30/08/2014 là 14053 con tăng 6.04% so với cùng kỳ năm 2013, đứng sau thành phố Hồ Chí Minh Thành phố Hồ

Chí Minh được xem là địa phương có mô hình nuôi bò sữa nông hộ và có đàn bò sữa nhiều nhất cả nước, cung cấp sữa cho khoảng 10 đơn vị thu mua sữa, trong đó

có Vinamilk và FrieslandCampina Toàn thành phố hiện có hơn 90.000 con bò sữa, năng suất sữa bình quân đàn bò sữa TP HCM đạt 5100kg/con/chu kỳ, cao hơn bình quân cả nước (khoảng 4500kg/con/chu kỳ) Quy mô đàn cũng tăng lên 11,63 con/hộ

so với thời điểm năm 2011 Thành phố Hồ Chí Minh cũng đang phát triển chăn nuôi

bò sữa theo mô hình nhóm hộ sản xuất, với các tổ hợp tác và hợp tác xã Trong tổng

số gần 9000 hộ nuôi bò sữa toàn thành phố, hiện có 23 tổ hợp tác và 5 hợp tác xã chăn nuôi bò sữa

Chăn nuôi bò sữa ở Đồng Nai cũng rất phát triển Nuôi tập trung ở các hộ nông dân các xã: An Phước, Tam Phước, Lộc An thuộc huyện Long Thành; các phường Trảng Dài, Tân Phong, Tân Mai, Thống Nhất thuộc thành phố Biên Hòa; xã Bắc Sơn thuộc huyện Thống Nhất Riêng huyện Long Thành đã có gần 2000 con bò sữa Các công ty chăn nuôi bò sữa lớn như xí nghiệp bò sữa An Phước, công ty liên doanh

bò sữa Đồng Nai, Khu liên hiệp công nông nghiệp Dofico (Agropark) đang triển khai dự án đầu tư trại cung cấp giống bò sữa và nhà máy chế biến sữa Trong dự án này, doanh nghiệp sẽ liên kết với nông dân phát triển vùng nguyên liệu bò sữa theo hình thức chăn nuôi nông hộ tại huyện Xuân Lộc Chủ đầu tư dự án đang phối hợp với huyện Xuân Lộc tổ chức lớp học chăn nuôi bò sữa, thu hút đông đảo nông dân địa phương tham gia

Các công ty lớn cũng đang đầu tư phát triển chăn nuôi bò sữa như Vinamilk, TH true milk, Mộc Châu Vinamilk đang dần trở thành 50 công ty sữa lớn nhất thế giới vào năm 2017 Đến nay Vinamilk đã có 8 doanh trại quy mô lớn với toàn bộ giống

bò nhập khẩu từ Úc, New Zealand và Mỹ Hiện nay ngoài 8 doanh trại đang hoạt động Vinamilk còn liên kết với gần 8000 trang trại/hộ dân chăn nuôi bò sữa gần 100 ngàn con trên cả nước, thu được sản lượng bình quân khoảng 650 tấn sữa/ngày, góp phần xây dựng ngành chăn nuôi bò sữa Việt Nam phát triển theo hướng ổn định và bền vững

Hàng năm, Việt Nam vẫn đang nhập một lượng lớn sữa (chủ yếu là sữa bột) để đáp ứng nhu cầu chế biến và tiêu thụ trong cả nước, lượng sữa sản xuất trong nước chỉ đáp ứng được 25 – 30% lượng tiêu thụ trong cả nước còn gần 70% vẫn phải nhập

từ nước ngoài Nhưng với tình hình ngày càng phát triển ngành chăn nuôi bò sữa ở nước ta cũng như các chính sách ưu đãi của nhà nước khuyết khích các công ty, nông trại, hộ gia đình chăn nuôi bò sữa như hỗ trợ vốn ban đầu, hỗ trợ tư liệu sản xuất, khắc phục thiên tai dịch bệnh nên đã giảm thiểu thiệt hại chăn nuôi bò sữa và giúp ngành chăn nuôi bò sữa ở nước ta ngày càng phát triển và có nhiều tiềm năng Nhiều năm gần đây, ngành sữa trong nước đã và đang tăng trưởng đáng kể và vẫn còn nhiều tiềm năng để phát triển Việt Nam có khoảng 70 doanh nghiệp sản xuất

và chế biến sản phẩm sữa Và dự định trong tương lai sẽ thu được sản lượng là 1 triệu tấn vào năm 2020

2.850 USD/tấn lên 2.950 USD/tấn), trong đó giá sữa tăng 7,41% ở thị trường Châu Đại Dương

Theo số liệu của Bộ Công Thương, 8 tháng đầu năm 2015, nhập khẩu sữa và sản phẩm từ sữa đã giảm gần 18% so với cùng kỳ năm 2014, với trị giá khoảng 640 triệu USD Hiện nay, tùy theo chất lượng của sữa mà giá sữa tươi thu mua từ các hộ chăn nuôi bò sữa dao động ở mức 8000 đến 14000/kg

1.3.3 Cơ cấu giống và quy mô chăn nuôi bò sữa

Đàn bò sữa của nước ta chủ yếu là bò lai HF được lai tạo trong nước 85%, bò thuần HF và bò ngoại chiếm 15% tổng đàn

Cả nước đã có 19.639 hộ chăn nuôi bò sữa, trung bình 5,3 con/hộ, trong đó phía Nam là 12.626 hộ, trung bình 6,3 con/hộ; phía Bắc 7.013 hộ trung bình 3,7 con/hộ

Có 384 hộ gia đình và công ty chăn nuôi quy mô đàn từ 20 con trở lên (chiếm 1,95%) Quy mô bình quân đàn bò sữa trong nông hộ ở Thái Lan là 17 con/hộ Tại Indonesia quy mô đàn bình quân 3 con/hộ

Chăn nuôi bò sữa với quy mô đàn dưới 5 con đang giảm dần, quy mô từ 5-10 con trở lên đang tăng Theo báo cáo của công ty Dutch Lady, hộ nuôi 8 con vắt sữa (tương đương 18 con bò sữa/hộ) có lợi nhuận 3%, quy mô 130 con (vắt sữa 59 con), lợi nhuận 14%

1.4 Thị trường bơ sữa hiện nay và những ảnh hưởng của chúng

Theo nghiên cứu của BMI (công ty chuyên giám sát doanh nghiệp quốc tế) nhận định ngành sản xuất bơ sữa ở Việt Nam rất có triển vọng do sản lượng sữa trong nước không ngừng gia tăng, các công ty sữa liên tục đầu tư mạnh về nông trại chăn nuôi bò sữa

Do chăn nuôi bò sữa ngày càng tăng, năng suất sữa ngày càng cao nên giá thành mua sữa tươi từ các hộ cũng được giảm hơn so với trước đây Giá mua của các doanh nghiệp hiện nay chỉ ở mức dao động từ 10 – 14 ngàn/lít có khi giảm xuống chỉ còn

8 – 9 ngàn/lít Còn bơ động vật ở nước ta đang rất ít, đa số là nhập khẩu từ các nước như Mỹ, Newzealand…giá dao động khoảng 170 – 250 ngàn/kg

Nhìn xa hơn về các nước láng giềng nước Trung Quốc cũng giống nước ta Kết quả nghiên cứu về ngành công nghiệp bơ sữa chỉ ra rằng các công ty nước ngoài

có triển vọng lớn trong việc phát triển kinh doanh ngành bơ sữa tại Trung Quốc bởi

vì các công ty nước ngoài có đủ năng lực cần thiết trong các lĩnh vực như phát triển sản phẩm, nhãn hiệu và quản lý kênh bán hàng Như vậy, công ty phải nỗ lực thật tốt, đầu tư trang thiết bị, nguồn nguyên liệu thật tốt về chất lượng cũng như về giá thành cho nhà máy sản xuất, rồi sau đó cần có đầu tư về phát triển sản phẩm, nhãn hiệu và quản lý kênh bán hàng thật tốt thì sẽ rất có triển vọng

Theo nghiên cứu thì tỷ lệ người tiêu dùng Trung Quốc đang chấp nhận mua hàng của những quốc gia láng giềng Châu Á và tìm kiếm những sản phẩm có giá trị gia tăng cao như các sản phẩm sữa uống, bơ, sữa chua Hiện nay, những sản phẩm này chiếm 1/4 tiêu dùng sữa và các sản phẩm sữa của Trung Quốc Tỷ lệ này sẽ thay đổi khi thu nhập của người Trung Quốc tăng lên Và trong 5 năm tới, thu nhập từ việc bán sữa uống, bơ và sữa chua ở Trung Quốc sẽ tăng trưởng lần lượt 22%, 28% và 31% một năm (Đối với những công ty sản xuất bơ sữa thì đây là tin vui - những sản phẩm này có thời gian dự trữ bảo quản cao hơn 2 đến 3 lần so với sữa tươi nên việc

vận chuyển đến nguồn tiêu thụ xa là hoàn toàn có khả năng) Từ đây ta có thể lấn thị trường tiêu thụ sang Trung Quốc và các nước Châu Á

Chưa kể khi thu nhập của người tiêu dùng tăng lên thì các thành phố cỡ vừa sẽ trở nên rất quan trọng đối với việc bán các sản phẩm được đóng gói Với tình hình hiện nay, các nước không ngừng phát triển, nên thị trường tiêu thụ, nhu cầu cũng như sức mua của người dân sẽ tăng lên Ở nước ta có 2 thị trường tiêu thụ lớn nhất

là Hà Nội và TP.Hồ Chí Minh, nhắm thấy TP.Hồ Chí Minh sẽ có sức mua cao hơn

do đời sống ở đây có vẻ đa dạng hơn, do ở phía Bắc đa số phát triển chính là các món ăn truyền thống nước ta, mà các món ăn truyền thống lại ít hoặc không dùng đến bơ nên việc đặt nhà máy ở phía bắc không mấy khả thi bằng miền Nam, nhưng

ta vẫn có thể phân phối cho các tỉnh miền Bắc nếu như có nguồn nhập do sản phẩm

bơ lên men từ sữa của chúng ta có thời gian bảo quản khá lâu nên việc vận chuyển

xa là hoàn toàn có thể

Thứ ba là hiện nay đã có sự thay đổi lớn về hình thức bán hàng, sự luân chuyển

về kênh phân phối, các kênh phân phối lớn không ngừng mở rộng qui mô và số lượng như các siêu thị và các đại lý lớn, ngoài ra còn có các kiểu bán hàng online như facebook, zalo…các dịch vụ giao hàng tận nơi…sẽ làm cho sản phẩm đến gần với khách hàng hơn với số lượng và tốc độ nhanh đáng kể Từ đó kênh phân phối của chúng ta sẽ không ngừng được mở rộng, thương hiệu và sản phẩm bay cao và

xa hơn

Tuy nhiên, hình thức hiện đại này là con dao hai lưỡi đối với ngành công nghiệp

bơ sữa cũng như các ngành công nghiệp khác Một mặt, hình thức này tạo ra những

cơ hội để nhà sản xuất phân phối sản phẩm qua một chuỗi cung cấp hiệu quả hơn (giao hàng trực tiếp đến cửa hàng) và bán các sản phẩm đó cho khách hàng trong môi trường thân thiện hơn (làm tăng tính dịch vụ chăm sóc khách hàng), từ đó hình thức này giúp gia tăng hàng bán và đẩy mạnh việc bán hàng thông qua nhãn quang của người tiêu dùng Mặt khác, hình thức bán hàng hiện đại này có khả năng đàm phán hơn là những doanh nghiệp nhỏ ở quy mô gia đình Thậm chí, các nhà phân phối bán lẻ dưới hình thức hiện đại sẽ đưa ra các sản phẩm bơ sữa mang nhãn hiệu của chính họ Chúng ta sẽ có nhiều đối thủ cạnh tranh hơn, dễ dàng phản ánh và yêu cầu của khách hàng về sản phẩm sẽ cao hơn

Ngày nay bơ đã và đang là một sản phẩm được sử dụng rộng rãi ở các nước phương Tây, các nước Đông Âu và châu Mỹ Bơ đã và đang được sản xuất với quy

mô công nghiệp ở nhiều nước trên thế giới với sản lượng lớn và ngày càng mở rộng

Thống kê sản lượng bơ động vật được sản xuất ở một số nước

Quốc gia Sản lượng (Ib)

Liên Xô cũ 2.500.000.000 Pháp 1.191.000.000 Tây Đức 1.151.000.000

Mỹ 1.128.000.000 Newzealand 586.000.000

Úc 476.000.000 Canada 359.000.000 Đan Mạch 319.000.000

Sản lượng trong nước : tuy ở Việt Nam sản phẩm sử dụng bơ ngày càng trở

nên quen thuộc và bắt đầu trở nên quen thuộc nhưng lại là quốc gia chưa có ngành công nghiệp sản xuất bơ Lượng bơ sử dụng chủ yếu nhập từ nước ngoài Nhưng trong tương lai ngành công nghiệp sản xuất bơ và các sản phẩm sữa rất có tiềm năng

Để thành công, cần phải xây dựng năng lực mới trong các lĩnh vực như phát triển sản phẩm, nhãn hiệu, kinh doanh, tiếp thị Sẽ lấy nguồn nguyên liệu sữa bò là sạch

và ngon nhất, quá trình sản xuất phải được tốt nhất, nhân công được huấn luyện kỹ càng…để tạo ra sản phẩm bơ lên men của chúng ta là ngon nhất có thể

Trên thị trường trong và ngoài nước hiện nay các công ty không ngừng tìm tòi

mở rộng và phát triển, lĩnh vực bơ lên men của chúng ta cũng không ngoại lệ Vì thế phải tận dụng, nắm bắt cơ hội và thời gian để phát triển và vươn xa

2 Lựa chọn địa điểm xây dựng

2.1 Chọn địa điểm xây dựng nhà máy

Bơ lên men là thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, trong khi đó nhu cầu sử dụng hằng ngày của con người cũng tương đối lớn, không những gia tăng cả về số lượng lẫn chất lượng mà còn đòi hỏi đầy đủ về an toàn vệ sinh thực phẩm Việc xây dựng nhà máy sản xuất bơ lên men sẽ đáp ứng phần nào nhu cầu của người tiêu dùng trong nước và hướng đến xuất khẩu Khi nhà máy đi vào hoạt động không những góp phần giải quyết công ăn việc làm mà còn tăng thu nhập cho người lao động, mang lại nguồn lợi nhuận to lớn cho nhà đầu tư

Nhà máy xây dựng phải 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

+ Đất nhà xưởng: 4.1ha

+ Đất còn trống: 96.41ha

Khu công nghiệp Long Thành thuộc tỉnh Đồng Nai Nằm trên đầu mối giao thông quan trọng của khu vực kinh tế trọng điểm phía Nam, Đồng Nai có nhiều điều kiện thuận lợi cả về đường bộ, đường thủy và đường hàng không để thu hút đầu tư, phát triển kinh tế - xã hội Nhận thức được tầm quan trọng đó, trong nhiều năm qua ngành Giao thông vận tải đã không ngừng phấn đấu, từng bước xây dựng hoàn thiện hệ thống giao thông, phục vụ kịp thời nhu cầu phát triển kinh tế- xã hội của địa phương

và của khu vực

2.2.1 Đặc điểm tự nhiên của vị trí địa lý xây dựng nhà máy

Địa điểm nhà máy đặt trên khu đất tương đối phẳng có 82,09% đất có độ dốc

<80, kết cấu đất có độ cứng, chịu nén tốt (trên 2kg/cm2), thuận lợi cho việc đầu tư phát triển công nghiệp

Điều kiện tự nhiên:

- Khí hậu: nhà máy nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, khí hậu ôn

hòa, ít bão lụt và thiên tai Có hai mùa tương phản nhau: mùa mưa và mùa khô Mùa khô từ tháng 12 đến tháng 3 hoặc 4 năm sau (khoảng 5-6 tháng), mùa mưa từ tháng

5 đến tháng 11 ( khoảng 6-7 tháng) Khoảng kết thúc mùa mưa giao động từ đầu tháng 10 đến tháng 12

Nhiệt độ không khí trung bình hằng năm từ 25.7-26.70C Mức độ chênh nhau giữa các năm không lớn Chênh lệch nhiệt độ cao nhất giữa tháng cao nhất và tháng thấp nhất 4,20C

Nhiệt độ trung bình mùa khô từ 25,4-26,70C, chênh lệch nhiệt giữa tháng cao nhất và tháng thấp nhất là 4,80C Nhiệt độ trung bình mùa mưa từ 26-26.80C So với mùa khô, mức dao động không lớn, khoảng 0.80C

Lượng mưa tương đối cao phân bố theo vùng và mùa vụ Mùa khô, tổng lượng mưa chỉ từ 210-370mm chiếm 12-14,5 lượng mưa của năm Mùa mưa, lượng mưa

từ 1.500-2.400mm, chiếm 86-88% lượng mưa của năm Phân bố lượng mưa giảm dần từ phía Bắc xuống phía Nam và từ giữa ra hai phía Đông và Tây của Đồng Nai

Độ ẩm không khí trung bình năm từ 80-82% Cũng như các yếu tố khí hậu khác,

độ ẩm biến đổi rõ rệt theo mùa Độ ẩm trung bình mùa khô thấp hơn mùa mưa từ 10-12%

Tại mỗi địa phương hướng và tốc độ gió không đồng nhất do ảnh hưởng của địa hình Nhưng nhìn chung tần suất lặng gió là cao nhất, từ 25-40% số lần quan trắc trong năm Tốc độ gió trung bình ngày thông thường 1.5-3m/s (5-10km/h) Hằng ngày gió thể hiện khá rõ tính chất của gió đất-biển, mạnh hơn vào khoảng từ 10-19 giờ và ban đêm phần lớn là lặng gió

2.2.2 Giao thông vận tải

Hằng ngày, nhà máy cần vận chuyển với khối lượng lớn: vận chuyển sữa nguyên liệu đến nhà máy, bao bì, nhiên liệu … kịp thời để đảm bảo hoạt động của nhà máy Ngoài ra vận chuyển thành phẩm đến nơi tiêu thụ, vận chuyển phế liệu trong sản suất Vì vậy vấn đề giao thông rất quan trọng Tại khu công nghiệp Long Thành giao thông vận tai của nhà máy khá thuận lợi

Giao thông

 Hệ thống trục chính: + rộng: 31m

Đường Sắt: Đến Ga Biên Hòa Tỉnh Đồng Nai 20km

Đường không: Cách sân bay Tân Sơn Nhất 38km

Cảng:

 Cách Cảng Sài Gòn 26.2km

 Cách Cảng Gò Dầu ( Đồng Nai) 29km

 Cảng Phú Mỹ ( Bà Rịa Vũng Tàu) 43km

 Cảng Vũng Tàu ( Bà Rịa Vũng Tàu) 71km

Đây là điều kiện rất tốt để vận chuyển nguyên liệu, nhiên liệu, sản phẩm, máy móc thiết bị…

2.2.3 Cấp thoát nước

Nước trong nhà máy thực phẩm là rất quan trọng, và tùy mục đích sử dụng mà cấp nước theo yêu cầu khác nhau và có xử lý thích hợp Các chỉ số về vi sinh vật phải tuân thủ theo yêu cầu sản xuất Khu công nghiệp công suất 20.000m3/ ngày, cung cấp cho tất cả các nhà máy

Việc thoát nước là rất cần thiết, nước thải nhà máy chứa nhiều chất hữu cơ, cần

xử lý trước khi thải ra môi trường Có nhà máy xử lý nước thải với công suất tối đa 15.000 m3/ ngày Hệ thống xử lý nước thải tập trung đảm bảo nước thải sau xử lý đạt quy chuẩn (QCVN 40:2011/BTNMT)

2.2.4 Năng lượng

Cấp điện

 Lưới điện quốc gia: + cung cấp điện 22Kv

 Nhà máy điện dự phòng: N/a

 Có máy phát điện dự phòng

Cung cấp hơi nước

Hơi nước được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau, đồng thời áp suất hơi là 3at, một số trường hợp lên đến 6at Lò hơi sử dụng dầu FO làm nhiên liệu đốt

Cung cấp nhiên liệu

Dùng dầu FO được cung cấp bởi công ty xăng dầu petrolimex Dùng FO giảm bụi, ô nhiễm môi trường hơn dùng than

2.2.5 Nguồn nhân lực

Đồng Nai có tháp dân số trẻ, dân số trong tuổi lao động 65.54% (khoảng 1.63 triệu lao động), lực lượng lao động có trình độ văn hóa khá, quen với tác phong công nghiệp, cần cù và cầu tiến Tỷ lệ lao động được đào tạo trên tổng số lao động đang làm việc khoảng 53%

Năm 2010, tổng số học sinh toàn tỉnh đang theo học tại các bậc giáo dục phổ thông là 532.500 học sinh; số sinh viên đại học, cao đẳng đạt tỷ lệ 220 người/vạn dân

Số lượng các trường, đơn vị dạy nghề trên địa bàn tỉnh trên 100 cơ sở, trong đó

4 trường Đại học, 8 trường Cao đẳng, 16 trường Trung cấp nghề, 73 trung tâm và đơn vị dạy nghề Nhiều trường mới đang được thành lập nhằm đáp ứng nhu cầu nhân lực chất lượng cao của xã hội và doanh nghiệp

2.2.6 Dịch vụ

Đồng thời tồn tại song song với KCN Long Thành, khu dân cư Tam An cũng tồn tại với đầy đủ các tiện ích sinh hoạt như nhà ở, trường học, trạm y tế, công viên, các trung tâm văn hóa, thể dục thể thao… để phục vụ đời sống người lao động trong KCN Khu dân cư Tam An 1 có tổng diện tích 35.73ha, trong đó diện tích xây dựng chung cư công nhân là 2.1ha với quy hoạch 4 khối nhà chung cư, đáp ứng chỗ ở cho khoảng 4000 công nhân Năm 2007, tại KCN đã hoàn thành khối nhà chung cư công nhân – C1A, C1B gồm 160 căn hộ đáp ứng chỗ ở cho khoảng 1.000 công nhân Hiện nay, Công ty TNHH Olympus đã kí hợp đồng thuê chung cư C1A, C1B cho công nhân ở Sắp tới sẽ khảo sát nhu cầu nhà ở cho công nhân và triển khai xây tiếp 3 khối chung cư còn lại để đáp ứng chỗ ở ổn định cho khoảng 3000 công nhân

2.2.7 Sự hợp tác hóa

Khu công nghiệp sẵn có nhiều nhà máy có nhiều ngành nghề, Đồng Nai là vùng kinh tế trọng điểm với nhiều ngành nghề và cách TP.Hồ Chí Minh không xa Hồ Chí Minh là trung tâm đô thị văn hóa công nghiệp lớn, nên việc hợp tác hóa với cơ quan

xí nghiệp khác về các mặt cung cấp thông tin, thiết bị, nhân lực, về việc bán sản phẩm là rất thuận lợi

Ngoài ra nhà máy còn liên kết với các dự án nuôi bò sữa của nông dân vùng lân cận huyện Long Thành… để dần dần hình thành nguồn nguyên liệu chính cho nhà máy sau này Vấn đề này không chỉ giúp ổn định nguồn nguyên liệu đảm bảo sự liên tục cho nhà máy mà còn góp phần giảm thiểu vốn đầu tư và đảm bảo an toàn thực phẩm khi việc nhập liệu sữa khô còn chịu nhiều rủi ro, do không kiểm soát được thành phần và việc xuất hiện melamine trong các sản phẩm sữa trên thị trường hiện nay là một ví dụ

2.2.8 Thị trường tiêu thụ sản phẩm

Cách trung tâm TP.Hồ Chí Minh 44km, đây chính thị trường tiêu thụ tiềm năng cho sản phẩm bơ lên men Với nền kinh tế phát triển đứng đầu cả nước, đời sống cao, đông dân, có rất nhiều khách du lịch, người buôn bán và đặc biệt là khách nước ngoài đến nghỉ dưỡng và làm việc tại TP.Hồ Chí Minh Bơ lên men, sản phẩm này dường như không có gì mới lại so với thế giới nhưng đối với mỗi người dân Việt Nam thì nó dường như còn khá mới Vì thế, chọn và xây dựng nhà máy ở Đồng Nai sát cạnh TP.HCM tiếp xúc với người miền Nam trước tiên, những người sẽ dễ dàng hưởng ứng những xu hướng mới, những sản phẩm mới Và nếu như sản phẩm này thực sự ngon, đảm bảo chất lượng thì tương lai không xa nó không chỉ dừng lại ở TP.HCM mà còn trên phạm vi cả nước ta, lâu hơn nữa là vươn xa cạnh tranh với thị trường bơ của các nước Châu Âu…

Xây dựng nhà máy sản xuất sản phẩm: Bơ lên men: 2 tấn/ngày

PHẦN 2: NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT:

1.1 Tính chất vật lý và cấu trúc hóa 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:

1.2 Thành phần hóa học của sữa tươi

1.2.1 Chất béo

Gồm 2 loại: đơn giản và phức tạp:

 Chất béo đơn giản: có hàm lượng 35 đến 45g/l đối với sữa tươi gồm các acid béo no và không no như : acid oleic, palmitic, strearic

 Chất béo phức tạp: chất béo này thường chứa các phần tử nito, photpho, lưu huỳnh

Đặc tính hóa của chất béo:

 Chỉ số acid bay hơi không hòa tan: 1.5-3

 Chỉ số acid bay hơi hòa tan: 26-30

 Chỉ số khúc xạ: 1.453-1.462

Cấu trúc chất béo có trong sữa:

 Chất béo trong sữa có hình dạng đặc thù của các hạt tiểu cầu hoặc hình ovan với đường kính 2-10mm tùy thuộc vào giống bò sản sinh ra sữa Cấu trúc các hạt hình cầu được bao bọc bởi một màng protein và màng này có

2 phần Một phần có thể hòa tan trong nước và một phần thì không Bề mặt bên trong của màng có liên quan mật thiết với một lớp phụ có bản

chất Phospholipit, có thành phần chủ yếu là lexitin và cephalin Đây là những chất béo phức tạp có hàm lượng 0.3-0.5g/l

 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 phần protit và enzyme reductaza có trong phần không hòa tan được

 Trong quá trình bảo quản, luôn xảy ra sự phân chia các glyxerit có điểm nóng chảy thấp, giàu hàm lượng acid 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 iod 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 Đó là nguyên nhân gây nên trạng thái mất ổn 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

1.2.2 Protein

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

Protein Polypepit Peptit acid amin

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

 Casein toàn phần chứa: 26-29g/l

1.2.3 Đường lactose

Là thành phần chủ yếu của đường chứa trong sữa, với hàm lượng 50g/l, tồn tại chủ yếu 2 dạng α và β lactose khi bị thủy phân tạo ra một phân tử đường glucose và một phân tử đường galactose

C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6 Lactose glucose galactose Trong sữa đường lactose luôn ở trạng thái hòa tan, khả năng hòa tan và kết tinh của lactose cho ta những ứng dụng quan trọng trong chế biến sữa Hai đường α-β 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 saccharose ở cùng nhiệt độ và ít ngọt hơn

Độ hòa 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 khuẩn để tạo ra các sản phẩm khác nhau Quan trọng nhất là tạo thành acid lactic trong sản xuất sữa lên men

C12H22O11 + H2O 4CH3CHOH – COOH + H2O + CO2 Lactose acid lactic

Acid này dưới tác dụng của một số vi khuẩn đặc biệt tạo thành acid propionic hay acid butyric

3CH3CHOH-COOH CH3(CH2)2COOH + 2CO2 + 2H2

1.2.4 Các loại muối khoáng

Hàm lượng của nó trong sữa khoảng: 9-9.1(g/l)

Các muối khoáng trong sữa chủ yếu gồm: muối clorua, photphat, citrat, sunphatnatri, bicacbonat Các muối khoáng trong sữa tồn tại dưới hai dạng cân bằng: dạng hòa tan và dạng keo Tuy nhiên, dạng cân bằng này có thể phá vỡ dưới các yếu

tố công nghệ: pH, nhiệt độ…

Sự tồn tại cân bằng của muối Ca ở dạng hòa tan và dạng phức của các thể keo là

có ý nghĩa lớn hơn cả 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 citrat với liều lượng thích hợp

1.2.5 Acid hữu cơ

Trong sữa chứa nhiều acid hữu cơ như acid citric, lactic, axetic… trong đó, acid citric là acid cực kì quan trọng góp phần vào việc tăng mùi thơm cho sữa nhờ vào quá trình:

Acid citric diacetyl acetoin 2,3 butylen glycol

1.2.6 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 hai 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 phẩm sữa cũng như bảo quản sữa, các enzyme trong sữa được chia làm hai nhóm chính

 Nhóm enzyme thủy phân: gồm lipaza, photphataza, galactaza, proteaza, amylaza Trong đó, vai trò của các enzyme lipaza có tính quyết định đến quá trình chế biến và bảo quản sữa Lipaza có tác dụng thủy phân chất béo tạo thành acid béo và glyxerin có pH=9.4

 Nhóm enzyme oxy hóa: gồm reductaza, lactoperoxydaza, catalaza Các enzyme này có vai trò quan trọng trong quá trình làm biến tính sữa

1.2.7 Vi sinh vật trong sữa

Gồm: vi khuẩn, nấm men, nấm mốc

 Nấm men: có dạng hình cầu, elip, trụ, kích thước lớn nhất từ 2-9 mm Phần đông các loại chuyển đường thành rượu và sinh sản theo kiểu nảy chồi

 Nấm mốc: chủ yếu là muco và rhizopus Các loại nấm mốc này gây nên những biến động khi sản xuất các sản phẩm bơ Ngoài ra còn có : penicillium, aspergillus

 Vi khuẩn: hầu hết có kích thước tế bào đồng nhất, kích thước không vượt quá vài micromet Các vi khuẩn trong sữa: coccus, bacterium…quan trọng là vi khuẩn 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 enzyme proteaza trong sữa

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

 Streptococcus thermophillus: được coi là tác nhân của sự hình thành acid

và quá trình chín của phomai

 Streptococcus cremoris và streptococcus lactis: là tác nhân của sự đông

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

1.2.8 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 tinh và nước trương Ngoài nước kết tinh ra thì tất cả những loại nước khác đều có giá trị trong công nghiệp chế biến sữa

1.3 Yêu cầu về sữa tươi trong sản xuất

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, chất tẩy rửa

 Sữa có thành phần tự nhiên

 Sữa phải tươi và được làm lạnh ngay đến nhiệt độ 8-100C sau khi vắt

 Kho và thiết bị phải sạch sẽ và bảo quản đúng nhiệt độ yêu cầu

Các chỉ tiêu của sữa:

Chỉ tiêu

cảm quan

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

Mùi vị: mùi vị thơn ngon đặc trưng của sữa tươi, không được

Hàm lượng chất béo không nhỏ hơn 2.8%

Tổng trọng lượng đo bằng Lactometer không nhỏ hơn 1.029 Hàm lượng acid (tính theo acid lactic) không nhỏ hơn 0.2%

Trong sản xuất bơ lên men, người ta sử dụng vi khuẩn lactic dạng LD Thường

gặp nhất là Streptococcus diacetylactis và Leuconostos citrovorum Trong quá trình

lên men, ngoài acid lactic, chúng sinh tổng hợp các hợp chất dễ bay hơi như aldehyde acetic, diacetyl, acetoin… Các hợp chất này sẽ tạo cho sản phẩm bơ hương vị đặc trưng

3 Các phụ gia và gia vị

Chất màu: màu sắc của bơ do các hợp chất carotenoides có trong cream nguyên

liệu quyết định Thông thường, vào mùa đông hàm lượng các hợp chất trên trong sữa thấp hơn mùa hè nên bơ thành phẩm có màu nhạt hơn Người ta cho phép sử dụng một số chất màu thực phẩm trong sản suất bơ Ví dụ như ở Pháp, các chất màu

có nguồn gốc thiên nhiên sau đây được phép sử dụng:

- Curcumine (E100) - Lactoflavin (E101)

- Cochenille (E120) - Indigotine (E132)

- Chlorophylle (E140) - Caramel (E150)

- Carbomedicinalis vegetalis (E153) - Carotenoides (E160)

- Anthocyane (E163)

Chất chống oxy hóa: phổ biến nhất là gallat propyle, gallat octyle, gallat

dodecyle, butyl hydroxy anisol (BHA) hoặc butyl hydroxy toluen (BHT) Hàm lượng sử dụng thường không quá 0.01%

Muối NaCl: yêu cầu độ tinh sạch của muối không được thấp hơn 99.7%

Các gia vị khác: để đa dạng hóa các sản phẩm bơ trên thị trường, nhà sản xuất

có thể sử dụng một số gia vị khác Việc lựa chọn gia vị phụ thuộc vào thị hiếu người tiêu dùng và quy định của mỗi nước Ví dụ như ở Pháp, người ta cho phép sử dụng những gia vị như: tiêu, tỏi, mùi tây, củ đinh hương…trong sản xuất bơ

PHẦN 3: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

1 Lựa chọn qui trình công nghệ:

Sữa tươi

Ly tâm

Cream

Sữa gầy

Thanh trùng

Cấy giống

Vi khuẩn

Lên men và xử

lý nhiệt- lạnh

Tạo hạt bơ (churning) và xử lý

Bao gói

Bơ lên men

Muối

Bao bì

Sữa bơ buttermil

k

2 Thuyết minh sơ đồ quy trình công nghệ

2.1 Ly tâm tách béo

Mục đích:

 Tách chất béo ra khỏi sữa nguyên liệu

 Ly tâm làm sạch nhằm loại bỏ triệt để các tạp chất nhỏ nhất, làm tăng chất lượng cho sữa, tạo điều kiện cho quá trình ly tâm tách béo và tránh hư hỏng cho các máy móc thiết bị

 Sữa gầy nặng hơn nên có xu hướng tiến về phía ngoại vi Sữa nguyên liệu tiếp tục được đưa vào tạo áp suất đẩy sữa gầy và cream đến phía trên

Cream theo một đường riêng qua van điều chỉnh và được đưa ra ngoài Sữa gầy đi qua một đường khác ra ngoài, chảy vào bình đựng sữa gầy Hàm lượng chất béo trong sữa gầy là 0.05% và trong cream là 40%

2.2 Thanh trùng

Mục đích của quá trình thanh trùng là tiêu diệt hệ vi sinh vật và ức chế hoạt tính các enzyme trong cream Nhiệt độ thanh trùng thường sử dụng là 90-950C trong thời gian 15÷20 giây Nếu cream có chất lượng tốt, người ta thường gia nhiệt nhanh nguyên liệu đến 950C rồi làm nguội ngay

Nếu tăng nhiệt độ và thời gian thanh trùng thì hiệu quả của quá trình sẽ tăng Tuy nhiên, cream sẽ có mùi nấu và ảnh hưởng xấu đến chất lượng bơ thành phẩm Trong trường hợp cream có mùi lạ, người ta sử dụng phương pháp bài khí trong điều kiện chân không để tách các cấu tử dễ bay hơi ra khỏi cream Quá trình bài khí

sẽ được kết hợp thực hiện cùng với quá trình thanh trùng cream Đầu tiên, cream sẽ được bơm vào thiết bị trao đổi nhiệt dạng bảng mỏng để gia nhiệt lên đến 780C Tiếp theo, cream được đưa vào bồn chân không để thực hiện quá trình bài khí Áp lực chân không cần được hiệu chỉnh sao cho nhiệt độ của cream trong bồn dao động quanh giá trị 620C Khi đó, các cấu tử dễ bay hơi sẽ được tách ra khỏi cream Cuối cùng cream được đưa trở lại hện thống trao đổi nhiệt bảng mỏng để gia nhiệt tiếp lên đến 950C rồi làm nguội

Ở Châu Âu, vào mùa hè sữa tươi thường có mùi hành do nhóm cây họ hành mọc phổ biến trên các đồng cỏ Khi đó, quá trình bài khí cream trong sản xuất bơ là cần thiết

2.3 Cấy giống vi sinh vật

Nhà máy sản xuất bơ có thể sử dụng sinh khối của vi khuẩn lactic dưới dạng sấy thăng hoa do các hãng chuyên sản xuất giống vi sinh vật cung cấp Nếu không, có thể tự nhân giống để phục vụ sản xuất

Môi trường nhân giống phổ biến nhất là sữa gầy Trước khi nhân giống, sữa gầy được thanh trùng ở 90÷950C trong thời gian 15÷30 phút Ta sử dụng phương pháp nhân giống theo nhiều cấp để có đủ số tế bào vi khuẩn cấy vào cream

Quá trình nhân giống được thực hiện ở 200C Thời gian nhân giống cho mỗi cấp

từ 7÷10 giờ Canh trường vi sinh vật thu được có độ chua 18÷200SH, số tế bào vi khuẩn có thể lên đến 109 tế bào/ml Những sản phẩm trao đổi chất quan trọng nhất của vi khuẩn trong canh trường là acid lactic, diacetyl và acid acetic Chúng sẽ ảnh hưởng đến hương vị của bơ thành phẩm

Lượng giống vi sinh vật cấy vào cream trong sản xuất bơ phụ thuộc vào chỉ số iod của nguyên liệu và nhiệt độ lên men Tỷ lệ giống cấy thường khoảng 1÷7 (v/v)

2.4 Lên men và xử lý nhiệt lạnh

Quá trình lên men và xử lý nhiệt – lạnh sẽ diễn ra song song

Quá trình lên men được thực hiện trong thiết bị hình trụ, có cánh khuấy và bộ phận hiệu chỉnh nhiệt độ Vi khuẩn lactic sẽ sinh tổng hợp acid lactic và các sản phẩm trao đổi chất tạo độ chua và hương vị đặc trưng cho cream Tốc độ acid hóa cream và chế độ xử lý nhiệt sẽ ảnh hưởng đến cấu trúc bơ thành phẩm Sau quá trình lên men, độ chua phần không béo trong cream cần đạt quanh giá trị 360SH, hàm lượng diacetyl trong cream khoảng 1,0÷1,5ppm

Mục đích của quá trình xử lý nhiệt – lạnh là kết tinh một lượng chất béo có trong cream Do cream chứa hỗn hợp các chất béo có điểm nóng chảy khác nhau nên nhiệt

độ kết tinh của chúng cũng khác nhau Tốc độ kết tinh và độ tinh khiết của các tinh thể sẽ phụ thuộc vào chế độ xử lý nhiệt Thông thường, người ta dựa vào chỉ số iod của cream để chọn chế độ xử lý nhiệt – lạnh tối ưu Khi đó, bơ thành phẩm sẽ không

có cấu trúc qua cứng hoặc quá mềm

Chế độ xử lý nhiệt – lạnh và lượng giống cấy cho quá trình lên men cream tương ứng với các chỉ số iod khác nhau của nguyên liệu (Bylund Gosta, 1995)

Chỉ số iod Chế độ xử lý nhiệt –

lạnh

Lượng giống cấy (%v/v)

<28 28-29 30-31 32-34 35-37 38-39

>40

8-21-20 8-21-16 8-20-13 6-19-12 6-17-11 6-15-10 20-8-11

1 2-3

Trong thực tế sản xuất, ta cần phải rút ngắn thời gian kết tinh chất béo bằng phương pháp làm nguội nhanh

Khi làm nguội nhanh, quá trình kết tinh chất béo trong cream sẽ diễn ra nhanh Tuy nhiên, trong trường hợp này, một số tinh thể chất béo thu được không đạt độ tinh khiết cao và được gọi là “tinh thể hỗn hợp” (mixed crytals) Đó là do các phân

tử triglycerid có điểm nóng chảy thấp bị nhốt trong các tinh thể triglycerid có điểm nóng cao Khi đó tỷ lệ giữa khối lượng chất béo ở thể lỏng so với tổng khối lượng chất béo trong cream sẽ giảm và bơ thành phẩm có cấu trúc cứng, khó phết lên bánh khi sử dụng

Để khắc phục hiện tượng trên, sau khi giảm nhiệt độ cream để kết tinh một phần chất béo, người ta nâng dần nhiệt độ lên để các triglycerid có điểm nóng chảy thấp

sẽ hóa lỏng và tách ra khỏi các “tinh thể hỗn hợp” Cuối cùng, tiến hành hạ nhiệt độ cream nhưng không quá thấp như ở lần hạ nhiệt độ đầu tiên để tái kết tinh chất béo Khi đó một số triglycerid sẽ tiếp tục kết tinh, tuy nhiên độ tinh khiết của các tinh thể trong cream sẽ tăng, số “tinh thể hỗn hợp giảm” Ta có thể đạt được tỷ lệ phần trăm giữa lượng chất béo lỏng so với tổng khối lượng chất béo trong cream như mong muốn

Ảnh hưởng tỷ lệ lượng chất béo lỏng và chất béo rắn trong cream đến độ cứng

của bơ thành phẩm (Luquet, 1985)

Lượng chất béo lỏng

(%so với tổng lượng chất

béo)

Lượng chất béo rắn (%so với tổng lượng chất

Sau cùng, người ta hạ nhiệt độ hỗn hợp xuống 5÷60C và giữ trong khoảng 2 giờ Theo Luquet (1985), giải pháp kỹ thuật này sẽ làm giảm độ tổn thất chất béo theo sữa bơ ở giai đoạn tạo hạt bơ tiếp theo

2.5 Tạo hạt bơ (churning) và xử lý

Quá trình tạo hạt bơ và xử lý có thể thực hiện theo phương pháp gián đoạn hoặc liên tục với các công đoạn sau đây:

 Khuấy đảo (churning) hỗn hợp cream có chứa các tinh thể chất béo để biến

chúng thành các hạt bơ và sữa bơ (buttermilk)

 Tách sữa bơ để thu nhận các hạt bơ

 Xử lý các hạt bơ riêng lẻ để tạo thành một khối kết dính

 Bổ sung muối và phân bố đều trong toàn bộ khối bơ

 Hiệu chỉnh độ ẩm và phân bố đều các hạt nước nhỏ li ti trong toàn khối sản phẩm

 Xử lý chân không để làm giảm lượng khí có trong khối bơ

Phương pháp gián đoạn:

Thiết bị khuấy đảo cream hay còn gọi là thiết bị đánh cream (churn) có nhưng hình dạng khác nhau như hình chóp đứng- đáy côn, hình trụ ngang, hình lập phương, hình chóp… Giới thiệu một số kiểu thiết bị thường gặp:

Thiết bị khuấy đảo cream(churn) trong sản xuất bơ

c ALFA LAVAL KVDR d PAASCH KUBUS F31

Ngày nay các thiết bị được chế tạo bằng thép không rỉ, bên trong có các tấm chắn

và thanh đánh cream Thiết bị có thể thực hiện chuyển động xoay nhờ một motor và

bộ phận truyền động Tốc độ quay của thiết bị có thể hiệu chỉnh được

Chất béo trong hỗn hợp cream được nạp vào thiết bị sẽ tồn tại dưới hai dạng: tinh thể và dịch lỏng Khi thiết bị thực hiện chuyển động xoay sẽ khuấy đảo mạnh hỗn hợp cream bên trong và làm xuất hiện các bọt khí Đầu tiên, các hạt cầu béo sẽ phân bố tập trung tại bề mặt tiếp xúc pha giữa bọt khí (pha phân tán) và pha lỏng (pha liên tục) trong hỗn hợp Nếu sự khuấy đảo vẫn liên tục, các bọt khí sẽ trở nên nhỏ hơn, bọt dày hơn, membrane bao xung quanh một số hạt cầu béo bị vỡ và giải phóng ra các phân tử chất béo lỏng bên trong Các phân tử béo này sẽ tạo nên một màng mỏng bao xung quanh bề mặt các bọt khí và các hạt cầu béo còn lại Bọt khí càng dày thì số phân tử chất béo được giải phóng ra từ các hạt cầu béo do hiện tượng membrane bị phá vỡ sẽ càng lớn Theo thời gian, bọt trở nên kém bền và nổ vỡ Các hạt cầu béo và tinh thể béo nhờ những phân tử béo ở dạng lỏng tự do sẽ liên kết lại với nhau thành khối và hình thành nên các hạt bơ Lúc đầu, kích thước các hạt bơ rất nhỏ và ta không thể nhìn thấy được bằng mắt thường nhưng sau đó chúng lớn dần

Các thiết bị khuấy đảo cream tạo hạt bơ ở quy mô công nghiệp có thể tích từ 8.000÷12.000 lít Tuy nhiên, thể tích làm việc tối đa của chúng chỉ khoảng 40÷50% Tốc độ xoay của thiết bị là 25÷35 vòng/phút Để chọn giá trị nhiệt độ thích hợp cho quá trình tạo hạt bơ, người ta dựa vào hàm lượng chất béo có trong hỗn hợp cream trong thiết bị

Trong trường hợp có sử dụng chất màu, chúng được bổ sung vào hỗn hợp cream trong thiết bị trước khi quá trình khuấy đảo bắt đầu

Khi quá trình tạo hạt bơ kết thúc, hỗn hợp thu được trong thiết bị gồm hai phần: các hạt bơ (butter grains) và sữa bơ (buttermilk) Trong sữa bơ có chứa một lượng chất béo Giá trị này càng nhỏ chứng tỏ độ tổn thất chất béo trong quá trình tạo hạt

bơ sẽ càng thấp Ở các nước Châu Âu, vào mà hè hàm lượng chất béo trong sữa bơ thường cao hơn khi ta so sánh với các mùa khác trong năm

Tiếp theo giai đoạn tách sữa bơ ra khỏi thiết bị, người ta thường dùng nước vô trùng để rửa các hạt bơ nhằm loại bỏ các tạp chất hòa tan trong sữa bơ còn bám trên

bề mặt các hạt bơ Sau đó là đến giai đoạn tách nước và bổ sung thêm muối Các hạt

bơ sẽ được nén ép để tạo thành một khối đồng nhất Ở giai đoạn này, nước sẽ được phân bố dưới dạng những hạt rất mịn trong toàn bộ khối bơ mà ta không thể nhìn thấy được chúng bằng mắt thường Một hệ nhũ tương mới “nước/dầu” được hình thành Các nhà sản xuất sẽ kiểm tra và hiệu chỉnh độ ẩm cho khối bơ

Sau cùng là giai đoạn làm giảm lượng khí tự do có trong khối bơ ( nếu cần) Trong các sản phẩm bơ được sản xuất bằng phương pháp thủ công, thông thường lượng khí chiếm 5÷7(v/v) Hàm lượng khí trong bơ càng thấp thì cấu trúc trong bơ càng cứng để tách khí, người ta thực hiện khuấy đảo khối bơ trong điều kiện chân không Khi đó, lượng khí có thể giảm xuống 1% so với thể tích bơ thành phẩm

Phương pháp liên tục:

Quá trình khuấy đảo cream tạo hạt bơ và xử lý sản phẩm theo phương pháp liên tục bắt đầu xuất hiện vào cuối thế kỷ 19 Hiện nay có nhiều phương pháp và hệ thống thiết bị khác nhau Phổ biến nhất là

phương pháp do giáo sư Tritz người

Đức đề xuất Dưới đây, chúng tôi sẽ

giới thiệu hệ thống tạo hạt bơ và xử lý

sản phẩm của hãng Invensys APV

Thiết bị được cấu tạo với bốn vùng

và có thể hiệu chỉnh được Quá trình

tạo hạt bơ diễn ra trong thời gian rất

ngắn chỉ vài giây Ta cần chọn tốc độ quay thích hợp cho các thanh đập để các hạt

bơ đạt được kích thước mong muốn Độ ẩm của bơ và lượng chất béo trong sữa bơ

cũng phụ thuộc vào tốc độ xoay của các thanh đập

2 Vùng tách hạt bơ và sữa bơ: vùng này có dạng hình trụ nằm ngang, có thể

xoay quanh trục của nó và được chia thành hai khu vực:

Khu vực 1: có bố trí các tấm ngăn để thực hiện tiếp các quá trình xử lý cơ học hỗn hợp hạt bơ và sữa bơ

Khu vực 2: thường được thiết kế như một thiết bị xây để tách sữa bơ Phần thân hình trụ tại khu vực này được đục lỗ, kích thước các lỗ trên thân hình trụ rất nhỏ để giúp cho chúng ta có thể giữa lại các hạt bơ có kích thước nhỏ Việc tách sữa bơ diễn ra

nhanh và hiệu quả Do thùng hình trụ ngang thực hiện chuyển động xoay quanh trục nên hiện tượng các hạt bơ nhỏ làm bít nghẹt lỗ rây của thùng được hạn chế ở mức tối thiểu Phần sữa bơ chảy qua rây của thùng được hạn chế ở mức tối thiểu Phần sữa bơ chảy qua rây theo hệ thống máng bên dưới được đưa đến cửa thoát để tháo

ra ngoài

3 Vùng tạo khối bơ: gồm hai khu vực I và II tương ứng với hai ống hình trụ

đặt nghiêng, bên trong mỗi ống trụ có hệ thống trục vis và tấm lưới Hai khu vực này đặt cách nhau bởi buồng chân không Mỗi ống trụ có 1 motor tương ứng để làm quay trục vis Tại vùng này, trục vis xoay sẽ nén các hạt bơ lại thành khối và đẩy

khối bơ chuyển động theo chiều dài thân trục

Trong trường hợp cần bổ sung thêm muối, người ta sử dụng hỗn hợp muối và nước (nồng độ muối 40-60%) cho vào khu vực I của vùng tạo khối bơ Việc hiệu chỉnh độ ẩm cho sản phẩm cũng sẽ được thực hiện tại khu vực này theo phương pháp tự động nhờ đầu dò đo độ ẩm

Buồng chân không được thiết kế để làm giảm lượng khí trong bơ thành phẩm khối bơ rời khu vực I được nén qua hai tấm bảng đục lỗ để làm tăng tổng diện tích

bề mặt của toàn bộ khối bơ Dưới áp lực chân không, quá trình tách khí trong khối

bơ diễn ra nhanh và hiệu quả Với phương pháp này, lượng khí trong sản phẩm không quá 0.5%(v/v)

Sau cùng, bơ rời khỏi khu vực II ra đầu phun Bơm sẽ vận chuyển bơ vào silo bảo quản hoặc đi đến thiết bị bao gói

Năng suất hoạt động của thiết bị có thể dao động từ 500-12,000kg/h Theo hãng Invensys APV (2002), để sản xuất 1kg bơ (lượng chất béo 80%, độ ẩm 16%), người

ta cần trung bình 20kg sữa 4,2% chất béo hoặc 2,2kg cream 38% chất béo

3 Lập sơ đồ nhập nguyên liệu, biểu đồ sản xuất

3.1 Sơ đồ nhập nguyên liệu:

Sơ đồ nhập liệu của nhà máy

Tháng 2 nhà máy nghỉ lễ tết nguyên đán 9 ngày (6/2/2016 – 14/2/2016)

Tháng 9 nhà máy nghỉ bảo dưỡng máy móc nửa tháng nên lượng sữa tươi

nguyên liệu sẽ được thu mua về ít hơn

2754

2448

2652

2652

2652

2766

1326

2652

2652

2766

Mỗi ca làm việc là 6h, mỗi ngày có 2 giờ rửa thiết bị

PHẦN 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT

1 Xác định thành phần nguyên liệu và sản phẩm

Bơ lên men từ sữa bò gồm có thành phần chủ yếu là chất béo chiếm khoảng 80%, còn lại 20% là các phụ gia gia vị hoặc chất tạo màu Bơ có màu vàng nhạt do carotene trong thành phần bơ, nhưng thực tế là rất nhạt, thậm chí là màu trắng đục tùy thuộc vào chế độ ăn uống của con bò nên việc thêm phụ gia tạo màu là cần thiết

Vì vậy khi thu mua sữa nên chú trọng đến chế độ ăn uống của các con bò sữa sữa bò tốt nhất là khi được ăn thức ăn xanh thô như cỏ tươi sau đến bắp cải , cỏ khô các loại, củ quả và bã bia…Nên mùa hè thu hoạch sữa được tốt nhất

Nguyên liệu gồm :

+ Sữa tươi nguyên chất thu mua chủ yếu ở các hộ gia đình huyện Long Thành

và Xuân Lộc Do ở Đồng Nai chủ yếu chăn nuôi bò theo hộ gia đình Sữa sau khi được xe bồn chở về nhà máy được bảo quản trong các bồn chứa lạnh

+ Vi sinh vật: trong sản xuất bơ lên men người ta thường sử dụng vi khuẩn lactic dạng LD thường là các vi khuẩn Streptococcus diacetylactis và Leuconostos citrovorum Ta sẽ dùng sinh khối vi khuẩn lactic dưới dạng sấy thăng hoa do các hãng chuyên sản xuất giống vi sinh vật nhưng chủ yếu nguồn lấy vẫn là do công ty

tự nhân giống để phục vụ sản xuất

+ Các chất phụ gia: Do lượng hợp chất carotene trong cream khác nhau nên thành phẩm bơ cũng có màu sắc không đồng đều gây mất cảm quan Vì vậy cần có các chất phụ gia tạo màu để giúp sản phẩm có màu đồng đều và đẹp hơn, công ty sẽ dùng Curcumine làm chất tạo màu trong bơ Chất chống oxi hóa sẽ sử dụng là Butyl hydroxi anisol Tất cả đều có thể được mua ở các công ty bán hóa chất và giống vi sinh gần đó như Công ty TNHH Thương Mại & Dịch Vụ Sao Phương Đông, Công

ty TNHH MTV Hóa Chất Hóa Cảnh…Ngoài ra còn muối và các gia vị khác như tiêu, tỏi, mùi tây…

Các số liệu ban đầu :

+ Nhà máy sản suất với năng suất 2 tấn bơ/ ngày

+ Chất béo chiếm 80% Hàm lượng béo trong cream là 40% Trong đó :

Cấu trúc bơ thành phẩm

+ Chất phụ gia tạo màu, vị, chất chống oxi hóa, vi sinh là 20%

+ Hàm lượng chất chống oxi hóa sử dụng không quá 1.01%

+ Muối NaCl độ tinh sạch không thấp hơn 99.7%

Thông số của sữa nguyên liệu ban đầu :

Sữa nguyên liệu có 4% béo

Tỉ trọng sữa biến thiên từ 1.028 – 1.038 (g/l)

pH biến thiên từ 6.5 – 6.8

Độ acid từ 0.14 – 0.18% acid lactic

Độ nhớt của sữa 2.0 cP tại 20oC

Lượng vi khuẩn lactic sử dụng 5%, phụ thuộc vào chỉ số iod của nguyên liệu

Chỉ số iod Chế độ xử lý nhiệt – lạnh Lượng giống cấy (%v/v)

1 2-3

Lớn nhất 2%

+ Bơ không đạt yêu cầu chất lượng sẽ được đem đi kiểm tra và xử lí lại

+ Lượng sữa bơ tách ra trong công đoạn tạo hạt bơ có thành phần giống như sữa gầy, ta sẽ bán trực tiếp ra thị trường

+ Sữa gầy (0.05% béo) tách ra trong giai đoạn tách cream sẽ dùng bán trực tiếp cho những nơi thu mua sữa gầy

2 Ước lượng tổn thất ở từng quá trình :

Tách cream 91 Tách sữa gầy thu cream, sữa dính thành

thiết bị ly tâm, thùng chứa

Thanh trùng 0.2 Nguyên liệu dính vào ống dẫn, nồi thanh

trùng

Cấy giống 0.1 Nguyên liệu dính thành thiết bị và thành

3.4 Sữa bơ và nước bị tách ra để tạo hạt bơ

Bao gói 0.1 Bao bì hư, ghép mí bị lỗi

Công đoạn tách cream:

100 kg sữa tươi nguyên liệu (4% béo)

Ly tâm

Sữa gầy (0.05% béo) Cream (40% béo)

Sử dụng phương pháp cân bằng béo và cân bằng khối lượng:

Ta có hệ phương trình:

Cream + Sữa gầy = 100

40% cream + 0.05% Sữa gầy = 4% x 100

=> cream = 9.89 kg ; sữa gầy = 90.11 kg

Vì quá trình ly tâm tách cream không đạt hiệu suất thu hồi hoàn toàn nên tỉ lệ

hao hụt chọn là 91%

Công thức pha trộn :

100kg cream

5kg vi khuẩn lactic

15kg phụ gia tạo màu, vị, chất chống oxy hóa

Tỷ lệ hao hụt nguyên liệu trong quy trình là 95% so với khối lượng đưa vào sản

xuất Tỷ lệ hao hụt trong công đoạn cấy vi sinh vật là 0.1%

Bảng tính tỉ lệ hao hụt cho 15000 kg sữa nguyên liệu : Nguyên liệu vào/ngày (kg) % hao

hụt

Khối lượng hao hụt/ngày

(kg)

Khối lượng còn lại/ngày

Ngoài ra nhà máy còn nguồn lợi thu từ việc bán sữa gầy và bơ sữa

3 Cách tính cân bằng vật chất cho 30000kg sữa nguyên liệu ban đầu:

Tách cream:

 Khối lượng nguyên liệu vào: 30000kg

 Khối lượng cream thu được: Mcream = (1 – 91%) x 30000 = 2700kg

Thanh trùng:

 Khồi lượng nguyên liệu vào: = Mcream = 2700kg

 Khối lượng nguyên liệu ra: Mtt = 2700 – 0.2% x 30000 =2640kg

Cấy giống:

 Khối lượng nguyên liệu vào: = Mtt = 2640kg

 Lương giống cấy vào chiếm 5% của khối lượng nguyên liệu vào:

 Mvk.lactic = 5% x 2640= 132kg

 Khối lượng nguyên liệu ra: Msau cấy giống = (2640+132) – 0.1% x 30000 = 2742kg

Lên men và xử lý nhiệt lạnh:

 Khối lượng nguyên liệu vào: = Msau cấy giống = 2742kg

 Khối lượng nguyên liệu ra: Mlmxlnl = 2742 – 0.2% x 30000 = 2682kg

Tạo hạt bơ và thêm phụ gia:

 Khối lượng nguyên liệu vào: = Mlmxlnl = 2682kg

 Lượng phụ gia thêm vào chiếm 15% khối lượng nguyên liệu vào:

 Năng suất nhà máy đạt 2034kg/ ngày

 Một ngày nhà máy làm việc 2 ca, có những tháng tăng cường lên thành 3

ca

 Một ca làm việc có 6 tiếng

 Năm tới nhà máy làm việc 292 ngày Tổng cộng 620 ca

Nguyên liệu cho 1giờ, 1 ca, 1 ngày(2 ca), 1 năm(2016) sản xuất:

Chọn bao bì để chứa thành phẩm là 100g Dạng thỏi hình chữa nhật

Số lượng thỏi bơ thành phẩm/ngày = 2034

100÷1000 = 20340 (thỏi)

Thành phần nguyên liệu trong một ca sản xuất:

Lên men và xử lý nhiệt lạnh 1371 1341

Tạo hạt bơ và thêm phụ gia 1548 1032

(10170 thỏi bơ)

Lưu đồ sản xuất của nhà máy trong một ngày

Chọn loại xe bồn chở được 10000 lít sữa tươi nguyên liệu

Thông số kỹ thuật xe ô tô xi-téc chở sữa:

 Model xe: CLW5160GNY3

 Tải trọng 9200kg Model sat-xi DFL1160BX

 Kích thước 8850x2490x3200 mm

 Vận tốc tối đa 90km/h

Số lượng xe: 2 xe

1.2 Cân xe bồn – Cân điện tử

Chọn cân điện tử - cân chìm- 40

 Đầu hiển thị: NT-501A

 Phần mềm điều khiển: CAS

Corporation ( Trung)

Việt-Anh-Số lượng cân: 1

1.3 Bồn chứa sữa nguyên liệu

Lượng sữa nguyên liệu 1 ca: 15000 kg

không gỉ AISI 304, vật liệu ống và van là thép không gỉ AISI 306

- Áp suất làm việc max: 300 Kpa (3 bar)

- Công suất motor: 1KW

- Kích thước: + đường kính 2000mm

+ chiều dài cần thiết của bồn : L = 4 𝑥 15000

3.14 𝑥 20002 = 4.78 𝑚

=> chiều dài thực tế đặt mua 5.3m

- Mỗi bồn có hai cánh khuấy, công suất động cơ 2.5 hp

Số lượng bồn chứa: 2 bồn Đảm bảo nhà máy hoạt động liên tục

1.4 Thiết bị ly tâm tách

béo

- Lượng nguyên liệu:

15000kg/ca

- Thời gian dự kiến: 1 giờ

- Năng suất lý thuyết: 15000

Cấu tạo: Thiết bị gồm có thân máy, bên trong là thùng quay, được nối với một

motor truyền động bên ngoài thông qua trục dẫn Các đĩa quay có đường kính giao động từ 20-102cm và được xếp chồng lên nhau Các lỗ trên đĩa ly tâm sẽ tạo nên những kênh dẫn theo phương thẳng đứng Khoảng cách giữa hai đĩa ly tâm liên tiếp

là 0.5-1.3mm

Nguyên tắc hoạt động: thiết bị làm việc liên tục:

Sữa nguyên liệu được nạp vào máy ly tâm theo cửa ở trên thiết bị, tiếp theo sữa

sẽ theo hệ thống kênh dẫn chảy vào khoảng không gian hẹp giữa các đĩa ly tâm Dưới tác dụng của lực ly tâm, sữa được phân chia thành hai phần: phần cream có khối lượng riêng thấp sẽ chuyển động về phía trục của thùng quay; phần sữa gầy có khối lượng riêng cao sẽ chuyển động về phía thành của thùng quay Sau cùng, cả hai dòng sản phẩm sẽ theo những kênh riêng thoát ra ngoài

Trước khi đưa vào thiết bị ly tâm, sữa tươi thường được gia nhiệt lên đến

55-650C

1.5 Thiết bị thanh trùng