Thiết kế nhà máy chế biến sữa tiệt trùng đóng hộp từ sữa tươi năng suất 300 000 lít sữa sản phẩm ngày

Để đáp ứng được nhu cầu của người tiêudùng nhiều nhà máy chế biến sữa đã hình thành và phát triển, tuy nhiên lượngsữa chỉ mới cung cấp được khoảng 25% nhu cầu tiêu dùng của thị trường,xo

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HUẾ

Khoa Cơ khí – Công nghệ

BÁO CÁO TỐT NGHIỆP

TÊN ĐỀ TÀI:

Thiết kế nhà máy chế biến sữa tiệt trùng đóng hộp từ sữa tươi năng

suất 300 000 lít sữa sản phẩm/ngày

Sinh viên thực hiện : Trần Hữu Huỳnh

Giáo viên hướng dẫn : Th.S Nguyễn Quốc Sinh

Thời gian thực tập : 10/3/2016 đến 29/4/2016 Địa điểm thực tập : Cty Cổ phẩn sữa TH

NĂM, 2016

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HUẾ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA CƠ KHÍ CÔNG NGHỆ ĐỘC LẬP-TỰ DO-HẠNH PHÚC

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN-KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên : Trần Hữu Huỳnh

Ngành học : Công Nghệ Sau Thu Hoạch

I Tên đề tài: Thiết kế nhà máy chế biến sữa tiệt trùng đóng hộp từ sữa tươi năng suất 300 000 lít sữa sản phẩm/ngày.

II. Số liệu ban đầu:

- Năng suất 300 000 lít sữa sản phẩm/ngày.

- Sữa tươi: chất khô 12%, chất béo 3,7 %, tỉ trọng sữa 1,04 g/cm3

III Nội dung các phần thuyết minh và tính toán.

Phần 1: Lập luận kinh tế kỹ thuật

Phần 2: Tổng quan về nguyên liệu

Phần 3: Lựa chọn và thuyết minh quy trình công nghệ

IV.1 Dây chuyền công nghệ

IV.2 Tổng mặt bằng nhà máy

IV.3 Mặt bằng phân xưởng sản xuất chính

IV.4 Mặt cắt phân xưởng sản xuất chính

IV.5 Sơ đồ hơi nước

V Giáo viên hướng dẫn

Ths Nguyễn Quốc Sinh

VI Ngày giao đề tài: 1/1/2016

VII Ngày hoàn thành: 1/5/2016

Ngày……Tháng… Năm 2016

Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực hiện

(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)

Ngày… Tháng… Năm 2016 Ngày… Tháng… Năm 2016

Thông qua khoa Bộ môn công nghệ sau thu hoạch

Kết quả đánh giá

Lêi C¶m ¥n

Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, tôi xin gửi lời cảm ơn quý

Thầy Cô giáo khoa Cơ Khí – Công Nghệ đã tận tình giảng dạy, trang bị kiến thức cho tôi trong suốt quá trình học tập và rèn luyện ở trường Đại học Nông Lâm Huế

Đặc biệt tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến thầy giáo ThS Nguyễn Quốc Sinh, người đã trực tiếp hướng dẫn tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp tôi trong suốt quá trình thực hiện khóa luận.

Tôi xin chân thành cảm ơn đến sự giúp đỡ của ban giám đốc,

tập thể cán bộ, các anh chị em kỹ sư trong Công ty cổ phần sữa TH,

đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình thực tập tốt nghiệp.

Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, người thân

và bạn bè đồng nghiệp đã luôn ủng hộ, động viên tôi trong suốt quá

trình học tập và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi hoàn thành khóa luận.

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Huế, ngày 15 tháng 05 năm 2016

Sinh viên thực hiện

Trần Hữu Huỳnh

MỤC LỤC

Trang

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

PHẦN 1 LẬP LUẬN KINH TẾ - KỸ THUẬT 3

1.1 Thuận lợi 3

1.2 Thách thức 4

1.3 Vị trí đặt nhà máy 6

1.3.2 Vùng nguyên liệu 7

1.3.3 Nguồn cung cấp điện-hơi-nước 7

1.3.4 Nguồn nhân lực 7

1.3.5 Giao thông vận tải 8

1.3.6 Xử lý nước thải 8

1.3.7 Thị trường tiêu thụ 8

PHẦN 2 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM 10

2.1 Tổng quan về nguyên liệu 10

2.1.1 Sữa tươi 11

2.1.1.1 Yêu cầu về sữa tươi 11

2.1.1.2 Thành phần hóa học của sữa tươi 13

2.1.2.1 Đường RE 16

2.1.2.2 Chất ổn định 17

2.1.2.3 Chất tạo màu 18

2.1.2.4 Chất tạo hương 19

2.2 Tổng quan về sản phẩm 19

PHẦN 3 LỰA CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 21

3.1 Lựa chọn quy trình công nghệ 21

3.3 Thuyết minh quy trình 27

3.3.1 Yêu cầu về nguyên liệu 27

3.3.2 Kiểm tra – Tiếp nhận 28

3.3.3 Làm sạch 28

3.3.4 Làm lạnh 28

3.3.5 Ly tâm và tiêu chuẩn hóa chất béo 29

3.3.6 Gia nhiệt 29

3.3.7 Bài khí 29

3.3.8 Đồng hóa 30

3.3.9 Thanh trùng 30

3.3.10 Phối trộn 30

3.3.11 Lọc 31

3.3.12 Tiệt trùng UHT 31

3.3.13 Rót-bao gói 32

3.3.14 Xếp thùng và bảo quản 34

PHẦN 4 TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 35

4.1 Kế hoạch sản xuất 35

4.3 Tính cân bằng vật chất 37

4.3.1 Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất sữa tươi tiệt trùng có đường 37

4.3.1.1 Sản phẩm sữa tươi tiệt trùng không bổ sung hương 37

4.3.1.2 Sản phẩm sữa tiệt trùng hương dâu 40

4.3.1.3 Sản phẩm sữa tiệt trùng hương socola 44

4.3.2 Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất sữa tươi tiệt trùng không đường 46

PHẦN 5 TÍNH VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ 54

5.1 Xe bồn 54

5.2 Thiết bị thu nhận sữa tươi 54

5.3 Thiết bị làm lạnh 56

5.4 Bồn tạm chứa 57

5.5 Bồn cân bằng trung gian và bồn chứa cream 58

5.7 Thiết bị bài khí 61

5.8 Thiết bị đồng hóa 62

5.10 Bồn chứa sau thanh trùng 65

5.12 Bồn trộn và bồn ủ socola 67

5.13 Bồn chứa sau trộn 68

5.14 Thiết bị lọc 70

5.15 Hệ thống UHT 71

5.16 Bồn chờ rót 72

5.17 Máy rót hộp 73

5.18 Hệ Thống hoàn thiện sản phẩm 74

5.19 Máy in date 75

5.20 Chọn bơm 76

5.22 Hệ thống CIP [2] 77

PHẦN 6 TÍNH TỔ CHỨC 80

6.1 Sơ đồ tổ chức 80

6.2 Tính nhân lực 80

PHẦN 7 TÍNH XÂY DỰNG 83

7.1 Tính xây dựng 83

7.1.1 Phân xưởng sản xuất chính 83

7.1.2 Phòng bảo vệ 83

7.1.3 Khu hành chính 83

7.1.4 Nhà ăn 84

7.1.5 Nhà vệ sinh, phòng giặt là, phòng phát áo quần, bảo hộ lao động 84

7.1.6 Kho thành phẩm 85

7.1.8 Trạm biến áp 88

7.1.9 Khu vực xử lý nước thải 88

7.1.10 Phân xưởng cơ điện 88

7.1.11 Kho nhiên liệu 88

7.1.12 Nhà nồi hơi 88

7.1.13 Nhà phát điện dự phòng 89

7.1.14 Lạnh trung tâm 89

7.1.15 Khu cung cấp nước và xử lý nước 89

7.1.16 Nhà để xe 89

7.1.17 Gara ô tô 89

7.1.18 Nhà để xe chở hàng và xe bồn 90

7.1.19 Kho chứa hóa chất 90

7.1.20 Khu đất mở rộng 90

7.2 Tính khu đất xây dựng nhà máy 91

7.2.1 Diện tích khu đất 91

7.2.2 Tính hệ số sử dụng Ksd 91

PHẦN 8 TÍNH ĐIỆN-HƠI-NƯỚC-LẠNH 93

8.1 Tính điện 93

8.1.1 Điện dùng cho chiếu sáng 93

8.1.2 Điện cho sản xuất 95

8.1.3 Tính điện năng tiêu thụ trong năm 96

8.2 Tính hơi và chọn nồi hơi 99

8.2.1 Tính hơi cho sản xuất 99

8.2.2 Tính nước và hơi cho CIP 102

8.2.3 Chọn nồi hơi 105

8.3 Tính nước 106

8.3.1 Cấp nước 106

8.3.2 Thoát nước 108

8.4 Tính lạnh và chọn máy nén 108

8.4.1 Tính lạnh 109

8.4.2 Chọn máy nén lạnh 109

8.5 Tính nhiên liệu 110

PHẦN 9 AN TOÀN LAO ĐỘNG, VỆ SINH VÀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 112

9.1 An toàn lao động 112

9.1.1 An toàn thiết bị 112

9.1.2 An toàn điện 112

9.1.3 An toàn về hơi 113

9.1.4 Phòng cháy và chữa cháy 113

9.1.5 Thông gió và chiếu sáng cho nhà máy 113

9.2 Vệ sinh công nghiệp 114

9.2.1 Vệ sinh cá nhân của công nhân 114

9.2.2 Vệ sinh máy móc, thiết bị, đường ống 114

9.2.3 Vệ sinh nhà máy 114

9.3 Xử lý nước thải 114

9.3.1 Sơ đồ xử lý nước thải 116

9.3.2 Thuyết minh quy trình 117

KẾT LUẬN 118

TÀI LIỆU THAM KHẢO 120

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Trang

Bảng 2.1 Một số giống bò sữa cao sản đang được sử dụng ở nước ta 10

Bảng 2.2 Chỉ tiêu cảm quan của sữa tươi 13

Bảng 2.3 Chỉ tiêu hóa lý của sữa tươi 13

Bảng 2.4 Các chỉ tiêu cảm quan của đường RE 17

Bảng 2.5 Một số chỉ tiêu hóa lý của đường RE 17

Bảng 2.6 Tổng hợp các chỉ tiêu của chất ổn định 17

Bảng 2.7 Thành phần và hàm lượng sử dụng chất ổn định 18

Bảng 2.6 Bảng chỉ tiêu chất lượng thành phẩm sữa tươi tiệt trùng 19

Bảng 3.1 Bảng chỉ tiêu yêu cầu của sữa tươi nguyên liệu 27

Bảng 4.1 Thời vụ nguyên liệu trong một năm 35

Bảng 4.4 Tổn thất trong quá trình sản xuất sữa tiệt trùng 37

Bảng 4.5.Tổng kết tính cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất 50

sữa tiệt trùng có đường, không bổ sung hương 50

Bảng 4.6 Tổng kết cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất 51

sữa tiệt trùng có đường hương dâu 51

Bảng 4.7.Tổng kết tính cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất 52

sữa tiệt trùng có đường hương socola 52

Bảng 4.8.Tổng kết tính cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất 53

sữa tiệt trùng không đường 53

Bảng 5.1 Tổng kết thiết bị 78

Bảng 6.1.Nhân lực làm việc trực tiếp 81

Bảng 7.1 Tổng kết diện tích các công trình trong nhà máy 90

Bảng 8.1 Bảng tổng kết điện tiêu thụ cho chiếu sáng 94

Bảng 8.2 Công suất tiêu thụ của các thiết bị chính 95

DANH MỤC HÌNH Trang Hình 3.1 Sơ đồ quy trình tiệt trùng trước khi rót chai 22

Hình 3.2 Sơ đồ quy trình Tiệt trùng sau khi rót 23

Hình 3.3 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất sữa tươi tiệt trùng 26

Hình 5.1 Xe bồn chở sữa 54

Hình 5.2 Thiết bị thu nhận sữa hiệu M42-2295 55

Hình 5.3.Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm loại roăn 56

Hình 5.4 Cấu tạo bồn 57

Hình 5.5 Cấu tạo bồn 58

Hình 5.6 Thiết bị ly tâm Tetra Centi D407 SGP 60

Hình 5.7 Thiết bị bài khí 61

Hình 5.8.Thiết bị đồng hóa Tetra Alex 400 63

Hình 5.9.Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm loại roăn 64

Hình 5.10 Cấu tạo bồn 65

Hình 5.11 Thiết bị phối trộn Tetra Almix 66

Hình 5.12 Cấu tạo bồn 67

Hình 5.13 Cấu tạo bồn 69

Hình 5.14 Lõi lọc inox 70

Hình 5.15 Thiết bị tiệt trùng UHT 71

Hình 5.16 Máy chiết rót vô trùng Tetra Pack A3 Speed 74

Hình 5.17 Máy in date tự động[21] 76

Hình 5.18 Máy bơm ly tâm EBARA MODEL 3M 32 76

Hình 6.1 Sơ đồ tổ chức nhà máy 80

Hình 8.1 Máy phát điện CUMMINS 500 KVA 99

Hình 8.2 Nồi hơi nằm ngang[24] 106

Hình 8.3 Máy nén khí không dầu Atlas Copco 110

ĐẶT VẤN ĐỀ

Kinh tế ngày một phát triển, nhu cầu dinh dưỡng của người tiêu dùngngày càng cao, mà thực phẩm lại là nguồn cung cấp dinh dưỡng tốt và hoànthiện nhất chính vì vậy con người luôn tìm kiếm và lựa chọn những sản phẩmmang lại nhiều dinh dưỡng và cung cấp chúng một cách đầy đủ

Trong đời sống hiện nay, sữa là một trong những thực phẩm giàu dinhdưỡng, chứa rất nhiều các axit amin thiết yếu vì thế nên sữa đã được ngườitiêu dùng biết đến và sử dụng từ lâu Để đáp ứng được nhu cầu của người tiêudùng nhiều nhà máy chế biến sữa đã hình thành và phát triển, tuy nhiên lượngsữa chỉ mới cung cấp được khoảng 25% nhu cầu tiêu dùng của thị trường,xong đa số các sản phẩm sữa vẫn được sản xuất từ sữa bột là chủ yếu Cùngvới đó thì sự nhận thức của người tiêu dùng ngày càng cao, họ đòi hỏi nhữngsản phẩm sữa được sản xuất từ sữa tươi nguyên chất, để đáp ứng được vấn đề

đó thì việc chế biến sữa từ nguyên liệu sữa tươi là rất cần thiết đối với ngànhchế biến sữa hiện nay

Theo quyết định phê duyệt quy hoạch phát triển ngành công nghiệp chếbiến sữa Việt Nam đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2025 là đạt mức tiêu thụtrung bình 21 lít/người vào năm 2015 và đến năm 2020 cả nước sẽ sản xuất2,6 tỷ lít quy ra sữa tươi làm tăng mức tiêu thụ trung bình đến 27lít/người/năm Xa hơn nữa trong tầm nhìn này là sẽ làm sao cho đến năm

2025 sản xuất sữa sẽ đáp ứng được mức độ tiêu thụ bình quân trên đầu người

là 34 lít/người/năm Như vậy trong tương lai ngành chế biến sữa sẽ có cơ hộiphát triển rất lớn [9]

Đối với dòng sản phẩm sữa hiện nay khá đa dạng chủ yếu được chiathành 4 dòng chính là sữa thanh trùng, tiệt trùng; sữa cô đặc có đường; sữachua và sữa bột Mỗi dòng sản phẩm đều có những đặc trưng riêng và lợi thếriêng, nếu như dòng sữa bột được các bà mẹ ưa chuộng cho trẻ nhỏ dưới 2tuổi thì có một lượng lớn sản phẩm sữa tươi được chứa trong hộp giấy theocông nghệ chế biến để đáp ứng cho nhu cầu tiện dụng, đảm bảo dinh dưỡngcủa người lớn và trẻ ở tuổi đến trường Cùng với quy hoạch ngành côngnghiệp chế biến sữa thì dòng sản phẩm sữa thanh trùng, tiệt trùng đạt 1.150triệu lít vào năm 2020 và đạt 1.500 triệu lít trong năm 2025 Chính vì vậytrong tương lai dòng sản phẩm sữa thanh trùng và tiệt trùng có cơ hội phát

triển cao và sự xây dựng và phát triển nhà máy chế biến sữa thanh trùng vàtiệt trùng từ nguyên liệu sữa tươi thực sự là rất cần thiết[9].

Tuy nhiên, so với sữa thanh trùng thì sữa tiệt trùng có ưu điểm là có thểkéo dài thời gian bảo quản từ 6 tháng đến 1 năm ở nhiệt độ bình thường màkhông cần bảo quản lạnh hay bổ sung chất bảo quản Quá trình làm nóng ởnhiệt độ cao 135÷150oC và làm lạnh cực nhanh sẽ giúp tiêu diệt hay làm têliệt khả năng hoạt động của các loại vi sinh vật gây bệnh, giúp thành phần hóahọc của sữa ít biến đổi, lượng vi chất mất đi ít hơn so với thanh trùng nên sảnphẩm sữa tiệt trùng vẫn giữ lại được nhiều chất dinh dưỡng[14]

Để thuận lợi trong quá trình vận chuyển, phân phối đến các thị trường

xa, cũng như tạo tính tiện dụng cho con người trong xu thế hội nhập hiện naythì sản phẩm sữa tươi tiệt trùng là một trong những sản phẩm có tiềm năngphát triển rất lớn [14]

Đây cũng chính là lý do chính để chúng tôi lựa chọn và lập đồ án “Thiết

kế nhà máy chế biến sữa tiệt trùng đóng hộp từ sữa tươi năng suất 300 000 lít sữa sản phẩm/ngày”.

PHẦN 1 LẬP LUẬN KINH TẾ - KỸ THUẬT

1.1 Thuận lợi

Tốc độ tăng trưởng kinh tế nhanh, thị trường rộng lớn và môi trường đầu tư thông thoáng, hấp dẫn, là những điều kiện thuận lợi để phát triển thị trường sữa tại Việt Nam Bên cạnh những điều kiện thuận lợi đó, ngành sữa Việt Nam cũng phải đối diện với nhiều thách thức như vấn đề an toàn vệ sinh thực phẩm, chất lượng sữa, kỹ thuật chăn nuôi, dây chuyền công nghệ, chi phícũng như các chính sách, cơ chế khuyến khích từ Nhà nước

Một ngành sữa với tiềm năng phát triển thị trường lớn

Trong nhiều năm trở lại đây, nhu cầu sử dụng sữa tại Việt Nam tăng lên

đáng kể Theo Thống kê từ Hiệp hội Thức ăn gia súc Việt Nam, nhu cầu sữatươi nguyên liệu tăng khoảng 61% , từ 500 triệu lít (năm 2010) lên đến 805triệu lít (năm 2015) Các nhà chuyên môn đánh giá rằng tiềm năng phát triểncủa thị trường sữa tại Việt Nam vẫn còn rất lớn

Là một quốc gia đông dân và mức tăng dân số cao khoảng 1.2%/năm,thị trường sữa tại Việt Nam có tiềm năng lớn Tỷ lệ tăng trưởng GDP6-8%/năm, thu nhập bình quân đầu người tăng 14.2%/năm, kết hợp với xu thếcải thiện thiện sức khỏe và tầm vóc của người Việt Nam khiến cho nhu cầutiêu thụ các sản phẩm sữa luôn giữ mức tăng trưởng cao Năm 2010, trungbình mỗi người Việt Nam tiêu thụ khoảng 15 lít sữa/năm Dự báo đến năm

2020, con số này sẽ tăng gần gấp đôi, lên đến 28 lít sữa/năm/người

Đặc điểm địa lý và khí hậu nhiệt đới xen với vành đai ôn đới tại ViệtNam rất thuận lợi cho phát triển đàn bò sữa Các đồng cỏ như Hà Tây, MộcChâu, Bình Dương… cung cấp nguồn thức ăn dồi dào, phong phú và điềukiện sinh trưởng tốt

Việc đầu tư phát triển ngành sữa vừa tạo điều kiện cho doanh nghiệpphát triển sản xuất với chi phí nhân công thấp đồng thời mang lại sinh kế chongười dân thiếu việc làm và thiếu thu nhập, góp phần xóa đói giảm nghèo,tăng cường an sinh xã hội, gắn liền lợi ích doanh nghiệp với cộng đồng

Ở nước ta, thời kỳ từ năm 2000-2010 lượng bò sữa cả nước tăng nhanh,

đạt 13,9 %/năm Theo đó năng suất và sản lượng sữa của giống bò HF ở thời

kỳ này cũng tăng từ 3,1 tấn/chu kỳ lên 3,9 tấn/chu kỳ, đặc biệt năm 2005 vớisản lượng sữa đạt 197,7 ngàn tấn đã tăng nhanh cho đến năm 2010 thì đạt306,6 ngàn tấn nên ở những năm này sản lượng sữa đã đáp ứng được khoảng22% nhu cầu của người tiêu dùng trong nước[8]

Tuy nhiên giá của giống bò sữa đã giảm nên việc các hộ gia đình mua vàchăn nuôi nhỏ lẻ diễn ra nhiều, điều này đã góp phần tăng thu nhập cũng nhưtạo công ăn việc làm cho người dân nhưng cũng gây không ít khó khăn cho

việc quản lý và đảm bảo chất lượng của sữa nhất là khi mỗi hộ có các phươngpháp chăn nuôi, chăm sóc và cách vắt riêng nên chất lượng sữa là không đồngđều Khoảng cách giữa các hộ xa nhau gây khó khăn cho việc thu gom vàkhông đảm bảo được thời gian yêu cầu dễ làm thay đổi chất lượng của sữa.Chính vì vậy làm sao đó để có được sản lượng sữa cao, chất lượng đồng đều,mọi quá trình từ khâu chăn nuôi, vắt sữa cho đến khi hoàn thành sản phẩmđến tay người tiêu dùng đều được kiểm soát chặt chẽ, đảm bảo chất lượng ổnđịnh đó là vấn đề đã và đang được nhiều nhà đầu tư, nhà sản xuất và ngườitiêu dùng đặc biệt quan tâm[8]

Việt Nam là một trong những nước thuộc khí hậu nhiệt đới gió mùa,nhiệt độ trung bình hằng năm lớn nên việc chăn nuôi bò sữa gặp nhiều khókhăn, tuy nhiên khí hậu ở Bình Định, Lâm Đồng… là những nơi có khí hậukhá thuận lợi cho chăn nuôi bò sữa, trình độ dân trí ngày càng cao nên việchọc tập và thực hiện các kỹ năng nuôi, chăm sóc bò cũng như việc điều hànhsản xuất sẽ có nhiều thuận lợi

Việc xây dựng và đi vào hoạt động của nhà máy không những cung cấpcho thị trường dòng sản phẩm sữa tiệt trùng giàu dinh dưỡng mà còn gópphần tạo công ăn việc làm cho người dân, tạo điều kiện cho sự phát triển củađất nước

ăn đầu vào hay chi phí đầu ra cho sản phẩm sữa thu hoạch

Trong năm 2009, sản xuất sữa nguyên liệu từ đàn gia súc trong nước chỉmới đáp ứng được khoảng 20-30% tổng mức tiêu thụ sữa Ở Việt Nam, chỉ có5% của tổng số bò sữa được nuôi tập trung ở trang trại, phần còn lại đượcnuôi dưỡng bởi các hộ gia đình ở quy mô nhỏ lẻ Đến cuối năm 2009, có19.639 nông dân chăn nuôi bò sữa với mức trung bình là 5,3 con bò mỗi trangtrại Hậu quả là các sản phẩm sữa của Việt Nam là một trong những đắt nhất

trên thế giới Chi phí trung bình của sữa ở Việt Nam là USD1.40/litre, so vớiUSD1.30/litre ở New Zealand và Philippines, USD1.10-1.20/litre tại Úc vàTrung Quốc, và USD0.90/litre ở Anh, Hungary và Brazil, theo công bố củaTập đoàn nghiên cứu thị trường Euromonitor.

Để xây dựng một hệ thống chăn nuôi bò sữa đạt chuẩn, doanh nghiệpphải đầu tư một số vốn rất lớn Hơn nữa, muốn đáp ứng yêu cầu thị trường,các doanh nghiệp trong ngành sữa phải nhập khẩu công nghệ, nguyên liệu,thiết bị từ nước ngoài do kỹ thuật trong nước còn hạn chế ảnh hưởng đến giáthành của sản phẩm, doanh thu của doanh nghiệp Các công ty sữa phụ thuộcvào sữa bột nhập khẩu hơn là sản xuất sữa tươi trong nước Sản xuất sữa phảiđối mặt với sự mất cân bằng cung và cầu khi đàn bò sữa trong nước chỉ đápứng khoảng 20-30% tổng nhu cầu sữa trên toàn quốc Sự phụ thuộc nhiều vàothị trường nước ngoài đối với nguyên liệu đầu vào tạo ra một nguy cơ chèn éplợi nhuận do biến động giá của các sản phẩm sữa nhập khẩu Theo Bộ Nôngnghiệp và Phát triển nông thôn (Bộ NN & PTNT), Việt Nam nhập khẩu 72phần trăm của tổng sản phẩm sữa trong năm 2009, bao gồm 50 phần trăm sữanguyên liệu và 22 phần trăm sữa thành phẩm

Ngành công nghiệp chế biến sữa đang phải đương đầu với những tháchthức mới về công nghệ chế biến, bên cạnh việc đòi hỏi chất lượng ngàycàng cao của khách hàng thì có nhiều vấn đề nảy sinh như:

- Vấn đề an toàn vệ sinh thực phẩm và chất lượng sữa

- Chăn nuôi bò sữa gặp nhiều khó khăn:

+ Sự xuất hiện của các độc tố gây ảnh hưởng lớn đến ngành công nghiệp

bò sữa là mycotoxin do thay đổi khí hậu toàn cầu và sự xuất hiện trong cỏ vàtrong thức ăn gia súc làm từ ngô làm ảnh hưởng đến chức năng dạ cỏ củađộng vật nhai lại, làm giảm năng xuất sữa bò

+ Khí hậu nhiệt đới nóng ẩm là bất lợi lớn trong chăn nuôi bò sữa

+ Chăn nuôi bò sữa không phải là nghề truyền thống nên kinh nghiệm và

kỹ thuật chăn nuôi bò sữa của người dân còn hạn chế, thiếu hệ thống dịch vụ

+ Giá thức ăn, thuốc thú y, vật tư chăn nuôi và đầu vào cao nên giá thànhsữa cao Hệ thống thu mua, chất lượng và giá sữa luôn ảnh hưởng trực tiếpđến người chăn nuôi.

Từ tình hình chăn nuôi bò sữa ngày càng tăng, việc tiêu thụ sữa từ thực

tế ngày càng nhiều và để đảm bảo được chất lượng sữa, cũng như đảm bảocho tính an toàn thực phẩm thì việc xây dựng một nhà máy chế biến sữa tiệttrùng đóng hộp từ sữa tươi là rất cần thiết

Vấn đề chất lượng và an toàn vệ sinh thực phẩm cũng ảnh hưởng lớn đếntâm lý người tiêu dùng Do thiếu tiêu chí đánh giá cộng với quy trình kiểmđịnh chất lượng sữa lỏng lẻo, nhiều loại sữa không rõ bao bì nhãn mác vẫnđược bày bán một cách công khai Vụ việc như sữa có Melamine, sữa có chấtlượng thấp hơn so với công bố…, khiến cho các hoạt động tiêu thụ sữa gặpkhó khăn, ảnh hưởng đáng kể tới các doanh nghiệp sản xuất sữa

1.3 Vị trí đặt nhà máy

Để xây dựng được một nhà máy có hiệu quả cao thì việc chọn vị trí xâydựng nhà máy là quan trọng nhất Vì vậy trong quá trình nghiên cứu và khảosát tôi chọn vị trí xây dựng nhà máy tại An Nhơn, đây là một thị xã thuộc tỉnhBình Định, Việt Nam

1.3.1 Đặc điểm tự nhiên của vị trí xây dựng nhà máy[13]

An Nhơn là một thị xã đồng bằng, phát triển theo hướng công nghiệp và

đô thị hóa Thị xã nằm dọc theo trục đường quốc lộ 1A, cách trung tâm thànhphố Quy Nhơn khoảng 20 km về hướng đông Có các tuyến đường chính

là quốc lộ 1A, quốc lộ 19, Quốc lộ 19B và Đường sắt Bắc Nam, cách sân bayPhù Cát 8 km

Trung tâm hành chính của thị xã đặt tại phường Bình Định (thị trấn Bình

Định trước đây)

Là đô thị vệ tinh của Thành phố Quy Nhơn và là trung tâm giao lưu kinh

tế - văn hóa xã hội trong khu vực miền Trung - Tây Nguyên theo định hướngphát triển kinh tế xã hội của Tỉnh Bình Định[13]

An nhơn thuộc vùng khí hậu nhiệt đới, được chia làm hai mùa rõ rệt.Mùa khô từ tháng 1 đến tháng 8, chịu ảnh hưởng của gió Tây và gió TâyNam Từ tháng 5 đến tháng 8 có gió Nam hay còn gọi là gió Lào khô và nóng.Mùa mưa từ tháng 9 đến tháng 12 chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc.Hằng năm, thường có mưa nhiều vào tháng 10 và tháng 11, chiếm 60% lượng

mưa cả năm Tổng số ngày mưa trong năm là 130 ngày, độ ẩm tương đốitrung bình 81% Số giờ nắng trung bình trong năm là 2500 giờ Số giờ nắngtrung bình ngày từ 6 đến 8 giờ Nhiệt độ trung bình trong năm là 18÷25oC vàlượng mưa trung bình hằng năm đạt 1.700÷3.150 mm Độ ẩm không khí 80%.

1.3.2 Vùng nguyên liệu [13]

Cùng với khí hậu mát mẻ thì ở An Nhơn là các nhóm đất có độ màu mỡ,phì nhiêu với diện tích đất nông nghiệp huyện là 17.000 ha phù hợp cho việctrồng hoa màu, cỏ để chăn nuôi bò sữa Đồng thời việc chăn nuôi bò sữa đãđược nhiều gia đình triển khai, lượng bò sữa của toàn huyện chiếm 5.245 con,trong đó lượng bò của các hộ dân cá nhân trong vùng đạt 3.247 con, vớilượng sữa cung cấp của giống bò Hà Lan thuần chủng này là 18÷20 kgsữa/con/ngày Giá thu mua sữa tươi nguyên liệu dao động 11.300÷15.000đồng Đây là một trong những yếu tố quan trọng để quyết định đến chu trìnhkhép kín từ khâu nguyên liệu đến sản xuất sau này của nhà máy

Mặt khác, chúng tôi áp dụng những hệ thống hiện đại cùng việc áp dụngnhững tiêu chuẩn về vệ sinh an toàn thực thực phẩm cho nguyên liệu mộtcách chặt chẽ

1.3.3 Nguồn cung cấp điện-hơi-nước [13]

Hệ thống điện cung cấp cho nhà máy là mạng lưới điện cung cấp chokhu công nghiệp, hệ thống điện cao áp ở Thị xã An Nhơn khá lớn nên nhu cầu

về điện cho nhà máy hoạt động là tương đối đầy đủ

Mạng lưới thuỷ văn tự nhiên phân bố khá đều với mật độ tương đối cao,đáng kể là hệ thống hạ lưu sông Kôn chia thành hai nhánh Nam phái và Bắcphái, tiếp với sông An Tượng chia thành năm nhánh phân bố đều trên địa bànthị xã cùng với Hồ Núi Một và mạng lưới kênh mương nhân tạo đã tạo nêncảnh quan đa dạng, thuận lợi cho quy hoạch xây dựng và phát triển nhà máy

Nguồn nước: Nhà máy sử dụng nguồn nước do nhà máy nước cung cấp,ngoài ra còn sử dụng nước từ các giếng khoan phục vụ cho quá trình tưới tiêutrong nhà máy

1.3.4 Nguồn nhân lực [13]

An Nhơn là nơi tập trung nhiều dân tộc cùng sinh sống, với số dân là 180

000 người đây là nguồn nhân lực dồi dào cho nhà máy sau này

Đối với các kỹ sư, cán bộ thì nhà máy có thể tuyển dụng từ các trườngđại học trong cả nước như các trường đại học Bách khoa Thành phố Hồ ChíMinh, Đại Học Huế, Đà Nẵng, Nha Trang…

Bên cạnh đó nhà máy sẽ thường xuyên đào tạo nhân viên, tạo điều kiệncho nhân viên trau dồi kiến thức và kỹ năng cho nhân viên trong nhà máy

1.3.5 Giao thông vận tải [13]

Thị xã nằm dọc theo trục đường quốc lộ 1A, cách trung tâm thànhphố Quy Nhơn khoảng 20 km về hướng đông Có các tuyến đường chính

là quốc lộ 1A, quốc lộ 19, Quốc lộ 19B và Đường sắt Bắc Nam, cách sân bayPhù Cát 8 km

Phía Đông giáp huyện Tuy Phước

Phía Tây giáp huyện Tây Sơn và huyện Vân Canh

Phía Nam giáp huyện Tuy Phước và huyện Vân Canh

Phía Bắc giáp huyện Phù Cát

1.3.6 Xử lý nước thải

Nước thải trong quá trình sử dụng phục vụ cho sản xuất và sinh hoạt sẽđược xử lý trước khi thải ra môi trường theo TCVN 5945:2010, các hệ thốngthoát nước phải đảm bảo thoát hết nước, không bị ứ đọng và không ảnhhưởng đến môi trường

1.3.7 Thị trường tiêu thụ

Sản phẩm sau khi đã hoàn thiện sẽ được tiêu thụ trên địa bàn tỉnh LâmĐồng, sang thị trường bên cạnh như tỉnh như Quảng Ngãi , Phú Yên, Gia Lai,khi đã ổn định sẽ mở rộng sang thị trường của các nước lân cận và xa hơn nữa

Kết luận: Qua những yếu tố đã phân tích ở trên, tôi chọn địa điểm đặt

nhà máy tại Thị xã An Nhơn tỉnh Bình Định

PHẦN 2 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM

2.1 Tổng quan về nguyên liệu

Giống bò cùng với những điều kiện chăn nuôi, thức ăn ở mức độ khácnhau đều có ảnh hưởng lớn tới thành phần và sản lượng sữa Hiện nay ở nước

ta đã và đang chăn nuôi một số giống bò cao sản cho sản lượng sữa khá lớn

Bảng 2.1 Một số giống bò sữa cao sản đang được sử dụng ở nước ta[14].

Thuần chủng ở Việt Nam

Tính từ khi bò đẻ và bắt đầu chu kỳ vắt sữa thì trung bình chu kỳ vắt sữa

là 300 ngày, trong quá trình vắt sữa thì thành phần và lượng sữa thay đổi theotừng thời kỳ vắt sữa Thể hiện rõ nhất là lượng sữa thay đổi theo từng giaiđoạn vắt sữa[14]

- Từ sau khi bò đẻ đến tuần thứ 10 là giai đoạn bò cho lượng sữa lớn nhất

- Từ đầu tuần thứ 11 đến tháng thứ 6 là giai đoạn cho sữa giảm dần

- Từ tháng thứ 7 đến tháng thứ 10 là cuối kỳ sữa, lượng sữa giảm mạnh

- Giai đoạn khô sữa diễn ra trước khi bò đẻ 2 tháng

Sữa đầu sẽ có màu vàng tối, dễ bị đông tụ khi gia nhiệt, hàm lượng muốikhoáng, chất miễn dịch và vitamin cao, cùng với đó lượng lactoza trong sữađầu thấp Nếu yếu tố thức ăn và điều kiện chăn nuôi không thay đổi thì sựthay đổi thành phần hóa học của sữa tươi là không đáng kể

2.1.1 Sữa tươi [4]

2.1.1.1 Yêu cầu về sữa tươi

Sữa là loại thực phẩm rất giàu chất dinh dưỡng, có đầy đủ các chất dinhdưỡng như chất béo, đường lactoza, các vitamin, chất khoáng… bên cạnh đósữa còn chứa đầy đủ các axit amin không thay thế, cần thiết cho cơ thể

Sữa bò tươi ở dạng lỏng, hơi nhớt,có mùi thơm đặc trưng, vị hơi ngọt vàthường có màu từ trắng đến vàng nhạt, sự khác biệt này là do hàm lượng β-carotene có trong chất béo của sữa quyết định, khi hàm lượng chất này trongsữa càng cao thì màu sữa càng vàng và ngược lại

Đối với sữa tươi trong quá trình sản xuất yêu cầu phải có chất lượng tốt,phải đảm bảo các yêu cầu quan trọng sau:

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

- Không chứa các chất kháng sinh

- Không chứa dư lượng hóa chất có nguồn gốc từ quá trình tẩy rửa và

vệ sinh dụng cụ, thiết bị chứa đựng sữa

- Không chứa các thể thực khuẩn.

Yêu cầu về sữa tươi

Sữa càng tươi thì sản phẩm sau này có chất lượng càng cao, nên trongquá trình lấy sữa tươi từ các trạm thu cũng như trang trại cần phải đảm bảonhững yêu cầu là:

- Sữa được lấy từ những con bò khỏe mạnh và không chứa các vi khuẩngây bệnh

- Sữa có mùi tự nhiên, không có vị lạ, không chứa chất tẩy rửa và chấtkháng sinh

- Sữa có thành phần tự nhiên

- Sữa phải tươi và được làm lạnh ngay đến nhiệt độ 4 ÷ 6oC sau khi vắt

- Đối với sữa nguyên liệu trong sản xuất sữa tiệt trùng cần đảm bảo có

độ bền nhiệt cao

Các chỉ tiêu của sữa tươi nguyên liệu dựa trên TCVN 7028-2009 về sữatươi-quy định kỹ thuật

Bảng 2.2 Chỉ tiêu cảm quan của sữa tươi

Màu sắc Từ màu trắng đến màu kem nhạt

Mùi, vị Mùi vị đặc trưng của sữa tươi tự nhiên, không có mùi, vị lạ.Trạng thái Dịch thể đồng nhất

Bảng 2.3 Chỉ tiêu hóa lý của sữa tươi

Hàm lượng chất khô, % khối lượng, không nhỏ hơn 11,5

Hàm lượng chất béo, % khối lượng, không nhỏ hơn 3,2

Hàm lượng protein, % khối lượng, không nhỏ hơn 2,8

Tỷ trọng của sữa ở 20oC, g/ml, không nhỏ hơn 1,026

Tạp chất lạ nhìn thấy bằng mắt thường Không được có

2.1.1.2 Thành phần hóa học của sữa tươi[4]

a Chất béo

Thành phần được xem là quan trọng trong sữa đó là chất béo, là môitrường có khả năng hòa tan vitamin nên chất béo chứa nhiều vitamin nhưvitamin A, D, E Mặt khác chất béo là dạng dự trữ năng lượng nên nó có độsinh năng lượng cao

Trong sữa, có chứa đến 18 loại axit béo khác nhau và ba axit béo cùngloại hay khác loại đều có thể kết hợp với nhau để tạo nên một glixerol chính

vì vậy sẽ tạo ra số glixerit khác nhau rất lớn Do đó phần lớn chất béo của sữa

có đến 98÷99% là các triglixerit và phần còn lại là phospholipit, cholesterol,caroten, vitamin A, E, D, K

Các chất béo của sữa được bao bọc bởi một lớp màng mỏng, bền đượctạo thành chủ yếu từ protein và các photphatit tạo nên những cầu mỡ với kíchthước khác nhau Do cầu mỡ là thành phần nhẹ nhất trong sữa (tỷ trọng 0,925

g/cm3) nên chúng có xu hướng nổi lên trên bề mặt tạo thành váng sữa làm chosữa bị phân pha.

Sự khác biệt rõ nét của chất béo động vật và chất béo sữa là trong chấtbéo sữa các axit béo chiếm tới 98÷99% tổng chất béo của sữa và trong đóchứa nhiều axit béo no, có khối lượng phân tử thấp

b Protein

Protein trong dung dịch chứa hai kiểu khác nhau là:

- Protein hòa tan:

Lactoperoxydaza, imunoglobulin, lisozim và lactoferin, albumin

- Protein ở trạng thái keo không bền:

Gồm một phức hệ mixen hữu cơ của caseinat và canxi phosphat

Trong sữa chứa 78÷85% casein và 15÷22% là protein hòa tan

Protein của sữa được xem là chất đạm hoàn thiện vì nó chứa hầu hết là cácaxit amin đặc biệt là các axit amin không thay thế như methionin, valin, leuxin.Protein của sữa gồm chủ yếu là casein, casein K và whey protein Tínhchất của ba thành phần này tạo nên tính chất đặc trưng cho protein của sữa.Các casein là thành phần chủ yếu trong ptotein của sữa, nó tồn tại dướidạng các mixen bên ngoài của mixen là casein K, nhờ hàm lượng P bé và giàugluxit làm cho casein K rất háo nước và đảm bảo độ bền cho mixen Khicasein K bị phá hủy làm phần kỵ nước bên trong mixen lộ ra ngoài, các ioncanxi sẽ tiếp cận dễ dàng với thành phần đó làm cho các mixen có xu hướngkết dính lại với nhau và xảy ra hiện tượng đông tụ protein Đó chính là cơ chếđông tụ sữa bằng renin, bên cạnh đó hiện tượng đông tụ sữa còn xảy ra dướitác dụng của pH axit

Whey protein gồm α-Lactalbumin, β-Lactoglobulin và Imunoglobulin(các globulin miễn dịch) Chỉ chiếm một phần nhỏ trong tổng protein của sữanhưng whey protein này có vai trò quan trọng trong việc hình thành dinhdưỡng trong sữa bò tươi

c Đường lactose

Lactose là gluxit chính có trong sữa Lactose tồn tại ở hai dạng là tự do

và liên kết với các protein và các gluxit khác, tỷ lệ lactose tự do/ lactose liênkết là 8/1

Độ ngọt của lactose kém hơn sacharose 30 lần, độ hòa tan trong nướccũng kém hơn Một phần lactose cần 6 phần nước nhưng trong sữa đặc tỷ lệnước/lactose là 2 do đó một phần lactose sẽ kết tinh Mặt khác lactose còn tồntại ở hai dạng α và β, ở 20oC thì β-lactose chiếm đến 60% và 40% còn lại là α-lactose

Lactose trong sữa là nguyên nhân gây ra phản ứng màu melanoit khi gianhiệt sữa trên 100oC và khi bảo quản sữa bột trong thời gian dài ở nơi có nhiệt

độ cao

d Nước

Nước là thành phần chủ yếu trong sữa có vai trò quan trọng vừa là môitrường hòa tan các chất vừa là môi trường cho các phản ứng sinh hóa xảy ra.Nước trong sữa tồn tại dưới hai dạng là nước tự do chiếm 96÷97% tổnglượng nước và 3÷4% nước liên kết

Trong đó nước tự do có thể dễ dàng tách trong quá trình cô đặc, sấy haytrong quá trình bảo quản bình thường nước sẽ dễ dàng bay hơi

Hàm lượng nước liên kết phụ thuộc vào các thành phần nằm trong hệkeo protein, các phosphatit và polysacarit Nước liên kết thường được gắn vớicác nhóm như –NH2, -COOH, OH, =NH, -CO-NH- …

Nước kết tinh với lactoza dưới dạng C12H22O11.H2O

e Vitamin

Trong sữa có nhiều vitamin bao gồm cả loại hòa tan trong nước (vitaminnhóm B, C) và vitamin hòa tan trong chất béo (A, D, E, K) nhưng hàm lượngtương đối thấp, đặc biệt là vitamin D

Nếu xử lý nhiệt thời gian ngắn và không có sự xâm nhập của không khíthì nhiệt độ nhỏ hơn hay bằng 100oC sẽ không làm giảm đáng kể các lượngvitamin, trừ vitamin C rất nhạy cảm với nhiệt

f Chất khoáng

Chất khoáng trong sữa bao gồm các nguyên tố Ca, Mg, Na, K, Fe, Co,

Cu, Cl, S, P… trong đó các nguyên tố Ca, Mg, Na, K, P, S và Cl chiếm tỷ lệcao hơn cả Các nguyên tố vi lượng đóng vai trò quan trọng trong việc tạothành chất lượng sữa cũng như chất lượng của các sản phẩm từ sữa

g Enzyme

Các enzyme có mặt trong sữa là do có trong tuyến sữa, từ những vi sinh vật

có trong không khí và từ nhiều nguồn khác hay do con người chủ động đem vàoqua các vi khuẩn, nấm men hoặc các enzyme Tất cả các enzyme của sữa và cácloại sử dụng trong chế biến sữa có mặt hầu như đều thuộc trong 6 nhóm enzyme

là Oxydoreductaza, Transpheraza, Hydrolaza, Liaza, Izomeraza, Ligaza

Tuy nhiên trong sản xuất người ta thường quan tâm nhiều đến cácenzyme như là Lipaza, Catalaza, Phosphataza, các proteaza Đặc biệt là có thểkiểm tra sự có mặt của Phosphataza kiềm để kiểm tra hiệu quả thanh trùngsữa bằng natriphenolftalein phosphat 1% dựa vào tính chất Phosphataza kiềm

bị phá hủy hoàn toàn ở chế độ thanh trùng 65oC trong vòng 30 phút hay 80oCtức thời

h Các chất khí và sắc tố

Chất khí hòa tan trong sữa khoảng 70 ml/ lít, trong đó có 50÷70% làCO2, 5÷10% O2 vào 20÷30% là N2 Trong đó oxy là nguyên nhân gây pháttriển các quá trình oxy hóa

Sữa và mỡ có màu là do sự có mặt của nhóm carotenoit mà đại diện làcarotin, hàm lượng carotin này trong các mùa là khác nhau, vào mùa hè hàmlượng carotin là 0,3÷0,6 mg/kg và mùa đông là 0,05÷0,2 mg/kg nên mùa hèthường màu của sữa thường vàng hơn so với mùa đông Ngoài ra sữa còn sắc

tố màu xanh là do clorofin

2.1.2 Chất phụ gia thực phẩm

Phụ gia thực phẩm là những chất có hoặc không có giá trị dinh dưỡng,được chủ động thêm vào thực phẩm trong quá trình chế biến, xử lý, bao gói,vận chuyển, bảo quản thực phẩm với một liều lượng thường rất ít nhằm mụcđích cải thiện mùi vị và làm thay đổi những tính chất lý học, hóa học để tạođiều kiện dễ dàng trong chế biến hoặc để kéo dài thời gian bảo quản sảnphẩm[5]

Chất phụ gia được áp dụng đã tuân thủ đúng vệ sinh an toàn thực phẩmtheo tiêu chuẩn ban hành TPP

Bảng 2.4 Các chỉ tiêu cảm quan của đường RE [6]

Ngoại hình Tinh thể màu trắng, kích thước tương đối đồng đều, tơi khôkhông vón cục.Mùi, vị Tinh thể đường hoặc dung dịch đường trong nước có vị ngọt,không có mùi vị lạ.Màu sắc Tinh thể trắng óng ánh, khi pha vào nước cất cho dung dịchtrong suốt.

Bảng 2.5 Một số chỉ tiêu hóa lý của đường RE [6]

Màu sắc Màu trắng ngà đặc trưng,không có màu lạ.

- Không độc hại với sức khỏe người tiêu dùng.

- Hàm lượng sử dụng phải tuân theo quy định của tổ chức lương thực thếgiới (FAO)

Carrageenan E407

0,15÷0,2% tính theokhối lượng sản phẩm

2 Rikemal p-200S E471 0,07% tính theo khốilượng sản phẩm

Chất ổn định sử dụng trong công nghệ sản xuất sữa tươi tiệt trùngđược phân phối bởi công ty cổ phần Cát An Địa chỉ khu công nghiệp LongHậu, Cần Giuộc, Long An

2.1.2.3 Chất tạo màu[2]

a) Màu dâu

Màu dâu được bổ sung cho sữa tiệt trùng hương dâu

Sử dụng chất tạo màu do CHR Hansen-Denmark sản xuất

Trạng thái: dạng lỏng, màu đỏ đậm, không mùi

Thành phần: nước, Carmine (E120), Maltodextrin, axit citric (E330),Kali hydroxit (E525)

Hàm lượng sử dụng: 0,02%

b) Màu socola

Những hạt Socola đen được bổ sung vào quá trình ủ với sữa nhằm tạonên màu và vị đặc trưng của socola cho dòng sữa tiệt trùng có đường hươngsocola

Trạng thái: Dạng hạt, màu đen

Được sản xuất tại nhà sản xuất Barry Callebaut, Singapore

Lượng sử dụng tính theo phần trăm khối lượng sản phẩm là: 2%

2.1.2.4 Chất tạo hương

Vai trò: Tạo cảm quan cho sản phẩm, góp phần làm đa dạng hóa sản phẩm.Bảo quản: Hương rất dễ bay hơn nên cần phải bảo quản trong các thiết bịkín, tối màu, không để nơi có ánh sáng hay gần nguồn nhiệt

Hương dâu strawberry và hương socola do công ty International Flavors

& Fragrances Singapore Pte.Ltd sản xuất và được phân phối bởi công tyBrenntag Việt Nam tại thành phố Hồ Chí Minh[2]

Trạng thái lỏng, màu vàng nhạt đến vàng

Hàm lượng sử dụng tính theo khối lượng nguyên liệu sữa tươi của hươngdâu strawberry 0,15%, đối với hương socola hàm lượng sử dụng 0,04% tínhtheo khối lượng

2.2 Tổng quan về sản phẩm

Sữa tươi tiệt trùng đảm bảo được các chỉ tiêu theo TCVN 7028-2009

Hiện tại nhà máy sẽ áp dụng theo tiêu chuẩn HACCP với ISO 2008

9001-Bảng 2.6 9001-Bảng chỉ tiêu chất lượng thành phẩm sữa tươi tiệt trùng

1 Cảm quan

Màu sắc Màu đặc trưng của sản phẩm.Mùi, vị Mùi, vị đặc trưng của sản phẩm,không có mùi vị lạ.Trạng thái Dịch thể đồng nhất

Staphylococcus aureus Không được có

Listeria monocytogene Không được có

PHẦN 3 LỰA CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 3.1 Lựa chọn quy trình công nghệ

Đối với dòng sữa tiệt trùng người ta thường sử dụng 2 phương pháp tiệttrùng là:

- Tiệt trùng sữa sau khi sữa đã đóng chai (In Container Sterilisation):Sữa được tiệt trùng ở khoảng 120oC trong vòng 20 phút

- Tiệt trùng ở nhiệt độ siêu cao (Ultra High Temperature) ký hiệuUHT: Sữa được xử lý ở nhiệt độ 135-150oC trong vài giây, sau đó làm nguội,rót vô trùng vào bao bì giấy có khả năng chống ánh sáng và không khí lọtqua

Cả 2 phương pháp đều cho hiệu quả tiệt trùng như nhau, xong về cảmquan có sự khác biệt rõ rệt, đối với sữa tiệt trùng sau khi đã đóng chai ở nhiệt

độ 120oC kéo dài 20 phút đã làm cho sữa có màu nâu sẫm có mùi nấu hay mùicaramen đậm hơn so với sữa tiệt trùng UHT Mặt khác tiệt trùng UHT được

áp dụng đối với tiệt trùng sữa trong bao bì giấy phù hợp với hướng đi của đềtài này, do đó tôi chọn phương pháp tiệt trùng ở nhiệt độ siêu cao hay còn gọi

Sữa tươi được lấy từ trang trại bò sữa và được xe bồn chở đến nhà máyqua khu vực tiếp nhận sữa

Hình 3.1 Sơ đồ quy trình tiệt trùng sữa trước khi rót hộp[4]

Theo như quy trình sản xuất, sữa sau khi đã được làm sạch và tiêu chuẩnhóa được đưa vào thiết bị gia nhiệt đến 75÷80oC, rồi qua tiệt trùng ở135÷150oC trong vòng 3÷20 s, sau đó được làm nguội tới 15÷20oC và rót vàobao bì trong điều kiện vô trùng.

Hình 3.2 Sơ đồ quy trình Tiệt trùng sau khi rót [4]

Nhận sữa

Đánh giá chất lượngLàm sạchTiêu chuẩn hóa

Làm lạnh 15-20oC

Kiểm tra chất lượngBảo quản

RótGia nhiệt (75-80oC)

Tiệt trùng 115-120oC, 15-20 phút

Đồng hóa(250 bar)

Đối với phương phát tiệt trùng sau khi rót thì cần tiệt trùng ở 115÷120oCtrong vòng 15÷20 phút, tiêu hao năng lượng lớn.

So sánh 2 quy trình trên ta thấy sản xuất theo phương pháp tiệt trùngtrước khi rót tốt hơn vì sữa qua gia nhiệt ở nhiệt độ cao nhưng thời giankhông đáng kể, chất lượng sữa vẫn đảm bảo tốt Tuy nhiên đối với phươngpháp này cần phải chiết rót trong điều kiện vô trùng, đòi hỏi quy trình sảnxuất phức tạp hơn

- Phương pháp tiệt trùng 2 lần:

Đối với phương pháp này sữa được tiệt trùng trước và sau khi rót chai,thường thì phương pháp này áp dụng đối với rót chai thủy tinh miệng nhỏ, sữasau khi tiệt trùng lần 1 sẽ rót vào chai và được đóng nút tự động, sau đó chaisữa sẽ được đi vào thiết bị tiệt trùng dạng tháp để tiệt trùng lần 2 và chuyểnđến kho lạnh để làm nguội đến 20oC

Ưu điểm của phương pháp này là có thể kéo dài thời gian bảo quản sữa.Tuy nhiên chỉ có thể áp dụng đối với sữa đóng chai thủy tinh

Từ những kết quả phân tích trên chúng tôi chọn phương pháp tiệt trùngmột lần- tiệt trùng trước khi rót

3.2 Quy trình công nghệ sản xuất sữa tươi tiệt trùng đóng hộp

Ủ socola

Đồng hóa (60-80 oC 200bar)

Bài khí (68oC) Gia nhiệt (68 oC)

Ly tâm-tiêu chuẩn hóa

Hình 3.3 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất sữa tươi tiệt trùng

Rót

In date

Xếp thùng Hộp giấy

Bảo quản

3.3 Thuyết minh quy trình

3.3.1 Yêu cầu về nguyên liệu

Sữa tươi nguyên liệu phải đáp ứng được những yêu cầu chỉ tiêu củaTCVN 7405-2004

Bảng 3.1 Bảng chỉ tiêu yêu cầu của sữa tươi nguyên liệu

Tỷ trọng sữa ở 20oC Không nhỏ hơn 1,026 (g/cm3)

Độ axit chuẩn độ 16÷21oTĐiểm đóng băng -0,51 ÷ -0,58oCTạp chất lạ nhìn thấy bằng

3 Kim loạinặng

Hàm lượng asen (As) Tối đa 0,5 mg/l

Hàm lượng chì (Pb) Tối đa 0,05 mg/l

Hàm lượng thủy ngân (Hg) Tối đa 0,05 mg/l

Hàm lượng cadimi (Cd) Tối đa 1,0 mg/l

4 Vi sinh vật Tổng vi sinh vật hiếu khí 105 khuẩn lạc/ml sản phẩm

Số lượng tế bào xôma 4.105 tế bào/ml sản phẩm

Số Staphylococcus aureus

trong 1 gam sản phẩm Không được vượt quá 2.000

Bên cạnh các yêu cầu cơ bản về chỉ tiêu hóa lý, cảm quan thì đối với sữanguyên liệu để sản xuất sữa tiệt trùng còn quan tâm đến thành phần serum-protein trong sữa tươi Hàm lượng của chúng dao động từ 0,1÷0,4 g/l, đây làprotein kém bền nhiệt Một số phân tử serum-albumin dễ bị đông tụ khi ta xử

lý sữa ở nhiệt độ cao, vì thế nên để sản xuất sữa tiệt trùng yêu cầu hàm lượngserum-protein không vượt quá 0,4 g/l

Sữa khi mới vắt xong có nhiệt độ khoảng 37oC, ở khoảng nhiệt độ nàycùng với sự có mặt của nhiều thành phần dinh dưỡng trong sữa thì đây là giaiđoạn rất thuận lợi cho vi khuẩn gây hư hỏng sữa phát triển, do đó cần làmlạnh nhanh xuống 4oC và phải giữ nhiệt độ này trong suốt quá trình chờ chếbiến cũng như khi chở trên xe bồn đem sữa về nhà máy chế biến sữa

Phải đảm bảo thời gian sữa sau khi vắt cho đến khi tiếp nhận không quá

48 h, các thiết bị vắt cũng như xe bồn chở sữa phải được CIP sạch sẽ Đối với

xe bồn thì hai chuyến CIP một lần với thời gian giữa hai chuyến không quá 4

h, không được chứa sữa quá 24 h trên xe

3.3.2 Kiểm tra – Tiếp nhận

Sữa được xe bồn chở về nhà máy chế biến, nhiệt độ sữa đảm bảo 3÷4oC.Tại nhà máy công nhân đảm nhiệm vị trí tiếp nhận sẽ tiếp nhận hồ sơ, kiểmtra số liệu thời gian vắt sữa cho đến thời gian tiếp nhận, nhân viên bên kiểmtra sẽ tiến hành lấy mẫu để kiểm tra các chỉ tiêu vi sinh, độ tươi, độ sạch vàkiểm tra hàm lượng chất béo, tổng hàm lượng chất khô cũng như chỉ tiêu cảmquan sữa tươi ban đầu

3.3.3 Làm sạch

Sữa sau khi kiểm tra sẽ được tiếp nhận thông qua đường ống nối trựctiếp từ xe bồn với thiết bị bài khí nhằm mục đích loại bỏ các bóng khí hìnhthành trong quá trình vận chuyển nhằm tính đúng thể tích sữa nhập vào từ đótính tiền cho khối sữa đã nhận

Bơm sẽ bơm sữa liên tục từ thiết bị bài khí qua hệ thống lọc nhằm loại

bỏ các tạp chất rơi rớt vào khi vắt sữa

3.3.4 Làm lạnh

Tiến hành làm lạnh đảm bảo nhiệt độ của sữa nguyên liệu đạt 4÷6oCnhằm hạn chế vi sinh vật gây hư hỏng sữa phát triển, hạn chế sự phân hủy cácchất dinh dưỡng trong sữa dưới tác dụng của hệ enzyme có sẵn

Sữa tươi nguyên liệu sẽ được trữ lạnh ở bồn trữ lạnh có cánh khuấy,dưới tác dụng cánh khuấy làm việc liên tục sẽ làm cho khối sữa trộn đều,tránh phân lớp đồng thời làm nhiệt độ của khối sữa trở nên đồng đều

3.3.5 Ly tâm và tiêu chuẩn hóa chất béo

Sữa sau khi trữ bồn trữ lạnh sẽ được qua thiết bị cân bằng nhằm ổn địnhdòng sau đó chuyển qua thiết bị ly tâm và tiêu chuẩn hóa chất béo đến hàmlượng theo yêu cầu

Sữa gầy nặng hơn nên có xu hướng tiến về phía ngoại vi, các tạp chất sẽvăng ra và đi vào khu vực chứa tạp chất và sẽ được thải ra ngoài theo chu kỳ.Sữa nguyên liệu được đưa vào liên tục tạo nên áp suất đẩy sữa gầy vàcream lên phía trên theo đường dẫn sang thiết bị gia nhiệt Lượng cream dư sẽ

đi sang thiết bị chứa cream và sẽ được đưa vào bồn cân bằng trung gian để bổsung cream cho những sản phẩm cần có độ béo cao

3.3.6 Gia nhiệt

Mục đích: Nâng nhiệt độ của khối sữa lên 68oC để tăng hiệu quả quátrình bài khí và làm giảm độ nhớt nhằm nâng cao hiệu quả của quá trình đồnghóa đồng thời tiêu diệt một phần vi sinh vật chủ yếu là tạp trùng