Thuyết minh thiết kế nhà máy sản xuất sữa

Thuyết minh quy trình sản xuất sữatính toán kinh tế sản xuất sữathiết bị sản xuất sữaCác biến đổi sinh học trong quá trình sản xuất sữatính cân bằng vật chất nhà máy sản xuất sữaTính năng lượng nhà máy sản xuất sữatính xây dựng nhà máy sản xuấtbản vẽ dây chuyền công nghệtính toán lựa chọn thiết bị sản xuất sữaKiểm tra sản xuất và sản phẫm

MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU

DANH MỤC HÌNH

LỜI MỞ ĐẦU

Trong cuộc sống hiện đại, việc lựa chọn nguồn thực phẩm đầy đủ giá trị dinhdưỡng và dễ hấp thu là mối quan tâm hàng đầu của mỗi chúng ta Sữa và các sản phẩmcủa sữa đã và ngày càng nhận được nhiều sự quan tâm hơn từ phía người tiêu dùng.Trong sữa có chứa gluxit, protein, lipit, một số khoáng chất và vitamin Nhữnghợp chất này rất cần thiết trong khẩu phần ăn hàng ngày của con người Từ sữa, người

ta có thể sản xuất ra nhiều loại sản phẩm khác nhau: Sữa thanh trùng, sữa tiệt trùng,sữa cô đặc, sữa bột, sữa lên men yaourt, kefir, phô mai, bơ, kem, và sữa còn lànguyên liệu cho các ngành công nghiệp khác như công nghiệp chế biến bánh kẹo, côngnghiệp chế biến nước giải khát, y dược,

Ở Việt Nam ngành sữa cũng đang trên đà phát triển mạnh, được coi là đất nước

có nhiều tiềm năng, chúng ta đang thu hút nhiều nhà đầu tư trong nước cũng như nướcngoài trong lĩnh vực sản xuất sữa và các sản phẩm chế biến từ sữa Nhưng thị trườngsữa của nước ta vẫn đang bị các công ty nước ngoài chi phối mạnh

Vì vậy việc xây dựng nhà máy chế biến sữa sẽ đáp ứng được phần nào nhu cầucủa người tiêu dùng trong nước đồng thời hướng đến xuất khẩu, không những gópphần vào việc 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, phát triển kinh tế nước nhà

Từ nhu cầu thực tế đó, em xin đề xuất :

Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi với 2 dây chuyền:

Sữa tiệt trùng không đường năng suất 22,5 triệu lít sản phẩm/ năm.

Phô mai ủ chín năng suất 6,3 tấn sản phẩm/ca.

đó, ngành công nghệ thực phẩm là ngành khoa học quan trọng trong nền kinh tế quốcdân Nó đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng cho con người và góp phần giải quyết việc làmcho người lao động Trong đó phải kể đến ngành công nghệ chế biến sữa và các sảnphẩm từ sữa Sữa không chỉ là một sản phẩm giàu dinh dưỡng mà còn rất tốt cho sứckhỏe của con người Hiện nay, các sản phẩm sữa ngày càng đa dạng và được tiêu thụ ởkhắp mọi nơi trên thế giới Vì vậy, công nghiệp chế biến sữa luôn hứa hẹn đem lạinhững tiềm năng và lợi ích lâu dài cho con người.

Hình 1.1: Sữa và các sản phẩm làm từ sữa 1.2 Vị trí đặt nhà máy

Đà Nẵng nằm ở trung tâm của khu vực Miền Trung Diện tích tuy nhỏ nhưng cómột lượng lớn diện tích chưa có mục đích sử dụng, đặc biệt có khu công nghiệp HoàKhánh là điều kiện thuận lợi cho phát triển nhà máy

Thời tiết phân làm hai mùa rõ rệt, mùa mưa ít hơn Hướng gió ổn định chủ yếu làhướng Đông - Nam Nhiệt độ không cao quá 370C cũng không thấp quá 150C, độ ẩmtương đối thường ở mức 77%.

Vì vậy em chọn khu công nghiệp Hòa Khánh là nơi xây dựng nhà máy

Nhiệt độ:+ Nhiệt độ trung bình hàng năm: 25,9oC

+ Nhiệt độ trung bình mùa nóng: 28 - 30oC+ Nhiệt độ trung bình mùa lạnh: 18 - 23 oC

Độ ẩm: + Trung bình hàng năm: 83,4%

+ Cao nhất: 85,67 - 87,67%

+ Thấp nhất: 76,67 - 77,33%

Mưa: + Lượng mưa trung bình hàng năm: 2504,57 mm H2O

+ Lượng mưa cao nhất vào các tháng 10, 11, trung bình 50-1000 mm/tháng

+ Lượng mưa thấp nhất vào các tháng 1, 2, 3, 4, trung bình 23-40 mm/tháng

Hướng gió: Hướng gió chủ yếu là Đông Nam.[12]

1 Giao thông vận tải.

Hàng ngày nhà máy cần vận chuyển với khối lượng lớn: vận chuyển nguyên vậtliệu, bao bì, nhiên liệu kịp thời để đảm bảo hoạt động của nhà máy, ngoài ra vậnchuyển thành phẩm đến nơi tiêu thụ, vận chuyển phế liệu trong sản xuất

Giao thông vận tải của nhà máy khá thuận lợi, nằm ngay trên đường quốc lộ 1Agần sân ga, sân bay, và cảng biển Tiên Sa Tất cả đều tạo điều kiện vô cùng thuận lợicho việc vận chuyển nguyên liệu, nhiên liệu, sản phẩm và máy móc thiết bị

1.2 Cấp thoát nước.

Nhà máy chế biến sữa cần một lượng nước lớn Nhà máy sử dụng nguồn nướcchính của địa phương đã qua xử lý, nguồn nước còn được lấy từ các giếng khoan, được

xử lí để đạt yêu cầu của nước thuỷ cục

Nước thải của nhà máy sau khi được xử lý sẽ được thoát ra ngoài theo hệ thốngthoát nước chung của khu công nghiệp, còn nước ngưng có thể được tái sử dụng lại cho

mẻ sau Tuyệt đối không để nước thải ứ đọng gây ô nhiễm mỗi trường làm ảnh hưởngđến sản xuất của nhà máy

1.3 Nguồn cung cấp điện, hơi.

Nhà máy sử dụng mạng lưới điện cùng với mạng lưới điện của khu công nghiệpvới điện áp 220/380V

Để đề phòng các sự cố: mất điện, hư hỏng máy móc dẫn đến chập điện , nhàmáy sử dụng thêm máy phát điện dự phòng

Trong nhà máy hơi nước được dùng vào nhiều mục đích khác nhau như đun nóng,thanh trùng, tiệt trùng, phục vụ máy rót, Hơi nước phải là hơi bão hoà và được cungcấp bởi lò hơi Nguyên liệu dùng cho lò hơi có thể là dầu DO, hoặc FO tùy vào mụcđích sử dụng

1.4 Nguồn cung cấp nguyên liệu.

Là khu vực chưa phát triển mạnh về việc chăn nuôi bò sữa, vì vậy nguồn nguyênliệu của nhà máy sẽ được cung cấp từ các tỉnh thuộc Tây Nguyên và khu vực ĐôngNam Bộ như Bình Dương, Lâm Đồng, thành phố Hồ Chí Minh,

Để phát triển lâu dài, cần xây dựng trang trại bò sữa phục vụ cho nhà máy ngaytrong thành phố Đà Nẵng hoặc các tỉnh lân cận như Quảng Nam, Huế, Quảng Trị

1.5 Nguồn nhân lực.

Đà Nẵng là thành phố lớn của khu vực miền Trung, đang trên đà phát triển mạnh.Cộng thêm việc có nhiều trường Đại học, Cao đẳng trên địa bàn đào tạo hàng nghìn kỹ

sư mỗi năm Vì vậy, nguồn nhân lực cho nhà máy sẽ rất dồi dào, từ công nhân cho đến

kỹ sư, đảm bảo cho nhà máy vận hành tốt

1.6 Thị trường tiêu thụ.

Thị trường tiêu thụ chủ yếu của nhà máy là thành phố Đà Nẵng (tính đến 2012 làhơn 1triệu dân) và khu vực miền Trung Bên cạnh đó cũng hướng tới thị trường miềnNam, nơi có nhu cầu tiêu thụ sữa và phô mai rất lớn

1.7 Sự hợp tác hoá của các nhà máy.

Là khu công nghiệp với nhiều loại hình nhà máy khác nhau nên việc hợp tác hoágiữa các nhà máy đem lại thuận lợi lớn về mặt kinh tế như liên kết với nhà máy bao bì,nhựa, tạo sự phát triển bền vững

Ngoài ra, việc hợp tác hoá còn bao gồm việc thúc đẩy phát triển quy mô trang trạichăn nuôi bò sữa với các hộ dân trong thành phố để đảm bảo nguồn nguyên liệu thuậntiện nhất.

1.10 Kết luận

Từ những tìm hiểu và phân tích nêu trên, việc xây dựng nhà máy sữa tại khu côngnghiệp Hòa Khánh - Đà Nẵng là hoàn toàn hợp lý

CHƯƠNG 2

TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ sữa

2.1.1 Tổng quan ngành sữa trong nước.

Những năm qua, ngành sữa Việt Nam phát triển khá nhanh Nếu như trước nhữngnăm 1990 chỉ có 1-2 nhà sản xuất, phân phối sữa thì hiện nay thị trường sữa Việt Namtăng lên 72 doanh nghiệp Bên cạnh đó là sự thâm nhập của các thương hiệu sữa nướcngoài như Abbbott, BabySan, Dumex, Dutch Lady, Meiji, Nestlé, Sự cạnh tranh giữacác doanh nghiệp sản xuất và chế biến sữa trong nước với các thương hiệu sữa nhậpngoại làm cho ngành sữa Việt Nam đứng trước những thách thức lớn và cũng là cơ hội

để phát triển và chiếm lĩnh thị trường

Trong chiến lược phát triển chăn nuôi đến năm 2020, Bộ NT&PTNT đề ra mụctiêu tăng đàn bò sữa từ 104 ngàn con năm 2005 lên 200 ngàn con vào năm 2010 Sảnlượng sữa từ 200 ngàn tấn tăng lên 377 ngàn tấn.Tốc độ tăng đàn dự kiến từ năm 2005– 2010 là 13%, đến năm 2015 sẽ có 350 ngàn con bò sữa sản xuất ra 700 ngàn tấn sữa,nâng lượng sữa tươi sản xuất trong nước lên 7,5kg/người/năm Đây là mục tiêu khôngquá lớn, tuy vậy đang tồn tại nhiều yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phát triển ngành sữaViệt Nam, vấn đề này cần được phân tích, đánh giá cụ thể để có giải pháp thích hợp.Muốn vậy, ngành sữa Việt Nam cần phát triển theo hướng hiện đại, bền vững, sảnxuất sạch hơn, xử lý chất thải triệt để, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm Tiếp tục đầu

tư mới, mở rộng cơ sở sản xuất sẵn có nhằm đáp ứng nhu cầu tiêu dùng trong nước vàdành một phần xuất khẩu Phát triển công nghiệp chế biến sữa phải gắn chặt với việcphát triển đàn bò sữa trong nước Bố trí địa điểm xây dựng nhà máy gắn liền với cácvùng chăn nuôi bò sữa tập trung

2.1.2 Tình hình trên thế giới

Sữa và các sản phẩm sữa là nguồn thực phẩm có giá trị kinh tế và giá trị dinh dưỡngcao cho nhu cầu của cả nhân loại Tổng sản lượng sữa của thế giới trong năm 2009theo FAO đạt trên 700 triệu tấn, tăng khoảng 1% so với cùng kỳ năm trước trong đó

tăng trưởng về sản xuất sữa của các nước đang phát triển nhanh hơn các nước pháttriển Khoảng cách này có xu hướng tăng lên năm 2010 và 2011 với tăng trưởng củacác nước đang phát triển ước trên 4% và cũng tăng trưởng mức bình thường ở các nướcphát triển Do vậy tổng sản lượng sữa của thế giới sản xuất trong năm 2010 và 2011 dựtính sẽ tăng trung bình khoảng 2% đến 3% năm Và dự kiến năm 2010 tổng sản lượngsữa toàn cầu sẽ đạt khoảng 715 triệu tấn/năm và năm 2011 sẽ đạt trên 730 triệu tấn.

2.2 Giới thiệu về nguyên liệu

2.2.1 Nguyên liệu chính (Sữa tươi)

Hiện nay, ngành công nghiệp chế biến sữa trên thế giới tập trung sản xuất từ banguồn nguyên liệu chính: sữa bò, sữa dê và sữa cừu nhưng ở nước ta nguồn nguyênliệu chính vẫn là sữa bò

Sữa là sản phẩm giàu chất dinh dưỡng, chứa các chất cơ bản như: protein, lipit,muối khoáng, vitamin, enzyme, các nguyên tố vi lượng, các axit amin không thaythế,

Bảng 2.1 Thành phần của sữa (% khối lượng) [2]

2.2.2 Một số tính chất vật lý của sữa tươi

Sữa là chất lỏng đục, độ đục là do chất béo, protein và một số chất khoáng trongsữa tạo nên Màu sắc phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng β–caroten có mặt trong chấtbéo của sữa Sữa bò thường có màu từ trắng đến vàng nhạt Sữa bò có mùi vị đặc trưng

+ Nhiệt dung riêng : 0,933 ÷ 0,954 Kcal/kg 0C [11]

2.2.3 Yêu cầu về sữa nguyên liệu

- Chỉ tiêu cảm quan :

+ Màu tự nhiên của sữa từ trắng đục đến hơi vàng

+ Mùi thơm đặc trưng của sữa không có mùi lạ

+ Hàm lượng chất béo: >= 3,2%

- Chỉ tiêu vi sinh :

+ Tổng độ vi khuẩn Lactic, Coliform, vi khuẩn sinh axit butyric, vi khuẩn sinh

axit propionic và các vi khuẩn gây thối

+ Nấm men: Như Saccharomyces cerevisiae, Torulopsis lactis condensi

+ Nấm sợi: Như Penicillium camembertii…

Ngoài yêu cầu cơ bản về những chỉ tiêu trên, người ta thường quan tâm đến thànhphần serum – protein trong sữa tươi Hàm lượng của chúng dao động 0,1÷0,4 g/l, đây

là protein kém bền nhiệt Một số phân tử dễ bị đông tụ khi xử lý ở nhiệt độ cao Do đó

để sản xuất sữa tươi tiệt trùng yêu cầu sữa nguyên liệu có hàm lượng serum – proteinkhông được vượt quá 0,4 g/l

2.2.4 Cấu trúc hóa lý và thành phần hóa học của sữa tươi

2.2.4.1 Cấu trúc hóa lý

Về phương diện hóa lý người ta coi sữa tươi như là một thể keo gồm các cầu béo(đường kính từ 3÷ 5µm) và các mixen protein (đường kính gần 0,1µm trong pha phântán là nước)

2.2.4.2 Thành phần hóa học của sữa tươi

Sữa bao gồm hai thành phần chính là chất khô và nước

- Nước: Nước tồn tại trong sữa ở hai dạng nước tự do và nước liên kết trong đó

nước tự do chiếm 96 ÷ 97% tổng lượng nước.

+ Nước tự do phân bố tương đối đồng đều trong sản phẩm và có thể bốc hơitrong quá trình cô đặc, sấy Đây là cơ sở để sản xuất ra các loại sản phẩm từ sữa khácnhau như sữa cô đặc, sữa bột, phomat,

+ Nước liên kết chiếm tỉ lệ nhỏ khoảng 3 ÷ 4%, hàm lượng nước liên kết phụthuộc vào các thành phần có trong hệ keo như: protein, các phosphatic, polysacarit.Nước liên kết thường được gắn với các nhóm như: -NH2, -COOH, -OH, =NH, =CO

- Chất khô: chất khô của sữa bao gồm toàn bộ các thành phần còn lại của sữa trừ

- Phân loại: Chất béo có trong sữa tồn tại dưới dạng huyền phù của các tiểu cầuhoặc có hình oval với đường kính từ 2÷10 µm Cấu trúc của các hạt hình cầu được baobọc bởi một màng lipo – protein Do vậy xu thế chung của các hạt chất béo có trongsữa là liên kết lại với nhau, tại đây hạt cầu có kích thước lớn hơn, đó là nguyên nhângây nên trạng thái mất ổn định của chất béo trong dung dịch sữa và cũng là nguyênnhân gây nên sự phân lớp giữa các thành phần khác trong sữa

- Chất béo trong sữa gồm hai 2 loại: đơn giản và phức tạp

+ Chất béo đơn giản: Có hàm lượng 35 ÷ 45 g/l gồm axit béo no và không nonhư: axit oleic, axit palmitic, axit stearic

+ Chất béo phức tạp: Thường chứa một ít P, N, S trong phân tử, các chất béophức tạp này có tên gọi chung là phosphoaminolipit đại diện là lexitin và cephalin

 Protein

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

Protein Polypeptit peptit axit amin

- Thành phần các axit amin không thay thế:

Alanin: 3,0%, Prolin: 11,3%, Phenylamin: 5,0%, Valin: 7,2%, Cystin và cystein:

0,34%, Methionin: 2,8%, Lơxin: 9,2%, Serin: 6,3%, Treonin: 4,9%, Izolơxin: 6,1%,Tryptophan: 1,7%, Arginin: 4,1%, Histidin: 3,1%, lysin: 8,2%, Axit aspartic: 7,1%,Axit glutamic: 22,4%, Tyrosin: 6,3%.

Trong cấu trúc thành phần protein sữa rất đa dạng, trong một lít sữa bao gồm các chấtsau:

+Casein toàn phần chứa : 26 - 29 g

+ β - lactoglobulin : 2,5 - 4 g

+ α - lactalbumin : 0,8 - 1,5g

+ Imunoglobulin : 0,5 - 0,8g

Và một số thành phần khác

Trong các thành phần trên, casein được coi là thành phần quan trọng nhất của sữa

Về mặt cấu trúc, casein là các hạt hình cầu có đường kính thay đổi từ 4-200 µm vàbằng phương pháp ly tâm người ta có thể tập hợp tất cả các hạt này ở thể lắng như keo

có màu trắng hoặc kết tủa casein dưới dạng hạt micelle lớn nhờ quá trình axit hoá sữađến pH đẳng điện

Ðiều quan tâm trong công nghệ chế biến sữa về thành phần casein là sự khôngđồng nhất của các thành phần casein, vì trong casein có α, β, γ - casein α-casein chiếm60% casein toàn phần, β-casein chiếm 30% casein toàn phần, γ -casein chiếm 4 - 8%casein toàn phần

 Đường Lactoza

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

C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6

Lactoza Glucoza Galactoza

Trong sữa đường lactoza luôn ở trạng thái hòa tan, khả năng hòa tan và kết tinhcủa lactoza cho ta những ứng dụng quan trọng trong chế biến sữa Hai đường α,β -lactoza luôn tồn tại cân bằng trong chất lỏng theo một tỷ lệ nhất định và cân bằng nàyđược thay đổi bởi nhiệt độ

Đường lactoza ít hòa tan hơn đường sacaroza ở cùng nhiệt độ và ít ngọt hơn Độhòa tan của đường lactoza tỷ lệ thuận theo nhiệt độ và nó bị thủy phân rất chậm theonhiệt độ Sự có mặt của đường lactoza góp phần biến màu của sữa trong công nghệ nếuquá trình chế biến ở nhiệt độ cao

Đường lactoza dễ bị lên men dưới tác dụng của vi sinh vật để tạo ra các sản phẩmkhác nhau Quan trọng nhất là tạo thành axit lactic trong sản xuất sữa lên men.

C12H22O11.H2O 4CH3CHOH-COOH

lactoza Axit lactic

Axit lactic này dưới tác dụng của một số vi khuẩn đặc biệt tạo thành axitpropionic hay axit butyric

3CH3 - CHOH-COOH 2CH3-CH2-COOH + CO2 + H2O + CH3-COOH

2CH3-CHOH-COOH CH3-(CH2)2-COOH + 2CO2 + 2H2

Axit butyric

 Các loại muối khoáng

Các muối khoáng hiện diện trong sữa hầu hết ở dạng dễ đồng hóa và chiếmkhoảng 0,72% Có khoảng 40 loại khoáng trong sữa chủ yếu là các nguyên tố: Ca, P,

Na, K, Mg, Fe ngoài ra còn có các nguyên tố vi lượng khác như: Cu, Zn, Mn, Al,Ag, chiếm hàm lượng rất nhỏ nhưng có giá trị sinh học rất lớn đối với cơ thể người

 Axit hữu cơ

Trong sữa chứa nhiều axit hữu cơ như: axit xitric, lactic, axetic, Trong đó, axitxitric là axit cực kỳ quan trọng góp phần vào việc tăng mùi thơm cho sữa nhờ sự tạothành axetoin, diaxetyl và 2,3- butylen glycol

 Các chất xúc tác sinh học

- Vitamin:

+ Sữa được coi là thức ăn tiêu biểu nhất về số lượng vitamin tuy với hàmlượng không lớn lắm Hàm lượng vitamin trong sữa cũng chia thành 2 nhóm theo khảnăng hòa tan của chúng trong nước hay chất béo

+ Nhóm vitamin hòa tan trong chất béo: Vitamin A, D, E, chủ yếu nằm trongthành phần của mỡ sữa

+ Nhóm vitamin hòa tan trong nước: B, C, PP

- Các enzyme:

+ Các enzyme tồn tại trong sữa có ý nghĩa lớn trong công nghệ chế biến sữa

và các sản phẩm từ sữa cũng như bảo quản sữa, các enzyme trong sữa được chia làmhai nhóm chính

+ Nhóm enzyme thủy phân: gồm lipaza, phosphataza, 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 liên kết este trong triglyxerit tạothành các axit béo tự do.

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

2.2.4.3 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 ÷ 9µm Một sốnấm men có thể sử dụng đường lactoza cho quá trình trao đổi chất Chúng phát triểntrong sữa và gây ra những biến đổi về thành phần hóa học trong quá trình bảo quảnsữa

+ Nấm mốc: Chủ yếu là Mucor và Rhizopus Các loại nấm mốc này gây nên

những biến động xấu đến quá trình sản xuất phomat dạng nhão Ngoài ra còn có:

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

+ Streptococcus thermophillus: Được coi là tác nhân của sự hình thành axit và

quá trình chín của phomat

+ Streptococcus cremoris và Streptococcus lactic: Là tác nhân của sự đông tụ tự

nhiên

2.2.5 Nguyên liệu phụ

- Chất béo: Sử dụng cream có hàm lượng chất béo là 40%

- Tác nhân đông tụ: Sử dụng renin có hoạt độ 1:10000 ÷ 1:15000 để tăng khảnăng đông tụ của cazein Chế phẩm này ở dạng bột mịn hoặc dạng lỏng, được bảo quản

ở nhiệt độ thấp (4÷60C)

- Sử dụng vi khuẩn lactic ưa ấm Leuconostoc lactic để lên men và sử dụng giốngPenicillium candidum để ủ chín phô mai

- Muối: Muối vừa tạo vị mặn cho phô mai, vừa là phụ gia thực phẩm Được chovào thực phẩm một cách cố ý nhằm để bảo quản hoặc tăng giá trị dinh dưỡng cho thựcphẩm Để đơn giản, chúng ta sử dụng muối ăn tinh khiết, hàm lượng lớn hơn 98%.

- Một số chất phụ gia như: CaCl2, NaCl,…

2.3 Các quá trình biến đổi sinh học

2.3.1 Quá trình sinh học khi lên men sữa

Đường lactoza dễ bị lên men dưới tác dụng của vi khuẩn để tạo ra các sản phẩmkhác nhau Quan trọng nhất là tạo thành axit lactic trong sản xuất sữa lên men

C12H22O11 + H2O 4CH3CHOH - COOH

Lactoza Vi khuẩn lactic Axit lactic

Axit lactic này dưới tác dụng của một số vi khuẩn đặc biệt tạo thành axitpropionic hay axit butyric

2CH3CHOH–COOH CH3(CH2)2COOH + 2CO2 + 2H2

Vi khuẩn butyric Axit butyric

3CH3CHOH-COOH 2CH3-CH2COOH + CO2 + H2O + CH3-COOH

Axit propionicTrong đó quá trình lên men butyric là quá trình biến đổi không có lợi chosữa, ngoài axit butyric, một số chất khí còn tạo thành một lượng nhỏ các axit nhưaxetic, caprolic, rượu etylic, … là nguyên nhân gây nên mùi vị khó chịu trong các sảnphẩm sữa chua, làm giảm chất lượng của sữa

2.3.2 Quá trình sinh học xảy ra trong quá trình lên men phô mai

Trong sản xuất phô mai, quá trình sinh học xảy ra trong hai giai đoạn:

- Giai đoạn 1: Bao gồm tất cả các quá trình từ sữa nguyên liệu đến khi tạo thànhphô mai, giai đoạn lên men

- Giai đoạn 2: là quá trình chín sinh học, quá trình đông tụ

Hai giai đoạn này có liên quan mật thiết với nhau Tuy nhiên, sự biến đổi sâu sắcsinh hoá các thành phần của sữa mà kết quả tạo ra mùi vị đặc trưng xảy ra chủ yếu ởgiai đoạn đông tụ

* Quá trình sinh học xảy ra ở giai đoạn lên men:

- Sự đông tụ sữa bằng renin là quan trọng nhất Kết quả tạo thành canxiparacazeinat dưới dạng gel Tính chất của gel tạo thành phụ thuộc vào các yếu tố sau:

+ Số lượng và hoạt độ của renin, lượng ion Ca2 trong sữa và pH của sữa Khi chonhiều renin hoạt tính cao vào sữa thì sự đông tụ càng nhanh và tăng lượng canxi hoàtan trong sữa, quện sữa sẽ mịn

+ Khi gia nhiệt sữa ở 70÷800C, canxi hoà tan chuyển thành canxi photphat khônghòa tan Ca3(PO4)2, giảm ion Ca+, quá trình đông tụ sẽ chậm lại, quện sữa không mịn.+ Khi pH càng thấp thì sự đông tụ càng nhanh Tuy nhiên có giới hạn, ở pH= 6,2

là điều kiện tốt nhất renin tác dụng Nếu giảm pH thấp hơn nữa thì khi đó casein đông

tụ không phải do renin mà là do axit

* Quá trình sinh học xảy ra ở giai đoạn đông tụ:

- Biến đổi sinh học : Các VSV có trong khối động tụ bao gồm nhóm vi khuẩn,nấm men, nấm sợi tiếp tục thực hiện quá trình trao đổi chất Tuy nhiên, tốc độ các biếnđổi sinh học này diễn ra khá chậm do nhiệt độ ủ thấp (12÷130C) Đáng chú ý nhất là

các bào tử giống Penicillium sẽ phát triển thành các khuẩn ty thể trên bề mặt của

phomai, tạo thành các đốm xanh lấm tấm khắp bề mặt sản phẩm

- Biến đổi hoá sinh và hoá học :

+ Đường lactoza sẽ được vi khuẩn lactic tiếp tục chuyển hoá thành axit lactic vànhiều sản phẩm phụ khác

+ Protein bị thuỷ phân do enzyme proteaza Trong sản xuất, yêu cầu mức độ thuỷphân protein trong quá trình ủ chín là sơ bộ để làm tăng khả năng tiêu hoá của phomaicho người sử dụng nhưng vẫn giữ được hình dạng và cấu trúc của sản phẩm

+ Sự phân huỷ một số axit amin tự do trong khối đông và tạo thành các sản phẩmnhư NH3, CO2, H2S,…tạo mùi khó chịu cho sản phẩm

- Biến đổi vật lý: Sự tạo thành các chất khí trong quá trình ngâm chín phô mai.Hàng loạt các phản ứng hoá sinh xảy ra, giải phóng các khí amoniac, cacbon dioxyt,hydro,… Các chất khí tạo thành lỗ rỗng ở phô mai thành phẩm Kết quả làm biến đổicấu trúc, trạng thái của phô mai Sự biến đổi các thành phần và cấu trúc trong quá trìnhngâm chín là kết quả của sự tác động kết hợp giữa renin và các vi khuẩn lactic.[1]

CHƯƠNG 3

DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 3.1 Dây chuyền công nghệ

Tách huyết thanhƯớp muối

Dd CaCl2

VK Lactic đôngkhôCream 40%

Đông tụ (30-320C)Lên men (30-350C)

Thanh trùng (72-760C, 15-20s)

và làm nguội (30-350C)

Pho mát thànhphẩm

Bảo tử nấm

P.Candidum

Đóng gói và bảoquản

Ủ chín(130C 10-12 ngày)Phun bào tử nấm mốc

3.2 Thuyết minh dây chuyền công nghệ

3.2.1 Thuyết minh công đoạn chung cho cả 2 dây chuyền.

3.2.1.1 Kiểm tra và lọc

* Mục đích: kiểm tra chất lượng sữa và loại bỏ các tạp chất còn lẫn trong sữa để

cho chất lượng sữa tốt

* Tiến hành:

- Tiến hành kiểm tra bằng cách lấy mẫu và xác định các chỉ tiêu cảm quan, chỉ tiêuhóa lý và chỉ tiêu vi sinh vật của sữa tươi So sánh các kết quả kiểm tra với các yêu cầucủa nguyên liệu sữa tươi

- Tiến hành lọc bằng thiết bị lọc

3.2.1.2 Định lượng

* Mục đích: Xác định lượng nguyên liệu cần cho mỗi ca sản xuất, đảm bảo năng

suất sản xuất của nhà máy

* Tiến hành: Định lượng được thực hiện nhờ cân được làm bằng thép không rỉ,

thân hình trụ Sữa được bơm vào cân, nhờ hệ thống van định lượng đặt dưới đáy cân chophép xác định lượng sữa nguyên liệu

3.2.1.3 Tiêu chuẩn hoá

* Mục đích: Hiệu chỉnh hàm lượng chất béo trong sữa để đạt hàm lượng chất béo

theo yêu cầu của sản phẩm

* Tiến hành: Quá trình chuẩn hóa sữa bằng cách cho sữa vào thiết bị có cánh khuấy

đã chứa sẵn cream 40% với tỉ lệ nhất định Trong quá trình chuẩn hóa, cánh khuấy đượchoạt động liên tục nhằm phân tán đều cream vào trong dịch sữa Chất phá bọt cũng đượccho vào ở đây nhằm tránh tạo bọt [3]

3.2.2 Thuyết minh quy trình sản xuất sữa tiệt trùng không đường

3.2.2.1 Bài khí

Tách các khí lẫn trong sữa để quá trình đồng hoá được tốt nhất

3.2.2.2 Đồng hoá

* Mục đích: là tránh hiện tượng tách pha của chất béo và làm tăng độ đồng nhất

của dịch sữa

* Tiến hành: sau khi bài khí, sữa được đưa vào hệ thống đồng hóa Tại đây, sữa

lần lượt được đưa qua 2 khe hẹp với kích thước khác nhau tương ứng với 2 cấp đồnghóa Sau khi qua khe hẹp thứ nhất, các hạt phân tán bị phá vỡ và giảm kích thước Khehẹp thứ hai tạo điều kiện cho các chùm hạt của pha phân tán tách ra thành từng hạtphân tán riêng lẻ

3.2.2.3 Tiệt trùng UHT

* Mục đích: tiêu diệt hoặc ức chế toàn bộ VSV trong sản phẩm Tăng thời gian

bảo quản lên đến 6 tháng và giảm chi phí trong việc vận chuyển

* Tiến hành: Sữa đã được đồng hóa được đưa vào thiết bị tiệt trùng Chế độ tiệt

trùng là 135÷1400C trong 5÷7s Sau đó sữa được làm nguội xuống khoảng 200C vàchuyển vào tank tàng trữ chờ rót

3.2.2.4 Chiết rót

* Mục đích: cách ly sản phẩm với môi trường bên ngoài nhằm kéo dài thời hạn

sử dụng của sản phẩm, tạo kiểu dáng thích hợp và dễ dàng vận chuyển

* Tiến hành: sử dụng hộp giấy có thể tích 220ml Đây là hộp giấy gồm 6 lớp, có

tác dụng bảo quản sản phẩm hiệu quả, tránh các tác động của môi trường (ánh sáng, độ

ẩm, oxy hóa) và của con người (quá trình vận chuyển) Bao bì sử dụng phải được vôtrùng Sản phẩm bảo quản ở nhiệt độ phòng trong 3÷6 tháng Quá trình chiết rót sửdụng công nghệ chiết rót vô trùng tự động hoá.[13]

+ Tiêu diệt hoặc ức chế đến mức tối đa hệ vi sinh vật

+ Làm biến tính sơ bộ các protein sữa, đặc biệt là các whey protein Nhờ đó,trong quá trình lên men lactic, khối đông được hình thành với cấu trúc ổn định, hạn chế

sự thoát huyết thanh ra khỏi cấu trúc gel khi bảo quản

∗ Tiến hành: Dịch sữa trong thùng tạm chứa sau chuẩn hoá được đưa đi thanhtrùng bằng thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng Chế độ thanh trùng là 72÷760C trong15÷20 giây Sau đó, làm nguội đến 30÷350C

3.2.3.2 Hoạt hoá giống

* Mục đích: + Hoạt hoá men giống gốc thành chủng sử dụng trực tiếp.

+ Chuẩn bị men giống để đảm bảo độ chính xác cao và vô trùng

* Tiến hành: Chọn sữa dùng làm môi trường hoạt hoá phải có chất lượng cao.

Yêu cầu của môi trường này là phải có tổng số vi khuẩn thấp, không có chất khángsinh, không có chất tẩy rửa Đặc biệt chú ý rằng môi trường này phải được thanh trùngPasteur ở nhiệt độ cao cẩn thận, nhằm loại trừ các chất kìm hãm lên men, loại bỏ oxy,tránh biến tính protein

3.2.3.3 Lên men

* Mục đích: Nhằm làm đông tụ khối sữa và chuyển hóa đường sữa thành các axit

amin, tạo hương vị và màu sắc đặc trưng cho sản phẩm

* Tiến hành: Sữa nguyên liệu và giống đã hoạt hoá được đưa vào thiết bị lên

men và xảy ra hai giai đoạn lên men

+ Lên men giai đoạn1: Sau khi cấy giống, hỗn hợp sữa và canh trường giốngđược khuấy trộn đều để đạt được độ đồng nhất Quá trình lên men được thực hiện ởnhiệt độ 20÷220C cho đến khi độ axit tăng từ 16÷180T đến 32÷350T [1-tr 79]

+ Lên men giai đoạn 2 (Đông tụ): Sau khi sữa đạt độ chua 32÷350T, người ta bổsung enzyme chymosin (renin) và CaCl2 Quá trình lên men kết thúc khi toàn bộ khốisữa đông tụ lại [1- tr 80]

3.2.3.4 Cắt quện sữa và tách huyết thanh

* Mục đích:

+ Ta cắt quện sữa để tăng nhanh quá trình tách huyết thanh sữa (whey)

+ Nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho công đoạn ép quện sữa thành bánh

* Tiến hành: Sau khi sữa đã đông tụ, đưa vào thiết bị cắt quện sữa cắt thành

những miếng nhỏ Sau đó, những miếng nhỏ phô mai được đưa đến bộ phận tách huyếtthanh Ngoài yếu tố cơ học (cắt, quện, khuấy) ta sự dụng thêm yếu tố nhiệt để đẩynhanh độ tách huyết thanh sữa [1- tr81]

3.2.3.5 Ép khuôn

* Mục đích: Để tạo cấu trúc và hình dạng đặc trưng theo nhu cầu của thị trường.

* Tiến hành: Sau khi tháo khoảng 50÷60% whey rồi đổ khối hạt phô mai vào các

khuôn Ở thành khuôn có những lỗ nhỏ thoát nước Phô mai sẽ được ép thành bánh

3.2.3.6 Ướp muối

* Mục đích:

+ Để tạo mùi vị thích hợp, tạo điều kiện cho chủng VSV phát triển , tác động tốtđến trạng thái (consistency) giữ chất lượng sản phẩm khi bảo quản.[ 1-tr 82]

+ Nhằm điều chỉnh sự tạo thành các chất khí (tạo thành lỗ rỗng)

* Tiến hành: Phô mai sau khi được ép thành bánh sẽ được đưa đi ướp muối Ta

sử dụng cách ướp muối bằng nước muối nồng độ 33% ở nhiệt độ 150C, thời gian muốipho mát phụ thuộc vào kích thước, trọng lượng của từng khối pho mát, cũng như hàmlượng muối của pho mát thành phẩm [1-tr 83]

3.2.3.7 Phun bào tử

* Mục đích: đưa bào tử nấm vào pho mát

* Tiến hành: Quá trình cấy giống vi sinh vật được thực hiện bằng cách phun bào

tử nấm mốc Penicillium camembertii Quá trình nhân giống được thực hiện bằng thiết

bị phun bào tử tự động với hàm lượng đúng theo chế độ cài đặt Các khối đông sau khi

đã phun bào tử nấm mốc được đưa vào phòng tàng trữ lạnh ở nhiệt độ 14÷150C trongthời gian 12 giờ Sau đó, chúng được chuyển vào kho ủ chín phô mai [3]

3.2.3.8 Ủ chín

* Mục đích: Nhằm tạo mùi vị, cấu trúc và màu sắc riêng biệt cho phô mai

* Tiến hành: Sau khi tàng trữ lạnh, phô mai được đưa đi ủ chín trong phòng ủchín ở 12÷130C, độ ẩm tương đối là 80÷95% trong 10-12 ngày, rồi đưa đi bao gói.[3-tr159]

3.2.3.9 Đóng gói và bảo quản

* Mục đích: Nhằm tạo kiểu dáng thích hợp cho tiêu dùng và thuận tiện khi bao

gói vận chuyển Đồng thời, cách li sản phẩm với môi trường bên ngoài nhằm kéo dàihạn sử dụng của sản phẩm

* Tiến hành: Phô mai tạo thành được đem đi bao gói thiết bị bao gói tự động ở

điều kiện vô trùng với các loại bao bì khác nhau tùy từng loại sản phẩm Sau khi baogói, sản phẩm sẽ được cho vào các thùng carton và đem đi bảo quản ở kho lạnh cónhiệt độ không khí 50C

CHƯƠNG 4

TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT

4.1 Kế hoạch sản xuất của nhà máy.

4.1.1 Biểu đồ nhập nguyên liệu.

Trong một năm sản xuất, nguyên liệu chính là sữa tươi được nhập về nhà máytheo biểu đồ:

Bảng 4.1 Biểu đồ nhập nguyên liệu

x : có nhập nguyên liệu.

0 : không nhập nguyên liệu.

Dựa vào bảng nhập nguyên liệu ta thấy tất cả các tháng đều nhập nguyên liệu.Vấn đề đặt ra là tất cả các máy móc thiết bị, nhà xưởng,…sau một thời gian sản xuấtcần phải được vệ sinh, tu sửa Mặt khác do nhà máy đặt ở miền Trung, mà tháng 11 hayxảy ra mưa bão ảnh hưởng đến sản xuất, nguyên liệu đầu vào và nhu cầu tiêu thụ trênthị trường cũng giảm hơn so với mùa nắng Vì vậy nên nhà máy chọn trong tháng 11ngừng hoạt động trong 1 tuần để tu sữa máy móc thiết bị

4.1.2 Biểu đồ kế hoạch sản xuất của nhà máy

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

+ Dây chuyền sản xuất sữa tiệt trùng không đường năng suất 22.5 triệu lít sảnphẩm/năm

+ Dây chuyền sản xuất phô mai ủ chín năng suất 6.3 tấn sản phẩm/ca

Trong một năm, nhà máy sản xuất liên tục, nghỉ 1 tuần trong tháng 11 để sửachữa, bảo dưỡng thiết bị Trong các tháng, nghỉ các ngày chủ nhật và các ngày lễ lớn.Khí hậu của Việt Nam có 2 mùa rõ rệt: mùa khô và mùa mưa Vào mùa khô nhucầu tiêu dùng sữa tăng vọt, sức mua lớn nên để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng

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

Kí hiệu X: có sản xuất 0: không sản xuất

Bảng 4.3 Biểu đồ kế hoạch sản xuất của nhà máy

4.2.1 Sữa tươi tiệt trùng

Số liệu ban đầu:

+ Năng suất: 22.5 triệu lít sản phẩm/năm

+ Sữa tươi nguyên liệu: Chất khô 13.5% trong đó 3.0% chất béo

+ Sữa tiệt trùng: 3.5% chất béo

Năng suất của dây chuyền sản xuất sữa tiệt trùng trong 1 ca là:

22500000

28373.266

(lit/ca) Chọn tiêu hao nguyên liệu qua từng công đoạn như sau:

Bảng 4.4 Bảng tiêu hao các công đoạn trong sản xuất sữa tiệt trùng

×

=

100 100

Trong đó: - X là % hao hụt qua mỗi công đoạn, tính bằng % nguyên liệu đầu

- S là lượng nguyên liệu còn sót lại sau mỗi công đoạn trên một đơn vịsản phẩm

Theo yêu cầu của đề tài, với năng suất Go = 28373.266 (lít/ca)

Ta bổ sung thêm cream để sữa có hàm lượng chất béo là 3.5%

Hình 4.1 Sơ đồ tiêu chuẩn hóa

Với: - A: Lượng sữa nguyên liệu, có tổng chất khô a =13.5%, trong đó 3% béo

- B: Lượng cream cần bổ sung, hàm lượng chất béo b = 40%

- C: Lượng nguyên liệu vào chuẩn hóa, có tổng chất khô là: x% trong đó

29730.375407.265

A B

=



 =



Vậy lượng sữa đi vào công đoạn tiêu chuẩn hoá là G6 =29730.375 (lít/ca)

Lượng cream (40%) bổ sung là B1 = 407.265 (lít/ca)

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

Số liệu ban đầu:

+ Năng suất: 6.3 tấn/ca

+ Sữa tươi nguyên liệu: Chất khô 13.5%, trong đó 3.0% chất béo

+ Phô mai ủ chín: Tổng chất khô 43%, trong đó 1.4% muối

4.2.2.1 Hao hụt ẩm

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

Ta có % hao hụt ẩm trong công đoạn so với nguyên liệu trước khi vào công đoạn

được tính theo công thức: X = 2

2 1W -100

W

W −

×

100 %

W1: Độ ẩm ban đầu của nguyên liệu, %

W2: Độ ẩm sau của nguyên liệu, %

+ Công đoạn cắt quện sữa và tách huyết thanh

Giả sử sau khi đông tụ khối nguyên liệu có độ ẩm 83%, như vậy trước khi táchhuyết thanh, khối đông có độ ẩm 83% Sau khi tách huyết thanh giả sử độ ẩm giảm còn74% Vậy hao hụt ẩm trong công đoạn này là:

74 83

100 = 34.615%

+ Công đoạn đổ khuôn

Trong quá trình đổ khuôn, một phần huyết thanh tiếp tục tách ra, ẩm giảm từ 74%còn 67% Vậy % hao hụt ẩm là:

67 74

100 = 21.212 %

+ Công đoạn tách huyết thanh

Ở công đoạn ướp muối không có hao hụt ẩm, độ ẩm vẫn giữ 67% Sau khi ướpmuối, huyết thanh tiếp tục tách ra, độ ẩm giảm từ 67% xuống còn 57%

Ta có hao hụt ẩm cho công đoạn này là :

Bảng 4.5 Bảng tiêu hao qua các công đoạn sản xuất phô mai

khối lượng

% Hao hụt ẩm

Tổng

% hao hụt

1 Tiêu chuẩn hóa 1.0 1.0

4.2.2.2 Tính toán năng suất từng công đoạn

Với năng suất 6.3 tấn sản phẩm/ca và bảng 4.5 ta tính toán được năng suất từngcông đoạn như sau:

1 Lượng nguyên liệu trước khi bao gói:

N

×

=

0.1 6.428 100

×

= 6.428×10-3 (tấn/ca)

4 Lượng nguyên liệu trước khi tách huyết thanh:

Hình 4.2 Sơ đồ tách huyết thanh

 Lượng huyết thanh tách ra trong công đoạn tách huyết thanh

Hht = 23.256% × N4 = 23.256 × 8.486 = 1.974 (tấn/ca)

5 Lượng phô mai trước khi ướp muối:

Hình 4.3 Sơ đồ ướp muối

 Lượng nguyên liệu trước khi vào công đoạn ướp muối:

Ta chọn dung dịch nước muối có nồng độ 33%

 Lượng dung dịch nước muối là:

Ndd = 33

100

×

mtt N

=

0.126 100 33

7 Lượng nguyên liệu trước khi cắt quện sữa và tách huyết thanh:

Hình 4.5: Sơ đồ tách huyết thanh

H = Hht + Hép + Ht = 1.974 + 2.245+ 5.735 = 9.954 (tấn/ca)

8 Lượng nguyên liệu trước khi đông tụ

Để đông tụ, enzyme chymosin (hay còn gọi là renin) thường được sử dụng theo tỷ

lệ 1/(2000÷15000 lít sữa) ở đây ta chọn tỷ lệ là 1/2000 lít sữa = 5g /100kg [2-tr 242]Vậy lượng renin dùng để đông tụ:

NR =

16.734 1000 5 100

= 836.700 (g/ca) = 0.837×10-3 (tấn/ca)Lượng CaCl2 cần bổ sung để tăng khả năng đông tụ sữa nhờ renin với tỉ lệ 5÷20 gCaCl2 /100 kg sữa (ở đây ta chọn tỉ lệ 10g CaCl2 /100kg) [3-tr 154]

NCaCl

2 =

16.734 1000 10

100

= 1673.4 (g/ca) = 1.673×10-3 (tấn/ca)

9 Lượng nguyên liệu dùng để lên men

Lượng nguyên liệu và men giống trước khi vào thiết bị lên men (N1m):

Nm =

16.903 5 100

×

= 0.845 (tấn/ca)Lượng men giống đưa vào để hoạt hóa chiếm 0,1% so với môi trường hoạt hóa:

Ng =

3

0.845 0.1

0.845 10 100

Vậy lượng nguyên liệu sữa dùng để lên men:

11 Lượng nguyên liệu trước khi tiêu chuẩn hoá

Ở công đoạn này có hàm lượng ẩm là 83% nên tổng chất khô sẽ là 17%

Tính tiêu chuẩn hoá theo Hình 4.1

Với: - A: Lượng sữa nguyên liệu, có tổng chất khô a =13.5%

- B: Lượng cream cần bổ sung, hàm lượng chất béo b = 40%

- C: Lượng nguyên liệu vào chuẩn hóa, có tổng chất khô là: x = 17%.

Vậy: - Lượng sữa nguyên liệu trước khi tiêu chuẩn hóa: N11 = 15.044 (tấn/ca)

- Lượng cream cần bổ sung cho công đoạn này: B2 = 2.289 (tấn/ca)

→ Lượng nguyên liệu vào thùng chuẩn hóa: C2 = N11+B = 17.333 (tấn/ca)

4.2.3 Tính cân bằng vật chất chung cho hai dây chuyền:

+ 30.176 (tấn/ca) là lượng sữa đi vào dây chuyền sữa tươi tiệt trùng.

+ 15.044 (tấn/ca) là lượng sữa đi vào dây chuyền phô mai

Bảng 4.6 Tiêu hao qua các công đoạn chung

3 Định lượng 0,5Theo bảng 4.6, ta có:

 Lượng sữa nguyên liệu trước khi đi vào công đoạn định lượng:

Q1 =

45.220 100

100 - 0.5

× = 45.447 (tấn/ca)

 Lượng sữa nguyên liệu trước khi lọc, kiểm tra:

Q2 =

45.447 100

100 -1.5

× = 46.139 (tấn/ca)

 Lượng sữa nguyên liệu cần dùng là:

Q3 =

46.139 100

100 - 0.5

× = 46.371 (tấn/ca)Vậy lượng sữa tươi cần dùng để đảm bảo cho năng suất nhà máy trong 1 ca sảnxuất là: 46.371 (tấn/ca)

4.3 Tỉ trọng của sữa trước khi vào mỗi công đoạn

4.3.1 Tính tỉ trọng của sữa nguyên liệu

Tỉ trọng của sữa tươi: d =

100

W0.93 1.608

F + SNF +

= (g/cm3) = (kg/l) [2-tr 13]

Với: - F: Hàm lượng chất béo trong sữa, F0=3.0%

- SNF: Hàm lượng các chất khô không béo trong sữa

86.50.93 1.608+ +

= 1.039 (kg/l)

4.3.2 Tính tỉ trọng của sữa đi vào dây chuyền sữa tiệt trùng

Sau quá trình tiêu chuẩn hoá tỷ trọng sữa thay đổi như sau:

F1 = 3.5%

Theo định luật bảo toàn tổng chất khô

W1 = 100 – 13.858 = 86.142%

Vậy

d1 =

1003.5 10.358

86.1420.93+ 1.608 +

= 1.038 (kg/l)

Tỷ trọng sữa đến sản phẩm sữa tươi tiệt trùng: d1=1.038(kg/l)

4.3.3 Tính tỉ trọng của sữa đi vào dây chuyền phô mai:

 Tỉ trọng của sữa sau khi tiêu chuẩn hoá:

2 11

C

B N

W2= 100 – 17= 83%

d2 =

100 7.886 9.114

83 0.93 + 1.608 +

= 1.029 (kg/l)

 Tỉ trọng của sữa sau khi cắt quện sữa và tách huyết thanh:

F3= 6

7 2

740.93 + 1.608 +

= 1.044 (kg/l)

 Tỉ trọng của sữa sau khi ép định hình:

F4 = 5

6 3

670.93 + 1.608 +

= 1.056 (kg/l)

 Tỉ trọng của sữa sau khi ướp muối:

F5= 4

5 4

670.93 + 1.608 +

= 1.058 (kg/l)

 Tỉ trọng của sữa sau khi tách huyết thanh:

F6 = 3

4 5

570.93 + 1.608 +

Ta có năng suất sản phẩm 22.5 triệu lít/năm

Vậy mỗi ca sản xuất: 28373.266 (lít/ca)

Số hộp cần dùng là:

Sh1 =

28373.2660.22 =

St1 =

130273 40

St2 =

16071 24

= 669.625 (thùng/ca)Chọn số thùng cần thiết là 670 (thùng/ca)

1 Sữa nguyên liệu 46.371 44630.414 1.039

Sữa tươi tiệt trùng

4 Tiêu chuẩn hoá 31.283 30137.640 1.038

Bảng 4.8 Bảng tổng kết nguyên liệu phụ Dây

chuyền Công đoạn Nguyên liệu Tấn /ca Tấn/năm

Sữa tiệt

Phô mai

Lên men Men khô 0.845×10-3 0.670

Đông tụ

Renin 0.837×10-3 0.664CaCl2 1.673×10-3 1.327

CHƯƠNG 5

CHỌN VÀ TÍNH THIẾT BỊ 5.1 Các thiết bị dùng trong dây chuyền sản xuất sữa của nhà máy

Bảng 5.1 Các thiết bị dùng trong dây chuyền sản xuất

5 Thùng chứa sữa sau khi định lượng

6 Thiết bị tiêu chuẩn hoá 1

14 Thùng chứa sữa sau khi định lượng

15 Thiết bị tiêu chuẩn hóa 2

16 Thùng chứa cream 2

17 Thùng chứa sữa sau khi chuẩn hóa

18 Thiết bị thanh trùng và làm nguội

19 Thùng chứa sữa sau thanh trùng, làm nguội

20 Thiết bị lên men

21 Thiết bị hoạt hóa men giống

22 Thiết bị đông tụ

23 Thiết bị cắt quện sữa và tách huyết thanh

24 Thiết bị đổ khuôn

25 Thiết bị ướp muối

26 Thùng chứa dung dịch muối

27 Thiết bị lọc dung dịch muối

28 Thùng chứa huyết thanh sữa

29 Thiết bị phun bào tử nấm

30 Phòng trữ lạnh

31 Phòng ủ chín