MỘT SỐ THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA BỘT

Thiết bị ly tâm ấm Thường được sử dụng trong quá trình ly tâm ở nhiệt độ cao nằm trong dây chuyềnthanh trùng sữa.. Hình 3.16 Thiết bị truyền nhiệt dạng Hình 3.16 Thiết bị truyền nhiệt dạ

MỘT SỐ THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG CÔNG

NGHỆ SẢN XUẤT SỮA BỘT

I THIẾT BỊ LY TÂM DÙNG TRONG QUÁ TRÌNH CHUẨN HÓA

1- tỷ trọng kế; 2- lưu lượng kế ; 3- van điều khiển; 4- hộp điều khiển;

5- van ổn định áp suất; 6- van khóa; 7- van kiểm tra

Hình 3.1 Sơ đồ chuẩn hóa sữa

Dòng sữa nguyên liệu sau khi qua thiết bị ly tâm cho ra hai dòng sản phẩm: một dòng

là sữa gầy và dòng kia là cream

Để sản xuất sữa bột người ta phối trộn sữa gầy và cream với một tỉ lệ thích hợp ở bộphận phối trộn (được điều khiển tự động)

Thiết bị ly tâm tách béo

Hình 3.2 Nguyên lý hoạt động của thiết bị ly tâm dạng dĩa

Để tách béo ra khỏi sữa, người ta dùng thiết bị ly tâm dạng dĩa (H.3.2) Thiết bị gồmthân máy, bên trong là thùng quay được nối với motor truyền động Các đĩa quay hìnhnón cụt, có đường kính dao động từ 20 – 102cm và được xếp chồng lên nhau Khoảngcách giữa các đĩa ly tâm liên tiếp từ 0,5 – 1,3mm

Thiết bị hoạt động theo phương pháp liên tục Đầu tiên, sữa nguyên liệu được nạp vàomáy ly tâm theo cửa vào (ở đỉnh hoặc đáy thiết bị), tiếp theo sữa sẽ theo hệ thống kênhdẫn vào các khoảng không gian hẹp giữa các dĩa 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 độnghướng về phía trục của thùng quay; phần sữa gầy có khối lượng riêng cao sẽ chuyển động

về phía thành thùng quay Cả hai dòng sản phẩm sẽ theo những kênh riêng để thoát rangoài

1 Phân loại theo nhiệt độ làm việc

Nhìn chung có hai phương pháp ly tâm tách béo từ sữa nguyên liệu: thực hiện quátrình ly tâm ở nhiệt độ lạnh hay ở nhiệt độ ấm Sữa sau khi tiếp nhận sẽ được bảo quản ở

4oC, người ta có thể đưa trực tiếp sữa ở nhiệt độ này vào thiết bị ly tâm trong quá trìnhchuẩn hóa sữa – phương pháp ly tâm lạnh; theo cách khác, sữa được gia nhiệt đến 50 –

60oC trước khi đưa vào ly tâm – phương pháp ly tâm ấm

1.1 Thiết bị ly tâm lạnh

Nhiệt độ trong thiết bị: 4- 5oC

Hàm lượng béo trong sữa gầy

Hàm lượng béo tối đa trong cream (ở 4oC) thường là 45%

1-Bồn chứa sữa nguyên liệu; 2, 16-bơm; 3-bồn cân bằng; 4-bơm nhập liệu (vào thiết bị

ly tâm); 5-cảm biến lưu lượng; 6-van tự động; 7, 12-áp kế; 8-ống rửa thiết bị; 9-thiết bị lytâm lạnh; 10, 14-van điều khiển; 11-dòng sữa gầy; 15-bồn chứa cream

Hình 3.3 Sơ đồ ly tâm tách béo ở nhiệt độ thấp

 Chất béo trong nguyên liệu đóng rắn ở nhiệt độ thấp nên hiệu suất tách dòng sữa gầy không cao.

1.2 Thiết bị ly tâm ấm

Thường được sử dụng trong quá trình ly tâm ở nhiệt độ cao nằm trong dây chuyềnthanh trùng sữa Quá trình chuẩn hóa áp dụng cho cả cream và sữa gầy

Nhiệt độ trong thiết bị: 50 – 60oC

Hàm lượng béo trong cream dao động trong khoảng rộng từ 20 – 70%

4

1-bồn chứa sữa nguyên liệu; 2–bơm; 3-bồn cân bằng; 5-thiết bị đo lưu lượng; 4-thiết bị

truyền nhiệt bảng mỏng; 7- thiết bị ly tâm

Hình 3.4 Sơ đồ ly tâm tách béo ở nhiệt độ cao

 Ưu điểm:

 Độ nhớt của dung dịch không cao

 Điều chỉnh hàm lượng béo trong cream dao động trong khoảng rộng

 Chất béo ở trạng thái lỏng nên quá trình ly tâm đạt hiệu quả cao

 Nhược điểm:

 Tốn chi phí năng lượng và thiết bị truyền nhiêt

 Có thể ảnh hưởng đến chất lượng của sữa

2 Cách phân loại khác

2.1 Thiết bị ly tâm loại nửa hở (semi-open separator)

1-bộ phận phân phối; 2- đĩa ly tâm; 3-kênh dẫn cream; 4- kênh dẫn sữa gầy

Hình 3.5 Thiết bị ly tâm tách béo loại nửa hở

Trong quá trình vận hành, có khoảng không gian trống trong thiết bị

Sữa được đưa vào thân máy ở cửa vào (thường nằm ở đỉnh), xuyên qua ống trụcstator Khi sữa vào phần sườn của bộ phận phân phối (1), sẽ được tăng tốc nhờ tốc độquay của rotor của thùng quay trước khi tiếp tục đi vào kênh dẫn giữa các dĩa Lực ly tâmđẩy sữa ra xa tạo thành một bề mặt hình trụ Nó liên thông với không khí ở áp suất khíquyển, nghĩa là áp suất của sữa tại bề mặt là áp suất khí quyển Áp suất này tăng dần theochiều tăng khoảng cách so với trục của thiết bị

2.2 Thiết bị ly tâm kín (hermetic separator)

1-bơm sản phẩm ra; 2- nắp thiết bị; 3-kênh phân phối; 4-dĩa quay;5-bộ phận nối thân vànắp; 6-bộ phận phân dòng; 7-bề mặt thùng quay; 8-thân máy; 9-trục dẫn nguyên liệu vào

Hình 3.6 Thiết bị ly tâm tách béo kín

Khi vận hành, toàn bộ thiết bị chứa đầy sữa

Sữa được đưa vào thiết bị thông qua trục dẫn ở thân máy và đạt cùng vận tốc vớithùng quay Sau đó xuyên qua kênh dẫn của chồng dĩa và phân phối vào khe hở giữa cácdĩa Thùng quay luôn chứa đầy sữa trong quá trình vận hành do đó không có không khí ởvùng tâm

Áp lực sinh ra nhờ bơm nguyên liệu ở đầu vào đủ để đưa dòng sữa chảy xuyên quamáy ly tâm đến bơm cream và sữa gầy tại cửa ra Đường kính của đầu đẩy bơm đượcthiết kế để đạt được áp suất cần thiết tại đầu ra

3 Giới thiệu một số thiết bị sử dụng hiện nay

 Thiết bị ly tâm của hãng Westfalia

Hình 3.7 Thiết bị ly tâm MSA 170 Hình 3.8 Thiết bị ly tâm MSB 130

Mã số: MSB 130Năng suất: 33000 hrlbs/

Hình 3.9 Thiết bị ly tâm MSD 300 Hình 3.10 Thiết bị ly tâm MSG 85

 Thiết bị ly tâm hãng Tetrapak

Năng suất: 5000 - 75000 l/h

Công suất: 0,5KW

Thể tích: 3,3 m3

Hình 3.11 Thiết bị Tetra Alfast

 Thiết bị ly tâm ấm của hãng Alfa

Laval

Năng suất: 35000 – 50000 l/h

Công suất: 25kW

Hình 3.12 Thiết bị ly tâm Alfa Laval HMRPX 718 HGV

II THIẾT BỊ THANH TRÙNG

Phương pháp thực hiện quá trình thanh trùng có thể dùng nhiệt; kết hợp ly tâm hay lọc membrane để tách VSV và xử lý nhiệt

1 Thiết bị thanh trùng dùng nhiệt

Sữa có thể được gia nhiệt trực tiếp hay gián tiếp để đạt nhiệt độ 80 – 85oC và được giữ nhiệt trong vài giây

 Thiết bị sử dụng trong phương pháp gia nhiệt gián tiếp có ba loại phổ biến:

 Trao đổi nhiệt dạng bảng mỏng (plate heat exchangers).

 Trao đổi nhiệt dạng ống (tubular heat exchangers).

 Trao đổi nhiệt dạng ống có sử dụng bộ phận khuấy trộn cơ học (scraped –

heat exchangers)

 Thiết bị gia nhiệt trực tiếp:

 Thiết bị phối trộn dạng ống với đầu phun hơi

 Thiết bị phối trộn dạng hình trụ đứng

1.1 Thiết bị trao đổi nhiệt dạng bảng mỏng

Hình 3.13 Thiết bị trao đổi nhiệt dạng bảng mỏng

Bộ phận chính của thiết bị là những tấm bảng hình chữ nhật, rất mỏng và được làmbằng thép không gỉ Mỗi tấm bảng có bốn lỗ tại bốn góc và hệ thống các đường rãnh trênkhắp bề mặt để tạo sự chảy rối và tăng diện tích truyền nhiệt

Khi ghép các tấm bảng lại với nhau trên bộ khung của thiết bị sẽ hình thành hệthống đường vào và ra của sữa và tác nhân gia nhiệt Sữa lần lượt đi qua các vùng gianhiệt, giữ nhiệt và làm nguội Có thể bố trí để sữa đi ra ở vùng làm nguội trao đổi nhiệtvới sữa đi vào ở vùng gia nhiệt

Hình 3.15 Thiết bị truyền nhiệt dạng Hình 3.14 Thiết bị truyền nhiệt dạng bảng mỏng Tetra Plex CD

bảng mỏng của hãngPolaris

Hình 3.16 Thiết bị truyền nhiệt dạng Hình 3.16 Thiết bị truyền nhiệt dạng

bảng mỏng của hãng UKAS bảng mỏng của hãng APV

Nhiệt độ tối đa: 200oC

Áp suất: 10 – 25 bar

1.2 Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống

Hình 3.17 Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống

 Có hai dạng:

 Thiết bị gồm những ống hình trụ lồng vào nhau trong đó sữa và tác nhân gia nhiệt

đi trong các ống xen kẽ nhau

 Thiết bị gồm một ống lớn và chùm ống nhỏ bên trong, sữa đi trong những ốngnhỏ và tác nhân gia nhiệt đi ngoài ống lớn

 Tác nhân gia nhiệt và sữa có thể đi cùng chiều hay ngược chiều nhau

Hình 3.18 Thiết bị trao đổi nhiệt Hình 3.19 Thiết bị trao đổi nhiệt

dạng chùm ống của hãng APV của hãng Statco

1.3 Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống có sử dụng bộ phận khuấy trộn cơ học

Hình 3.22 Thiết bị gia nhiệt dạng ống có khuấy trộn của hãng APV

Nhiệt độ tối đa: 150oC

Áp suất tối đa: 30 bar

Bảng 3.1 So sánh ưu, nhược điểm các loại thiết bị trao đổi nhiệt

Thiết bị dạng bảng mỏng

Áp dụng cho mẫu có độ nhớt cao

Thích hợp thanh trùng haytiệt trùng riêng dòng cream và dòng sữa có hàmlượng vi sinh vật cao (khi kết hợp ly tâm hay lọc tách VSV)

Nhược điểm Không hiệu quả

khi thanh trùng sữa có hàm lượng béo cao

Hiệu quả truyền nhiệt thấp hơn so với thhiết bị dạng bảng mỏng

Tốn năng lượng để thực hiện khuấy trộn

2 Thiết bị ly tâm tách VSV kết hợp trong thanh trùng

Để giảm thời gian và nhiệt độ thanh trùng sữa tránh tổn thất giá trị dinh dưỡng và vẫnđảm bảo hiệu quả thanh trùng, người ta sử dụng thiết bị ly tâm tách VSV trước khi xử lýnhiệt Người ta sử dụng thiết bị ly tâm dạng dĩa, hoạt động theo phương pháp liên tục.Nguyên tắc hoạt động về cơ bản giống với thiết bị ly tâm tách béo

2.1 Phân loại

Có hai dạng thiết bị ly tâm chính để tách VSV

 Thiết bị có hai dòng thoát sản phẩm: Sữa nguyên liệu được nặp vào thiết bị ở phía

đáy Thông qua thiết bị ly tâm sẽ có hai dòng sữa ra khỏi thiết bị Dòng sữa ít VSV có

khối lượng riêng nhỏ hơn sẽ thoát ra ở đỉnh thiết bị, dòng sữa giàu VSV chiếm 3% thểtích sữa nguyên liệu có khối lượng riêng lớn sẽ thoát ra ở của hông thiết bị Dòng sữagiàu VSV sẽ được tiệt trùng riêng, và dòng sữa ít VSV chỉ cần thanh trùng trong thời gianngắn.

Hình 3.23 Thiết bị ly tâm tách vi sinh vật với hai dòng thoát sản phẩm

 Thiết bị có một dòng thoát sản phẩm: dòng sữa đã tách VSV sẽ thoát ra ở đỉnh

thiết bị, các tế bào sinh dưỡng và bào tử VSV dưới tác dụng của lực ly tâm sẽ bám trênthân thùng quay và được tháo bỏ định kỳ Phần sữa chứa VSV trong thiết bị chiếm 0,15%thể tích sữa nguyên liệu

Nhiệt độ tối ưu để tách VSV ra khỏi sữa là 55 – 60oC Phương pháp này có thể tách

phần lớn các tế bào sinh dưỡng và bào tử của nhóm vi khuẩn chịu nhiệt như Clostridium

nhờ vậy giảm nhiệt độ thanh trùng sữa

2.2 Một số thiết bị ly tâm

 Thiết bị ly tâm tách VSV của hãng Tetra pak Westfalia

Năng suất tối đa: 50000 l/h

Nhiệt độ ly tâm: 50 – 60oC

Hình 3.24 Thiết bị ly tâm HyVOL CSE 500

 Thiết bị ly tâm hãng Tetra pak

Bảng 3.2 Giới thiệu thông số một số thiết bị ly tâm

Hình 3.25 Thiết bị ly tâm Tetra Centri

3 Thiết bị membrane tách vi sinh vật

Phương pháp phân riêng bằng membrane cho phép chúng ta tách các cấu tử ra khỏi hỗn hợp ở mức độ phân tử hoặc ion Đối tượng của quá trình thường là dung dịch chứa các cấu tử hòa tan có phân tử lượng khác nhau Động lực của quá trình phân riêng là áp suất

Kết quả của quá trình phân riêng bằng membrane cho ta hai dòng sản phẩm:

+ Dòng sản phẩm qua membrane được gọi là permeate

+ Dòng sản phẩm không qua membrane được gọi là retentate

Trong công nghiệp chế biến sữa, thường sử dụng bốn quá trình: vi

lọc(Micro-Filtration - MF), siêu lọc (Ultra-lọc(Micro-Filtration – UF), lọc nano (Nano-lọc(Micro-Filtration – NF) và

thẩm thấu ngược (Reverse Osmosis – RO).

Để tách VSV ra khỏi sữa, người ta sử dụng quá trình vi lọc Kích thước membraneđược chọn là 0,2•m Quá trình vi lọc chỉ thực hiện được trên dòng sữa gầy vì chất béo

Lưu lượng (l/h) Công suất

động cơ(kW)

Thông thường Max

10000150002500025000450004500050000

18,5222225253742

trong sữa dễ bị hấp thụ lên membrane, dẫn đến hiện tượng tắt nghẽn màng lọc Dòng sữagầy sau khi qua thiết bị ly tâm tách béo sẽ được đưa qua thiết bị vi lọc membrane để táchVSV Sản phẩm không qua membrane (retentate) sẽ được tiệt trùng riêng với phần cream.

Một số thiết bị lọc membrane tách vi sinh vật

Hình 3.26 Thiết bị lọc membrane

OBRAT

Vật liệu membrane:ceramic

Thiết bị lọc membrane của hãng ALPMA

+ Vật liệu membrane: ceramic

+ Kích thước lỗ lọc: 1,4 •m

Hình 3.27 Thiết bị lọc membrane của hãng Alpma

 Ưu điểm của phương pháp kết hợp membrane trong thanh trùng:

 Chỉ có phần cream và dòng sữa giàu vi sinh vật được tiệt trùng ở nhiệt độcao nên ít làm thay đổi chất lượng sữa

 Quá trình ít tiêu tốn năng lượng

 Nhược điểm

 Nhược điểm lớn của phương pháp phân riêng bằng membrane là dễ xảy rahiện tượng tắt nghẽn màng lọc Vì vậy phải chọn vật liệu membrane thíchhợp để quá trình phân riêng đạt hiệu quả cao

III THIẾT BỊ CÔ ĐẶC

Quá trình cô đặc sẽ tách bớt một lượng nước ra khỏi sữa để tiết kiệm chi phí cho quátrình sấy sữa tiếp theo

Trong quá trình cô đặc bằng nhiệt người ta sử dụng hơi để gia nhiệt sữa và nâng nhiệt

độ của sữa lên tới điểm sôi Khi đó nước từ trạng thái lỏng sẽ chuyển qua trạng thái hơi

và thoát ra môi trường xung quanh Cùng với nước, các chất khí và các cấu tử dễ bay hơi

có trong sữa cũng sẽ bị mất đi Tốc độ bốc hơi sẽ bị ảnh hưởng bởi tốc đô truyền nhiệttrong sữa và tốc độ truyền khối của các bọt hơi

Cùng với kỹ thuật membrane, cô đặc nhiệt là một kỹ thuật truyền thống thường được

sử dụng cho mục đích trên Nhìn chung, năng lượng sử dụng trong quá trình cô đặc bằngnhiệt thường cao hơn khi ta so sánh với các kỹ thuật cô đặc Tuy nhiên, hàm lượng chấtkhô trong mẫu qua cô đặc nhiệt có thể đạt được giá trị rất cao mà các kỹ thuật khác khôngthể đạt được Chính vì vậy mà kỹ thuật cô đặc bằng nhiệt vẫn được sử dụng khá phổ biếntrong công nghiệp chế biến sữa và các công nghiệp thực phẩm khác (sản xuất đườngsaccharose, nước trái cây cô đặc,…)

Người ta chủ yếu sử dụng phương pháp cô đặc chân không Nhiệt độ của sữa trongquá trình cô đặc không vượt quá 76oc

Các thiết bị cô đặc bốc hơi trong thực phẩm rất đa dạng Trong công nghiệp chế biếnsữa, người ta sử dụng hai nhóm thiết bị: bốc hơi tuần hoàn và bốc hơi màng rơi Nhómthiết bị cô đặc tuần hoàn sử dụng trong trường hợp cần bay hơi một lượng nhỏ nước trongsữa Sữa sau quá trình cô đặc, chuẩn bị cho quá trình sấy phun có nồng độ chất khôkhoảng 45-55% Do đó thiết bị được sử dụng phổ biến nhất hiện nay là nhóm bốc hơimàng rơi

1 Thiết bị cô đặc bốc hơi

Dựa vào cấu tạo, nhóm thiết bị này được chia thành

 Hệ thống một cấp:

 Thiết bị cô đặc bốc hơi dạng hình trụ:

 Màng chảy xuôi

 Màng chảy ngược

 Thiết bị cô đặc bốc hơi dạng bảng mỏng

 Thiết bị cô đặc tuần hoàn cưỡng bức

 Hệ thống bốc hơi nhiều cấp

1.1 Thiết bị cô đặc bốc hơi dạng hình trụ (thin film evaporator)

1.1.1 Màng chảy xuôi

Hình 3.28 Thiết bị cô đặc màng chảy xuôi

 Nguyên lý

Dung dịch sữa cần cô đặc, sau khi được gia nhiệt sơ bộ, đi vào phía trên của thiết bị

cô đặc từ phía trên và sẽ chảy xuống tạo một lớp màng mỏng bao lấy bề mặt truyền nhiệt

Bề mặt truyền nhiệt là thân các ống hình trụ đứng được đặt trong thiết bị bốc hơi Tácnhân gia nhiệt đi phía ngoài các ống truyền nhiệt gia nhiệt cho dung dịch tuần hoàn phíatrong ống Sản phẩm đạt nồng độ yêu cầu được lấy ra ở đáy thiết bị một phần Phần lớnsữa được đi qua buồng bốc hơi thứ, hơi nước bốc lên dẫn qua thiết bị ngưng tụ baromet

Hệ thống gắn kèm bơm chân không duy trì áp suất chân không trong thiết bị

1.1.2 Màng chảy ngược

Nguyên lý hoạt động như thiết bị trên, tuy nhiên

sữa nguyên liệu được nhâp ở đáy Buồng bốc ở ngoài

buồng đốt Sau khi trao đổi nhiệt với hơi đốt đi bên

ngoài ống truyền nhiệt, sữa chảy qua buồng bốc Tại

đây hơi thứ bốc lên đi qua thiết bị ngưng tụ Sữa sau

cô đặc được lấy ra ở đáy buồng bốc

Hình 3.29 Thiết bị cô đặc màng chảy ngược

1.2 Thiết bị cô đặc bốc hơi dạng bảng mỏng

Hình 3.30 Thiết bị cô đặc bốc hơi bảng mỏng

Nguyên lý hoạt động tương tự như các thiết bị trên nhưng bề mặt trao đổi nhiệt làcác tấm bảng mỏng Ứng với mỗi tấm bảng, một bên là tác nhân gia nhiệt, còn một bên làsữa nguyên liệu Phần hơi sau quá trình gia nhiệt sẽ được ngưng tụ và thoát ra ngoài Hỗnhợp sữa cô đặc và hơi thứ thoát ra khỏi thiết bị sẽ đi vào bộ phân tách hơi thứ Tương tựnhư các thiết bị trên hơi thứ trước khi ra khỏi hệ thống sẽ đi qua bộ phận ngưng tụbraromet để đảm bảo áp suất chân không cho hệ thống

1.3 Thiết bị cô đặc tuần hoàn cưỡng bức

 Nguyên lý

Giống như thiết bị cô đặc bốc hơi dạng hình trụ

nhưng ở đây người ta bố trí bơm để tăng tốc độ tuần hoàn

của sữa trong thiết bị Giảm hiện tượng bám cặn trong

thiết bị, cải thiện hệ số truyền nhiệt

Hình 3.31 Thiết bị cô đặc tuần hoàn cưỡng bức

1.4 Hệ thống bốc hơi nhiều cấp

Hình 3.32 Hệ thống cô đặc 2 cấp

Trong thực tế người ta thường ghép nhiều thiết bị lại với nhau thường từ 3-7 cấp

Hệ thống cho phép sản phẩm đầu ra đạt nồng độ chất khô cao, tiết kiệm năng lượng Sảnphẩm ra khỏi nồi 1 được đưa vào nồi sau, hơi thứ bốc lên của nồi trước làm hơi đốt chonồi sau

1.5 Một số thiết bị

 Thiết bị cô đặc bốc hơi màng mỏng hình trụ

Thiết bị của hãng Kontro Co.ArtisanSerial Number: 80586 C

Giá thành: 32,500.00 $

Diện tích 30 square feet

Áp suất hơi tối đa 150 PSI

Stock number: C310640

Vật liệu thép không gỉ 304

Buồng đốt: đường kính 30’’, chiều cao 8’

Đường kính ống truyền nhiệt: 1-1/4’’

Thiết bị gia nhiệt sơ bộ thẳng đứng, đường kính 14’’, chiều cao 15’

Buồng bốc: đường kính 4’’, chiều cao 4’

Hình 3.34 Thiết bị cô đặc của hãng WIEGAND

Thiết bị của hãng BuflovakStock number: C312900

Vật liệu thép không gỉ 316

Nhiệt độ tối đa 400of trong ống, 650of trong vỏ

Hình 3.35 Thiết bị cô đặc của hãng Buflovak

 Thiết bị cô đặc bốc hơi dạng bảng mỏng

Thiết bị của hãng Alfa laval:

Stock number: A733182

Thiết bị của hãng Blaw Knox

Cấu tạo: 3 nồi dạng màng chảy ngược ống dài

Vật liệu thép không gỉ

Sức chứa 10,000 pounds trong 1 giờ

2 Thiết bị cô đặc membrane

 Nguyên tắc

Membrane là một bề mặt mỏng chỉ cho một số cấu tử khuếch tán qua nó trong quátrình phân ly

Những cấu tử có kích thước phân tử nhỏ hơn đường kính lỗ màng sẽ chui qua Dòngnguyên liệu đầu vào được tách làm hai dòng retentate và permeate Trong quá trình côđặc ta cần tách sữa ra khỏi sữa nguyên liệu, nên màng được chọn sử dụng ở đây là màngthẩm thấu ngược.

 Thiết bị cô đặc membrane của hãng APV

 Thiết bị cô đặc membrane của hãng ALPMA

thất vitamin và các chất dễ bay hơi

Chất lượng sản phẩm tốt hơn Do quá trình xảy ra ở nhiệt độ thường

Năng lượng tốn kém hơn Ít tiêu tốn năng lượng hơn

Phạm vi ứng dụng rộng rãi hơn, áp

dụng trong cả hai quy trình sản xuất

sữa bột nguyên kem và sữa bột gầy

Thường áp dụng trong sản xuất sữa bột gầy Do hàm lượng béo trong sữa ảnh hưởng xấu đến quá trình phân ly, hấp phụ lên màng membrane, làm giảm tốc

độ dòng permate

Nồng độ sản phẩm sau cô đặc có thể

IV THIẾT BỊ ĐỒNG HÓA

Do hàm lượng béo trong sữa sau quá trình cô đặc khá cao, một số nhà sản xuất thựchiện quá trình đồng hóa để làm giảm kích thước hạt béo và phân bố đều trong sữa

Sử dụng thiết bị đồng hóa 2 cấp, áp lực đồng hóa cho mỗi cấp lần lựơt là 200 bar và

50 bar

1 Một số thiết bị đồng hóa áp lực cao

 Thiết bị có nguồn gốc China

Nhà phân phối: Suzhou City Chenyu Packing Machinery Co., Ltd

Thiết bị đồng hóa này có phạm vi ứng dụng rộng rãi Dùng trong sản xuất các sản phẩm như sữa, thức uống

Có 2 loại 1 hoặc 2 cấp

Hình 3.37 Thiết bị đồng hóa

 Thiết bị của hãng Niro

* Nanovalve®

Thiết bị đồng hóa 2 cấp

Áp suất cấp thứ nhất có thể đạt tới 1500 bar

Hình 3.38 Thiết bị đồng hóa Nanovale

* Homogenizer

Thông số :

Áp suất max: 1500bar/21750 psi

Tốc độ dòng chảy: 30 l/h

Độ nhớt mẫu có thể lên tới 7,500cp

Nhiệt độ làm việc có thể lên tới 90oc/194of

Có 2 loại 1 hoăc 2 cấp

Hình 3.39 Thiết bị đồng hóa

 Thiết bị của hãng Tetra Pak

Tetra Alex S15: phạm vi ứng dụng cho các nhóm sản phẩm từ sữa như sữa thanh trùng, sữa tiệt trùng UHT, yaourt, cream, sữa cô đặc…và nhóm các sản phẩm đồ uốngnhư nước cam ép, puree, sản phẩm từ cà chua…

Thông số Pressure, bar (psi)Max, Capacity, l/h (gph)

Thiết bị đồng hóa 1 cấp Thiết bị đồng hóa 2 cấp

Thiết bị : đơn giản Thiết bị phức tạp

Chất lượng sản phẩm kém hơn Chất lượng sản phẩm tốt hơn

Không tiết kiệm năng lượng bằng

đồng hóa 2 cấp Tiết kiệm năng lượng hơn do một lần cung cấp năng lượng

Phạm vi ứng dụng: mẫu có hàm lượng

béo thấp, độ nhớt thấp Phạm vi ứng dụng rộng hơn: hàm lượng béo cao hơn, độ nhớt cao,

hàm lượng chất khô cao

V THIẾT BỊ SẤY

Để làm giảm hàm ẩm trong sữa và thu được sữa bột, người ta thường tiến hành sấysữa bằng phương pháp sấy thăng hoa, sấy trục và sấy phun Tuy nhiên phương pháp sấythăng hoa do chi phí năng lượng lớn, vốn đầu tư cao, năng suất thấp nên đến nay vẫn

chưa được ứng dụng trong sản xuất thực tế Vì vậy trong bài báo cáo sẽ không đề cập đếnthiết bị này.

 Cấu tạo

Thiết bị gồm một hay hai trục sấy Trục sấy có đường kính khoảng 0,6 – 3,0m; chiềudài từ 1-6m, được làm bằng thép đúc đặc biệt đảm bảo bề mặt đồng đều, có khả năng chịuđược nhiệt độ và áp suất cao Ngoài ra còn có bộ phận nạp liệu để đưa nguyên liệu vào vàdao cạo để tháo sản phẩm ra

Bộ phận nạp liệu có thể bố trí ở phía trên, phiá dưới hay phía trước trục sấy

Nạp liệu phía trên Nạp liệu phía dưới Nạp liệu phía trước

Tuy nhiên trong công nghệ sản xuất sữa bột thì do nguyên liệu có độ nhớt không cao

vì thế nên thiết bị sấy hai trục thường được ứng dụng hơn so với một trục Sữa sẽ đượcnạp vào ở giữa hai trục Khi thiết bị hoạt động, hai trục sấy sẽ quay ngược chiều nhau.Tốc độ quay của trục sấy thường từ 6-24 vòng/phút, thời gian tiếp xúc giữa sữa nguyênliệu và trục sấy khoảng 2-30 giây Độ dày của màng sữa hình thành trên trục sấy có thểhiệu chỉnh được qua khoảng cách giữa hai tâm trục

Hình 3.42 Thiết bị sấy trục

 Ưu điểm