Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi với 2 dây chuyền sữa tươi tiệt trùng, năng suất 23000 tấn sản phẩmnăm và sữa chua uống hương cam năng suất 19000 tấn sản phẩmnăm

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HÓA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: CÔNG NGHỆ SINH HỌC ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ NHÀ MÁY SỮA TỪ NGUYÊN LIỆU SỮA TƯƠI VỚI 2 DÂY CHUYỀN: SỮA TƯƠI TIỆT TR

Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA HÓA

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ NHÀ MÁY SỮA TỪ NGUYÊN LIỆU SỮA TƯƠI

VỚI 2 DÂY CHUYỀN:

SỮA TƯƠI TIỆT TRÙNG, NĂNG SUẤT 23000 TẤN SẢN PHẨM/NĂM

SỮA CHUA UỐNG HƯƠNG CAM NĂNG SUẤT 19000 TẤN SẢN PHẨM/NĂM

Người hướng dẫn: ThS NGUYỄN THỊ LAN Sinh viên thực hiện: NGÔ KỲ AN

Số thẻ sinh viên: 107120239 Lớp: 12SH

Đà Nẵng, 5/2017

Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi

em trong suốt quá trình hoàn thành đồ án tốt nghiệp này

Trong quá trình làm đồ án của mình, ngoài sự nổ lực của bản thân, em cũng đã nhận được nhiều sự giúp đỡ từ bạn bè và các anh chị khóa trên, đã chia sẻ tài liệu, kiến thức cũng như kinh nghiệm, bên cạnh đó cũng không thể thiếu sự quan tâm chỉ bảo tận tình của các thầy cô trong bộ môn Công nghệ Sinh học, đã giúp em có thể hoàn thành tốt nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp của mình Em xin hết lòng cám ơn và ghi nhận những sự giúp đỡ chân thành

Do thời gian có hạn, trình độ chuyên môn còn nhiều hạn chế, cũng như thiếu những trải nghiệm thực tế nên đồ án tốt nghiệp của em không tránh khỏi những thiếu sót mong quý thầy cô và bạn bè góp ý

Em xin chân thành cám ơn

Đà Nẵng, ngày… tháng… năm 2017 Sinh viên thực hiện

Ngô Kỳ An

Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi

CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả tính toán trong đồ án tốt nghiệp này là trung thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ của một học vị nào Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện đồ án này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong đồ án đã được chỉ

rõ nguồn gốc rõ ràng và được phép công bố

Đà nẵng, ngày… tháng…… năm 2017 Sinh viên thực hiện

Ngô Kỳ An

Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi

MỤC LỤC

Tóm tắt

Nhiệm vụ đồ án

Lời cám ơn i

Cam đoan iii

Mục lục iv

Danh mục bảng viii

Danh mục hình ảnh viii

Mở đầu 1

Chương 1: Lập luận kinh tế kĩ thuật 2

1.1 Sự cần thiết của xây dựng nhà máy 2

1.2 Vị trí đặt nhà máy 2

1.2.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế-xã hội ở Đà Nẵng 2

1.2.2 Vị trí đặt nhà máy 5

1.2.3 Giao thông vận tải 5

1.2.4 Cấp thoát nước 5

1.2.5 Nguồn cung cấp điện 5

1.2.6 Nguồn nhân lực 5

1.2.7 Thiết bị trong nhà máy 5

1.2.8 Nguồn cung cấp nguyên liệu 6

1.2.9 Thị trường tiêu thụ 6

1.2.10 Sự hợp tác hóa giữa các nhà máy 6

1.2.11 Kết luận 6

Chương 2: Tổng quan tài liệu 7

2.1 Giới thiệu về nguyên liệu sữa: 7

2.1.1 Sữa tươi: 7

2.1.2 Đường 16

2.1.3 Nước 16

2.1.4 Men khô 16

2.1.1 Biến đổi trong quá trình chế biến và bảo quản 17

2.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ 18

2.2.1 Tình hình trên thế giới 18

2.2.2 Tình hình trong nước 18

2.3 Giới thiệu về sản phẩm 19

Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi

2.3.1 Sản phẩm sữa tiệt trùng có đường 19

2.3.2 Sữa chua uống hương cam 19

Chương 3: Chọn và thuyết minh dây chuyền công nghệ 21

3.1 Xây dựng dây chuyền 21

3.2 Thuyết minh dây chuyên công nghệ 22

3.2.1 Thuyết minh công đoạn chung 22

3.2.2 Thuyết minh quy trình sản xuất sữa tiệt trùng 22

3.2.3 Thuyết minh quy trình sản xuất sữa chua uống hương cam 24

Chương 4: Tính cân bằng vật chất 27

4.1 Số liệu ban đầu 27

4.2 Kế hoạch sản xuất nhà máy 27

4.3 Tính cân bằng vật chất 29

4.3.1 Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất sữa tươi tiệt trùng 29

4.3.2 Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất sữa chua uống hương cam 30

4.3.3 Tính cân bằng vật chất chung cho hai dây chuyền 33

4.4 Tỉ trọng sữa trước khi vào mỗi công đoạn 33

4.4.1 Tính tỉ trọng của sữa tươi nguyên liệu 33

4.4.2 Tính tỉ trọng của sữa đi vào dây chuyền sữa tiệt trùng có đường 34

4.4.3 Tính tỉ trọng của sữa đi vào dây chuyền sữa chua uống hương cam 34

4.5 Tính số hộp, số thùng dùng cho sản xuất 35

4.5.1 Sữa tươi tiệt trùng có đường 35

4.5.2 Sữa chua uống hương cam 35

4.6 Lập bảng tổng kết 36

Chương 5: Tính và chọn thiết bị 38

5.1 Các thiết bị dùng trong dây chuyền sản xuất sữa của nhà máy 38

5.2 Chọn và tính toán thiết bị 39

5.2.1 Tính các thùng chứa cho cả 2 dây chuyền 39

5.2.2 Tính thiết bị chung cho cả 2 dây chuyền 42

5.2.4 Dây chuyền sản xuất sữa chua uống hương cam 46

5.3 Tính và chọn bơm 49

5.4 Lập bảng tổng kết các thiết bị 49

Chương 6: Tính năng lượng 51

6.1 Tính cân bằng nhiệt cho thiết bị thanh trùng làm nguội (chỉ tính phần hơi để gia nhiệt) 51

6.2 Tính hơi và nhiên liệu 52

Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi

6.2.1 Tính chi phí hơi 52

6.2.2 Tính nhiên liệu 53

6.3 Tính cấp – thoát nước 54

6.3.1 Cấp nước 54

6.3.2 Thoát nước 55

Chương 7: Tính tổ chức 57

7.1 Sơ đồ tổ chức 57

7.2 Chế độ làm việc 57

7.3 Tính nhân lực 57

Chương 8: Tính xây dựng 60

8.1 Đặc điểm khu đất xây dựng nhà máy 60

8.2 Các công trình xây dựng 60

8.2.1 Phân xưởng sản xuất chính 60

8.2.2 Kho nguyên vật liệu 61

8.2.3 Kho thành phẩm 63

8.2.4 Gara ô tô 65

8.2.5 Nhà để xe 65

8.2.6 Phòng chứa dụng cụ cứu hỏa 65

8.2.7 Nhà ăn 65

8.2.8 Khu hành chính 65

8.2.9 Phòng bảo vệ 66

8.2.10 Nhà sinh hoạt vệ sinh 66

8.2.11 Khu xử lí nước thải 67

8.2.12 Trạm biến áp 67

8.2.13 Nhà đặt máy phát điện dự phòng 68

8.2.14 Khu cung cấp nước và xử lý nước 68

8.2.15 Bãi nhập và xuất hàng 69

8.2.16 Đài nước 69

8.2.17 Phân xưởng nồi hơi 69

8.2.18 Kho chứa nhiên liệu 69

8.2.19 Phân xưởng cơ khí 70

8.2.20 Kho chứa hóa chất 70

8.2.21 Phân xưởng lạnh 70

8.2.22 Khu đất mở rộng 70

8.2.23 Đường giao thông trong nhà máy 70

Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi

8.3 Tính khu đất xây dựng nhà máy 72

8.3.1 Diện tích khu đất 72

8.3.2 Tính hệ số sử dụng Ksd 72

Chương 9: Kiểm tra sản xuất và sản phẩm 74

9.1 Kiểm tra sản xuất 74

9.1.1 Mục đích 74

9.1.2 Công tác kiểm tra 75

9.2 Kiểm tra nguyên liệu 75

9.2.1 Kiểm tra các công đoạn trong quá trình sản xuất 77

9.2.2 Kiểm tra thành phẩm 78

Chương 10: An toàn lao động và vệ sinh nhà máy 7979

10.1 An toàn lao động 79

10.1.1 Những nguyên nhân gây ra tai nạn 79

10.1.2 Những biện pháp hạn chế tai nạn lao động 7979

10.1.3 Những yêu cầu cụ thể về an toàn lao động 800

10.2 Vệ sinh nhà máy 81

10.2.1 Cấp và thoát nước 811

10.2.2 Nhà cửa và thiết bị 811

10.2.3 Không khí và ánh sáng 811

10.2.4 Vệ sinh sản xuất 81

10.2.5 Vệ sinh cá nhân 811

10.2.6 Xử lý nước thải 822

KẾT LUẬN 833

TÀI LIỆU THAM KHẢO 844

Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Một số chỉ tiêu vật lý quan trọng của sữa bò 8

Bảng 4.1 Biểu đồ nhập nguyên liệu của nhà máy 27

Bảng 4.2 Biểu đồ sản xuất theo ca của nhà máy 28

Bảng 4.3 Biểu đồ kế hoạch sản xuất của nhà máy 28

Bảng 4.4 Bảng tiêu hao các công đoạn trong sản xuất sữa tiệt trùng 29

Bảng 4.5 Bảng tiêu hao các công đoạn trong sản xuất sữa chua uống hương cam 31

Bảng 4.6 Tiêu hao các công đoạn 33

Bảng 4.7 Bảng tổng kết nguyên liệu qua từng công đoạn 36

Bảng 4.8 Bảng tổng kết nguyên liệu phụ 37

Bảng 4.9 Bảng tổng kết bao bì cho hai sản phẩm 37

Bảng 5.1 Các thiết bị dùng trong dây chuyền sản xuất sữa của nhà máy 38

Bảng 5.2 Bảng tổng kết các thùng chứa 41

Bảng 5.3 Bảng tổng kết các thiết bị trong dây chuyền sản xuất 49

Bảng 7.1 Bảng tổng kết nhân lực làm việc trực tiếp 58

Bảng 8.1 Bảng tổng kết các công trình xây dựng toàn nhà máy 71

Bảng 9.1 Bảng kiểm tra các công đoạn sản xuất 77

Bảng 9.2 Bảng kiểm tra thành phẩm 78

DANH MỤC HÌNH ẢNH HÌNH ẢNH Trang Hình 1.1 Nhiệt độ không khí trung bình các tháng (ºC) 3

Hình 1.2 Lượng mưa trung bình các tháng (mm) 3

Hình 1.3 Bản đồ hành chính thành phố Đà Nẵng 4

Hình 1.4 Bản đồ vị trí của khu công nghiệp Hòa Khánh-Đà Nẵng 4

Hình 2.1 Sự phân bố của các cầu mỡ trong sữa 10

Hình 2.2 Sữa tiệt trùng có đường 19

Hình 2.3 Các sản phẩm sữa chua uống 20

Hình 5.1 Thùng chứa 39

Hình 5.2 Máy lọc ly tâm MAXCREAM 15T 42

Hình 5.3 Cân định lượng GHJ-15 43

Hình 5.4 Thiết bị phối trộn 43

Hình 5.5 Thiết bị bài khí 44

Hình 5.6 Thiết bị đồng hóa 44

Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi

Hình 5.7 Thiết bị tiệt trùng UHT 45

Hình 5.8 Thiết bị chiết rót, đóng hộp 46

Hình 5.9 Thiết bị thanh trùng 47

Hình 5.10 Thùng lên men PH – OTH – 2 48

Bảng 6.1 Bảng tổng kết chi phí hơi cho các thiết bị 52

Hình 7.1 Sơ đồ tổ chức 57

Hình 8.1 Kho chứa sữa tươi 62

MỞ ĐẦU

Ngày nay cùng với sự phát triển không ngừng của xã hội, để phục vụ cho lợi ích của con người, ngày càng có nhiểu sản phẩm thực phẩm ra đời, với rất nhiều chủng loại đa dạng và phong phú

Sữa là thức ăn tự nhiên có giá trị dinh dưỡng hoàn hảo, được vắt từ vú các động vật cái khỏe mạnh, nuôi dưỡng tốt và không phải làm việc nặng Sữa chứa hầu hết các chất dinh dưỡng cần thiết cho con người như protein, lipit, các vitamin, các muối khoáng, do đó nó cũng là môi trường dinh dưỡng rất tốt cho các loài sinh vật sinh trưởng và phát triển Để làm đa dạng và phong phú sản phẩm sữa, đồng thời để bảo quản người ta đã tạo ra nhiều sản phẩm từ sữa tươi, như: Sữa tươi tiệt trùng, sữa chua, sữa đặc, phô mai, bơ, kem…

Công nghiệp chế biến sữa luôn là một lĩnh vực quan trọng của ngành chế biến thực phẩm Ở nước ta hiện nay, ngành chế biến sữa đang phát triển mạnh, sự ra đời của nhiều nhà máy sữa đã đáp ứng phần nào nhu cầu về sữa trong nước, hạn chế nhập khẩu sản phẩm sữa từ nước ngoài

Chính vì thế, việc xây dựng một nhà máy sữa thật sự rất cần thiết Và tôi đã được

giao đề tài tốt nghiệp “Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi với 2 dây chuyền:

1 Sữa tươi tiệt trùng, năng suất 23000 tấn sản phẩm/năm

2 Sữa chua uống hương cam năng suất 19000 tấn sản phẩm/năm.”

CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KĨ THUẬT

1.1 Sự cần thiết của xây dựng nhà máy

Nước ta hiện nay có nhu cầu tiêu dùng sữa tươi và các sản phẩm từ sữa là rất lớn, nhu cầu mỗi ngày một tăng Bởi vì sữa là một thực phẩm giàu dinh dưỡng, việc

sử dụng sữa hoặc các sản phẩm từ sữa mỗi ngày sẽ đóng góp tích cực vào sự phát triển toàn diện cả về thể lực, trí lực, tăng sức đề kháng và hệ miễn dịch cho trẻ em và người dân Việt Nam, đảm bảo sự cân bằng dinh dưỡng trong cơ thể

Vì vậy, việc xây dựng nhà máy sữa hiện nay là một nhu cầu cần thiết nhằm đáp ứng được phần nào nhu cầu của người tiêu dùng trong nước đồng thời hướng đến xuất khẩu Hơn nữa, xây dựng nhà máy còn góp phần giải quyết việc làm cho người lao động, nâng cao tiềm lực kinh tế của nhà nước

1.2 Vị trí đặt nhà máy

Việc lựa chọn vị trí xây dựng nhà máy sữa có ảnh hưởng rất lớn đến sự tồn tại của nhà máy vì vậy khi xây dựng nhà máy sữa cần phải đảm bảo những yêu cầu sau:

- Vị trí nhà máy gần nguồn nguyên liệu và thị trường tiêu thụ

- Giao thông vận tải thuận lợi

- Việc cung cấp điện và nhiên liệu dễ dàng

- Cấp thoát nước thuận lợi

- Nguồn nhân lực dồi dào

Từ những nguyên tắc trên, sau quá trình nghiên cứu, tôi chọn địa điểm xây dựng nhà máy sữa tại khu công nghiệp Hòa Khánh, thành phố Đà Nẵng

1.2.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế-xã hội ở Đà Nẵng

❖ Điều kiện tự nhiên

Đà Nẵng nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, nhiệt độ cao và ít biến động Khí hậu Đà Nẵng là nơi chuyển tiếp đan xen giữa khí hậu miền Bắc và miền Nam, với tính trội là khí hậu nhiệt đới ở phía Nam Mỗi năm có 2 mùa rõ rệt: mùa khô từ tháng 1 đến tháng 7 và mùa mưa kéo dài từ tháng 8 đến tháng 12, thỉnh thoảng

có những đợt rét mùa đông nhưng không đậm và không kéo dài

- Nhiệt độ: Trung bình hàng năm khoảng 25,6ºC, cao nhất là tháng 6 (29,2ºC), thấp nhất là tháng 2 (21,2ºC) Riêng vùng rừng núi Bà Nà ở độ cao gần 1.500m có nhiệt độ trung bình từ 17ºC đến 20ºC

- Độ ẩm: Độ ẩm không khí trung bình hàng năm là 83,4%

- Lượng mưa: Lượng mưa trung bình hàng năm là 1.355mm, cao nhất là tháng

10 với 266mm, thấp nhất là tháng 2 với 7mm [20]

Hình 1.1 Nhiệt độ không khí trung bình các tháng (ºC) [20]

Hình 1.2 Lượng mưa trung bình các tháng (mm) [20]

- Hướng gió: Hướng gió chủ yếu là Đông Nam

❖ Điều kiện kinh tế - xã hội

Thành phố Đà Nẵng nằm ở vị trí trung độ của Việt Nam, nằm trên trục giao thông Bắc – Nam của quốc gia về đường bộ, đường sắt, đường hàng không; cách thành phố Hà Nội 764km, cách thành phố Hồ Chí Minh 964km Đà Nẵng có vị trí thuận lợi về các tuyến đường biển, đường hàng không

Đà Nẵng – Thành phố động lực của Vùng Kinh tế trọng điểm miền Trung Ngày 13/8/2004, Thủ tướng Chính phủ đã ký quyết định thành lập Vùng Kinh tế trọng điểm miền Trung gồm năm tỉnh và thành phố: Thừa Thiên - Huế, Đà Nẵng, Quảng Nam, Quảng Ngãi và Bình Định, nhằm phát huy tiềm năng, vị trí địa lý và các lợi thế

so sánh của Vùng, từng bước phát triển Vùng Kinh tế trọng điểm miền Trung thành một trong những vùng phát triển năng động của cả nước Trong đó, Đà Nẵng được xác định là thành phố đóng vai trò hạt nhân tăng trưởng, tạo động lực thúc đẩy phát triển cho cả khu vực miền Trung và Tây Nguyên

Đà Nẵng - Cửa ngõ phía Đông của Hành lang Kinh tế Đông – Tây (EWEC) Hành lang Kinh tế Đông - Tây là một trong năm hành lang kinh tế được phát triển theo sáng kiến của Ngân hàng Phát triển Châu Á ở khu vực Tiểu vùng sông Mê Kông Đây là tuyến đường bộ dài 1.481 km nối hai bờ Ấn Độ Dương và Thái Bình Dương

đi qua 13 tỉnh/thành phố của 4 nước, bắt đầu từ thành phố cảng Mawlamyine đến cửa khẩu Myawaddy (Myanma), đi qua Thái Lan, Lào và điểm đến cuối cùng là cảng Tiên Sa - Đà Nẵng của Việt Nam

Hành lang Kinh tế Đông - Tây không chỉ đem lại cơ hội cho các quốc gia trên tuyến đường đẩy mạnh hợp tác phát triển kinh tế, văn hóa, xã hội và nâng cao mức sống cho nhân dân, mà còn tạo khả năng cho các doanh nghiệp của các nước tiếp cận tốt hơn các vùng nguyên liệu, thị trường dịch vụ, vốn, công nghệ và lao động , tạo điều kiện thuận lợi cho việc đầu tư và buôn bán qua biên giới, đa dạng hóa hoạt động kinh tế và xuất khẩu, thúc đẩy phát triển du lịch [14]

Hình 1.3 Bản đồ hành chính thành phố Đà Nẵng

Hình 1.4 Bản đồ vị trí của khu công nghiệp Hòa Khánh-Đà Nẵng

1.2.2 Vị trí đặt nhà máy

Là khu công nghiệp được thành lập thứ hai ở Đà Nẵng trên cơ sở thực hiện mô hình phát triển kinh tế khu công nghiệp (KCN) của thành phố, KCN Hòa Khánh được thành lập từ năm 1998 với tổng diện tích 395,72 ha, trong đó 298,25 ha đất công nghiệp có thể cho thuê Cách sân bay quốc tế Đà Nẵng 10 km, cảng biển Tiên Sa 20

km, cảng sông Hàn 13 km, cảng biển Liên Chiểu 5 km Dự án do Công ty phát triển

và khai thác hạ tầng KCN Đà Nẵng (Daizico) thực hiện khai thác giai đoạn 1 và Công

ty cổ phần đầu tư Sài Gòn – Đà Nẵng kinh doanh khai thác hạ tầng giai đoạn 2 Các công trình hạ tầng kỹ thuật như hệ thống cấp điện, cấp nước, bưu chính viễn thông , đều đã được đầu tư xây dựng hoàn chỉnh, sẵn sàng phục vụ các nhà đầu tư đến đầu

tư xây dựng nhà xưởng sản xuất và kinh doanh Các dịch vụ phục vụ sản xuất công

nghiệp luôn sẵn có để đáp ứng ngay nhu cầu của các nhà đầu tư [13]

1.2.3 Giao thông vận tải

Hàng ngày nhà máy cần vận chuyển với khối lượng lớn: nguyên vật liệu, bao

bì, nhiên liệu…kịp thời để đảm bảo hoạt động của nhà máy, ngoài ra còn vận chuyển thành phẩm đến nơi tiêu thụ, vận chuyển phế liệu trong quá trình sản xuất

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

1.2.4 Cấp thoát nước

Nhà máy chế biến sữa cần một lượng nước lớn do vậy nước sẽ được cung cấp

từ nhà máy nước của khu công nghiệp Ngoài ra nguồn nước còn được lấy từ các giếng khoan và được xử lí đạt yêu cầu của nước thủy cục

Nước thải của nhà máy sau khi được xử lí sẽ được thải ra đường cống nước thải của khu công nghiệp và được đưa đến trạm xử lý nước thải KCN Đà Nẵng

1.2.5 Nguồn cung cấp điện

Nhà máy sử dụng mạng lưới điện cùng với mạng lưới điện của khu công nghiệp với điện áp 220/380V Để đề phòng mất điện, nhà máy sử dụng thêm máy phát điện

dự phòng

1.2.6 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

1.2.7 Thiết bị trong nhà máy

Thiết bị trong nhà máy được đặt hàng sản xuất từ các công ty cơ khí Một số thiết bị công nghệ cao nhập từ nước ngoài về nhằm tối ưu hoá quy tình sản xuất

1.2.8 Nguồn cung cấp nguyên liệu

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

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

1.2.9 Thị trường tiêu thụ

Với sự thu hút ngày càng nhiều lao động ngoại tỉnh đến, Quảng Nam-Đà Nẵng đang trở thành một thị trường tiêu thụ sản phẩm khá hấp dẫn với nhiều nhà sản xuất Ngoài ra còn hướng đến các tỉnh lân cận như Quảng Bình, Thừa Thiên Huế, Quảng Trị hoặc hướng đến xuất khẩu như Lào, Camphuchia

Trong tương lai, khi nhà máy được xây dựng sẽ liên kết với các dự án nuôi sữa của nông dân để dần hình thành nguồn nguyên liệu chính cho nhà máy sau này, thay thế nguồn nguyên liệu nhập khẩu từ bên ngoài Vấn đề này giúp ổn định nguồn nguyên liệu, đảm bảo sự phát triển liên tục cho nhà máy, giảm vốn đầu tư

1.2.10 Sự hợp tác hóa giữa các nhà máy

Là khu công nghiệp với nhiều loại hình nhà máy khác nhau nên việc hợp tác hoá giữa 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 trại chăn nuôi bò sữa với các hộ dân trong thành phố để đảm bảo nguồn nguyên liệu thuận tiện nhất

1.2.11 Kết luận

Từ những tìm hiểu và phân tích trên, ta thấy việc xây dựng nhà máy sữa tại khu công nghiệp Hòa Khánh – Đà Nẵng là hoàn toàn hợp lí

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Giới thiệu về nguyên liệu sữa:

Sữa là loại thực phẩm rất giàu chất dinh dưỡng Trong sữa có đầy đủ các chất cần thiết cho việc tạo thành các tổ chức cơ thể và cơ thể có khả năng hấp thụ sữa rất cao Trong sữa có đầy đủ các chất dinh dưỡng như chất béo, đường lactose, các vitamin, chất khoáng, enzyme, Ngoài ra trong sữa còn có đầy đủ các axit amin không thay thế được Đây là các axit amin cần thiết cho cơ thể Có thể nói rất ít loại thực phẩm nào mà toàn diện được như sữa

2.1.1 Sữa tươi: [2]

2.1.1.1 Giới thiệu về nguyên liệu sữa tươi:

Sữa là một chất lỏng sinh lý được tiết ra từ tuyến vú của động vật và là nguồn thức ăn để nuôi sống động vật non Trong nghành công nghiệp sản xuất và chế biến sữa đã sản xuất ra nhiều sản phẩm dựa trên ba nguồn nguyên liệu chính: sữa bò, sữa cừu, sữa dê Ở nước ta sữa bò là chủ yếu

2.1.1.2 Tính chất hóa lý:

Sữa là một chất lỏng đục Độ đục của sữa là do các chất béo, protein, một số khoáng tạo nên Màu sắc của sữa chủ yếu phụ thuộc vào hàm lượng -caroten tạo nên Sữa bò thường có màu sắc từ trắng đến vàng nhạt Sữa gầy thường trong hơn và ngả màu xanh nhạt Sữa bò có mùi đặc trưng và vị ngọt nhẹ Sữa có độ nhớt lớn hơn hai lần so với nước, có hương vị nhẹ và có mùi ít rõ nét

Giá trị pH của sữa: Thường được xác định ở 20oC Sữa tươi có giá trị pH trung bình là 6,6 Khi sữa bị nhiễm vi sinh vật như nhóm vi khuẩn lactic, chúng sẽ chuyển hóa đường lactose trong sữa thành acid lactic và làm giảm giá trị pH của sữa

Độ chua: Trong công nghiệp thực phẩm, độ chua được xác định bằng phương

pháp chuẩn độ

Tỷ trọng sữa: Tỷ trọng sữa do hàm lượng các chất khô trong sữa quyết định

Các chất béo có tỷ trọng 1g/cm3 Hàm lượng chất béo trong sữa càng cao thì tỷ trọng sữa càng thấp

Điểm đông đặc: Người ta thường sử dụng chỉ số này để kiểm tra xem sữa có

bị pha nước không Tuy nhiên khi xử lý sữa ở nhiệt độ cao, điểm đông đặc của sữa

sẽ gia tăng do sự kết tinh của một số muối phosphate có trong sữa



Bảng 2.1 Một số chỉ tiêu vật lý quan trọng của sữa bò [2,tr11]

Đại lượng Đơn

− Độ axit chung: Cho biết lượng mililit NaOH 0,1N đã dùng để trung hòa axit

tự do có trong 100ml sữa Độ axit chung phụ thuộc vào các thành phần của sữa mà chủ yếu là các muối axit của axit phosphoric và limonic, các protein (casein, albumin, globumin) và CO2 tồn tại dưới dạng hòa tan trong sữa

Giá trị trung bình độ axit của sữa bò là 16 – 18°T (độ Thorner) Đối vợi sữa đầu, độ axit có thể rất cao do có hàm lượng protein và muối cao

− Độ axit hoạt động: Độ axit hoạt động biểu thị tính hoạt động của các ion

H+ Giá trị pH = 6,5 – 6,8 Trung bình là 6,6 Độ pH của sữa không đặc trưng cho độ tươi của sữa

− Tính chất oxy hóa – khử của sữa:

Sữa là một chất lỏng phức tạp mà trong đó ngoài các thành phần chính: protein, lipit và lactose còn chứa hàng loạt các chất khác dễ bị oxy hóa, bị khử (vitamin C (axit ascobic), vitamin E, B2, enzyme, chất màu v.v)

− Tính chất keo của sữa:

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

Sữa là một dung dịch keo có 3 pha tồn tại đồng thời:

Sữa là một hỗn hợp bao gồm các thành phần chính: nước, lactose, protẹin, một

số chất béo Ngoài ra sữa còn chứa một số khác với hàm lượng nhỏ như các hợp chất chứa nitơ phi protein, vitamin, hooc-môn, chất màu và khí

Phổ biến nhất ở nhiều quốc gia trong đó có Việt Nam vẫn là sữa bò Mặc dù việc chăn nuôi trâu sữa, dê sữa đã có ở nước ta khá lâu nhưng vì nhiều lý do nên sản lượng hai loại sữa này còn rất thấp Vì vậy cho đến nay nguyên liệu chủ yếu cho ngành sữa vẫn là sữa bò

a) Nước:

Nước tự do chiếm 96 – 97% tổng lượng nước Nước có thể tách được trong quá trình cô đặc, sấy vì không có liên kết hóa học với chất thô Khi bảo quản sữa bột, nước tự do xâm nhập vào làm cho sữa bột bị vón cục

Nước liên kết chiếm một tỷ lệ nhỏ, khoảng 3 – 4% Hàm lượng nước liên kết phụ thuộc vào các thành phần nằm trong hệ keo: protein, các phosphatit, polysacarit Nước liên kết thường được gắn với các nhóm như: - NH2, -COOH, OH=NH2, -CO – NH-, … Dạng đặc biệt của nước liên kết là nước kết tinh với lactoza dưới dạng

C12H22O11.H2O

b) Chất béo:

Chất béo của sữa được coi là thành phần quan trọng Về mặt dinh dưỡng, chất béo có độ sinh năng lượng cao, có chứa các vitamin hòa tan trong chất béo Đối với các sản phẩm sữa lên men thì chất béo ảnh hưởng đến trạng thái và mùi vị của sản phẩm Chất béo của sữa có hai loại:

• Chất béo đơn giản (glycerit và sterit): có hàm lượng 35 - 45g/l gồm acid béo

no và không no (acid oleic, acid palmitic, acid stearic)

• Chất béo phức tạp: thường có chứa một ít P, N, S trong phân tử Tên gọi chung là phosphoaminolipit, đại diện là lexitin và xephalin

Đặc tính hóa lý của chất béo:

− Chỉ số xà phòng hóa (theo Koettstorfer) 218-235

− Chỉ số axit bay hơi không hòa tan (theo Polenske) 1,5-3

− Chỉ số axit bay hơi hòa tan được (theo Reichert) 26-30

bảo vệ, giữ cho chúng không bị phá hủy bởi các enzyme có trong sữa Các cầu mỡ

có đường kính trung bình từ 3-4 µm Trong 1ml sữa có khoảng 3000-4000 triệu cầu

mỡ Các cầu mỡ là thành phần nhẹ nhất trong sữa (tỷ trong 0,925 g/cm3) và chúng có

xu hướng nổi lên trên bề mặt sữa

Hình 2.1 Sự phân bố của các cầu mỡ trong sữa

Các hạt cầu béo có thành phần chủ yếu là glycerit, photpholipit và protein Sự sắp xếp các thành phần này trong hạt cầu béo đến nay chưa nghiên cứu sâu Nhiều nhà khoa học cho rằng các photpholipit giữ vai trò “cầu nối trung gian” để liên kết giữa các glycerit và protein Phân tử photpholipit có hai đầu: đầu ưa béo (không phân cực) sẽ tương tác với các phân tử glycerit ở tâm cầu; đầu ưa nước (phân cực) sẽ kết hợp với màng protein bao xung quanh hạt cầu béo

c) Hệ thống protein của sữa:

Protein trong sữa là một chất đạm hoàn thiện nhất vì nó chứa hầu hết các axit amin, đặc biệt là các axit amin không thay thế Trong dung dịch protein tồn tại ở hai dạng khác nhau

− Protein hòa tan: gồm albumin, imunoglobin, lisozim, lactoferin, lactoperoxydaza…

− Protein ở trạng thái keo không bền: gồm một phức hệ mixen hữu cơ của các caseinat và canxiphosphat

1

s

 -casein: Do sự phân bố điện tích và các phần ưa béo không đồng đều trên

phân tử protein nên một đầu mạch -casein tích điện có tính ưa nước, còn đầu mạch kia có tính kị nước

-casein: Có tính ưa nước cao nhất trong các loại casein do phân tử của nó chứa nhiều nhóm photphoryl và gốc cation

-casein: có tính ưa béo cao nhất

-casein: chỉ chứa một gốc phosphoryl, có tính lưỡng cực Đầu amino của phân tử protein thì ưa béo còn đầu cacboxyl, nơi liên kết với nhóm gluxit lại ưa nước

-casein: và casein là những sản phẩm của quá trình thuỷ phân casein từ máu động vật

-❖ Protein hòa tan

Albumin 0,4% và Glubulin 0,2% bị đông tụ khi đun nóng sữa lên đến 80oC

-lactoglobulin:-lactoglobulin có dạng hình cầu, ít tương tác hoặc kết hợp với các phân tử khác, chiếm 2,5÷4g/l

-lactalbumin: Có 0,8÷1,5g/l, trong mỗi phân tử có chứa một nguyên tử canxi Thành phần các acid amin trong phân tử của nó rất cân đối, điểm đẳng điện ở PH =5,1 không bị đông tụ bởi men sữa

Peptone-protose: Bao gồm những phân đoạn protein khác nhau(0,8÷1,5g/l) Immunoglobulin: Trong sữa bò có ba loại là IgG, IgA, IgM Trong đó IgG có hàm lượng cao nhất, IgA có chức năng chống nhiễm trùng đường ruột (0,5÷0,8g/l) Serum-albumin: Là protein có phân tử lượng lớn có nguồn gốc từ máu rất mẫn cảm với nhiệt độ Ngoài ra trong sữa còn có protein màng, hàm lượng của chúng rất thấp

d) Lactose

Lactose chiếm vị trí hàng đầu trong gluxit của sữa

Glucid của sữa là lactose hay còn gọi là đường sữa, trung bình mỗi lít sữa chứa 50g trong một lít sữa Lactose là một disaccaride do một phân tử glucose và một phân

tử galactose liên kết tạo thành Lactose trong sữa có ý nghĩa quan trọng vì nó dễ bị một số vi sinh vật gây lên men tạo acid lactic và các sản phẩm khác như aceton, metyl, diacetyl tạo nên mùi vị của các sản phẩm sữa

Trong sữa đường lactose tồn tại dưới hai dạng :

− Dạng-lactose mono hydrat C12H22O11.H2O

− Dạng-lactose anhydrous C12H22O11.

Trong sữa đường lactose ở dạng hoà tan và là đường khử Độ ngọt của lactose thấp hơn nhiều so với các đisaccaride và monosacride khác (kém 30 lần sacharose) Lactose có thể bị thuỷ phân thành hai đường monosacaride là glucose và galactose

do Enzym-galactosedase

C12H22O11 + H2O galactosedase C6H12O6 + C6H12O6

glucose galactose Ngoài ra trong sữa bò còn chứa các đường khác nhưng với hàm lượng rất thấp e) Các loại muối khoáng

Hàm lượng chất khoáng trong sữa dao động từ 8-10g/l Các muối trong sữa dạng hoà tan hoặc dung dịch keo dễ bị phá vỡ bởi nhiệt độ và pH, các muối khoáng trong sữa hầu hết ở dạng dễ đồng hoá

Do trong sữa có mặt các cation K+, Na+, Mg2+, Ca2+…và các anion của các axit phosphoric, limonic, clohydric nên trong sữa có nhiều loại muối khác nhau Nhưng chủ yếu là các muối clorua, phosphat, xitrat, bicacbonat

Trong tất cả muối trên, muối canxi có ý nghĩa rất lớn đối với con người đặc biệt là trẻ em Hai nguyên tố Ca và P trong sữa có tỷ lệ rất hài hòa Ca/P = 1/1,3 ở dạng cơ thể dễ hấp thụ

Sự cân bằng giữa hai dạng muối canxi (Ca2+ của các muối hòa tan được phân

ly và Ca ở dạng phức của các thể keo) là điều kiện đặc biệt cho sự ổn định của sữa

Sự tăng lên của Ca2+ làm tăng khả năng ổn định của sữa khi đun nóng hoặc dưới tác dụng của các men dich vị Để tránh hiện tượng này, thông thường người ta cho thêm vào sữa những dạng phức tạp đó là các muối phức (phosphat hoặc xitrat) với liều lượng thích hợp

Muối canxi có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong chế biến các sản phẩm sữa Khi sữa có hàm lượng Canxi thấp, sữa sẽ không bị đông tụ hoặc đông tụ chậm Ngược lại nếu sữa có hàm lượng Canxi cao thì sữa sẽ bị đông tụ bởi renin nhanh hơn nhưng quện sữa (gel đông tụ) lại không mịn Trong sữa canxi nằm trong các hợp chất canxi caseinat, canxi phosphat, canxi limonat…

Muối kali và natri có vai trò giữ cân bằng muối trong sữa, giữ áp suất thẩm thấu ở trạng thái bình thường Các muối của axit phosphoric là những hợp chất đệm điển hình có tác dụng giữ cân bằng hệ muối và hệ keo của sữa

Ngoài ra trong sữa còn có các nguyên tố khác như Zn, Al, I, Cu, Mn, Ag… chúng cần thiết cho quá trình dinh dưỡng của con người

f) Các vitamin

Tuỳ theo khả năng hoà tan trong nước hay trong chất béo chia các vitamin trong sữa chia làm hai nhóm:

- Vitamin hoà tan trong nước: B1, B2,B3, B5, B6, C, H …

- Vitamin hoà tan trong chất béo: A, D, E

Nhìn chung hàm lượng các vitamin nhóm B trong sữa bò thường ổn định Nhưng hàm lượng vitamin tan trong chất béo lại bị ảnh hưởng sâu sắc bởi thành phần

thức ăn và điều kiện thời tiết

Vitamin A có nhiều nhất trong sữa, nhất là trong sữa non và có nhiều trong các sản phẩm chế biến từ sữa như bơ Hàm lượng vitamin A trong sữa khoảng 0,2 – 2 mg/l Hàm lượng vitamin A trong sữa nhiều hay ít thường phụ thuộc vào hàm lượng carotene có trong thức ăn của gia súc

Vitamin D, hàm lượng vitamin D có trong sữa khoảng 0,002 mg/l sữa Vitamin

D không bị biến đổi trong quá trình khử trùng sữa

Vitamin B1 trong sữa khoảng 1,4 mg/l sữa Trong quá trình khử trùng và bảo quản, hàm lượng vitamin B1 giảm dần, có thể dẫn tới 15 – 20% hoặc hơn nữa

Vitamin B2 trong sữa khoảng 1,7 mg/l sữa Hàm lượng vitamin B2 có nhiều nhất trong sữa non, những ngày vắt sữa tiếp theo thì hàm lượng B2 giảm dần

Vitamin B12 trong sữa khoảng 0,1 – 0,3 mg/l sữa

Vitamin PP trong sữa khoảng 1,5 mg/l sữa Thức ăn của bò không ảnh hưởng đến hàm lượng vitamin PP trong sữa Vitamin PP được tổng hợp ngay trong cơ thể con bò

Vitamin C hàm lượng vitamin C trong sữa thay đổi trong một giới hạn rộng, khoảng 5 – 20 mg/l sữa Trong sữa non có nhiều vitamin C, nhưng càng về cuối thời

kỳ tiết sữa lượng vitamin C trong sữa giảm dần Trong quá trình khử trùng lượng vitamin C trong sữa giảm, đặc biệt là khử trùng có không khí thì hàm lượng vitamin

C giảm nhiều

g) Enzyme

Enzyme do tuyến vú tiết ra hoặc do vi sinh vật trong sữa tổng hợp nên Sự có mặt của các enzyme là nguyên nhân gây biến đổi thành phần hoá học của sữa trong quá trình bảo quản, dẫn đến làm giảm chất lượng hoặc hư hỏng sữa Nhưng một số enzyme trong sữa có vai trò kháng khuẩn như lactoperoxydase, lysozyme Hàm lượng

vi sinh vật càng nhiều thì thành phần enzyme càng đa dạng và hoạt tính càng cao, có hơn 60 Enzym trong sữa

Lactoperoxydase: Enzyme này xúc tác phản ứng chuyển hoá oxy từ H2O2 đến các chất oxy hoá khác, có pH tối thích là 6,8, hàm lượng trung bình trong sữa là 30mg/l, bị vô hoạt hoá ở 80oC trong vài giây

Catalase: Enzyme này luôn có trong sữa do tuyến vú tiết ra, nó xúc tác phản

ứng phân huỷ H2O2 thành nước và oxy tự do Sữa nhiễm vi sinh vật thường có hoạt tính catalase rất cao, có pH tối thích 6,8÷7 Catalase bị vô hoạt ở 75oC trong thời gian một phút, 65÷68oC sau 30 phút

Lipase: Enzyme quan trọng nhất trong sữa được kí hiệu là mLPL, là một

glycoprotein, pH tối thích là 8,9, hàm lượng trong sữa chỉ khoảng 1÷2mg/l, nó chỉ xúc tác thuỷ phân liên kết ester trong cơ chất triglycerid ở dạng nhũ tương tại bề mặt

tiếp xúc pha giữa chất béo và nước, làm tích luỹ các axit béo tự do trong sữa, quátrình phân giải tiếp theo các axit béo này làm cho sữa và sản phẩm từ sữa có vị đắng, mùi

ôi khét và mùi kim loại

Phosphatase: Chúng xúc tác thuỷ phân liên kết ester giữa axit phosphoric và

glycerin, có hai dạng:

Phosphatase kiềm: có pH tối thích là 9,6 có khả năng tái hoạt hoá Bị thuỷ phân

ở 30oC trong 30 phút hoặc 80oC tức thì

Phosphatase acid: Enzyme này có pH tối thích là 4,7 và là enzym bền nhiệt

nhất trong sữa Để vô hoạt hoá hoàn toàn ta cần gia nhiệt sữa đến 96oC trong 5 phút,

bị vô hoạt bởi NaF Trong suốt chu kì tiết sữa bò, hoạt tính phosphatase axit trong sữa khá ổn định, phosphatase kiềm tăng dần vào cuối chu kì tiết sữa

Lysozym: bền về nhiệt, xúc tác phản ứng thuỷ phân liên kết  giữa acid muramic và glusamine của mucopolysaccride trong màng tế bào vi khuẩn, từ đó gây

phân huỷ tế bào Lysozym có pH tối thích là 7,9, hàm lượng trung bình 130µg/l

Protease: Enzyme này xúc tác phản ứng thuỷ phân protein Có hai loại

protease: protease kiềm và protease acid Chúng thường liên kết với casein và cũng

bị kết tủa ở pH = 4,6, protease axit có pH tối thích 4,0, còn protease kiềm là 7,5÷8,0 Chúng bị vô hoạt hoàn toàn ở 80oC sau 10 phút

h) Hormone

Hormone do các tuyến nội tiết tiết ra và giữ vai trò quan trọng trong quá trình sinh trưởng của động vật Trong sữa bò có nhiều loại hormone được chia làm ba nhóm: proteohormone, hormone peptide, hormone steoride

i) Các chất khác

Trong sữa bò còn chứa các chất khí, chủ yếu là CO2, O2 và N2 Tổng hàm lượng của chúng chiếm 5÷6% thể tích sữa hay khoảng 70ml/lit trong đó 50÷70% là CO2, 5÷10% là oxy và 20÷30% là nitơ Sữa mới vắt ra chứa một lượng lớn khí, sau đó sẽ giảm dần và đạt mức bình thường, trong các loại khí này thì chỉ có oxy là ảnh hưởng xấu vì nó có thể là nguyên nhân phát triển của các quá trình oxy hoá Khi gia nhiệt thì xuất hiện hiện tượng bài khí khiến cho độ axit của sữa giảm Các chất khí trong sữa thường tồn tại ở ba dạng: dạng hoà tan, dạng liên kết, dạng phân tán Sắc tố xanh clorophin, màu trắng do sự khuyếch tán ánh sáng bởi mixen protein

2.1.1.5 Hệ vi sinh vật trong sữa

Gồm vi khuẩn, nấm men, nấm mốc

+ Vi khuẩn: hầu hết có kích thước tế bào đồng nhất, kích thước của nó không

vượt quá vài micromet Các vi khuẩn có trong sữa: Coccus, Bacterium, Clostrodium,

Vitrion, Spirille, Streptomycin… quan trọng nhất là vi khuẩn lactic với các đặc tính

chủ yếu sau:

- Hô hấp hiếu khí hay yếm khí tùy tiện

- Không sản sinh ra enzyme catalase vì vậy chúng không phân hủy nước oxy già

- Không sản sinh ra các hợp chất nitrat

- Ít hoặc không tiết ra enzyme protease trong sữa nhưng đôi khi trong phomat các vi khuẩn lactic đóng vai trò quan trọng trong việc phá hủy thành phần casein

- Lên men các loại đường ở các điều kiện khác nhau

Dựa vào nhóm sản phẩm được tổng hợp từ quá trình trao đồi năng lượng, người

ta chia vi khuẩn lactic thành hai nhóm:

- Vi khuẩn lactic đồng hình: acid lactic là sản phẩm chính và hàm lượng của

nó chiếm tỉ lệ vượt trội hơn nhiều so với các sản phẩm phụ khác

- Vi khuẩn lactic dị hình: các sản phảm được tạo thành từ quá trình chuyển hóa đường gồm acid lactic, acid acetic, ethanol, khí CO2… Hàm lượng acid lactic thu được không cao hơn nhiều so với các sản phẩm còn lại

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

- Streptococus thermophillus được coi là tác nhân của sự hình thành acid và

quá trình chín của phomat

- Nhóm vi khuẩn lactic là vi khuẩn sữa chung nhất bao gồm Streptococcus

cremoris và Streptococcus lactic là tác nhân của sự đông tụ tự nhiên một vài loại của

chúng sản sinh ra các kháng sinh Clostrodium tác nhân của sự phồng lên của phomat

- Loài Leuconostoc oenos đều là các loài lên men không điển hình, lên men

các loại đường tạo ra một ít acid lactic hoặc axetoin từ diaxetyl là các hợp chất tạo nên hương thơm tự nhiên của bơ

+ Nấm men: là những cơ thể đơn bào, thường có dạng hình cầu, elip, ovan hoặc hình trứng… kích thước lớn nhất từ 2-9 µm, sinh sản theo kiểu nảy chồi Một số nấm men có sử dụng đường lactose cho quá trình trao đổi chất Chúng phát triển trong sữa và gây ra những biến đổi về thành phần hóa học trong quá trình bảo quãn sữa

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

những biến động xấu đến quá trình sản xuất sản phẩm phomat dạng nhão Ngoài ra

còn có các loài: Penicilium, Aspergillus, Geotrichum, Oide và Monilia Tất cả các

loài nấm mốc này đều hô hấp mạnh và phát triển trên bề mặt của môi trường nuôi cấy Chúng phát triển thích hợp trên các môi trường acid và trong sữa tạo acid lactic

2.1.1.6 Yêu cầu của nguyên liệu

- Sữa được lấy từ những con bò khoẻ mạnh, không chứa vi khuẩn gây bệnh

- Sữa có mùi vị tự nhiên, không có mùi vị lạ, không chứa chất kháng sinh, chất

tẩy rửa

- Sữa có thành phần tự nhiên

- Sữa phải tươi và được làm lạnh ngay đến 4÷60C sau khi vắt

2.1.1.7 Chỉ tiêu đánh giá chất lượng của sữa nguyên liệu

a) Chỉ tiêu cảm quan

- Màu sắc: sữa có màu đặc trưng từ trắng đục đến nhạt

- Mùi vị: mùi vị thơm ngon, không có mùi vị lạ

- Trạng thái: đồng nhất, không phân lớp

b) Chỉ tiêu hoá lí

- Tổng hàm lượng chất khô tính bằng % không nhỏ hơn 11,5% khối lượng

- Hàm lượng chất béo không nhỏ hơn 2,8%

- Tổng trọng lượng đo bằng lactometer không nhỏ hơn 1,029

- Hàm lượng axit (tính theo axit lactic) không nhỏ hơn 0,2%

c) Chỉ tiêu vi sinh vật

- Tổng số tạp trùng không được quá 50000 khuẩn lạc trong 1ml sữa

- Coliform nhỏ hơn 20 khuẩn lạc trong 1ml sữa

- Không được có vi trùng gây bệnh

2.1.2 Đường

Đây là đường trắng tinh luyện, được sản xuất từ cây mía, đường thô hoặc các loại nguyên liệu khác Mục đích sử dụng đường ở đây là bổ sung vào sữa, tăng độ ngọt đáp ứng thị hiếu người tiêu dùng

+ Hàm lượng saccarose thấp nhất 99,8%

+ Lượng đường khử lớn nhất 0,03%

+ Độ ẩm lớn nhất 0,04%

+ Màu trắng sáng, không có màu lạ

+ Vị ngọt, không chua hoặc có vị lạ khác

+ Mùi: không hôi, mốc, không có mùi lạ

+ Bảo quản trong kho mát sạch, khô ráo tránh ánh sáng

2.1.4 Men khô

Men khô được sử dụng lên men là vi khuẩn lactic gồm hai loại đặc trưng sau:

+ Lactobacillus bulgaricus: Là vi khuẩn lactic lên men đồng hình, phát triển

tốt ở nhiệt độ 45÷50ºC, trong môi trường có độ acid cao

+ Streptococcus thermophilus: Phát triển tốt ở 37÷40ºC Đây là vi khuẩn chịu

nhiệt lên men đồng hình

Hai loại vi khuẩn này thuộc loại lên men hiếu khí và chịu được môi trường có

độ acid thấp

2.1.1 Biến đổi trong quá trình chế biến và bảo quản

2.1.1.1 Biến đổi trong quá trình bảo quản

Chất béo và protein sữa bị thay đổi hóa học trong quá trình bảo quản Những thay đổi này có 2 dạng: sự ôi hóa và sự phân giải lipit Sản phẩm tạo nên có mùi khó chịu và thường xảy ra đối với bơ sữa và bơ

+ Sự ôi hóa chất béo: xảy ra tại các nối đôi của các acid béo không no tạo nên mùi kim loại, trong đó lecithin là chất dễ tấn công nhất

+ Sự ôi hóa protein: do sự ôi hóa amino acid dưới tác dụng của ánh sáng, gây

ra mùi khó chịu Chỉ một vài phút để dưới ánh sáng cũng đủ gây ra phản ứng này, do

đó sữa không nên để trực tiếp dưới ánh sáng

+ Sự phân giải lipit: là sự phân cắt chất béo thành glycerol và acid béo, tạo mùi vị chua, mùi này gây ra bởi sự hiện diện của các acid béo tự do thấp phân tử Sự phân cắt này tạo ra dưới tác dụng của enzyme lipase Tuy nhiên quá trình này không xảy ra cho đến khi lớp màng của hạt béo bị phá hủy và chất béo bị lộ ra

Trong công nghệ sữa sự phá hủy màng rất dễ xảy ra dưới tác dụng cơ học như: bơm, khuấy, đánh sữa… Để tránh xảy ra quá trình này sữa nên được thanh trùng ở nhiệt độ cao để phân hủy enzyme lipase

2.1.1.2 Biến đổi trong quá trình chế biến

a) Biến đổi trong quá trình thanh trùng và tiệt trùng

Vi sinh vật (VSV) có ở mọi nơi trên thế giới Thực phẩm và các nguyên liệu chế biến thực phẩm chứa nhiều chất dinh dưỡng nên dễ bị nhiễm VSV Hệ VSV trong thực phẩm có thể chia làm 2 nhóm cơ bản:

- Nhóm VSV có khả năng gây bệnh cho người và sinh tổng hợp độc tố

- Nhóm VSV không có khả năng sinh độc tố

Quá trình thanh trùng và tiệt trùng sẽ tiêu diệt các VSV có hại bằng nhiệt Theo

lý thuyết, nếu nhiệt độ càng cao và thời gian xử lý càng dài thì số VSV còn sống sót càng thấp và tính an toàn của thực phẩm càng cao Tuy nhiên nhiệt độ xử lý quá dài

sẽ làm giảm đi giá trị dinh dưỡng cũng như giá trị cảm quan

b) Quá trình sinh học xảy ra trong quá trình lên men sữa chua uống:

- Đường lactose chuyển hoá thành glucose và galactose Sau đó, glucose và galactose tiếp tục chuyển thành axit piruvic rồi chuyển thành axit lactic Lúc đó, sữa

bị axit hoá và bị đông tụ

- Cazein chứa trong sữa dưới dạng canxi cazeinat Axit lactic tác dụng với canxi cazeinat tạo ra axit azeinic và canxi lactat Axit cazeinic tự do không hoà tan

2.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ

2.2.1 Tình hình trên thế giới [11]

Tổng mức tiêu thụ sữa (như sữa nước và các sản phẩm chế biến) mỗi người khác nhau, các mức cao ở châu Âu và Bắc Mỹ xuống mức thấp ở châu Á.Tuy nhiên, như các vùng khác nhau của thế giới hội nhập nhiều hơn thông qua du lịch và di cư, những xu hướng đang thay đổi, một yếu tố cần được xem xét bởi các nhà phát triển sản phẩm và tiếp thị sữa và các sản phẩm sữa ở các nước khác nhau trên thế giới

Ngay cả trong các khu vực như châu Âu, lượng tiêu thụ sữa đã thay đổi rất nhiều Xem xét ví dụ tiêu thụ sữa cao ở các nước như Phần Lan, Na Uy và Thụy Điển so với Pháp và Ý, nơi phomát có xu hướng chiếm ưu thế hơn tiêu thụ sữa Khi bạn cũng xem xét khí hậu của các khu vực này, có thể thấy rằng nền văn hóa của nơi sản xuất sản phẩm ổn định hơn (phô mai) ở vùng khí hậu nóng hơn như một phương tiện bảo quản là điều hiển nhiên

Trên toàn thế giới, có hơn 6 tỷ người tiêu dùng sữa và sản phẩm sữa, phần lớn trong số họ ở các nước đang phát triển Trang trại bò sữa trên thế giới sản xuất khoảng

720 triệu tấn sữa trong năm 2010 Ấn Độ là nước sản xuất lớn nhất thế giới và người tiêu dùng sữa, trong khi New Zealand, EU-15 và Úc là ba nhà xuất khẩu lớn nhất thế giới của sữa và sản phẩm sữa

Số liệu của Tổng cục thống kê cho thấy nhập khẩu sữa và các sản phẩm từ sữa của Việt Nam năm 2013 là xấp xỉ 1,1 tỷ USD, tăng hơn 130% so với năm 2012 Theo

số liệu mới nhất, 4 tháng đầu năm nay, giá trị nhập khẩu sữa và các sản phẩm từ sữa

của Việt Nam là hơn 362,2 triệu USD

Dự báo năm 2017 thị trường sữa nước sẽ đạt đến quy mô 34.000 tỷ đồng, thị trường sữa bột là 48.000 tỷ đồng Với những dự báo khả quan này, hàng loạt doanh nghiệp sữa đã đầu tư xây dựng nhà máy, mở rộng công suất để đáp ứng nhu cầu thị trường

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

Do đó, ngành sữa Việt Nam còn nhiều tiềm năng để phát triển

2.3 Giới thiệu về sản phẩm

2.3.1 Sản phẩm sữa tiệt trùng có đường

Sữa tiệt trùng không chỉ là nguồn dưỡng chất thiết yếu mà còn thật tiết kiệm, giúp bạn và gia đình thưỏng thức cuộc sống tươi đẹp trọn vẹn

❖ Đặc điểm nổi trội :

- Cung cấp các dưỡng chất thiết yếu cho cả gia đình

- Bổ sung Vitamin A&D giúp hỗ trợ hệ xương và tăng cường thị lực

- Kinh tế, hợp túi tiền của người tiêu dùng

- Sữa được xử lý bằng công nghệ tiệt trùng UHT hiện đại, hoàn toàn không sử dụng chất bảo quản [21]

Hình 2.2 Sữa tiệt trùng có đường

2.3.2 Sữa chua uống hương cam

Sữa chua uống hay còn gọi là yaourt uống (drinking type) hay yaourt dạng lỏng: Khối đông xuất hiện trong sản phẩm sau lên men bị phá hủy hoàn toàn tạo nên sản phẩm dạng lỏng Trong quá trình lên men người ta sử dụng phương pháp khuấy trộn hoặc phương pháp đồng hoá để phá hủy cấu trúc gel của khối đông và làm giảm

độ nhớt của sản phẩm [2]

Sữa chua uống là sản phẩm sữa lên men tương đối phổ biến ở Việt Nam, sữa chua uống có hàm lượng chất béo thấp, có tính giải khát tốt, chủng loại phong phú Sữa chua uống là loại sản phẩm rất giàu chất dinh dưỡng và có tác dụng phòng bệnh

Để đa dạng về chủng loại có thể bổ sung thêm trái cây vào sữa, đây là một sản phẩm được ưa chuộng hiện nay

Hình 2.3 Các sản phẩm sữa chua uống

CHƯƠNG 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG

Lên men (T= 2,5-3h;

pH= 4,2-4,6; 42-43ºC) Bài khí

Giống

Hương

Đồng hóa (t=70 o C, p=250bar)

Chiết rót

Tiệt trùng UHT (137ºC, 3s) và làm nguội (20ºC)

Sữa tiệt trùng thành phẩm

Bồn vô trùng

Rót vô trùng

Tiệt trùng UHT 140 o C, 4s Làm nguội, 25 0 C

Sữa chua uống hương cam

Bảo quản ở nhiệt

độ phòng

Đường

Bao bì

vô trùng

Phối trộn

Đóng thùng Bao

bì

3.2 Thuyết minh dây chuyên công nghệ

3.2.1 Thuyết minh công đoạn chung

3.2.1.1 Sữa tươi nguyên liệu:

Sữa tươi là nguyên liệu chính dùng để sản xuất các sản phẩm sữa của nhà máy Chất lượng của sữa tươi có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng sản phẩm Sữa tươi càng tốt thì sản phẩm có chất lượng càng cao Sữa tươi phải đạt các yêu cầu về chỉ tiêu hóa

lý, cảm quan và không bị nhiễm khuẩn

Mục đích: Nhằm loại bỏ các tạp chất vô cơ và hữu cơ còn lẫn trong sữa để đảm

bảo độ sạch và các yêu cầu của sữa trước khi đưa vào sản xuất Sữa sau khi nhập về phải đưa vào chế biến ngay nếu chưa được sản xuất phải được bảo quản ở nhiệt độ 8-

100C và không được để quá 3 giờ

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

Tiến hành lọc ly tâm trong thiết bị lọc ly tâm dạng bát úp Phương pháp lọc ly tâm đảm bảo quá trình lọc được đều đặn và liên tục, đồng thời loại ra khỏi khối sữa các tạp chất một cách hoàn hảo hơn Khi tiến hành ly tâm khối sữa sẽ nóng lên, trong một vài trường hợp xuất hiện khả năng khử mùi của sữa Các chất cặn được tách ra

và bám vào bên trong của thiết bị dưới dạng cặn bùn

Thiết bị: Sử dụng thiết bị tách lọc ly tâm Maxcream 15T Máy hoạt động theo

công nghệ tách cơ học, tùy thuộc vào sự khác biệt tỷ trọng hay khối lượng riêng của các vật chất trong cùng một hỗn hợp dung dịch Chất lỏng nhẹ hơn theo trọng lượng được tập trung vào khu vực trung tâm của tấm quay trong máy rồi theo ống dẫn ra

ngoài Chất cặn được tách ra ngoài qua một đĩa tách

tiếp theo

Thiết bị: Sử dụng cân định lượng thể tích loại GHJ - 15 Nhật Bản

3.2.2 Thuyết minh quy trình sản xuất sữa tiệt trùng

hoạt động liên tục để làm phân tán các đường vào trong dịch sữa

Thiết bị: Ta chọn thiết bị phối trộn loại Tetra Pak® High Shear Mixer Thiết

bị được sử dụng để hòa tan chất tạo ngọt, các loại bột và chất tạo hương dạng lỏng để tạo thành dung dịch đường [15]

3.2.2.2 Bài khí

Mục đích: Tách các khí phân tán và hòa tan ra khỏi sữa nguyên liệu

Tiến hành: Sữa được đưa vào thiết bị bài khí Trong thiết bị này người ta sẽ tạo

ra một áp lực chân không thích hợp sao cho nhiệt độ sữa bị giảm đi 7 – 80C Khi đó, các khí ở dạng phân tán, hòa tan và một phần hơi nước cùng các hợp chất dễ bay hơi khác thoát ra khỏi thiết bị qua bộ phận ngưng tụ đặt ở trên đỉnh thiết bị, sữa thoát ra dưới đáy thiết bị [2]

Thiết bị: Ta chọn thiết bị bài khí loại DART -10 Thiết bị này có dạng hình trụ đứng, đáy nón với phần đỉnh nón được quay lên phía trên Dưới nắp thiết bị là bộ phận ngưng tụ được nối với một bơm chân không Hệ thống đường ống vào và ra cho tác nhân lạnh trong bộ phận ngưng tụ xuyên qua nắp thiết bị Cửa vào cho sữa có tiết diện khá rộng được bố trí trên thân thiết bị Sữa được bơm vào theo phương tiếp tuyến với thiết bị hình trụ qua cửa Các khí phân tán và một phần hơi thoát ra khỏi sữa sẽ làm tăng tốc độ dòng chuyển động của sữa theo các vòng xoáy đi xuống phía dưới

thiết bị [2]

3.2.2.3 Đồng hóa:

Mục đích: Ổn định hệ nhũ tương, chống lại sự tách pha dưới tác dụng của trọng lực

Tiến hành: Sau khi bài khí, sữa được đưa vào hệ thống đồng hóa Sữa được

bơm đi qua một khe hẹp với tốc độ cao Kích thước của khe hẹp có thể dao động trong khoảng 15- 300µm và tốc độ dòng sữa được đẩy đến khe hẹp tới 50 – 200m/s Quá trình này sẽ làm giảm kích thước của các hạt pha phân tán và phân bố đều chúng trong pha liên tục Khi hệ nhũ tương được bơm với tốc độ cao đến khe hẹp, nhiều dòng chảy rối với các vi lốc xoáy sẽ xuất hiện [2] Nhiệt độ sữa khi vào máy đồng hóa nằm trong khoảng 55 – 70oC, áp lực đồng hóa 100 – 250bar [2]

Thiết bị: Ta chọn thiết bị đồng hóa loại Tetra Pak®Homogenizers Máy được vận hành vô trùng và thích hợp với các loại sản phẩm có độ sánh cao và thấp [18]

3.2.2.4 Tiệt trùng UHT

Mục đích: Dùng nhiệt độ cao, thời gian ngắn để tiêu diệt hoàn toàn các vi sinh

vật chịu nhiệt có khả năng sinh bào tử và vô hoạt các enzyme có trong sữa, nhằm kéo dài thời gian bảo quản Làm nguội nhằm đưa sữa về nhiệt độ rót, tránh những biến

tính của sữa ở nhiệt độ cao

Tiến hành: Sữa được gia nhiệt sơ bộ lên đến 95oC trong thiết bị trao đổi nhiệt

dạng ống lồng ống, sau đó phối trộn sữa với hơi bằng thiết bị phối trộn hình trụ đáy côn Nhiệt độ hỗn hợp sau khi phối trộn khoảng 140 – 150oC Thời gian tiệt trùng chỉ vài giây Sau khi tiệt trùng sữa được làm nguội đến nhiệt độ 20 ÷ 25oC và đưa vào

thùng chờ rót để tiến hành quá trình rót [2]

Thiết bị: Ta chọn thiết bị tiệt trùng UHT loại Tetra Pak® Indirect UHT unit

DC chuyên dụng cho chế biến sữa Thiết bị này trao đổi nhiệt dạng ống lồng ống

3.2.2.5 Chiết rót

Mục đích: Định lượng thể tích sữa vào hộp theo đúng yêu cầu kỹ thuật của

từng chủng loại sữa hộp

Tiến hành: Máy rót và phòng đặt máy rót đều là môi trường vô trùng [6] Bao

bì giấy được tiệt trùng bằng H2O2 bằng cách phun H2O2 trênbề mặt bao bì Sau đó ta

sử dụng không khí nóng vô trùng 180oC để đuổi phần H2O2 dư [2]

Yêu cầu: Đây là công đoạn tạo ra sữa thành phẩm nên việc tránh lây nhiễm vi

sinh là cực kỳ quan trọng, vì vậy trong quá trình rót phải hết sức nghiêm ngặt việc lây nhiễm vi sinh Khi rót máy định lượng thể tích phải chuẩn, không bị trào sữa ra Các mối ghép của hộp chứa sữa phải tuyệt đối kín

Thiết bị: Sử dụng máy rót hộp loại Tetrapak A3 để rót sữa vào hộp

• Sau khi thanh trùng, ta làm nguội sữa nhằm đưa dịch sữa đến nhiệt độ lên men, đồng thời ức chế được vi sinh vật chịu nhiệt

Tiến hành:

• Dịch sữa trong thùng tạm chứa sau đồng hóa được bơm vào thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng Chế độ xử lý là 90950C trong 5 phút [2/trang224]

• Làm nguội bằng thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng đến nhiệt độ 40450C

Thiết bị: Chọn thiết bị gia nhiệt Tetra Pak® Plate Heat Exchanger [17]

3.2.3.2 Hoạt hóa giống

Mục đích: Ta hoạt hóa vi khuẩn giống trên môi trường sữa tươi

Tiến hành: ta dùng chủng Lactobacilus bulgaricus làm men giống hoạt hóa

Lượng men giống chiếm 1% so với lượng sữa đưa vào để hoạt hóa giống

Ta dùng sữa tươi đã thanh trùng làm môi trường hoạt hóa Nhiệt độ hoạt hóa được duy trì ở 430C Quá trình được xem là kết thúc khi độ chua canh trường đạt 85÷900D [2]

Men giống sau khi hoạt hóa cho vào thiết bị với tỉ lệ 7% so với lượng sữa lên

men [2] Tiến hành khuấy trộn trong một thời gian nhất định để phân tán đều tế bào

vi khuẩn trong môi trường sữa Lên men trong 2,5 - 3 giờ, ở nhiệt độ 42-430C [2] Trong quá trình lên men thường xuyên kiểm tra nhiệt độ và pH, quá trình lên men kết thúc khi pH của sản phẩm đạt 4,2 - 4,6 [2] Sauk hi kết thúc lên men, tiến hành khuấy trộn để phá vỡ cấu trúc gel của khối đông rồi làm lạnh yaourt về 18-20ºC, sau đó bơm vào thùng tạm chứa Tiếp theo yaourt sẽ được đem đi phối trộn [2]

3.2.3.4 Phối trộn

Mục đích:

• Bổ sung hương cam để tạo hương cho sản phẩm

• Bổ sung thêm đường RE vào tạo cho sản phẩm có độ ngọt thích hợp cho người tiêu dùng, tăng giá trị dinh dưỡng của sản phẩm

Tiến hành: Quá trình phối trộn được thực hiện bằng cách cho sữa sau khi lên

men vào thiết bị có cánh khuấy đã chứa sẵn đường, hương cam, chất ổn định với tỉ lệ nhất định Trong quá trình phối trộn, cánh khuấy được hoạt động liên tục nhằm phân tán các chất vào trong dịch sữa

• Giảm độ nhớt và tăng độ đồng nhất cho sản phẩm

Tiến hành: Sau khi phối trộn, sữa được đưa vào thiết bị đồng hóa, quá trình

đồng hóa được thực hiện ở áp suất 200 bar và nhiệt độ 65700C [2]

3.2.3.6 Tiệt trùng UHT và làm nguội

Mục đích: Tiệt trùng nhằm tiêu diệt hoàn toàn vi sinh vật chịu nhiệt và bào tử

của nó, kéo dài thời hạn sử dụng của sản phẩm, đảm bảo an toàn tuyệt đối về mặt vi

sinh cho sản phẩm

Tiến hành: Quá trình được thực hiện qua 4 công đoạn chính:

• Nâng nhiệt sơ bộ

bị gia nhiệt dạng ống để tiếp tục gia nhiệt lần hai lên 950C rồi nâng đến nhiệt độ tiệt trùng 1370C và giữ trong thời gian 3 giây Sữa được làm lạnh bằng cách trao đổi nhiệt với nước và yaourt lạnh đi vào, kết quả làm giảm nhiệt độ yaourt tiệt trùng xuống 20ºC [9] Cuối cùng yaourt được đưa đến bồn vô trùng để chờ rót

➢ Toàn bộ quá trình trên được điều khiển bằng chương trình đã lập trình sẵn

Toàn bộ các thao tác trên được thực hiện tự động bằng một chương trình đã được lập trình sẵn

Cấu tạo của lớp giấy bao bì sản phẩm gồm 7 lớp theo thứ tự như sau:

PE-giấy in mực-Lamination PE-nhôm-PE1-PE2

CHƯƠNG 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT

4.1 Số liệu ban đầu

Nguyên liệu: Sữa tươi có tổng chất khô 12,8% trong đó 3,3% là chất béo Yêu cầu sản phẩm:

+ Sữa tươi tiệt trùng:

Tổng chất khô 17%, năng suất 23000 tấn sản phẩm/năm

+ Sữa chua uống hương cam:

Tổng chất khô 16,5%, năng suất 19000 tấn sản phẩm/năm

4.2 Kế hoạch sản xuất nhà máy

❖ Biểu đồ nhập nguyên liệu:

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

Bảng 4.1 Biểu đồ nhập nguyên liệu của nhà máy

Ký hiệu x: Nhà máy có nhập nguyên liệu

❖ 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 23000 tấn sản phẩm/năm

• Dây chuyền sản xuất sữa chua uống hương cam năng suất 19000 tấn sản phẩm/năm

Công nhân trong phân xưởng được nghỉ các ngày chủ nhật và các dịp lễ lớn trong năm

+ Các tháng: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 làm việc 3 ca/ngày vì để đáp ứng nhu cầu vào

mùa nóng

+ Các tháng: 9, 10, 11, 12 làm việc 2 ca/ngày vì thị trường tiêu dùng trong thời

gian này giảm do khí hậu lạnh của mùa đông

+ Tháng 10 nghỉ vệ sinh và bảo dưỡng thiết bị, máy móc 7 ngày

Số ngày làm việc trong năm là: 366 – (52+ 12 + 7) = 295 (ngày)

Bảng 4.2 Biểu đồ sản xuất theo ca của nhà máy

Từ bảng trên ta có tổng số ca làm việc trong một năm là 789 ca

Tổng số ngày sản xuất là 295 ngày

Sữa chua uống

I x x x x x x x x x x x x

II x x x x x x x x x x x x III x x x x x x x x 0 0 0 0

4.3 Tính cân bằng vật chất

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

Số liệu ban đầu

+ Năng suất: 23000 tấn sản phẩm/năm

+ Sữa tươi nguyên liệu: tổng chất khô 12,8 % trong đó 3,3% chất béo

+ Sữa tiệt trùng có đường tổng chất khô 17%

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

151 , 29 789

23000 = (tấn/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

+ X là % hao hụt qua mỗi công đoạn, tính bằng % nguyên liệu đầu

+ S là lượng nguyên liệu còn lại sau mỗi công đoạn trên một đơn vị sản phẩm Theo yêu cầu của đề tài, với năng suất Go = 29,151 (tấn/ca)

Theo bảng tiêu hao các công đoạn, ta có:

4.3.1.1 Lượng sữa trước khi đi vào công đoạn hoàn thiện sản phẩm (đóng hộp, đóng thùng):

297 , 29 5 , 0 100

100 151 , 29

100 297 , 29

100

100 743 , 29

−



= 100 100

4.3.1.4 Lượng sữa trước khi đi vào công đoạn đồng hoá:

347 , 30 1

100

100 044 , 30

100

100 347 , 30

4.3.1.6 Lượng sữa trước khi đi vào phối trộn:

Lượng sữa trước khi đi vào công đoạn phối trộn:

Theo yêu cầu đề tài, sản phẩm sữa tiệt trùng có đường có tổng chất khô 17% Gọi: GĐ: Lượng đường RE cần dùng, (tấn/ca)

G5: Lượng sữa sau quá trình phối trộn (tấn/ca) C: Tổng khối lượng của sữa và dịch sữa trước khi phối trộn (tấn/ ca) Dựa vào sơ đồ hình phối trộn, ta có hệ phương trình cân bằng vật chất: 98,9%GĐ + 12,8% × G6 = 17%× C

GĐ + G6 = C Với 30 , 964

1 100

100 654

, 30 1 - 100

100 511 ,

4.3.2 Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất sữa chua uống hương cam

Số liệu ban đầu:

Sữa tươi có hàm lượng chất khô 12,8% trong đó 3,3% chất béo

Sữa chua uống hương cam có tổng chất khô 16,5%

Phối trộn (C) Đường RE 98,9%

GĐ

G5 (CK=17%)

G6 (CK=12.8%)

Năng suất: 19000 tấn sản phẩm/năm

Năng suất của dây chuyền sản xuất sữa chua uống hương cam trong một ca là:

810,23789

19000 = (tấn/ca) Chọn tiêu hao nguyên liệu qua từng công đoạn như sau:

Bảng 4.5 Bảng tiêu hao các công đoạn trong sản xuất sữa chua uống hương cam

Để tính cân bằng áp dụng công thức:

Trong đó: - T: là lượng nguyên liệu hay bán thành phẩm qua các công đoạn

(tấn/ca)

- 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 vị thành

phẩm (tấn/ca)

Theo yêu cầu của đề tài, với năng suất Ho = 23,810 (tấn/ca)

4.3.2.1 Lượng sữa trước khi rót hộp

051 , 24 1

100

100 810 , 23

,0100

100051,24

100 171 , 24

100539,24

−



= 100 100