Thiết kế nhà máy sản xuất sữa từ sữa bột gầy gồm 2 dây chuyền sản xuất sữa chua uống hương cam với năng suất 11600 lít sản phẩm ca và sữa cô đặc không đường với năng suất 13400 lít sản phẩm ca

Nội dung đồ án tốt nghiệp gồm có 9 chương Chương 1 Lập luận về kinh tế Tìm hiểu sự cần thiết xây dựng nhà máy và chọn địa điểm xây dựng nhà máy tìm hiểu về đặc điểm thiên nhiên đặc điểm về vùng nguyên liệu mạng lưới đường giao thông thị trường tiêu thụ hợp tác hóa cũng như là nhân công lao động trong nhà máy Chương 2 Tổng quan về nguyên liệu và sản phẩm Tìm hiểu về các đặc điểm tính chất của nguyên liệu và sản phẩm Chương 3 Chọn và thuyết minh quy trình công nghệ Đưa ra cơ sở lựa chọn quy trình công nghệ sơ đồ quy trình công nghệ và thuyết minh về quy trình Chương 4 Cân bằng vật chất Đưa ra kế hoạch sản xuất và tính cân bằng vật chất Chương 5 Tính và chọn thiết bị Chương 6 Tính cân bằng nhiệt – hơi – nước Tính lượng nhiệt lượng hơi lượng nước dùng trong sản xuất và sinh hoạt Chương 7 Tính tổ chức và xây dựng nhà máy Chương 8 Kiểm tra sản xuất và đánh giá chất lượng sản phẩm Chương 9 An toàn lao động và vệ sinh nhà máy

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA HÓA

THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT SỮA TỪ SỮA BỘT GẦY GỒM 2 DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT: SỮA CHUA UỐNG HƯƠNG CAM VỚI NĂNG SUẤT 11600 LÍT SẢN PHẨM/CA VÀ SỮA CÔ ĐẶC KHÔNG ĐƯỜNG VỚI

NĂNG SUẤT 13400 LÍT SẢN PHẨM/CA

Sinh viên thực hiện: Trần Thị Tuyết Phi

Số thẻ SV: 107150106 Lớp: 15H2A

Đà Nẵng – Năm 2019

Tên đề tài: “Thiết kế nhà máy sản xuất sữa từ sữa bột gầy gồm 2 dây chuyền sản xuất:

sữa chua uống hương cam với năng suất 11600 lít sản phẩm/ca và sữa cô đặc không đường với năng suất 13400 lít sản phẩm/ca”

Sinh viên thực hiện: Trần Thị Tuyết Phi

Nội dung đồ án tốt nghiệp gồm có 9 chương:

Chương 1: Lập luận về kinh tế: Tìm hiểu sự cần thiết xây dựng nhà máy và chọn địa điểm xây dựng nhà máy, tìm hiểu về đặc điểm thiên nhiên, đặc điểm về vùng nguyên liệu, mạng lưới đường giao thông, thị trường tiêu thụ, hợp tác hóa cũng như là nhân công lao động trong nhà máy

Chương 2: Tổng quan về nguyên liệu và sản phẩm: Tìm hiểu về các đặc điểm, tính chất của nguyên liệu và sản phẩm

Chương 3: Chọn và thuyết minh quy trình công nghệ: Đưa ra cơ sở lựa chọn quy trình công nghệ, sơ đồ quy trình công nghệ và thuyết minh về quy trình

Chương 4: Cân bằng vật chất: Đưa ra kế hoạch sản xuất và tính cân bằng vật chất Chương 5: Tính và chọn thiết bị

Chương 6: Tính cân bằng nhiệt – hơi – nước: Tính lượng nhiệt, lượng hơi, lượng nước dùng trong sản xuất và sinh hoạt

Chương 7: Tính tổ chức và xây dựng nhà máy

Chương 8: Kiểm tra sản xuất và đánh giá chất lượng sản phẩm

Chương 9: An toàn lao động và vệ sinh nhà máy

NHIỆM VỤ ÐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

1 Tên đề tài đồ án:

Thiết kế nhà máy sản xuất sữa từ sữa bột gầy gồm 2 dây chuyền sản xuất:

- Sữa chua uống hương cam với năng suất 11600 lít sản phẩm/ca

- Sữa cô đặc không đường với năng suất 13400 lít sản phẩm/ca

2 Ðề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện

3 Các số liệu và dữ liệu ban dầu:

- Nguyên liệu sữa bột gầy có hàm lượng chất khô 98%, hàm lượng chất béo 0,5%

- Sản phẩm sữa chua uống hương cam có hàm lượng chất khô 17%, hàm lượng chất béo 3% và hàm lượng đường 5%

- Sản phẩm sữa cô đặc không đường có hàm lượng chất khô 35% và hàm lượng chất béo 8%

4 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:

Mở đầu

Chương 1: Lập luận kinh tế - kỹ thuật

Chương 2: Tổng quan về nguyên liệu và sản phẩm

Chương 3: Chọn và thuyết minh quy trình

Chương 4: Tính cân bằng vật chất

Chương 5: Tính và chọn thiết bị

Chương 6: Tính cân bằng nhiệt – hơi – nước

Chương 7: Tính tổ chức và xây dựng nhà máy

Chương 8: Kiểm tra sản xuất - Đánh giá chất lượng thành phẩm

Chương 9: An toàn lao động - Vệ sinh nhà máy

Kết luận

Tài liệu tham khảo

5 Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thuớc bản vẽ ):

Bản vẽ số 4: Sơ đồ bố trí đường ống hơi - nước (A0)

6 Họ tên nguời huớng dẫn: TS Mạc Thị Hà Thanh

7 Ngày giao nhiệm vụ đồ án:

8 Ngày hoàn thành đồ án:

Đà nẵng, ngày… tháng … năm 2019

Lời đầu tiên em xin chân thành cám ơn toàn thể các thầy cô trong Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng nói chung và các thầy cô giáo trong Khoa Hóa nói riêng đã dạy dỗ

và truyền đạt cho em rất nhiều kiến thức bổ ích và những bài học kinh nghiệm quý báu, các thầy cô đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo điều kiện cho em được hoàn thành khóa học tại trường

Đặc biệt, em xin gửi lời cám ơn chân thành nhất đến cô Mạc Thị Hà Thanh đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình Những điều cô chỉ dạy giúp em có thêm nhiều kiến thức lý thuyết chuyên sâu cũng như kiến thức thực tế trong việc thiết kế, vận hành sản xuất nhà máy sữa

Tiếp đó em cũng gửi lời cám ơn đến các bạn trong nhóm đồ án tốt nghiệp do cô Mạc Thị Hà Thanh hướng dẫn đã giúp em kiểm tra những lỗi sai và chia sẻ kiến thức trong quá trình thực hiện

Do vẫn còn nhiều hạn chế về kiến thức chuyên môn cũng như kinh nghiệm thực tế nên đồ án của em không tránh khỏi những thiếu sót nên mong thầy cô có thể đóng góp

ý kiến để bài đồ án của em được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cám ơn Chúc cô cùng các thầy cô giáo trong Khoa Hóa dồi dào sức khỏe và thành công trong sự nghiệp

Đà Nẵng, ngày tháng năm 2019

Sinh viên

Trần Thị Tuyết Phi

Tôi xin cam đoan các 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 một học vị nào Các thông tin về thiết bị đều được trích dẫn chính xác từ các tài liệu đã được nêu trong mục tài liệu tham khảo với chú thích cụ thể

Bố cục trình bày bài thuyết minh, bản vẽ và các giấy tờ quy định cũng được thực hiện theo đúng quy định của nhà trường

Đà nẵng, ngày tháng năm 2019 Sinh viên thực hiện

Trần Thị Tuyết Phi

Tóm tắt

Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp

Lời cám ơn i

Lời cam đoan ii

Mục lục iii

Danh sách các hình vẽ và các bảng viii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KĨ THUẬT 2

1.1 Vị trí 2

1.2 Khí hậu 3

1.3 Hệ thống giao thông nội bộ 3

1.4 Nguồ n cung cấp nguyên liệu 3

1.5 Nguồ n cung cấp điện 3

1.6 Cấp thoát nước 4

1.7 Nguồ n nhân công 4

1.8 Hệ thống thông tin liên lạc và dịch vụ 4

1.9 Thị trường tiêu thụ 4

1.10 Sự hợp hóa .4

1.11 Kết luận 4

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM 6

2.1 Tổng quan về nguyên liệu 6

2.1.1 Nguyên liệu chính 6

2.1.2 Nguyên liệu phụ 14

2.2 Tổng quan về sản phẩm 20

2.2.1 Sữa chua uống hương cam 20

2.2.2 Sữa đặc không đường 23

2.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ sản phẩm sữa chua uống hương cam và sữa đặc không đường trong và ngoài nước 24

2.3.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ ở Việt Nam 24

2.3.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ trên thế giới 25

CHƯƠNG 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 27

3.1 Chọn phương án thiết kế 27

3.2 Quy trình công nghệ 27

3.3.1 Thuyết minh công đoạn chung cho cho hai dây chuyền sản xuất 30

3.3.2 Thuyết minh các công đoạn của quy trình sản xuất sữa chua uống hương cam 33 3.3.3 Thuyết minh các công đoạn của quy trình sản xuất sữa đặc không đường 36

CHƯƠNG 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 39

4.1 Kế hoạch sản xuất của nhà máy 39

4.1.1 Năng suất của nhà máy 39

4.1.2 Phân tích kế hoạch sản xuất 39

4.2 Tính cân bằng vật chất 41

4.2.1 Các công đoạn của quy trình sản xuất sữa chua uống hương cam 41

4.2.2 Các công đoạn của quy trình sản xuất sữa cô đặc không đường 45

4.2.3 Các công đoạn chung của cả hai quy trình 48

4.3 Tính tỉ trọng của sữa qua các công đoạn 51

4.3.1 Tỉ trọng sữa ở các công đoạn của sữa chua uống hương cam 51

4.3.2 Tỉ trọng sữa ở các công đoạn của sữa cô đặc không đường 51

4.3.3 Tỉ trọng sữa trong dây chuyền chung 52

4.4 Tính toán bao bì 52

4.4.1 Sữa chua uống hương cam 52

4.4.2 Sữa cô đặc không đường 52

4.5 Bảng tổng kết 53

CHƯƠNG 5: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 55

5.1 Các thiết bị dùng trong quy trình sản xuất sữa chua uống hương cam và sữa đặc không đường 55

5.2 Tính và chọn toán thiết bị 56

5.3 Tính và chọn thiết bị trong dây chuyền chung 56

5.3.1 Silo chứa sữa nguyên liệu 56

5.3.2 Máy dò kim loại 58

5.2.3 Phễu định lượng sữa bột gầy 58

5.3.4 Thiết bị gia nhiệt nước phối trộn 59

5.3.5 Thiết bị phối trộn chân không 59

5.3.6 Bồn phối trộn tuần hoàn 60

5.3.7 Thiết bị lọc 60

5.3.8 Thiết bị gia nhiệt sữa và thanh trùng, làm nguội 61

5.3.9 Thiết bị bài khí chân không 61

5.3.10 Thiết bị đồng hóa 62

5.3.11 Thiết bị thanh trùng và làm nguội 62

5.4.1 Bể hoạt hóa 63

5.4.2 Bồn lên men 64

5.4.3 Bể phối trộn sữa chua 64

5.4.4 Thiết bị nghiền đường 65

5.4.5 Thiết bị đồng hóa sữa chua 65

5.4.6 Thiết bị tiệt trùng và làm nguội UHT dạng ống lồng ống 66

5.4.7 Bồn chờ rót sữa chua 66

5.4.8 Thiết bị rót và ghép mí vô trùng sữa chua uống 67

5.4.9 Máy đóng thùng carton sữa chua uống 68

5.5 Tính và chọn thiết bị cho dây chuyền sản xuất sữa cô đặc không đường 68

5.5.1 Thiết bị cô đặc chân không nhiều nồi 68

5.5.2 Thiết bị đồng hóa sữa cô đặc 69

5.5.3 Bể phối trộn 69

5.5.4 Thiết bị tiệt trùng và làm nguội UHT dạng ống lồng ống 70

5.5.5 Bồn chờ rót sữa đặc 71

5.5.6 Thiết bị rót và ghép mí vô trùng sữa đặc 71

5.5.7 Máy đóng thùng carton sữa cô đặc 72

5.6 Các thiết bị phụ 72

5.6.1 Silo chứa đường 72

5.6.2 Gàu tải vận chuyển đường saccharose 73

5.6.3 Cách tính thùng chứa 73

5.6.4 Thùng chứa sữa sau phối trộn tuần hoàn 74

5.6.5 Thùng chứa AMF sau đun nóng 75

5.6.6 Thùng chứa sữa sau thanh trùng làm nguội cho sữa chua uống 75

5.6.7 Thùng chứa sữa sau thanh trùng làm nguội cho sữa cô đặc không đường 75

5.7 Chọn bơm 76

5.7.1 Bơm ly tâm vận chuyển sữa 76

5.7.2 Bơm thể tích vận chuyển các chất độ nhớt cao 76

5.8 Chọn băng tải 76

5.8.1 Băng tải vận chuyển hộp sữa chua uống 180 ml từ thiết bị rót và ghép mí vô trùng đến thiết bị đóng thùng carton 76

5.8.2 Băng tải vận chuyển thùng carton sữa chua uống từ thiết bị đóng thùng đến kho thành phẩm 77

5.8.3 Băng tải vận chuyển hộp sữa cô đặc không đường 980 ml từ thiết bị rót và ghép mí vô trùng đến thiết bị đóng thùng carton 77

thành phẩm 78

5.9 Tổng kết các thiết bị sử dụng 79

CHƯƠNG 6: TÍNH CÂN BẰNG HƠI – NHIỆT – NƯỚC 81

6.1 Tính hơi 81

6.1.1 Cân bằng nhiệt 82

6.1.2 Thiết bị chứa sau phối trộn tuần hoàn 82

6.1.3 Gia nhiệt, thanh trùng và làm nguội 82

6.1.4 Bồn hoạt hóa giống 82

6.1.5 Bồn lên men 82

6.1.6 Bồn phối trộn sữa chua 82

6.1.7 Thiết bị tiệt trùng UHT cho sữa chua 82

6.1.8 Thiết bị cô đặc 82

6.1.9 Thiết bị tiệt trùng UHT cho sữa cô đặc 83

6.2.Tính nước 84

6.2.1 Cấp nước 84

6.2.2 Thoát nước 88

6.3 Tính nhiên liệu 88

CHƯƠNG 7: TÍNH TỔ CHỨC VÀ XÂY DỰNG 89

7.1 Sơ đồ tổ chức nhà máy 89

7.2 Chế đồ làm việc 89

7.3 Tính nhân sự 89

7.3.1 Bộ phận lao động gián tiếp 89

7.3.2 Bộ phận lao động trực tiếp 90

7.4.3 Tính khu đất xây dựng nhà máy 106

CHƯƠNG 8: KIỂM TRA SẢN XUẤT VÀ ĐÁNH GIÁ SẢN PHẨM 107

8.1 Mục đích 107

8.2 Kiểm tra nguyên liệu đầu vào 108

8.3 Kiểm tra các công đoạn trong quá trình sản xuất 109

8.4 Kiểm tra thành phẩm 111

CHƯƠNG 9: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH XÍ NGHIỆP 112

9.1 An toàn lao động 112

9.1.1 Những nguyên gây tai nạn trong nhà máy 112

9.1.2 Những biện pháp hạn chế tai nạn lao động 112

9.1.3 Những yêu cầu cụ thể về an toàn lao động 113

9.2 Vệ sinh xí nghiệp 114

9.2.2 Vệ sinh máy móc, thiết bị 114

9.2.3 Vệ sinh xí nghiệp 114

9.2.4 Xử lý nước thải 115

KẾT LUẬN 116

TÀI LIỆU THAM KHẢO 117

DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ

Hình 1 1 Sơ đồ khu công nghiệp Phú Hà 3

Hình 2 1 Sữa bột gầy 6

Hình 2 2 Cấu trúc mixen của casein 7

Hình 2 3 Chất béo (AMF ) 13

Hình 2 4 Đường RE 14

Hình 2 5 Cấu tạo vi khuẩn Streptococcus thermophilus 17

Hình 2 6 Cấu tạo vi khuẩn Lactobacillus bulgaricus 17

Hình 2 7 Bột hương cam 18

Hình 2 8 Lecithin (E322) 18

Hình 2 9 Disodium phosphate (E339ii) 19

Hình 2 10 Sản phẩm sữa chua uống hương cam 20

Hình 2 11 Sản phẩm sữa đặc không đường 23

Hình 2 12 Cơ cấu sản phẩm chủ yếu 25

Hình 2 13 Công suất sản xuất theo vùng 25

Hình 2 14 Sự thay đổi sản lượng sữa theo vùng qua các năm 26

Hình 3 1 Sơ đồ quy trình công nghệ 29

Hình 3 2 Sơ đồ hệ thống phối trộn tuần hoàn 31

Hình 4 1 Sơ đồ phối trộn sữa chua uống 43

Hình 4 2 Sơ đồ công đoạn lên men 44

Hình 4 3 Sơ đồ công đoạn bổ sung phụ gia 47

Hình 4 4 Sơ đồ công đoạn phối trộn tuần hoàn 50

Hình 5 1 Silo chứa nguyên liệu 56

Hình 5 2 Máy dò kim loại 58

Hình 5 3 Phễu định lượng 58

Hình 5 4 Thiết bị trao đổ nhiệt dạng bản mỏng 59

Hình 5 5 Thiết bị phối trộn chân không 59

Hình 5 6 Bồn phối trộn 60

Hình 5 7 Thiết bị lọc sữa Jumbo 60

Hình 5 8 Thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng 61

Hình 5 9 Thiết bị bài khí chân không 62

Hình 5 10 Thiết bị đồng hóa 62

Hình 5 11 Thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng 62

Hình 5 13 Bồn lên men 64

Hình 5 14 Bể phối trộn 64

Hình 5 15 Thiết bị nghiền búa 65

Hình 5 16 Thiết bị đồng hóa 65

Hình 5 17 Thiết bị tiệt trùng và làm nguội UHT dạng ống lồng ống 66

Hình 5 18 Bồn chờ rót vô trùng 66

Hình 5 19 Thiết bị rót và ghép mí vô trùng 67

Hình 5 20 Máy đóng thùng carton 68

Hình 5 21 Thiết bị cô đặc 2 nồi 68

Hình 5 22 Thiết bị đồng hóa 69

Hình 5 23 Bồn phối trộn 69

Hình 5 24 Thiết bị tiệt trùng và làm nguội UHT dạng ống lồng ống 70

Hình 5 25 Bồn chờ rót vô trùng 71

Hình 5 26 Thiết bị rót và ghép mí vô trùng 71

Hình 5 27 Máy đóng thùng 72

Hình 5 28 Thùng chứa 74

Hình 5 29 Bơm ly tâm 76

Hình 5 30 Bơm thể tích 76

Hình 5 31 Băng tải xích nhựa 76

Hình 5 32 Băng tải vận chuyển thùng 77

Hình 5 33 Băng tải xích nhựa 77

Hình 5 34 Băng tải vận chuyển thùng 78

Hình 6 1 Nồi hơi điện 84

Hình 7 1 Sơ đồ tổ chức nhà máy 89

Hình 7 2 Sơ đồ bố trí kho chứa nguyên liệu 94

Hình 7 3 Sơ đồ bố trí kho thành phẩm 97

Hình 7 4 Thiết bị trao đổi nhiệt 100

Hình 7 5 Các công đoạn trong hệ thống xử lý nước RO 101

Hình 7 6 Sơ đồ bố trí khu hành chính 102

DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 2 1 Các axit amin chủ yếu có trong sữa tính theo % 7

Bảng 2 2 Độ hòa tan của lactoza (g/100g nước) 8

Bảng 2 3 Thành phần các vitamin trong sữa 9

Bảng 2 5 Chỉ tiêu cảm quan của sữa bột gầy [TCVN 7404:2004] 11

Bảng 2 6 Chỉ tiêu hóa lý của sữa bột gầy [TCVN 7404:2004] 11

Bảng 2 7 Các chỉ tiêu vi sinh của sữa bột gầy [TCVN 7404:2004] 11

Bảng 2 8 Hàm lượng các kim loại nặng cho phép của sữa bột gầy [TCVN 7404:2004] 11

Bảng 2 9 Chỉ tiêu chất lượng nước sản xuất [1329/2002/QĐ-BYT] 12

Bảng 2 10 Chỉ tiêu chất lượng AMF theo TCVN 8434:2010 13

Bảng 2 11 Chỉ tiêu về kim loại nặng AMF theo TCVN 8434:2010 14

Bảng 2 12 Độ hòa tan của sachharoza tinh khiết 14

Bảng 2 13 TCVN 6958:2001 đối với đường RE 15

Bảng 2 14 Tiêu chuẩn chất ổn định, phụ gia [TCVN 6471-98] 16

Bảng 2 15 Chỉ tiêu cảm quan của Lecithin 19

Bảng 2 16 Chỉ tiêu chất lượng của Lecithin 19

Bảng 2 17 Đặc điểm, tính chất của disodium phosphate 20

Bảng 2 18 Chỉ tiêu cảm quan của sữa chua [TCVN 7030:2002] 21

Bảng 2 19 Chỉ tiêu hóa lý của sữa chua [TCVN 7030:2002] 21

Bảng 2 20 Chỉ tiêu vi sinh của sữa chua [TCVN 7030:2002] 22

Bảng 2 21 Hàm lượng kim loại nặng cho phép của sữa chua [TCVN 7030:2002] 22

Bảng 2 22 Chỉ tiêu cảm quan 24

Bảng 2 23 Chỉ tiêu hóa lý 24

Bảng 2 24 Chỉ tiêu vi sinh 24

Bảng 4 1 Bảng nhập nguyên liệu từ New Zealand 39

Bảng 4 2 Bảng kế hoạch sản xuất của nhà máy 40

Bảng 4 3 Bảng hao hụt qua các công đoạn ở quy trình sản xuất sữa chua 41

Bảng 4 4 Bảng hao hụt khối lượng qua các công đoạn sản xuất sữa cô đặc không đường 46

Bảng 4 5 Bảng hao hụt khối lượng qua các công đoạn chung của hai quy trình 48 Bảng 4 6 Tổng kết nguyên liệu chính phụ 53

Bảng 4 7 Bảng tổng kết các loại bao bì 54

Bảng 4 8 Bảng tổng kết cân bằng vật chất 54

Bảng 5 1 Các thiết bị dùng trong quy trình sản xuất 55

Bảng 5 2 Bảng tổng kết các thiết bị sử dụng 79

Bảng 6 1 Các thiết bị sử dụng hơi 81

Bảng 6 2 Bảng tổng kết chi phí hơi sử dụng của thiết bị 83

Bảng 7 2 Số nhân lực bộ phận lao động trực tiếp 90

Bảng 7 3 Tổng kết các công trình xây dựng toàn nhà máy 105

Bảng 8 1 Kiểm tra nguyên liệu đầu vào 108

Bảng 8 2 Kiểm tra các công đoạn sản xuất 109

Bảng 8 3 Kiểm tra thành phẩm 111

MỞ ĐẦU

Các ngành công ngiệp chế biến nói chung và các ngành chế biến sữa nói riêng đã

và đang phát triển Dự báo trong những năm tới đây ngành sữa Việt Nam sẽ tiếp tục tăng

trưởng khoảng 9 – 10% và đạt mức 27 -28 lít sữa/người/năm vào năm 2020

Tiêu thụ sữa sẽ tiếp tục tăng trong vài năm tới do thu nhập của người dân tăng và

sự phát triển của các chuỗi bán hàng hiện đại Nhu cầu đối với các sản phẩm sữa có giá trị cao cũng được dự báo sẽ tăng mạnh do dân số trẻ và số lượng người thuộc tầng lớp trung lưu ở các đô thị tăng Những đối tượng khách hàng này thường có nhu cầu trải nghiệm những sản phẩm mới, đặc biệt là các sản phẩm hữu cơ, xu hướng sử dụng sản phẩm sữa hạt Nhu cầu tiêu thụ bơ và phô mai sẽ tăng với tốc độ nhanh chóng Sữa đặc

và sữa chua uống cũng là những mặt hàng sữa được cho là sẽ có lượng tiêu thụ cao Hàng năm, Việt Nam vẫn nhập gần một tỷ USD các sản phẩm sữa chủ yếu từ New Zealand do nguồn cung cấp trong nước vẫn còn thiếu hụt Từ những nhu cầu của người

sử dụng cũng như của nên kinh tế nước nhà thì việc xây dựng thêm nhà máy chế biến sữa là điều cần thiết [1]

Sữa là nguồn nguyên liệu có chứa đầy đủ các chất dinh dưỡng cần thiết đáp ứng cho nhu cầu của cơ thể con người về Canxi, Magie, Selen, Riboflavin, vitamin B12 và vitamin B5 Góp phần cung cấp năng lượng và giúp cơ thể khỏe mạnh và tham gia vào cấu trúc tế bào là tác nhân cho một số phản ứng sinh học diễn ra trong cơ thể

Sữa đặc và sữa chua uống là những mặt hàng đang có lượng tiêu thụ cao Sữa đặc

là loại sữa đã được tách bớt nước khoảng 60% tùy theo loại có đường hay không có đường mà bổ sung thêm đường, nhưng thường các loại sữa đặc đều chứa nhiều chất dinh dưỡng và lượng calo cũng nhiều hơn sữa tươi Bên cạnh đó sữa chua uống cũng là một trong những sản phẩm phổ biến hiện nay Nhờ quá trình lên men lactic mà sữa chua uống có một vị chua rất đặc trưng và có lợi cho quá trình tiêu hóa của cơ thể con người

Từ những lợi ích nêu trên cũng như để đáp ứng nhu cầu cho người tiêu dùng và làm cho nền kinh tế Việt Nam phát triển thì việc xây dựng thêm nhà máy chế biến sữa

là điều cần thiết và cần được thực hiện

Chính những yếu tố trên tôi đã chọn đề tài làm đồ án tốt nghiệp là: “ Thiết kế nhà máy sản xuất sữa từ nguyên liệu sữa bột gầy gồm hai dây chuyền sản xuất:

Sữa chua uống hương cam, năng suất 11600 lít sản phẩm/ ca

Sữa đặc không đường, năng suất 13400 lít sản phẩm/ ca

CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KĨ THUẬT

Để xây dựng một nhà máy thì điều trước hết là tìm hiểu những vấn đề liên quan đến công trình Những vấn đề này phải mang tính thuyết phục và quyết định sự sống còn của nhà máy nên cần phải đảm bảo những yêu cầu sau [2][3]:

- Vị trí nhà máy gần vùng nguyên liệu và tiêu thụ

- Cung cấp điện năng dễ dàng

- Cấp thoát nước thuận lợi

- Giao thông vận chuyển thuận lợi

- Có khả năng cung cấp nguồn nhân lực cho nhà máy

- Thuận lợi cho việc liên hiệp hóa

1.1 Vị trí

Khu công nghiệp Phú Hà nằm tại tỉnh Phú Thọ với diện tích 350 ha Đây là khu công nghiệp đầu tiên tại thị xã Phú Thọ, nơi có nguồn lao động dồi dào, chi phí nhân công thấp Khu công nghiệp nằm sát 2 tuyến đường huyết mạch đường Hồ Chí Minh và đường cao tốc Hà Nội – Lào Cai nên giúp rút ngắn thời gian di chuyển và giao thương cho các nhà đầu tư từ Khu công nghiệp đến trung tâm Hà Nội và các Khu công nghiệp lân cận

Lợi thế của Khu công nghiệp:

- Giá thấp nhất khu vực

- Vị trí địa lý – kinh tế thuận lợi

- Có sẵn mặt bằng, có thể xây nhà máy ngay

- Hạ tầng kỹ thuật, dịch vụ và xã hội đầy đủ, đồng bộ

Đường bộ: một số tuyến đường lớn chạy qua tỉnh: Quốc lộ 2, Quốc lộ 70, Quốc lộ 32A, 32B Bên cạnh đó khu công nghiệp còn cách sân bay Quốc tế Nội Bài 66 km, cách Thủ đô Hà Nội 80 km

Đường biển: khá thuận lợi về giao thông đường thủy, với ba con sông lớn là sông Hồng, sông Lô, sông Đà chảy qua và có 3 cảng sông lớn như: cảng Đầu mối Việt Trì, Cảng Yến Mao, Cảng Bãi Bằng

Sơ đồ khu công nghiệp Phú Hà được thể hiện ở hình 1.1

Hình 1 1 Sơ đồ khu công nghiệp Phú Hà [4]

- Số giờ nắng trung bình trong năm từ 1300 – 1550h

- Lượng bốc hơi năm từ 900 – 1100 mm/năm

- Lượng mưa trung bình trong năm khoảng 1600 – 1800 mm

- Mưa từ tháng 4 đến tháng 10 hàng năm, chiếm khoảng 80% lượng mưa hàng năm

1.3 Hệ thống giao thông nội bộ

Nhà máy cần vận chuyển thường xuyên các khối lượng lớn về: nguyên vật liệu, bao

bì, nhiên liệu, để đảm bảo hoạt động của nhà máy được hoạt động liên tục Ngoài ra còn vận chuyển sản phẩm đến nơi tiêu thụ, vận chuyển phế liệu trong quá trình sản xuất Giao thông của nhà máy khá thuận lợi Khu công nghiệp Phú Hà nằm giữa hai trục đường chính, đường Hồ Chí Minh và cao tốc Hà Nội – Lào Cai, giúp giảm tối đa thời gian di chuyển và các hoạt động đầu tư giữa khu công nghiệp Phú Hà tới Hà Nội và các Khu công nghiệp xung quanh Bên cạnh đó hệ thống giao thông đường thủy cũng khá thuận lợi với ba con sông lớn và có ba cảng sông lớn

1.4 Nguồn cung cấp nguyên liệu

Nguyên liệu ở nhà máy sử dụng là sữa bột gầy được nhập từ New Zealand

1.5 Nguồn cung cấp điện

Khu công nghiệp Phú Hà được cấp điện từ lưới điện quốc gia qua trạm biến áp 110/220 KV với công suất 63 MVA Nhà máy sử dụng mạng lưới điện cùng với mạng 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

Trong nhà máy, hơi được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau như đun nóng, thanh trùng, tiệt trùng, phục vụ máy rót, vệ sinh khử trùng máy móc thiết bị Hơi nước phải là hơi bão hòa và được cung cấp bởi lò hơi hoặc hợp tác hóa với các nhà máy khác

để mua hơi phục vụ cho sản xuất

Hệ thống xử lý nước thải và chất thải: trạm xử lý nước thải có công suất 7500

m3/ngày đêm ( lượng nước thải được tính bằng 80% lượng nước cấp) Đường kính cống thoát nước thải D300 – D900mm

1.7 Nguồn nhân công

Phú Thọ có lượng lao động dồi dào, chi phí nhân công thấp, trên 840 000 người, chủ yếu là lao động trẻ Tỷ lệ lao động qua đào tạo và truyền nghề đạt 58%, trong đó tỷ lệ có bằng cấp, chứng chỉ đạt 26,5% ( Theo số liệu kinh tế - xã hội 6 tháng đầu năm 2017)

1.8 Hệ thống thông tin liên lạc và dịch vụ

Khu công nghiệp thiết lập mạng lưới viễn thông hiện đại đạt tiêu chuẩn quốc tế đáp ứng đầy đủ và nhanh chóng mọi nhu cầu về dịch vụ thông tin liên lạc trong và ngoài nước Khu công nghiệp Phú Hà có đầy đủ các dịch vụ về hải quan, ngân hàng, bưu điện, phục vụ nhu cầu của doanh nghiệp và công nhân làm việc tại nhà máy

thuận lượi hơn Bên cạnh đó ở đây gần với các thành phố lớn như Hà Nội một trong những thị trường tiêu thụ lớn và hợp tác hóa tốt Từ những điều kiện rất thuận lợi nêu trên thì việc xây dựng một nhà máy chế biến sữa ở khu vực khu công nghiệp Phú Hà là hợp lý Bên cạnh việc tận dụng các ưu điểm về giao thông vận tải, nguồn nhân lực một cách triệt để thì càng làm cho tỉnh Phú Thọ phát triển hơn và làm cho nền kinh tế ở khu vực cũng như đất nước phát triển

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM

2.1 Tổng quan về nguyên liệu

2.1.1 Nguyên liệu chính

2.1.1.1 Sữa bột gầy

❖ Khái niệm: Sữa bột gầy (skimmed milk-sữa tách bơ): là sản phẩm được sản xuất

từ sữa tươi bằng phương pháp sấy để tách gần như hoàn toàn nước (độ ẩm 1,5%), có

hàm lượng chất béo không quá 1,5% khối lượng [6]

❖ Mục đích sử dụng của sữa bột gầy:

- Là nguyên liệu chính để sản xuất

- Giảm giá thành sản phẩm

- Chủ động trong sản xuất

- Thời hạn bảo quản lâu có thể lên đến 2 năm (so với sữa bột nguyên kem có thời hạn sử dụng trung bình chỉ 6 tháng )

- Dễ điều chỉnh hàm lượng chất khô và chất béo trong sữa

❖ Nơi sản xuất, giá cả:

- Nơi sản xuất: New Zealand

- Giá cả: 82 000vnđ/kg

Hình ảnh của sữa bột gầy nguyên liệu được sản xuất từ New Zealand được thể hiện

ở hình 2.1

Hình 2 1 Hình ảnh sữa bột gầy sản xuất từ New Zealand [7]

❖ Thành phần hóa học của sữa bột gầy [8][9]:

- Nước: lượng nước tối đa chiếm khoảng 5% khối lượng sữa bột gầy

- Chất khô: chất khô của sữa bột gầy bao gồm các thành phần còn lại của sữa trừ nước, trong đó gồm có như: protein, đường sữa, muối khoáng, vitamin, axit amin, enzym,

- Protein của sữa: Nhóm hợp chất quan trọng nhất của sữa gầy là protein, chiếm hơn 34% Các protein trong sữa là protein hoàn thiện, có đến 19 loại axit amin khác nhau

với đầy đủ các loại axit amin không thay thế như: treonione, lysine, valine, leucine, methyonine, phenylalanine, triptophan

Thành phần của các loại axit amin được thể hiện ở bảng 2.1

Bảng 2 1 Các axit amin chủ yếu có trong sữa tính theo % chất khô

Tryptophan Phenylamine Lysine Methionine Treonine Arginine Acidaspartic Tyrosine

1,7 5,0 8,2 2,8 4,9 4,1 7,1 6,3

+ Các loại protein chủ yếu: casein chiếm khoảng 78 – 85%, lactoglobulin chiếm khoảng 7 – 12%, lactalbumin chiếm khoảng 2 – 5%, proteo – pepton chiếm khoảng 2 – 6%, imunoglobulin chiếm khoảng 1,9 – 3,3%

+ Casein chiếm phần lớn trong sữa, casein ở dạng canxi caseinat và kết hợp với canxi phosphat tạo thành phức hợp canxi phosphat caseinat (các micelle) Mỗi micelle chứa khoảng 65% nước, phần còn lại là các loại casein và khoáng (gồm canxi, magie, phosphate và citrate)

Cấu trúc micelle của casein được thể hiện ở hình 2.2

Hình 2 2 Cấu trúc micelle của casein [10]

+ Lactalbumin: có thành phần axit amin tương tự casein Điểm đẳng điện ở pH 5,1 Không bị đông tụ bởi men sữa

+ Lactoglobulin: có điểm đẳng điện ở pH 5,3 Khi đun sữa trên 600 C hàng loạt các phản ứng xảy ra

Độ tan của lactoza được thể hiện ở bảng 2.2

Bảng 2 2 Độ hòa tan của lactoza (g/100g nước) [10]

+ Khi thay đổi nhiệt độ, có sự chuyển đổi từ dạng α sang β và ngược lại

+ Trong quá trình cô đặc sữa, lactoza chuyển sang trạng thái bão hòa và sau đó nhờ làm lạnh, lactoza chuyển sang quá bão hòa và kết tinh

+ Ở nhiệt độ nhỏ hơn 100oC thì không làm thay đổi đường lactose Nhưng khi lớn hơn 100oC thì đường lactose rất nhạy với nhiệt độ sẽ xảy ra sự biến đổi do sự xuất hiện các melanoit tạo thành khi các acid amin tác dụng với lactose Trên 150oC người ta nhận thấy được màu vàng và ở 170oC thì có màu nâu đậm hình thành bởi quá trình caramen hoá + Đường lactose có thể lên men được dưới tác dụng của vi sinh vật và có thể tạo thành các sản phẩm khác nhau có lợi Một trong những biến đổi thường gặp và quan trọng nhất là sự tạo thành acid lactic dưới tác dụng của vi khuẩn lactic, đây chính là cơ

sở của quá trình sản xuất các sản phẩm sữa lên men:

C12H22O11.H2O → 4CH3-CHOH-COOH

- Các muối: 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 + Trong các muối thì muối canxi có ý nghĩa lớn đối với người sử dụng, đặc biệt là trẻ em Hai nguyên tố canxi và phospho trong sữa có tỷ lệ rất hài hòa Ca/P = 1/1,31 và

ở dạng cơ thể dễ hấp thụ

+ Muối canxi có ý nghĩa quan trọng trong chế biến sản phẩm sữa Khi sữa có hàm lượng canxi thấp, sữa đó sẽ không bị đông tụ hoặc bị đông tụ rất chậm và ngược lại

+ Các cặn muối không tan của sữa cùng với các protein (chủ yếu albumin và globulin) bị kết tủa trên bề mặt đun nóng của thiết bị, tạo thành “đá sữa”, làm giảm khả năng truyền nhiệt, gây khó khăn cho việc rửa thiết bị

- Các vitamin: mặc dù trong sữa có nhiều vitamin gồm cả hai loại hòa tan trong nước (vitamin nhóm B, C ) và vitamin hòa tan trong chất béo (A, D, E ) nhưng hàm lượng tương đối thấp, đặc biệt là vitamin D

Bảng thành phần các vitamin trong sữa được thể hiện ở bảng 2.3

Bảng 2 3 Thành phần các vitamin trong sữa [10]

+ Nhiệt độ cao hơn 1000C làm phá hủy một phần hoặc hầu hết các loại vitamin + Để thành phần các vitamin cân đối và hoàn hảo hơn, người ta đã bổ sung thêm một số loại vitamin cần thiết trong quá trình chế biến các sản phẩm sữa

- Chất khoáng: người ta quy ước chất khoáng trong sữa là hàm lượng tro

Thành phần các nguyên tố khoáng được thể hiện ở bảng 2.4

Bảng 2 4 Thành phần các nguyên tố khoáng trong sữa [10]

- Các enzym:

+ Lactoperoxydase: do tuyến vú tiết ra và luôn có trong sữa động vật Là enzyme

xúc tác phản ứng chuyển hóa oxy từ hydrogen peroxide (H2O2) đến các chất oxy hóa khác, pH = 6,8 Hàm lượng trung bình của nó trong sữa chiếm 30 mg/l

+ Catalase: tìm thấy trong màng bao cầu béo, xúc tác phân hủy H2O, enzyme này

do vi sinh vật tổng hợp nên Trong phân tử chứa ion Fe, pH = 6,87

+ Lipase: xúc tác phản ứng phân hủy liên kết ester trong triglycerid và giải phóng

ra các chất béo tự do Enzyme này tìm thấy trong màng cầu béo, chúng liên kết với các micelle của casein

+ Enzyme lipase quan trọng nhất trong sữa được là mLPL (milk Lipo Protein Lipase) Enzyme này có pH= 8,9 Enzyme mLPL xúc tác thủy phân liên kết ester trong

cơ chất triglyceride dạng nhũ tương ở bề mặt tiếp xúc pha giữa chất béo và nước + Phosphatase: gồm phosphatase kiềm và acid

+ Lysozyme: tương đối bền nhiệt, pH= 7,9 và có hàm lượng 130 μg/l

+ Protease: tiết ra từ tuyến vú, có mặt trong màng bao quanh cầu béo trong sữa liên kết với casein, kết tủa cùng với casein ở pH = 4,6 Protease có pH = 4

- Các vi sinh vật có trong sữa: gồm vi khuẩn, nấm men, nấm mốc

+ Nấm nem: Saccharomyces cerevisiae, Kluyveromyces marxianus, Debaromyces

hansenii, Torulopsis lactis condensi… Một số nấm men có thể 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 quản sữa

+ Nấm mốc: các loại nấm mốc thường nhiễm vào sữa: Penicillium camembertii,

P roquefortii, P casei, Geotrichum candidum…

+ Vi khuẩn: các vi khuẩn thường gặp trong sữa: vi khuẩn lactic, Coliform, vi khuẩn

sinh acid butyric, vi khuẩn sinh acid propionic và các vi khuẩn gây thối… Trong đó, 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, các hợp chất nitrat

• Ít hoặc không tiết ra enzyme protease trong sữa

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

❖ Tiêu chuẩn của sữa bột gầy: sữa bột gầy phải đạt tiêu chuẩn trước khi đưa vào

sản xuất bao gồm các tiêu chuẩn về chỉ tiêu cảm quan, chỉ tiêu hóa lý, chỉ tiêu vi sinh vật và chỉ tiêu các chất nhiễm bẩn

- Chỉ tiêu cảm quan của sữa bột gầy được thể hiện ở bảng 2.5

Bảng 2 5 Chỉ tiêu cảm quan của sữa bột gầy [TCVN 7404:2004]

Trạng thái Dạng bột, đồng nhất, không vón cục, không nhiễm tạp trùng, không

lẫn tạp chất

- Chỉ tiêu hóa lý của sữa bột gầy thể hiện ở bảng 2.6

Bảng 2 6 Chỉ tiêu hóa lý của sữa bột gầy [TCVN 7404:2004]

- Chỉ tiêu vi sinh của sữa bột gầy thể hiện ở bảng 2.7

Bảng 2 7 Các chỉ tiêu vi sinh của sữa bột gầy [TCVN 7404:2004]

- Chỉ tiêu các chất nhiễm bẩn của sữa bột gầy thể hiện ở bảng 2.8

Bảng 2 8 Hàm lượng các kim loại nặng cho phép của sữa bột gầy [TCVN 7404:2004]

❖ Bao gói, vận chuyển, bảo quản:

- Sữa bột có khả năng hút ẩm cao Vì vậy cần đóng trong các bao giấy PE thật kín

- Bảo quản sữa bột gầy nơi khô, thoáng mát và tránh ánh sáng trực tiếp của mặt trời

ở nhiệt độ dưới 27°C và độ ẩm tương đối dưới 65%

- Phương tiện vận chuyển sữa bột phải khô, sạch, không có mùi lạ làm ảnh hưởng đến sản phẩm

- Tại nhà máy cần kiểm tra nghiêm ngặt các chỉ tiêu vi sinh, độ sạch, tổng chất khô, hàm lượng chất béo, cảm quan… trước khi đưa vào sản xuất

2.1.1.2 Nước

Nước là nguồn nguyên liệu không thể thiếu trong sản xuất các sản phẩm từ sữa và nước đạt tiêu chuẩn được sử dụng để sản xuất

❖ Mục đích sử dụng: hòa tan các nguyên liệu

❖ Chỉ tiêu chất lượng: Chỉ tiêu chất lượng của nước thể hiện ở bảng 2.9

Bảng 2 9 Chỉ tiêu chất lượng nước sản xuất [1329/2002/QĐ-BYT]

2 6,5-8,5

300

1000

0,01

2 0,5 0,01 0,5

3 0,001

200 0,003 0,2

250 1,5

mg/l mg/l

mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l

Nước sau khi được lấy từ nguồn nước ngầm thì qua hệ thống xử lý, kiểm tra đạt tiêu chuẩn mới được sử dụng Lượng nước được cấp liên tục không những để làm nguyên liệu mà còn dùng để vệ sinh thiết bị, vệ sinh nhà máy

Trong chất béo sữa có tới 98 – 99% là triglixerit, còn 1 – 2% còn lại là các phospholipit, cholesterol, caroten, vitamin A, D, E và K

Chỉ tiêu chất lượng: Chỉ tiêu chất lượng của AMF theo TCVN 8434:2010

Chỉ tiêu cảm quan và hóa lý của AMF được thể hiện ở bảng 2.10

Bảng 2 10 Chỉ tiêu chất lượng AMF theo TCVN 8434:2010

Hàm lượng axit béo tự do tổng số, %

khối lượng theo axit oleic

0,3

Trị số peroxit tối đa, milli đương

lượng oxy/kg chất béo

0,3

của thị trường sau khi làm nóng mẫu đến từ

400C đến 450C

tùy thuộc vào nhiệt độ

Chỉ tiêu về kim loại nặng của AMF được thể hiện ở bảng 2.11

Bảng 2 11 Chỉ tiêu về kim loại nặng AMF theo TCVN 8434:2010

- Yêu cầu, điều kiện bảo quản, vận chuyển:

+ AMF có thể lưu trữ để sử dụng trong vài tháng ở nhiệt độ + 40C

+ AMF ở dạng lỏng ở nhiệt độ lớn hơn 360C và ở dạng rắn ở nhiệt độ dưới 16 –170C

2.1.2 Nguyên liệu phụ

2.1.2.1 Đường saccharoza

Saccharose là disaccharide do một phân tử glucose

và một phân tử fructose liên kết với nhau, loại đi một

- Cung cấp năng lượng cho sản phẩm

Hình ảnh của đường saccharoza được thể hiện ở

Độ hòa tan của saccharoza được thể hiện ở bảng 2.12

Bảng 2 12 Độ hòa tan của sachharoza tinh khiết [14]

Trong công nghiệp thực phẩm ở Việt Nam, người ta thường dùng loại đường RE (Refinde extra) theo tiêu chuẩn TCVN 6958:2001 được thể hiện ở bảng 2.13

Bảng 2 13 TCVN 6958:2001 đối với đường RE

4 cfu/g

- Coliforms: không có

- Yêu cầu bao gói, vận chuyển và bảo quản:

+ Bao gói: Đường được đóng trong các bao Propylen (bao PP) kín Bao đựng đường phải sạch, không có mùi và không ảnh hưởng đến chất lượng của đường

+ Vận chuyển: Phương tiện vận chuyển phải khô, sạch, tránh được mưa, nắng và không ảnh hưởng đến chất lượng của đường trong quá trình vận chuyển Không được vận chuyển đường với các loại hóa chất có thể ảnh hưởng đến chất lượng của đường và ảnh hưởng đến sức khỏe của người tiêu dùng Khi bốc dỡ phải nhẹ nhàng để tránh vỡ bao và ảnh hưởng đến chất lượng của đường

+ Bảo quản: Đường phải bảo quản ở nơi khô ráo, sạch sẽ, tránh được mưa nắng, cách xa các nguồn ô nhiễm

2.1.2.2 Chất ổn định

Chất ổn định được sử dụng trong quá trình sản xuất nhằm tạo ra sự ổn định về mặt cấu trúc cho sản phẩm Các chất ổn định được sử dụng để tránh hiện tượng tách nước,

tạo độ sánh, tạo độ đồng đều, chống lại các tác động xấu của nhiệt độ [8][10]…

Các chất này cần đảm bảo các yêu cầu sau đây:

- Không mang tính chất dinh dưỡng

- Không độc đối với sức khỏe con người

- Phải tuân theo những quy định tiêu chuẩn Việt Nam

Trong nhà máy sử dụng Pectin làm chất phụ gia ổn định cấu trúc Pectin là một polymer của các acid polygalacturonic và các este methyl của chúng Pectin có nhiều ở quả, củ hoặc thân cây như: Táo, mận, cam, chanh, cà rốt, lê, cà chua,…

Mã hiệu quốc tế của pectin là E440

Pectin tinh chế có dạng chất bột trắng, màu xám nhạt

Là một chất keo hút nước và rất dễ tan trong nước, không tan trong ethanol Khả năng tạo gel và tạo đông, khi có mặt của acid và đường

Pectin tự do, nó mất khả năng tạo đông khi có đường

Tiêu chuẩn chất ổn định, phụ gia thể hiện ở bảng 2.14

Bảng 2 14 Tiêu chuẩn chất ổn định, phụ gia [TCVN 6471-98]

Lớn nhất 5000 CFU/g Lớn nhất 500 CFU/g Lớn nhất 500 CFU/g 0/0.01g

0/0.01g 0/0.1g 0/25g Lớn nhất 3 mg/kg Lớn nhất 5 mg/kg Lớn nhất 1 mg/kg Lớn nhất 1 mg/kg Còn ít nhất 2/3 hạn sử dụng

2.1.2.3 Giống: vi khuẩn lactic

Sữa lên men là kết quả của quá trình hoạt động của vi sinh vật, làm thay đổi các thành phần bình thường có trong sữa mà đặc trưng là quá trình sinh thành axit lactic từ đường lactoza và nhờ tác nhân xúc tác cho quá trình đó xảy ra

Để lên men sữa chua uống người ta sử dụng nhóm vi khuẩn lactic đồng hình, phổ biến nhất là hai loài: Streptococcus thermophilus và Lactobacillus bulgaricus [10]

- Streptococcus thermophilus phát triển tốt ở nhiệt độ 40 ÷ 42°C và pH 6,0 ÷ 6,5

Đây là vi khuẩn lactic chịu nhiệt lên men điển hình, có thể chịu được nhiệt độ lên đến

65°C trong 30 phút Hình ảnh cấu tạo của vi khuẩn Streptococcus thermophilus được

thể hiện ở hình 2.5

Hình 2 5 Cấu tạo vi khuẩn Streptococcus thermophilus [15]

- Lactobacillus bulgaricus là vi khuẩn lên men điển hình, phát triển tốt ở nhiệt độ 43

÷ 46°C và pH 5,5 ÷ 6,0 Loài này có thể tạo ra trong khối sữa 2,7% acid lactic từ đường lactose Hình ảnh cấu tạo của vi khuẩn Lactobacillus bulgaricus được thể hiện ở

hình 2.6.

Hình 2 6 Cấu tạo vi khuẩn Lactobacillus bulgaricus [16]

Mặc dù chúng có thể phát triển độc lập nhưng khi nuôi cấy chung thì tốc độ sản sinh ra acid của chúng cao hơn nhiều so với khi nuôi cấy riêng [9]

Streptococcus thermophilus phát triển nhanh hơn, tạo ra acid và khí CO2 kích thích

Lactobacillus bulgaricus phát triển Mặt khác, hoạt độ thủy phân protein của Lactobacillus bulgaricus tạo ra peptide và acid amin cần cho sự phát triển của Streptococcus thermophilus

Những vi sinh vật này chịu trách nhiệm trong việc hình thành hương vị của sữa

chua Khối sữa chua đông tụ trong quá trình lên men là do pH giảm Streptococcus

thermophilus chịu trách nhiệm đối với việc giảm pH lúc đầu xuống khoảng 5, còn Lactobacillus bulgaricus chịu trách nhiệm giảm pH xuống khoảng 4 Bảo quản ở nhiệt

độ < -18oC, sử dụng tối đa 24 tháng, còn ở 5oC thì sử dụng tối đa trong 6 tuần [10]

2.1.2.4 Hương cam

Chất tạo hương tự nhiên là những sản phẩm

dùng để tạo hương vị cho thực phẩm hoặc đồ uống

- trừ các vị mặn, vị ngọt và vị axit Phần hương

thơm của nó chỉ gồm "hương tự nhiên" và/hoặc

"các chất tạo" hương tự nhiên" và chúng có thể

chứa hoặc không chứa các chất phụ trợ Chúng

không phải là dạng sản phẩm tiêu thụ trực tiếp (ăn

- Lecithin (E322): Lecithin là chất tạo nhũ, được sử dụng để ổn định cấu trúc, tránh hiện tượng tách béo, tách muối trong quá trình bảo quản

Hình ảnh của Lecithin (E322) được thể hiện ở hình 2.8

Hình 2 8 Lecithin (E322) [18]

Chỉ tiêu của Lecithin (E322) theo tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11175:2015 được thể hiện ở bảng 2.15 và 2.16

Hình 2 7 Bột hương cam [42]

Bảng 2 15 Chỉ tiêu cảm quan của Lecithin theo TCVN 11175:2015

Trạng thái Có thể thay đổi từ dạng dẻo đến dạng lỏng, phụ thuộc vào hàm

lượng axit béo tự do và hàm lượng dầu

Bảng 2 16 Chỉ tiêu chất lượng của Lecithin theo TCVN 11175:2015

Hàm lượng chất không tan trong toluen, % khối lượng, không lớn hơn 0,3

- Disodium phosphate (E339ii): Disodium phosphate là muối natri của axit phophoric, một loại bột trắng có tính hút ẩm cao và hòa tan tốt trong nước, là một phụ gia chống vón cục, tránh hiện tượng kết tủa protein trong quá trình tiệt trùng

Hình ảnh của Disodium phosphate (E339ii) được thể hiện ở hình 2.9

Hình 2 9 Disodium phosphate (E339ii) Các tính chất của disodium phosphate theo tiêu chuẩn quốc gia TCVN 4 - 11:2010 được thể hiện ở bảng 2.17

Bảng 2 17 Đặc điểm, tính chất của disodium phosphate theo TCVN 4 - 11:2010

Bảo quản: bảo quản nơi khô ráo, tránh ánh nắng trực tiếp, nhiệt độ phòng 250C

2.2 Tổng quan về sản phẩm

2.2.1 Sữa chua uống hương cam

2.2.1.1 Giới thiệu về sản phẩm sữa chua uống hương cam

Sữa lên men là tên gọi chung của sản phẩm được chế biến từ sữa bởi quá trình lên men do nhóm vi khuẩn lactic hoặc tổ hợp vi khuẩn lactic và nấm men Sữa chua yogurt bắt nguồn từ Bungari với tên gọi là yaourt Phổ biến nhất tại Việt Nam là sản phẩm sữa lên men yogurt [10]

Trạng thái, mùi vị của sữa chua yogurt có khác nhau ở vùng này so với vùng khác Đặc biệt là độ đặc hoặc loãng phụ thuộc vào thị hiếu của mỗi nước

Hình ảnh của sản phẩm sữa chua uống hương cam được thể hiện ở hình 2.10

Hình 2 10 Sản phẩm sữa chua uống hương cam [19]

Sữa chua uống hương cam là sản phẩm có 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 Nó được bổ sung hương cam trong quá trình phối trộn

2.2.1.2 Lợi ích của sữa chua uống hương cam

Sữa chua uống cũng có nhiều lợi ích đáp ứng nhu cầu cho người tiêu dùng và nhà sản xuất:

- Có chứa các chất kháng sinh, giúp tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh

- Cung cấp chất dinh dưỡng cho cơ thể

- Giúp tiêu hóa đường lactoza và trị bệnh tiêu chảy

- Làm đa dạng sản phẩm

2.2.1.3 Chỉ tiêu chất lượng sữa chua uống hương cam

Sữa chua uống hương cam sau khi sản xuất muốn đưa ra thị trường tiêu thụ phải đạt tất cả các chỉ tiêu theo TCVN 7030: 2002

- Chỉ tiêu cảm quan: Chỉ tiêu cảm quan của sữa chua được thể hiện ở bảng 2.18

Bảng 2 18 Chỉ tiêu cảm quan của sữa chua [TCVN 7030:2002]

Màu sắc Màu trắng sữa hoặc màu đặc trưng của phụ liệu bổ sung

Trạng thái Mịn, dạng lỏng

- Chỉ tiêu hóa lý: Chỉ tiêu hóa lý của sữa chua được thể hiện ở bảng 2.19

Bảng 2 19 Chỉ tiêu hóa lý của sữa chua [TCVN 7030:2002]

Tên chỉ tiêu

Mức yêu cầu

Sữa chua

Sữa chua đã tách một phần chất

béo

Sữa chua

gầy

Hàm lượng chất khô không chứa chất

béo, % khối lượng

Hàm lượng chất béo, % khối lượng

Độ acid, oT

> 8,2

> 2,0 75-140

8,2

0,5-2 75-140

8,2

< 0,5 75-140

- Chỉ tiêu vi sinh: Chỉ tiêu vi sinh của sữa chua được thể hiện ở bảng 2.20

Bảng 2 20 Chỉ tiêu vi sinh của sữa chua [TCVN 7030:2002]

- Tổng số vi sinh vật hiếu khí, số khuẩn lạc trong 1 g sản phẩm

- Nhóm coliform, số vi khuẩn trong 1 g sản phẩm

- Staphylococcus aureus, số vi khuẩn trong 1 g sản phẩm

- E.Coli, số vi khuẩn trong 1 g sản phẩm

- Salmonella, số vi khuẩn trong 25 g sản phẩm

- Nấm men và nấm mốc, số khuẩn lạc trong 1 g sản phẩm

- Chỉ tiêu kim loại nặng cho phép của sữa chua được thể hiện ở bảng 2.21

Bảng 2 21 Hàm lượng kim loại nặng cho phép của sữa chua [TCVN 7030:2002]

2.2.1.4 Bao gói, bảo quản và vận chuyển

- Bao gói: sản phẩm được bao gói trong bao bì chuyên dùng cho thực phẩm

- Bảo quản:

+ Đối với sản phẩm đã qua xử lý nhiệt: bảo quản nơi khô, sạch, thoáng mát, ở

nhiệt độ thường và thời gian bảo quản không quá 4 tháng tính từ ngày sản xuất

+ Đối với sản phẩm không qua xử lí nhiệt: bảo quản sản phẩm ở nhiệt độ nhỏ hơn

10oC và thời gian bảo quản không quá 30 ngày tính từ ngày sản xuất

- Vận chuyển: sản phẩm sữa chua không qua xử lý nhiệt được vận chuyển đến nơi tiêu thụ bằng xe lạnh có nhiệt độ nhỏ hơn 10oC Sữa chua đã qua xử lí nhiệt được vận

chuyển bằng phương tiện thông thường

2.2.2 Sữa đặc không đường

2.2.2.1 Giới thiệu về sản phẩm sữa đặc không đường

Sữa cô đặc không có bổ sung saccharose trong quy trình chế biến, thường được gọi tắt là sữa đặc không đường Hàm lương chất khô trong sản phẩm thường dao động trong khoảng 26 – 35% [10]

Là một sản phẩm tiệt trùng, sữa đặc không đường có màu vàng nhạt và có sự xuất hiện của kem Nhu cầu sử dụng sữa đặc không đường ngày càng cao như: được sử dụng khi sữa tươi không có sẵn như là thay thế sữa tươi Có thể sử dụng thay thế cho sữa mẹ, trong trường hợp này thì vitamin D được thêm vào Bên cạnh đó nó còn đáp ứng nhu cầu có người giảm cân, kiêng ngọt, hoặc bị bệnh tiểu đường

Hình ảnh của sản phẩm sữa đặc không đường được thể hiện ở hình 2.11

Hình 2 11 Sản phẩm sữa đặc không đường [20]

2.2.2.2 Lợi ích của sữa đặc không đường

Sữa cô đặc không đường là một sản phẩm giàu chất dinh dưỡng, phù hợp với mọi lứa tuổi và dễ sử dụng Bên cạnh đó còn có nhiều lợi ích nổi trội trong ngành sản xuất

và tiêu dùng:

- Thời gian bảo quản kéo dài, có thể bảo quản ở nhiệt độ phòng

- Đáp ứng nhu cầu cho người tiêu dùng ở nơi xa nơi cung cấp

- Tiết kiệm chi phí vận chuyển và bảo quản

- Cung cấp nguyên liệu cho một số ngành sản xuất khác

2.2.2.3 Chỉ tiêu chất lượng sữa đặc không đường

Sản phẩm sữa đặc không đường sau khi sản xuất xong để đưa ra thị trường tiêu thụ phải đạt các chỉ tiêu chất lượng theo DUS 1980:2018

Chỉ tiêu chất lượng sữa đặc không đường được dựa theo TCVN 10558:2015 tương đương với CODEX STAN 281 – 1971 được thể hiện ở bảng 2.22, 2.23 và 2.24

Bảng 2 22 Chỉ tiêu cảm quan theo TCVN 10558:2015

Hàm lượng protein trong chất khô không béo, % khối lượng, tối thiểu 34

Bảng 2 24 Chỉ tiêu vi sinh theo TCVN 10558:2015

2.2.2.4 Vận chuyển và bảo quản sữa đặc không đường

Sữa cô đặc không đường bảo quản ở điều kiện thường, để nơi thoáng mát tránh ánh nắng mặt trời Thời gian bảo quản của sữa cô đặc không đường có thể kéo dài đến 1 năm

2.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ sản phẩm sữa chua uống hương cam và sữa đặc không đường trong và ngoài nước

2.3.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ ở Việt Nam

Ngành công nghiệp sản xuất, chế biến sữa và các sản phẩm từ sữa của Việt Nam những năm gần đây có sự phát triển năng động, cung cấp nhiều sản phẩm đa dạng cho đời sống kinh tế quốc dân, đáp ứng nhu cầu trong nước, từng bước thay thế các mặt hàng sữa nhập khẩu và tham gia xuất khẩu với sự đa dạng về mẫu mã và chủng loại Về cơ cấu sản phẩm, sản phẩm từ ngành sữa khá đa dạng và phong phú được thể hiện ở hình 2.12 [21]