quy trình sản xuất và tính cân bằng nguyên vật liệu cho nhà máy sản xuất sữa chua uống liền

quy trình sản xuất và tính cân bằng nguyên vật liệu cho nhà máy sản xuất sữa chua uống liền hương trái cây với năng suất 150.000 lítngày Sữa chua uống là sản phẩm lên men lỏng, khi sử dụng, người tiêu dùng không cần dùng muỗng . Khối đông xuất hiện trong sản phẩm sau quá trình lên men bị phá hủy hoàn toàn. Điểm khác biệt sau quá trình lên men, người ta tiến hành khuấy đảo liên tục hoặc tiến hành đồng hóa áp suất cao để phá vỡ cấu trúc gel của khối đông và làm giảm độ nhớt cho sản phẩm Để tạo sự đa dạng về chủng loại người ta bổ sung thêm hương trái cây cho sản phẩm Giá trị của sản phẩm đối với sức khỏe: Duy trì thể trọng lí tưởng: Chứa Ca Giúp xương chắc khỏe Làm tăng vi khuẩn có lợi và giảm vi khuẩn có hại trong đường ruột Ngăn ngừa tiêu chảy, táo bón Tăng cường hệ miễn dịch Ngăn ngừa viêm nhiễm, dị ứng, viêm đường hô hấp Nguyên liệu chính: Sữa bột gầy là sản phẩm được chế biến từ sữa tươi đã ly tâm tách béo và qua các quá trình cô đặc, sấy phun Thành phần hoá học của sữa bột gầy: (% khối lượng) + Nước: 4,3% + Protein: 35,0% + Chất béo: 0,05% + Lactose: 51,9% + Chất khoáng: 7,8% Nước: Nước dùng để hoàn nguyên sữa bột phải tuân thủ qui định vệ sinh, độ cứng đạt yêu cầu. Nước trước khi đi vào sản xuất phải được xử lý loại tạp chất hữu cơ, khử độ cứng, khử trùng Nguyên liệu phụ: Đường: Bổ sung để tạo vị và hiệu chỉnh hàm lượng chất khô cho sản phẩm. Bổ sung dạng siro đường 70% để chống hiện tượng lại đường, tăng khả năng hòa tan. Chất nhũ hóa E471: Độ ẩm 3%, tỷ lệ sử dụng 0,3% khối lượng thành phẩm Chất ổn định E407: Độ ẩm 3%, tỷ lệ sử dụng 0,4% khối lượng thành phẩm Có thể bổ sung chất làm dày E440 để tránh hiện tượng tách pha của sữa thành phẩm Hương liệu :15mgkg thành phẩm

Trang 1

Đề tài 1:

Chọn quy trình sản xuất và tính cân bằng

nguyên vật liệu cho nhà máy sản xuất sữa chua uống liền hương trái cây với năng suất 150.000

lít/ngày

Trang 2

●Để tạo sự đa dạng về chủng loại người ta bổ sung thêm hương trái cây cho sản phẩm

Trang 3

A TỔNG QUAN

● Giá trị của sản phẩm đối với sức khỏe:

- Duy trì thể trọng lí tưởng: Chứa Ca Giúp xương chắc khỏe

- Làm tăng vi khuẩn có lợi và giảm vi khuẩn có hại trong đường ruột Ngăn ngừa tiêu chảy, táo bón

- Tăng cường hệ miễn dịch Ngăn ngừa viêm nhiễm, dị ứng, viêm đường hô hấp

Trang 4

Xử lí nhiệt Cấy giống Đồng hóa

Hoạt hóa

Vi khuẩn lactic dạng đông khô

Hoàn nguyên

Ủ hoàn nguyên 2-6 o C, 3-10h

Nước 40-45 o C

Cân định lượng

Trang 5

B.QUY TRÌNH SẢN XUẤT

Rót sản phẩm Tiệt trùng UHT

Bảo quản ở nhiệt

Trang 6

C LỰA CHỌN NGUYÊN LIỆU

● Nguyên liệu chính:

● Sữa bột gầy là sản phẩm được chế biến từ sữa tươi đã ly

tâm tách béo và qua các quá trình cô đặc, sấy phun

Thành phần hoá học của sữa bột gầy: (% khối lượng)

+ Nước: 4,3% + Protein: 35,0% + Chất béo: 0,05% + Lactose: 51,9% + Chất khoáng: 7,8%

●Nước: Nước dùng để hoàn nguyên sữa bột phải tuân thủ qui

định vệ sinh, độ cứng đạt yêu cầu Nước trước khi đi vào sản xuất phải được xử lý loại tạp chất hữu cơ, khử độ cứng, khử trùng

Trang 7

● Nguyên liệu phụ:

●Đường: Bổ sung để tạo vị và hiệu chỉnh hàm lượng

chất khô cho sản phẩm Bổ sung dạng siro đường 70%

để chống hiện tượng lại đường, tăng khả năng hòa tan

●Chất nhũ hóa E471: Độ ẩm 3%, tỷ lệ sử dụng 0,3%

khối lượng thành phẩm

● Chất ổn định E407: Độ ẩm 3%, tỷ lệ sử dụng 0,4%

khối lượng thành phẩm

●Có thể bổ sung chất làm dày E440 để tránh hiện

tượng tách pha của sữa thành phẩm

●Hương liệu :15mg/kg thành phẩm

Trang 8

● Nguyên liệu phụ:

●Bơ với 82% béo để chuẩn hóa hiệu chỉnh hàm

lượng chất béo trong nguyên liệu

●Vi khuẩn lactic được bổ sung để giúp cho quá

trình lên men (42-43oC) xảy ra Khối lượng vi khuẩn thường dùng với tỷ lệ 3-5% so với lượng sữa dùng để lên men Chọn mức trung bình là

4%

●Màu đỏ Erythrosine : Liều dùng 2,5 mg/kg

khối lượng cơ thể

Trang 9

D THUYẾT MINH QUY TRÌNH

1.Thu mua và kiểm tra chất lượng nguyên

liệu

a.Mục đích:

Chất lượng của nguyên liệu ảnh hưởng lớn đến

chất lượng của sữa thành phẩm nên trước khi đưa vào sử dụng cần phải qua khâu kiểm tra ,đánh giá

và phải đạt các tiêu chuẩn của nhà cung ứng và của nhà máy về các chỉ tiêu cảm quan,hóa lí và vi sinh

Trang 10

b Tiêu chuẩn nguyên liệu sữa bột:

● Chỉ tiêu cảm quan:

+ Màu sắc: Trắng ngà hoặc vàng nhạt

+ Mùi vị: Phải có mùi thơm tự nhiên đặc trưng

của sữa không có mùi vị lạ(ôi khét, chua, mốc )+ Trạng thái: mịn đồng nhất, không vón cục,

không lẫn tạp chất (như cỏ,rác,lông thú)

● Chỉ tiêu hóa lí : Như phần C

Trang 11

● Chỉ tiêu vi sinh:

+ Tổng số tạp trùng không quá 5000 tế bào trong 1g bột sữa

+ Coliform , salmonella,Ecoli không được có

c Tiêu chuẩn bơ

●Chỉ tiêu cảm quan:màu vàng kem,mùi thơm bơ,vị béo không có vị lạ, trạng thái sệt ở nhiệt độ bình

thường

●Chỉ tiêu hóa lí: điểm nóng chảy 23 đến 340C

●Chỉ tiêu vi sinh:nấm men mốc < 20 con/gam

,không có samonella

Trang 12

d.Đường: Như phần C

e.Chất ổn định (phụ gia): Chất ổn định bổ sung

vào nhằm tạo trạng thái bền vững, tăng giá trị cảm

quan cho sản phẩm.( E471, E407, E440, màu đỏ

Erythrosine, hương dâu)

Chất phụ gia đưa vào sản phẩm phải đạt các yêu cầu sau:

- Không mang tính chất dinh dưỡng

- Không độc hại đối với sức khoẻ con người

- Phải tuân theo những quy định của tổ chức lương thực thế giới (FAO), tiêu chuẩn Việt Nam

Trang 13

f.Men khô.

Tên vi khuẩn sử dụng ở đây là Lactobacillus

bulgaricus thuộc loài vi khuẩn lactic lên men điển

hình, phát triển tốt ở nhiệt độ 45 -500C, trong môt trường có độ axit

Ngoài ra, còn có Streptococcus thermophilus

phát triển ở nhiệt đô 40oC sẽ thúc đẩy quá trình sinh trưởng của Lactobacillus bulgaricus thông qua việc hình thành acid formic

g Nước sản xuất: Như phần C

Trang 14

2.Cân định lượng

●Mục đích : Định lượng bột sữa gầy cần dùng

cho công đoạn hoàn nguyên

●Tiến hành : Sữa bột gầy được kiểm tra rồi cho

qua gàu tải để vận chuyển lên cao,đổ xuống máng của vít tải.Tại đây sữa bột được vận chuyển đến cân định lượng để định lượng khối lượng sữa gầy cần đưa xuống thùng hoàn nguyên

●Cân định lượng: là loại cân tự động, dùng để

cân các nguyên liệu với lượng đặt trước

Trang 15

- Cân đóng bao PM06 định lượng 3 cấp tốc độ.

- Cân đóng bao PM06 phù hợp cho các nguyên liệu dạng hạt, hoặc dạng bột tự chảy được.

Trang 16

3 Hoàn nguyên

● Mục đích: Chuyển sữa bột từ dạng rắn sang dạng lỏng

giống như sữa tươi ban đầu

●Tiến hành:

+ Quá trình hoàn nguyên sữa bột gầy bằng cách cho sữa bột vào thùng có cánh khuấy đã chứa sẵn lượng nước nhất định có nhiệt độ 45-50 0 C.Trong quá trình hoàn nguyên,

cánh khuấy được hoạt động liên tục nhằm phân tán đều bột sữa trong nước, tăng khả năng hoà tan, tránh vón cục, giảm thời gian ủ hoàn nguyên sau này

+ Nước dùng cho hoàn nguyên là nước đã qua khâu kiểm tra xử lí đạt yêu cầu.

Trang 17

3 Hoàn nguyên

● Mục đích: Chuyển sữa bột từ dạng rắn

sang dạng lỏng giống như sữa tươi ban đầu

+ Quá trình hoàn nguyên sữa bột gầy bằng

cách cho sữa bột vào thùng có cánh khuấy đã

chứa sẵn lượng nước nhất định có nhiệt độ

45-50 0 C.Trong quá trình hoàn nguyên, cánh

khuấy được hoạt động liên tục nhằm phân tán

đều bột sữa trong nước, tăng khả năng hoà

tan, tránh vón cục, giảm thời gian ủ hoàn

nguyên sau này

+ Nước dùng cho hoàn nguyên là nước đã

qua khâu kiểm tra xử lí đạt yêu cầu.

Trang 18

+ Sữa sau gia nhiệt và làm lạnh sẽ được bơm qua bồn ủ

hoàn nguyên có bảo ôn nhiệt độ Nhiệt độ ủ 2-6 0 C trong thời gian 3-10 giờ

+ Mỗi bồn hoàn nguyên đựợc gắn một cánh khuấy nhỏ

nằm sát đấy và được bật chạy liên tục trong suốt quá trình

ủ hoàn nguyên.

Trang 19

4 Ủ hoàn nguyên

● Biến đổi: Các muối khoáng trong sữa đặc biệt là

ion canxi sẽ liên kết với casein là một loại protein chiếm phần lớn trong sữa để tạo thành casenat canxi

ở trạng thái hòa tan nên giúp sữa có trạng thái đồng nhất Đây là một trong những công đoạn quan trọng quyết định đến chất lượng sữa

Trang 20

5 Chuẩn hóa

●Mục đích: Điều chỉnh hàm lượng béo của dịch

sữa đạt yêu cầu với hàm lượng béo là 3,5%

●Tiến hành: Bằng cách bổ sung bơ 82% béo vào

dịch sữa gầy Bơ được hâm nóng trở thành dạng

lỏng rồi được bơm vào thùng chuẩn hóa đã chứa sẵn dịch sữa đã tính trước, trong thùng chuẩn hóa có

cánh khuấy hoạt động liên tục làm tăng khả năng

phân tán của bơ trong sữa

Trang 21

6.Hiệu chỉnh hàm lượng chất khô

●Mục đích: Tăng hàm lượng chất khô, chuẩn

bị cho quá trình lên men

+ Tăng hàm lượng chất khô của dịch sữa từ 12% lên 14%, vì với hàm lượng chất khô này quá trình lên men tối ưu

+Phương pháp bổ sung thêm bột sữa gầy, sử dụng 2% so với khối lượng dịch sữa thì hàm lượng chất khô tăng 2%

Trang 22

7 Bài khí:

●Mục đích: Tăng hiệu quả quá trình đồng hóa, tách bỏ

các hợp chất bay hơi có mùi khó chịu trong sữa (do sự

khuấy trộn hỗn hợp) và chất lượng sản phẩm sẽ tốt hơn

● Biến đổi:

●Nếu nhiệt độ cao quá thì protein biến tính, đường và các

aa tham gia phản ứng Maillard, Vit bị phân hủy

- Nếu áp lực chân không cao quá Một lượng nước chưa kịp ngưng tụ sẽ tách theo khí Hao hụt thể tích sữa, tốn NL

➔ Gia nhiệt sữa lên 65-68oC trước khi đưa vào thiết bị bài khí Thiết bị bài khí kín giảm còn 60oC và Pck cần duy trì là 584 mmHg

Trang 23

7.Bài khí

Dưới nắp thiết bị là bộ phận ngưng tụ (1)

được nối với 1 bơm chân không Người ta

thiết kế 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 pp tiếp tuyến với

thiết bị hình trụ qua cửa (2) Các khí phân

tán và 1 phần hơi thoát ra khỏi sữa sẽ làm

tăng tốc độ dòng chuyển động của sữa

theo các vòng xoáy đi xuống phía đáy

thiết bị Sửa được thoát ra ngoài qua cửa

(3)

Trang 24

8 Đồng hóa:

●Mục đích: Tránh hiện tượng tách pha của chất

béo xảy ra trong quá trình lên men sữa và làm tăng

độ đồng nhất cho sản phẩm

● Biến đổi: Ảnh hưởng đến cấu trúc micelle trong

sữa và cải thiện cấu trúc gel protein của sản phẩm

● Tiến hành: Đồng hóa ở nhiệt độ 65-70oC, áp lực

200-250bar

Trang 25

(nguyên liệu ban đầu) đến

150-500 atm, sau đó cho chất

lỏng thoát qua một khe hở

hẹp Khi đó, do giảm áp suất

đột ngột nên tốc độ của chất

lỏng rất lớn, các chất lỏng

khuếch tán vào nhau tạo hệ

nhũ tương.

Trang 26

Nguyên lí làm việc:

●Khi chất lỏng được bơm lên áp

suất cao đủ thắng lực lò xo, van

đồng hóa được nâng lên khỏi đế van

tạo ra một khehở hẹp giữa van và đế

van, chất lỏng sẽ thoát ra khỏi khe

hở Khi một lượng chất lỏng đã

thoát ra, áp suất sẽ giảm, lò xo đẩy

van đồng hóa hạ xuống, tỳ chặt vào

đế van Chu kỳ được lặp lạiliên tục.

●Van đồng hóa và đế van phải thật

phẳng và đủ kín để có thể chịu áp

suất lên đến 150- 500 atm mà không

bị rò rỉ

Trang 27

9 Xử lí nhiệt

●Mục đích: Tiêu diệt hoặc ức chế đến mức tối đa hệ

vi sinh và các enzyme có trong sữa, ổn định protein sữa

● Tiến hành: Trong thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản

mỏng với chế độ xử lí 90-95oC trong 3-5 phút

● Biến đổi: Làm biến tính sơ bộ protein sữa, đặc

biệt là whey protein

Trang 28

●Thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản

mỏng

Nguyên lý hoạt động : Sữa được bơm

vào thùng chứa, nhờ bơm tự động đưa

đến khoang nóng 82°C ,qua thiết bị

đồng hóa,tiến hành làm lạnh nhanh,

sốc nhiệt lần 1 Sau đó lại được làm

nóng 82°C, tiến hành cấp nước, sốc

nhiệt lần 2… Sữa sau quá trình này

đưa ra ngoài ở 4°C Trong quá trình

xử lý nhiệt, nếu thấy sản phẩm đầu ra

chưa đạt yêu cầu cho phép ta có thể

hồi lưu sản phẩm về thùng chứa và

tiến hành xử lý lại

Trang 29

10 Cấy giống:

●Tiến hành: Giống vi khuẩn lactic dạng đông khô

sau khi được hoạt hóa thì cấy vào bồn lên men với

tỉ lệ tối thỉu là -0,5% và tối đa là -7%

●Trong quá trình cấy giống nên cho cánh khuấy

của thiết bị hoạt động trong 1 khoảng thời gian nhất định để phân bố đều tế bào VK lactic trong môi

trường sữa Nhờ đó quá trình lên men diễn ra nhanh hơn và đồng đều hơn

Trang 30

11 Lên men:

●Mục đích và biến đổi: Chuyển hóa 1 phần đường có sẵn

trong sữa và đường sacharoza được bổ sung thành axit

lactic, làm giảm pH của sữa tạo điều kiện thích hợp cho

protein sữa đông tụ Tuy nhiên trong sữa chua dạng uống thì sau lên men có tiến hành khuấy trộn để phá vỡ cấu trúc gel

●Quá trình lên men được tiến hành trong thiết bị hình trụ dung tích lớn và có cánh khuấy

●Khi kết thúc lên men tiến hành khuấy trộn phá vỡ cấu

trúc gel khối đông rồi làm lạnh 18-20 o C và bơm vào bồn chứa tạm để chuẩn bị phối trộn

Trang 31

Bồn lên men vị trí 7

Trang 32

Hỗn hợp yaourt và các chất phụ gia,hương liệu, đường

được phối trộn với nhau trong điều kiện vô trùng.Chất bổ sung sẽ được bơm trực tiếp vào đường ống vận chuyển

yaourt,tính lưu lượng cho bơm yaourt và bơm các chất bổ sung hoạt động.

Trang 33

Trang 34

13 Đồng hóa lần 2

●Mục đích: Giảm kích thước hạt béo, phân bố đều

chúng trong sản phẩm, phá vỡ cấy trúc gel khối

đông, giảm độ nhớt và tăng độ đồng nhất cho sp

● Tiến hành: Như đồng hóa 1, với áp lực đồng hóa

50-200 bar

Trang 35

14 Tiệt trùng và rót sản phẩm

● Mục đích: Tiêu diệt toàn bộ hệ VSV có trong sp

● Biến đổi: Vì quá trình tiến hành ở nhi ệt độ cao

nhưng thời gian rất ngắn nên không gây biến đổi

nhiều cho sp

Trang 36

● Tiến hành: Hỗn hợp

yaourt và các phụ gia được

bơm vào thiết bị đồng hóa

rồi vào thiết bị tiệt trùng

UHT Sử dụng pp gia nhiệt

gián tiếp trên thiết bị trao

đổi nhiệt dạng bản mỏng ở

nhiệt độ 137-140 o C trong

3s.Tiếp theo, yaourt được

làm nguội rồi đi vào thiết

bị rót, đóng nắp sp

Trang 37

E TÍNH CÂN BẰNG NGUYÊN

VẬT LIỆU

1.Thời vụ nguyên liệu

2 Biểu đồ nhập nguyên liệu:

Sữa bột nguyên liệu được nhập từ nước ngoài về Do nhu cầu sữa bột rất lớn nên sẽ được thu mua quanh năm Số lượng sữa bột được thu mua nhiều hay ít phụ thuộc vào chất lượng, giá cả nguyên liệu, phụ thuộc vào nhu cầu sản xuất của nhà máy trong tháng và các

tháng sắp tới Vì vậy phải thường xuyên tìm kiếm và lựa chọn các nhà cung ứng nguyên liệu cho phù hợp nhằm tìm ra nguồn cung cấp nguyên liệu có chất lượng tốt với giá cả hợp lí.

Trang 39

VẬT LIỆU

3 Biểu đồ kế hoạch sản xuất của nhà máy

●Công nhân trong phân xưởng được nghĩ ngày chủ nhật và các dịp lễ Tết Mỗi ngày có thể làm việc 1, 2 hoặc 3 ca tùy thuộc vào nguyên liệu, thời tiết, đặc biệt là nhu cầu thị

trường tiêu thụ

●Khí hậu của Việt Nam có 2 mùa rõ rệt :mùa khô và mùa mưa Vào mùa khô nhu cầu tiêu dùng sữa tăng vọt, sức mua lớn nên để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng và tăng

doanh thu thì nhà máy làm việc hết công sức, tức 3 ca/ngày, các tháng còn lại có thể làm việc 1-2 ca/ngày

●Tháng 11 được chon làm tháng để tu sữa, bảo trì, bảo

dưỡng máy móc thiết bị

Trang 40

●Thành phẩm: Sữa chua uống liền hương dâu :

- Đường saccharose bổ sung 4%

- Chất béo 3,5%

- Hàm lượng chất khô 16%

- Khối lượng riêng 1,061 (kg/l)

Trang 41

VẬT LIỆU

● Tính cân bằng vật chất cho quy trình sản xuất

sữa chua uống liền hương dâu:

● Năng suất của quy trình sản xuất tính cho

1 ngày: 150 000 l/ngày

→ Qui đổi sang kg/ngày:

150 000 x 1,061= 159 150 (kg/ngày)

Trang 43

●Lượng dịch sữa trước khi phối trộn ( gồm cả

hương liệu, đường, chất ổn định, chất màu):

160270,29 x = 161075,67 (kg/ngày)

Trang 45

VẬT LIỆU

● Hương liệu sử dụng (hương dâu) được sử dụng

là 15mg/kg thể trọng nên lượng hương liệu sử dụng

→ Hay 2,42 (Kg/ngày)

● Màu sử dụng là màu đỏ Erythrosine hàm lượng

2,5 mg/kg trọng lượng cơ thể

→ Hay 0,40 kg/ngày

Trang 46

VẬT LIỆU

● Tính khối lượng siro đường 70% sử dụng:

- Khối lượng đường khô sử dụng:

(kg/ngày)

⇨ Tuy nhiên đường sử dụng là dịch đường

70% nên lượng dịch đường sử dụng là:

(Kg/ngày)

Trang 47

VẬT LIỆU

- Hao hụt khi phối trộn phối trộn siro đường 70%

là 0,5% nên lượng dịch đường sử dụng là:

Trang 48

VẬT LIỆU

● Khối lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn

phối trộn với dịch đường, hương liệu, chất ổn định, màu:

Trang 49

VẬT LIỆU

● Lượng dịch sữa trước khi lên men và cấy giống

● Tính khối lượng dịch sữa và khối lượng vi

khuẩn sử dụng cho quá trình lên men:

- Khối lượng vi khuẩn thường dùng với tỷ lệ 5% so với lượng sữa dùng để lên men Chọn mức trung bình là 4%

Trang 54

VẬT LIỆU

● Tổng khối lượng sữa và bơ trước khi vào công

đoạn chuẩn hóa

● Tính khối lượng dịch sữa khối lượng bơ sử dụng

cho chuẩn hóa:

- Sử dụng bơ có hàm lượng chất béo là 82%.

- Gọi x, y lần lượt là khối lượng dịch sữa, khối lượng bơ

sử dụng cho chuẩn hóa

- Gọi a, b, c lần lượt là hàm lượng béo trong sữa nguyên liệu, bơ,sữa sau khi chuẩn hóa.( a=0,05%, b= 82%, c=

3,5%)

Định dạng
Số trang	113
Dung lượng	1,75 MB

quy trình sản xuất và tính cân bằng nguyên vật liệu cho nhà máy sản xuất sữa chua uống liền

TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ