Thiết kế phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3 4 béo, năng suất 28000 tấn nguyên liệu sữa tươi năm

Chọn và thuyết minh dây chuyền

Dây chuyền công nghệ [04]

Kiểm tra, lọc Định lượng Gia nhiệt 60- 68˚C

Tiệt trùng 137- 140°C Làm nguội 25°C Rót sản phẩm Bảo quản sản phẩm

Hoạt hóa giống Nhân giống các cấp

Thuyết minh dây chuyền công nghệ

Sữa tươi là nguyên liệu chủ yếu trong sản xuất các sản phẩm sữa tại nhà máy Chất lượng sữa tươi quyết định đến chất lượng sản phẩm cuối cùng; sữa tươi tốt sẽ mang lại sản phẩm chất lượng cao Do đó, việc đảm bảo tiêu chuẩn chất lượng sữa tươi trong quá trình sản xuất là rất quan trọng.

 Sữa được lấy từ những con bò khẻo mạnh

 Sữa có mùi thơm tự nhiên, không có vị lạ, không chứa chất kháng sinh và các chất tẩy rửa

 Sữa có thành phần tự nhiên

 Sữa phải tươi và được làm lạnh ngay đến nhiệt độ 8-10 0 C sau khi vắt

 Kho và thiết bị phải sạch sẽ và phải bảo quản đúng ở nhiệt độ yêu cầu

 Các chỉ tiêu của sữa:

+ Màu sắc: màu đặc trưng của sữa tươi từ trắng đục đến nhạt

+ Mùi vị: mùi vị thơm ngon đặc trưng của sữa tươi, không được có mùi vị lạ

+ Trạng thái: đồng nhất, không phân lớp

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

+ Hàm lưọng chất béo không nhỏ hơn 2,8%

+ Tổng trọng lượng đo bằng Lactometer không nhỏ hơn 1,029

+ Hàm lượng acid (tính theo acid lactic) không nhỏ hơn 0,2%

 Chỉ tiêu vi sinh vật của sữa tươi theo đúng qui định:

+ Tổng số tạp trùng không được quá 50 000 vi khuẩn lạc trong 1ml sữa

+ Coliform nhỏ hơn 20 khuẩn lạc /1 ml sữa

+ Không được có vi trùng gây bệnh

Sữa tươi từ các trạm thu mua cần được kiểm tra kỹ lưỡng trước khi đưa vào sản xuất Các yếu tố cần kiểm tra bao gồm độ chua, độ nhiễm khuẩn, tỷ trọng, hàm lượng chất khô, hàm lượng protein và nhiệt độ của sữa Ngoài ra, việc khuấy đều sữa cũng rất quan trọng để tránh tình trạng nổi mỡ.

Khi phát hiện nhiệt độ và độ chua của sữa tăng, cần phải làm sạch và xử lý ngay lập tức Sữa sau khi nhập về cần được chế biến ngay, nếu chưa sản xuất, phải được bảo quản ở nhiệt độ từ 8 đến 10ºC và không được để quá 3 tiếng.

Lọc: nhằm loại bỏ hoàn toàn tạp chất vô cơ và hữu cơ còn lẫn trong sữa để đảm bảo sữa sạch đưa vào sản xuất

Quá trình lọc bao gồm 2 giai đoạn:

Lọc giai đoạn 1, hay còn gọi là lọc thô, nhằm loại bỏ các tạp chất lớn trong sữa Hệ thống lọc bao gồm các ống tháo lắp được, được bịt kín bằng túi lọc, lồng vào giữa hai vỏ kim loại cố định Giữa hai cơ cấu lọc có rôbinê, cho phép điều chỉnh dòng chảy của sữa, luân phiên chuyển đổi giữa các cơ cấu khác nhau.

Lọc giai đoạn 2, hay còn gọi là lọc sạch, là quá trình loại bỏ hoàn toàn tạp chất có trong sữa bằng cách sử dụng vải lọc Sữa được cho đi qua lớp vải lọc làm từ màng xenluloza hoặc nilon Trong quá trình lọc, lớp vải sẽ bị bít lại do cặn lọc, do đó cần thay vải lọc định kỳ để duy trì hiệu suất lọc tối ưu.

Sử dụng thiết bị lọc thuỷ tĩnh GEAKA70-76 của Ý

Mỗi thiết bị lọc gồm 4 ống lọc được làm bằng thép không gỉ, sữa đã được loại

SVTH: NGUYỄN VĂN A GVHD: bỏ tạp chất chảy xuống phần đáy qua phễu và được bơm sang thùng chứa

Quá trình lọc tiến hành nhanh hơn khi nhiệt độ của khối sữa nóng so với khối sữa nguội (bởi nhiệt độ cao làm giảm độ nhớt của sữa)

Để đảm bảo năng suất làm việc tối ưu cho nhà máy, việc xác định chính xác lượng thể tích sữa cần đưa vào sản xuất là rất quan trọng Sử dụng cân định lượng GHJ-15, được chế tạo từ thép không gỉ với thiết kế hình trụ, giúp xác định lượng sữa nguyên liệu cần thiết cho quá trình sản xuất Hệ thống van định lượng đặt dưới đáy cân cho phép bơm sữa vào một cách chính xác.

Mục đích: Làm tăng hiệu quả cho quá trình bài khí tiếp theo Làm giảm độ nhớt tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình ly tâm

Tiến hành: Quá trình gia nhiệt được tiến trong thiết bị gia nhiệt dạng tấm OTTA-5 Sữa sau khi ra khỏi thiết bị gia nhiệt có nhiệt độ 60 ÷ 68 o C

Mục đích của việc tách khí trong sữa là nhằm loại bỏ mùi hôi và cải thiện hiệu suất của quá trình đồng hóa và gia nhiệt Để thực hiện điều này, sữa được nâng nhiệt độ và đưa vào thiết bị bài khí với áp lực chân không phù hợp, giúp giảm nhiệt độ sữa xuống 7-8 độ C Trong quá trình này, các khí phân tán, hòa tan, hợp chất dễ bay hơi và một phần hơi nước sẽ thoát ra qua bộ ngưng tụ ở đỉnh thiết bị Nước và các cấu tử chuyển thành dạng lỏng sẽ tự chảy xuống đáy thiết bị, trong khi khí và các cấu tử không ngưng tụ sẽ được bơm chân không hút ra ngoài.

Mục đích của công đoạn này là tách cream ra khỏi sữa nguyên liệu để thu được cream và sữa gầy, sử dụng thiết bị li tâm dạng đĩa Tetra Cetri AMF.

Thiết bị hoạt động liên tục, nơi sữa được nạp vào máy ly tâm và chảy qua hệ thống kênh dẫn vào các khoảng không giữa các đĩa ly tâm Dưới tác dụng của lực ly tâm, sữa được tách thành hai phần: phần cream với khối lượng riêng thấp di chuyển về phía trục thùng quay, trong khi phần sữa gầy có khối lượng riêng cao di chuyển về phía thành thùng Cuối cùng, cả hai dòng sữa gầy và cream sẽ thoát ra ngoài qua các kênh riêng biệt.

Cream thu được cho lên men để sản xuất bơ, còn sữa gầy dùng để sản xuất sữa chua uống không béo

Mục đích: Tiêu diệt vi sinh vật và ức chế hoạt tính các enzyme có trong nguyên liệu

Quá trình thanh trùng được thực hiện trong thiết bị trao đổi nhiệt OTTA - 5, với nhiệt độ từ 90 đến 95 độ C trong khoảng thời gian 15 đến 20 giây, sau đó sản phẩm được làm nguội đến nhiệt độ phù hợp để chuẩn bị cho quá trình lên men.

2.2.6 Men giống và nhân giống [01, tr.224]

Thường sử dụng giống vi khuẩn lactic lên men đồng hình như: Streptococcus thermophillus và Lactobacillus bulgaricus

Chế phẩm vi khuẩn lactic được kích hoạt trong môi trường pha chế từ sữa bột gầy, với hàm lượng chất khô dao động từ 9 đến 12% trong khoảng thời gian từ 0 đến 45 phút Quá trình này diễn ra trong thiết bị vô trùng hình trụ, đáy hình côn, được chế tạo từ vật liệu thép không gỉ.

Sau khi được hoạt hóa, giống vi khuẩn lactic được cấy vào thiết bị lên men với tỉ lệ 5% (v/v) Trong quá trình cấy giống, cánh khuấy của thiết bị cần hoạt động trong một khoảng thời gian nhất định để phân bố đều các tế bào vi khuẩn lactic trong môi trường sữa, nhằm đảm bảo quá trình lên men diễn ra nhanh chóng và hiệu quả.

SVTH: NGUYỄN VĂN A GVHD: đồng đều hơn

Mục đích của công đoạn này là chuyển hóa đường lactose trong sữa thành axít lactic và các hợp chất thơm nhờ vào hệ vi khuẩn lactic Quá trình này tạo ra sản phẩm với vị chua phù hợp và mùi thơm đặc trưng.

Cấy hỗn hợp vi khuẩn Streptococcus thermophillus và Lactobacillus bulgaricus vào thiết bị lên men PH-OTH-2 kiểu đứng Quá trình lên men diễn ra ở nhiệt độ 42-43 độ C trong khoảng thời gian từ 3 đến 5 giờ Fermentation kết thúc khi khối sữa đạt độ chua từ 80-100 độ D.

Thiết bị lên men hình trụ đứng được trang bị hệ thống cánh khuấy cùng với các đầu dò nhiệt độ và pH, giúp theo dõi trực tiếp các thông số công nghệ trong quá trình lên men Ngoài ra, thiết bị còn có lớp cách nhiệt để duy trì ổn định nhiệt độ trong suốt quá trình lên men.

Khi kết thúc quá trình lên men, tiến hành khuấy trộn để phá vỡ cấu trúc gel của khối đông, sau đó làm lạnh về nhiệt độ 18-20 0 C

Mục đích: Bổ sung siro đường 70% và chất ổn định, để đáp ứng yêu cầu về độ ngọt và độ đồng đều của sản phẩm sữa chua sau này

CÂN BĂNG VẬT CHẤT

Kế hoạch sản xuất nhà máy

3.1.1 Biểu đồ nhập nguyên liệu

Nguyên liệu sữa nguyên liệu khó bảo quản và dễ hư hỏng nếu được dự trữ lâu ngày Do đó, nhà máy nhập nguyên liệu với tần suất ba ngày một lần để đảm bảo chất lượng.

Bảng 3.1: Biểu đồ nhập nguyên liệu

Tháng Ngày nhập liệu Số lần nhập liệu

3.1.2 Biểu đồ kế hoạch sản xuất của nhà máy

Nhà máy làm việc theo một dây chuyền sản xuất chính:

Dây chuyền sản xuất sữa chua tách 3/4 chất béo với năng suất 28000 tấn nguyên liệu/năm

Nhà máy hoạt động liên tục trong 12 tháng năm 2017, với quy trình kiểm tra và bảo trì máy móc, thiết bị diễn ra trong một vài ngày mỗi tháng Để đảm bảo hiệu suất sản xuất, nhà máy tổ chức làm việc theo ca.

Các tháng 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 làm việc 3 ca/ngày để đáp ứng nhu cầu tiêu dùng vào mùa nắng nóng

Các tháng 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

- Nghỉ các ngày chủ nhật

- Nghỉ 5 ngày trong tháng 4, 5 ngày trong tháng 8 và 5 ngày trong tháng 12 để kiểm tra và bảo dưỡng máy

- Các này nghỉ lễ trong năm: tết âm lịch nghỉ 3 ngày, tết dương lịch, 30/4, 1/5, 2/9, 10/3( âm lịch)

Số ngày làm việc trong năm là: 365 – (53 + 15 + 8 ) = 289 (ngày)

Nguyên liệu sữa tươi: Tổng chất khô 13,5% trong đó 3,5% chất béo

- Sữa chua uống tách 3/4 chất béo có 5% đường, năng suất 28000 tấn nguyên liệu/năm

Bảng 3.2: Biểu đồ sản xuất của nhà máy trong 1 năm

0: không sản xuất Bảng 3.3: Biểu đồ bố trí sản xuất cho từng mặt hàng trong 1 năm

Sữa chua uống Ca/ngày Ca/tháng

Tính cân bằng vật chất

Bảng 3.3 Giả thuyết tiêu hao của các công đoạn sản xuất

STT Các công đoạn sản xuất Tiêu hao( %)

Từ giả thuyết tiêu hao thì ta sẽ tính được lượng sữa qua các công đoạn Năng suất của nhà máy là 28000 tấn nguyên liệu sữa tươi/năm

Lượng sữa nguyên liệu trong một ca sản xuất là:

Lượng sữa sau khi kiểm tra, lọc:

 = 35,405 (tấn/ca) Lượng sữa sau khi cân định lượng:

 = 35,051 (tấn/ca) Lượng sữa sau khi nâng nhiệt:

 = 34,700 (tấn/ca) Lượng sữa sau khi bài khí:

 Lượng sữa sau khi ly tâm:

Với G4 là lượng sữa trước ly tâm chứa 3,5% chất béo

Y là lượng cream bị tách chứa 40% chất béo

G5 là lượng sữa sau khi ly tâm

Tổng lượng sữa và cream sau ly tâm là:

Lượng béo khan tách ra sau ly tâm:

Lượng cream sau ly tâm có 40% chất béo:

Lượng chất béo còn lại sau ly tâm:

Hình 3.1 Sơ đồ ly tâm

Lượng sữa sau ly tâm:

Lượng sữa sau khi thanh trùng, làm nguội:

Gọi Gm: Lượng sữa lên men và giống hoạt hóa

Gghh : Lượng giống đã hoạt hóa gồm môi trường và giống ban đầu

G7 : Lượng sữa sau lên men

GA : Lượng sữa trước khi lên men

Gbd: Lượng giống ban đầu

Lượng sữa lên men và men giống ban đầu:

Gm = Gghh + GA = Gbđ + G6 (tấn/ca)

Lượng giống cho vào chiếm từ 3 – 7% lượng dịch lên men.Chọn lượng giống hoạt hóa chiếm 4% so với lượng dịch lên men:

Lượng men khô ban đầu chiếm 0,1% so với dịch lên men( có thể bỏ qua)

Hình 3.2 Sơ đồ lên men

Lượng môi trường nhân giống:

Lượng sữa trước khi lên men :

GA = Gm – Gghh = G6 – Gghh 1.301 – 1,252 = 30,049 (tấn/ca)

Lượng sữa sau lên men :

Gọi B : là lượng sữa, đường và chất ổn định phối trộn

D : là lượng đường cần bổ sung trong phối trộn

MÔĐ : là lượng chất ổn định cần bổ sung chiếm 0,01%

Ta có hệ phương trình cân bằng vật chất:

Với G7 = 30.831 (tấn/ca), giải ra ta được:

Siro, S Chất ổn định, GÔĐ

Hình 4 1: Sơ đồ phối trộn

Vậy lượng dịch sữa sau phối trộn:

Lượng sữa sau khi đồng hoá:

Lượng sữa sau khi tiệt trùng:

Lượng sữa sau khi rót hộp:

Tính tỷ trọng

Tỷ trọng sữa được xác định bởi hàm lượng chất khô, trong đó chất béo có tỷ trọng nhỏ hơn 1g/cm³ Khi hàm lượng chất béo trong sữa tăng, tỷ trọng của sữa sẽ giảm Tỷ trọng sữa thường được đo ở nhiệt độ 15,5°C.

F: là hàm lượng chất béo trong sữa, (% khối lượng)

SNF: là hàm lượng các chất khô không béo trong sữa, (% khối lượng)

W: hàm lượng nước trong sữa, W = 100 - F - SNF , (% khối lượng)

- Tỷ trọng của sữa tươi:

- Tỷ trọng của cream sau khi ly tâm:

 Công đoạn sau ly tâm tách cream:

- Lượng sữa sau ly tâm G5 = 31.618 (tấn/ca), [ mục 3.2.]

- Lượng chất béo khan đã tách ra là: 0,888 (tấn/ca), [ mục 3.2.]

- Tổng lượng sữa và cream sau ly tâm 33.838 (tấn/ca), [ mục 3.2.]

- Lượng chất béo còn lại trong sữa sau ly tâm tách 3/4 chất béo:

- Hàm lượng chất béo còn lại trong sữa là:

- Tổng lượng chất khô của sữa và cream sau ly tâm:

- Lượng chất khô còn lại của sữa sau ly tâm:

GCKSUA = GCK – Gcream = 4,568 – 2,220 = 2,348 (tấn/ca)

- Hàm lượng chất khô có trong sữa sau ly tâm:

- Tỷ trọng của sữa tách 3/4 chất béo:

 Tỷ trọng của sữa sau phối trộn:

- Hàm lượng chất béo sau ly tâm F2 = 0,936%

- Hàm lượng chất khô sau ly tâm GCK =7,426%

- Lượng sữa sau phối trộn G8 = 32,132 (tấn/ca), [ mục 3.2.1]

- Lượng Siro cần phối trộn S = 1.623 (tấn/ca), [ mục 3.2.1]

- Hàm lượng chất béo sau phối trộn:

- Lượng chất khô sau phối trộn:

- Hàm lượng chất khô sau phối trộn:

- Tỷ trọng của sữa sau khi phối trộn:

- Ta tính được tỷ trọng của sữa chua uống là 1,039 (g/cm 3 ) 39 (g/l)

- Hộp được sử dụng là hộp giấy có thể tích 180ml = 0,180 (lít/hộp)

- Khối lượng sữa của một hộp là: m = 0,180 x 1039 = 187,020 (g/hộp)  0,187 (kg/hộp)

- Số hộp sữa sản xuất trong một ca là:

- Lượng vỏ hộp dùng để sản xuất bị hao hụt, giả sử là 2% so với lượng hộp đóng gói Nên số lượng vỏ hộp cần dùng là:

- Chọn thùng carton chứa 48 hộp sữa nên số thùng sữa trong 1 ca là:

Bảng 3.4 : Bảng tổng kết nguyên liệu và tỷ trọng khi đi vào mỗi công đoạn

STT Tên công đoạn Năng suất Tỷ trọng

8 Lượng sữa trước khi lên men 30.049 29344.727 1.024

Bảng tổng kết

Bảng 3.4 : Bảng tổng kết nguyên liệu và tỷ trọng khi đi vào mỗi công đoạn

STT Tên công đoạn Năng suất Tỷ trọng

8 Lượng sữa trước khi lên men 30.049 29344.727 1.024

TÍNH TOÁN VÀ CHỌN THIẾT BỊ

Bảng liệt kê các thiết bị

Bảng 4.1: Các thiết bị dùng trong dây chuyền sản xuất sữa chua uống

1 Thùng chứa sữa tươi nguyên liệu

3 Thùng chứa sữa sau lọc

5 Thùng chứa sau cân định lượng

7 Thùng chứa sau gia nhiệt

9 Thùng chứa sau bài khí

11 Thùng chứa sau ly tâm

12 Thùng chứa cream sau ly tâm

13 Thiết bị thanh trùng, làm nguội

14 Thùng chứa giống hoạt hóa

15 Thùng sau thanh trùng, làm nguội

17 Thùng chứa sau lên men

19 Thùng chứa sau phối trộn

21 Thùng chứa sau đồng hóa

22 Thiết bị tiệt trùng, làm nguội

23 Thùng chứa sau tiệt trùng, làm nguội

Mỗi ca làm 8 giờ, giả sử mỗi máy cần 1 giờ để vệ sinh, khởi động và nghĩ giữa ca Vậy mỗi máy làm việc 7 giờ

Số lượng thiết bị được tính theo công thức sau:

4.2.1 Mô tả và tính kích thước thùng chứa

Chọn thùng chứa sữa làm bằng thép không rỉ, thân hình trụ, đáy chỏm cầu

Gọi H0: là chiều cao của thiết bị, H0 = 2 x h + H

D: là đường kính phần thân trụ

H: là chiều cao phần thân trụ h: là chiều cao phần chỏm cầu

Thể tích thùng được tính theo công thức:

Trong đó Vc : Thể tích phần chỏm cầu.

Vtr: Thể tích phần thân trụ

Thể tích phần thân trụ:

Thể tích phần chỏm cầu

Hình 4.1: Cấu tạo thùng chứa

Theo bảng 3.3, lượng sữa tươi đưa vào thùng 34694,981(lít/ca)

Thể tích của sữa tươi nguyên liệu cần trong mỗi giờ

Thể tích làm việc của mỗi thùng

Chọn 2 thùng có hệ số chứa đầy 0,85 và thể tích là:

Vậy số lượng 2, kích thước D x H = 1708 x 2497 (mm)

4.2.1.2 Bảng tính toán các loại thùng chứa sau mỗi thiết bị

Dựa vào số liệu bảng 3.3 để tính toán Áp dụng (CT 4.2) và cách tính mục 4.2

Chọn hệ số chứa đầy của thùng 0,85

Chọn thùng chứa sữa làm bằng thép không rỉ, thân hình trụ, đáy chỏm cầu

Mỗi ca làm 8 giờ, giả sử mỗi máy cần 1 giờ để vệ sinh, khởi động và nghĩ giữa ca Vậy mỗi máy làm việc 7 giờ.

Bảng 4.2: Bảng tính toán, liệt kê kích thước, số lượng các thùng chứa sau mỗi thiết bị

Bảng các thùng chứa dùng trong dây chuyền sản xuất

2 Thùng chứa sữa sau lọc 1307 1700 392 2484 2 1307 x

3 Thùng chứa sữa sau cân 1303 1694 391 2476 2 1303 x

Thùng chứa sữa sau gia nhiệt

5 Thùng chứa sau bài khí 1294 1683 388 2459 2 1294 x

Thùng chứa sữa sau ly tâm

7 Thùng chứa sữa sau thanh trùng, làm nguội 1260 1638 378 2393 2 1260 x

Thùng chứa sữa sau lên men

Thùng chứa sữa sau phối trộn

10 Thùng chứa sữa sau đồng hóa 1260 1639 378 2395 2 1260 x

11 Thùng chứa sữa sau tiệt trùng 1256 1633 377 2387 2 1256 x

12 Thùng chứa hoạt hóa giống 541 703 162 1027 1 541 x 1027

13 Thùng chứa Cream sau ly tâm 671 872 201 1275 1 671 x

4.2.2 Thiết bị dùng cho dây chuyền sản xuất sữa chua uống

Theo bảng 3.3, lượng sữa cần lọc là 34694,981 (lít/ca)

Thể tích lượng sữa vào công đoạn kiểm tra và lọc trong 1 giờ

Chọn máy tách lọc ly tâm pdm5000-dn [08]:

- Công suất động cơ : 15 kW

Nguyên tắc hoạt động: dựa vào trường lực ly tâm để phân riêng hỗn hợp hai pha rắn-lỏng hoặc lỏng-lỏng thành các cấu tử riêng biệt

Hình 4.3: Máy lọc ly tâm pdm5000-dn.[08]

Vậy thiết bị chọn là 1 thiết bị

Theo số liệu bảng 3.3, lượng sữa vào cân là 34174,710 (lít/ca)

Thể tích của sữa cần định lượng trong một giờ:

Chọn cân loại GHJ – 15 (Nhật Bản), [11]

- Kích thước : 500 × 550 × 2100 (mm) Áp dụng CT (4.1), số cân cần dùng: n2 6000

Vậy số lượng thiết bị chọn là 1 thiết bị

Theo bảng 3.3, lượng sữa vào thiết bị gia nhiệt là 33833,012 (lít/ca) Đổi ra thể tích l/h: V3 = 4833,287

Chọn thiết bị gia nhiệt dạng tấm OTTA – 5, [07]

Hình 4.4: Cân định lượng GHJ -15 [11]

- Số tấm truyền nhiệt: 21 (tấm)

- Điện năng tiêu thụ : 10,7 (kW)

- Kích thước thiết bị : 1980 x 700 x 1525(mm)

- Vận tốc chuyển động của sữa: 0,44 (m/s)

Nguyên tắc hoạt động của thiết bị là khi chất lỏng di chuyển qua các khe rãnh, môi chất sẽ tạo thành màng mỏng, giúp nâng cao hệ số trao đổi nhiệt Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình đốt nóng hoặc làm lạnh môi chất Theo công thức CT (4.1), số lượng thiết bị gia nhiệt được xác định một cách chính xác.

Vậy số lượng thiết bị chọn là 2

Theo bảng 3.3, lượng sữa cần đưa vào bài khí là 33494.208 (lít/ca)

Thể tích lượng sữa cần bài khí trong 1h:

Chọn thiết bị bài khí loại DART – 10 [10]

Hình 4.5: Thiết bị gia nhiệt OTTA - 5 [07]

- Động cơ thiết bị : 1,8 (kW)

- Kích thước D x H : 1,1 x 2 (m) Áp dụng CT (5.1), số thiết bị cần chọn:

Vậy số lượng cần chọn là 1

Theo bảng 3.3, lượng sữa cần đưa vào thiết bị ly tâm 33159.266 (lít/ca)

Thể tích lượng sữa cần tách cream trong 1h:

Chọn thiết bị ly tâm loại Tetra Cetri AMF, [07]

- Vận tốc quay : 6000 (vòng/phút)

- Công suất động cơ : 12 (kW)

- Kích thước : 1500x1200x1600 mm Áp dụng CT (4.1), số thiết bị cần chọn

Hình 4.6: Thiết bị bài khí DART - 10 [10]

Hình 4.7: Thiết bị ly tâm Tetra

4.2.2.6 Thiết bị thanh trùng, làm nguội

Theo bảng 3.3, lượng sữa cần thanh trùng và làm nguội: 30876.953 (lít/ca)

Thể tích sữa cần thanh trùng trong 1h V 7

= 4410.993(l/h) Chọn thiết bị gia nhiệt dạng tấm OTTA – 5 như mục 4.2.2.3 Áp dụng CT (4.1), số thiết bị gia nhiệt n 2500

Vậy số lượng thiết bị cần dùng là 2

Theo số liệu bảng 3.3, lượng sữa và men giống cho vào thiết bị lên men 30567.383 (lít/ca)

Thể tích lượng sữa lên men trong 1h là:

Chọn thiết bị loại Tetra Alsafe Aseptic tank C2 kiểu đứng [07]

- Đường kính trong thiết bị : 1700 (mm)

- Chiều dày lớp cách nhiệt: 32 (mm)

- Kích thước thiết bị: 2000 x 1700 x 4500(mm)

- Công suất động cơ: 1 (kw)

- Vận tốc trục khuỷu : 100 (vòng/phút)

- Lượng hơi tiêu thụ: 75 (kg/h)

Thời gian lên men 3h và hệ số chứa đầy 0,85 nên số lượng thiết bị : n = 5000

Vậy số lượng thiết bị 3

Theo bảng 3.3, lượng nguyên liệu đi vào phối trộn là 32027.344 (lít/ca)

Thể tích lượng nguyên liệu đưa vào công đoạn phối trộn trong 1h:

Chọn thiết bị phối trộn Tetra Almix 10 [07]

- Công suất động cơ: 18,5 (KW)

= 3,813 Vậy số thiết bị cần là 4

Hình 4.9: Thiết bị phối trộn.[07] Hình 4.8: Thiết bị lên men.[07]

Theo số liệu bảng 3.3, lượng sữa đưa vào thiết bị đồng hóa là 30925.890 (lít/ca) Thể tích lượng sữa vào thiết bị đồng hoá trong 1giờ

Chọn thiết bị Tetra pak - 2 [07]

- Áp suất làm việc ở : 200 (bar)

- Công suất động cơ :15 (kW)

- Khối lượng thiết bị : 1250 (kg)

Nguyên tắc hoạt động của sản phẩm là dẫn tới van đồng hoá với tốc độ chậm và áp suất cao, nhờ vào việc tạo ra không gian nhỏ giữa cửa và đầu va chạm Khi sản phẩm đi qua, các hạt va chạm sẽ kích thích quá trình giảm kích thước hạt Sự giảm tốc độ đột ngột tạo ra gia tốc lớn, dẫn đến hình thành bong bóng và dao động mạnh.

- Sử dụng CT (4.1), số lượng thiết bị n14 2000

= 2,209 Vậy số lượng thiết bị chọn 3

Hình 4.10: Thiết bị đồng hóa

Theo số liệu bảng 3.3, lượng sữa vào thiết bị tiệt trùng là30616.939 (lít/ca).

Thể tích sữa vào thiết bị triệt trùng là:

Chọn thiết bị tiệt trùng bảng mỏng Alpha - laval [09]

 Hiệu suất sử dụng hơi: 82 %

 Nhiệt độ nước làm mát: 8 ÷ 10 o C

 Tiêu thụ nước làm mát: 15 (m 3 /h)

 Tổng số tấm truyền nhiệt : 171 (tấm)

 Điện năng tiêu thụ : 12 (kw)

 Vận tốc chuyển động của dòng sữa: 0,47 (m/s) Áp dụng CT (4.1), số lượng thiết bị:

Hình 4.11: Thiết bị tiệt trùng Alpha Laval [09]

Vậy số lượng thiết bị cần sử dụng là 3

4.2.4.8 Thiết bị rót sữa chua uống

Theo số liệu bảng 3.3, lượng sữa đưa vào thiết bị rót là 30007.700 (lít/ca)

Thể tích sữa cần đưa vào thiết bị rót sữa:

= 4286.814 (l/h) Mỗi hộp có thể tích là 180ml, số hộp sữa chua trong 1h là:

180 × 10 −3 = 23815.63 (ℎộ𝑝 ℎ)⁄ Chọn máy rót hộp Tetra Pak A3 [07]

- Nhiệt độ của khí tiệt trùng khi tiệt trùng máy : 280 ÷ 310 o

- Nhiệt độ của khí sạch khi máy đang rót sữa : 40 ÷ 35 o

- Vận tốc quay roto : 1420 (vòng/phút)

- Lưu lượng H2O2 tiêu hao : 190 ÷ 230 (ml/h)

- Điện năng tiêu thụ : 1,7 kw

- Lượng hơi tiêu thụ : 50 (kg/h)

Thiết bị hoạt động trong môi trường vô trùng với hệ thống đóng hộp, cân định lượng và băng chuyền hoàn toàn tự động Theo công thức CT (4.1), số lượng thiết bị cần thiết là 25,000.

= 0,962 (cái) Vậy số lượng thiết bị cần sử dụng 1

Chọn bơm ly tâm OUH – 5

- Số vòng quay: 1420 (vòng/phút)

Hình 5.12: Máy rót sữa chua uống Tetra Pak A3 [07]

- Công suất động cơ: 1,8 (kW)

- Đường kính bên trong ống hút và đẩy: 36/36 (mm)

Chọn 47 bơm để bơm sữa tại các công đoạn trong phân xưởng sản

4.2.5 Bảng tổng kết các thiết bị trong quy trình

Bảng 4.3: Bảng tổng kết các thiết bị trong quy trình

STT Tên thiết bị Model SL

1 Lọc ly tâm pdm5000-dn 1 1270 x 1188 x 1560

2 Lên men Tetra Alsafe Aseptic tank C2 4 2000 x 1700 x 4500

6 Bồn vô trùng Tetra Alsafe Aseptic

Bảng 4.4 Bảng tổng kết các thùng chứa trong quy trình

2 Thùng chứa sữa sau lọc 1307 1700 392 2484 2 1307 x 2484

3 Thùng chứa sữa sau cân 1303 1694 391 2476 2 1303 x 2476