Đề tài Thiết kế nhà máy chế biến sữa hiên đại năng suất 20 triệu lít/năm gồm 2 dây chuyền sản xuất
Âä an tät nghiãp
Trang 1
Thiãt kã nha may sæa
ĐỀ TÀI
Thiết kế nhà máy chế biến sữa hiên đại
năng suất 20 triệu lít/năm gồm 2 dây
chuyền sản xuất
Giáo viên hướng dẫn
Họ tên sinh viên
:
:
Nàm 2005
SVTH: Lã Trung Ninh-Låp OOH2A
Âä an tät nghiãp
Trang 2
Thiãt kã nha may sæa
PHẦN I ..................................................................................................................................4
PHẦN II.................................................................................................................................6
PHẦN III:............................................................................................................................11
PHẦN IV .............................................................................................................................22
PHẦN V:..............................................................................................................................38
PHẦN VI..............................................................................................................................61
PHẦN VII ............................................................................................................................73
PHẦN VIII...........................................................................................................................86
PHẦN IX .............................................................................................................................98
PHẦN X.............................................................................................................................103
KẾT LUẬN .......................................................................................................................108
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................109
Nàm 2005
SVTH: Lã Trung Ninh-Låp OOH2A
Âä an tät nghiãp
Trang 3
Thiãt kã nha may sæa
Mꢀ ĐꢀU
Sữa là sản phẩm cung cấp gần như đầy đủ chất dinh dưỡng cho con người.
Vì vậy nó là nguồn thực phẩm rất quan trọng và không thể thiếu đối với con người.
Đặc biệt sản phẩm sữa chua rất giúp ích cho đường ruột.Do đó cùng với sự phát
triển của ngành công nghiệp thực phẩm, công nghiệp chế biến sữa nói riêng cũng đã
và đang phát triển.
Hiện nay nền công nghiệp chế biến sữa của nước ta vẫn còn non trẻ. Nguồn
sữa bò tươi của nước ta còn thiếu nhiều nên phải nhập từ nước ngoài nguyên liệu
sữa bột. Vì vậy, việc xây dựng nhà máy sử dụng sữa bột làm nguyên liệu là giải
pháp tích cực hiện nay.
Là một sinh viên ngành Công nghệ thực phẩm-sinh học, tôi chọn đề tài :
Thiết kế nhà máy chế biến sữa hiên đại năng suất 20 triệu lít/năm gồm 2 dây
chuyền sản xuất:
-Sữa tươi tiệt trùng có đường
-Sữa chua đặc hương dâu
Nàm 2005
SVTH: Lã Trung Ninh-Låp OOH2A
Âä an tät nghiãp
Trang 4
Thiãt kã nha may sæa
PHẦN I
LẬP LUẬN KINH TẾ-KĨ THUẬT
1.1. Sự cần thiết của việc xây dựng nhà máy sữa:
Sữa là thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, trong khi đó nhu cầu sử dụng
hàng ngày của con người cũng tương đối lớn,không những gia tăng cả về số lượng
lẫn chất lượng mà còn đòi hỏi đầy đủ về an toàn vệ sinh thực phẩm .Việc xây dựng
nhà máy chế biến sữa sẽ đáp ứng được phần nào nhu cầu của người tiêu dùng trong
nước đồng thời hướng đến xuất khẩu.Khi nhà máy đi vào hoạt động không những
góp phần giải quyết công ăn việc làm mà còn tăng thu nhập cho người lao động ,
mang lại nguồn lợi nhuận to lớn cho nhà đầu tư.
Nhà máy sữa được xây dựng đảm bảo các yêu cầu sau :
➢ Vị trí đặt nhà máy :gần nguồn nguyên liệu , thị trường tiêu thụ sản
phẩm
➢ 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 .
1.2. Vị trí đặt nhà máy
Từ những nguyên tắc trên, sau quá trình nghiên cứu tôi chọn địa điểm xây
dựng nhà máy chế biến sữa tại Khu Công Nghiệp Hòa khánh-thành phố Đà Nẵng.
Lý do Đà Nẵng là một thành phố lớn tiêu thụ sữa bậc nhất miền trung và là cầu nối
giữa hai mièn Nam Bắc .Hơn nữa ,chính quyền thành phố đang có những chính sách
ưu đãi rất thiết thực cho các nhà đầu tư cả về giá đất và các điều kiện khác.Nhà máy
xây dựng tại đây sẽ được hưởng các điều kiện thuận lợi như:giao thông vân
tải,cấp thoát nước,năng lượng và nguồn nhân lực.
1.3. Giao thông vận tải
Nàm 2005
SVTH: Lã Trung Ninh-Låp OOH2A
Âä an tät nghiãp
Trang 5
Thiãt kã nha may sæa
Giao thông vận tải của nhà máy khá thuận lợi, thuộc loại bậc nhất miền
trung . Nhà máy nằm gần đường quốc lộ 1A và cảng Tiên Sa .Đây là điều kiện rất
để vận chuyển nguyên liệu , nhiên liệu, sản phẩm , máy móc thiết bị , ...
1.4. 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 khoang 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 ngoài .
1.5. Năng lượng
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 .
1.6. Nguồn nhân lực
Thành phố Đà Nẵng là một thành phố đông dân cư tập trung nhiều
trường đại học, cao đẳng và trung học chuyên nghiệp. Đây là nguồn nhân lực dồi
dào cho nhà máy. Ngoài ra nhà máy còn thu hút thêm các cán bộ lành nghề có nhiều
kinh nghiệm.
1.7. Sự hợp tác hóa:
Nhà máy hợp tác với các nhà máy khác nằm trong khu công nghiệp như
công ty nhựa, công ty bao bì, nhà máy khí nén, nhà máy xử lí nước, nhà máy
bia,...để cùng chung phát triển cơ sở hạ tầng, điện, nước nhằm giảm thiểu chi phí
vốn đầu tư.
Ngoài ra nhà máy còn liên kết với các dự án nuôi bò sữa của nông dân
vùng lân cận để dần dần hình thành nguồn nguyên liệu chính cho nhà máy sau này,
thay thế dần nguồn nguyên liệu sữa bột nhập ngoại của nước ngoài. Đây là điều
đáng và nên làm trong tương lai.
Nàm 2005
SVTH: Lã Trung Ninh-Låp OOH2A
Âä an tät nghiãp
Trang 6
Thiãt kã nha may sæa
PHẦN II
NGUYÊN LIỆU
2.1. GIỚI THIỆU NGUYÊN LIỆU SỮA TƯƠI.
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 lactoza ,
các vitamin , chất khoáng , các enzym ,...Ngoài ra trong sữa còn có đầy đủ các axit
amin không thay thế . Đây là các axit amin rất cần thiết cho cơ thể .Có thể nói rất ít
loại thực phẩm nào mà toàn diện về các chất như sữa.
Nguyên liệu ban đầu của dây chuyền là sữa bột gầy, vì vậy trong sữa chứa
hầu hết các phần giống nhau như trong sữa tươi, chỉ khác về hàm béo, hàm lượng
nước, một phần nhỏ vitamin.Về mặt hoá lý thì sữa sau khi tiêu chuẩn hoá gần giống
với sữa tươi.
Thành phần hoá học của sữa tươi:
2.1.1. Chất béo:
Gồm 2 loại : Đơn giản và phức tạp.
➢ Chất béo đơn giản: Có hàm lượng 35 đến 45g/l đối với sữa tươi gồm các axit
béo no và không no như: axit oleic, palmitic, Stearic.
➢
Chất béo phức tạp : Chất béo này thường chứa các phần tử nitơ, photpho ,
lưu huỳnh. Các axit béo phức tạp này có tên chung là photpho amino axit.
Đại diện quan trọng nhất của axit béo này là lexitin.
* Đặc tính hoá lý của chất béo:
- Mật độ quang ở 150C:
- Nhiệt độ nóng chảy:
- Nhiệt độ đông đặc :
- Chỉ số iốt :
0,91 -0,95 :
31 - 360C
25 - 300C
25 - 45
- Chỉ số xà phòng :
218 - 235
- Chỉ số axit bay hơi không hoà tan : 1,5 - 3
- Chỉ số axit bay hơi hoà tan : 26 - 30
Nàm 2005
SVTH: Lã Trung Ninh-Låp OOH2A
Âä an tät nghiãp
Trang 7
Thiãt kã nha may sæa
- Chỉ số khúc xạ : 1,453 - 1,462
* Cấu trúc chất béo có trong sữa:
Chất béo trong sữa có dạng hình thù của các hạt tiểu cầu hoặc hình ovan với
đường kính 2 –10 mm tuỳ thuộc vào giống bò sản sinh ra sữa. Cấu trúc các hạt hình
cầu được bao bọc bởi một màng Protein và màng này có 2 phần : Một phần có thể
hoà tan trong nước và một phần thì không. Bề mặt bên trong của màng có liên quan
mật thiết với một lớp phụ có bản chất Phospholipit, có thành phần chủ yếu là lexitin
và cephalin. Đây là những chất béo phức tạp có hàm lượng 0,3 - 0,5g/l.
Ngoài ra, màng tế bào còn chứa nhiều chất khác với hàm lượng nhỏ chủ yếu
là Cu, Fe, Enzim. Enzim chủ yếu là photphataza mang tính kiềm tập trung trong
phần protit và enzim reductaza có trong phần không hoà tan được.
Trong quá trình bảo quản, luôn xảy ra sự phân chia các glyxerit trong lòng
các tiểu cầu mang đặc tính chung như sau: Phần trung tâm của hạt tiểu cầu chứa các
glixetit có điểm nóng chảy thấp, giàu hàm lượng axit oleic và luôn ở trạng thái lỏng
trong điều kiện nhiệt độ môi trường. Trong khi đó, phần ngoại vi nơi tiếp xúc với
màng chứa các glyxerit có chỉ số iod thấp (5 - 6) nhưng lại có điểm nóng chảy rất
cao và đông đặc lại ở nhiệt độ môi trường. Vì lẽ đó, xu thế chung của các hạt chất
béo có trong sữa sẽ liên kết lại với nhau để tạo thành hạt hình cầu có kích thước lớn
hơn. Đó là nguyên nhân gây nên trạng thái mất ổn định của chất béo có trong sữa và
đó là nguyên nhân gây nên sự phân lớp chất béo và các thành phần trong sữa.
2.1. 2. Protein.
Protein trong sữa là một chất đạm hoàn thiện nhất, vì nó chứa hầu hết các
loại axit amin đặc biệt là axit amin không thay thế.
Protein
Polypeptit
peptit
axit amin
*Trong cấu trúc thành phần protein sữa rất đa dạng, bao gồm các chất sau:
➢ Cazein toàn phần chứa : 26 -29 g/l
➢ -lactoglobulin :
➢ -lactalbumin:
➢ Imunoglobulin
26 -29 g/l
2,4 - 4 g/l
0,8 -1,5g/l
Nàm 2005
SVTH: Lã Trung Ninh-Låp OOH2A
Âä an tät nghiãp
Trang 8
Thiãt kã nha may sæa
Và một số thành phần khác.
Trong các thành phần trên, Cazein được coi là thành phần quan trọng nhất
của sữa.Về mặt cấu trúc, cazein là các hạt cầu có đường kính thay đổi từ 40 - 200
mm và bằng phương pháp ly tâm người ta có thể tập hợp tất cả các hạt này ở thể
lắng như keo có màu trắng hoặc kết tủa cazein dưới dạng hạt mixen lớn nhờ quá
trình axit hoá sữa đến pH đẳng điện (pH = 4,6).
2.1.3. Đường lactoza:
Là thành phần chủ yếu của đường chứa trong sữa, với hàm lượng khoảng
50g/l, tồn tại chủ yếu 2 dạng và . Lactoza khi bị thuỷ phân tạo ra các phần tử
đường glucoza và một phần tử đường galactoza.
C12H22O11 + H2O
Lactoza
C6H12O6 + C6H12O6
Glucoza Galactoza
Trong sữa đường latoza luôn ở trạng thái hoà tan, khả năng hoà tan và kết
tinh của lactoza cho ta những ứng dụng quan trọng trong chế biến sữa.Hai đường -
lactoza luôn tốn tại cân bằng trong chất lỏng theo một tỷ lệ nhất định và cân bằng
này được thay đổi bởi nhiệt độ.
Đường lactoza ít hoà tan hơn đường sacharoza ở cùng nhiệt độ và ít ngọt
hơn. Độ hoà tan của đường lactoza tỷ lệ thuận theo nhiệt độ và nó bị thuỷ phân rất
chậm theo nhiệt độ ở nhiệt độ cao.Sự có mặt của đường lactoza góp phần biến màu
của sữa trong công nghệ nếu quá trình chế biến ở nhiệt độ cao.
Đường lactoza dễ bị lên men dưới tác dụng của vi khuẩn để tạo ra các sản phẩm
khác nhau. Quan trọng nhất là tạo thành axit lactic trong sản xuất sữa lên men.
C12H22O11 + H2O
lactoza
4CH3CHOH - COOH + H2O + CO2
Axit lactic
Axit lactic này dưới tác dụng của một số vi khuẩn đặc biệt tạo thành axit propionic
hay axit butyric.
3CH3CHOH - COOH
CH3(CH2)2COOH + 2CO2 + 2H2
CH3-CH2COOH + CO2 + H2O + CH3-COOH
SVTH: Lã Trung Ninh-Låp OOH2A
Axit butilic
CH3CHOH-COOH
Nàm 2005
Âä an tät nghiãp
Trang 9
Thiãt kã nha may sæa
Axit propionic
Nếu dưới tác động của nấm men đặc biệt thì đường lactoza sẽ tạo thanh các chất
theo phản ứng sau:
C12H22O11 + H2O
Lactoza
C6H12O6 + C6H12O6
Glucoza Galactoza
2.1.4. Các loại muối khoáng.
Hàm lượng của nó trong sữa khoảng: 9 -9,1 (g/l)
Các muối khoáng trong sữa chủ yếu gồm : Muối clorua, photphat, xitrat,
sunphatnatri, bicacbonnat. Các muối khoáng trong sữa tồn tại dưới 2 dạng cân bằng:
dạng hoà tan và dạng keo. Tuy nhiên, dạng cân bằng này có thể phá vỡ dưới các yêu
tố công nghệ: pH, nhiệt độ ...
Sự tồn tại cân bằng của muối Ca ở dạng hoà tan và dạng phức của các thể
keo là có ý nghĩa lớn hơn cả vì nó quyết định đến sự ổn định của sữa. Sự tăng lên
hàm lượng Ca sẽ làm tăng khả năng bất ổn định, đặc biệt trong quá trình đun nóng
và quá trình lên men.
Để tránh hiện tượng này thông thường người ta cho thêm vào sữa những
dạng phức tạp đó là các muối photphat hoặc xitrat với liều lượng thích hợp.
2.1.5. Axit hữu cơ.
Trong sữa chứa nhiều axit hữu cơ như : axit citric, lactic, axetic ... Trong đó,
axit citric là axit cực kỳ quan trọng góp phần vào việc tăng mùi thơm cho sữa nhờ
vào quá trình.
Axit citric
diaxetyl
axetoin
2,3 butylen glycol
2.1.6. Các chất xúc tác sinh học.
a. Vitamin :
Sữa được coi là thức ăn tiêu biểu nhất về số lượng vitamin tuy với hàm
lượng không lớn lắm.Hàm lượng vitamin trong sữa cũng chia thành 2 nhóm theo
khả năng hoà tan của chúng trong nước hay chất béo.
➢ Nhóm vitamin hoà tan trong chất béo: Vitamin A, D, E, chủ yếu nằm
trong thành phần của mỡ sữa.
Nàm 2005
SVTH: Lã Trung Ninh-Låp OOH2A
Âä an tät nghiãp
Trang 10
Thiãt kã nha may sæa
➢ Nhóm vitamin hoà tan trong nước : B, C, PP.
b. Các enzim:
Các enzim tồn tại trong sữa có ý nghĩa lớn trong công nghệ chế biến sữa
và các sản phẩm sữa cũng như bảo quản sữa, các enzim trong sữa được chia làm hai
nhóm chính.
➢ Nhóm enzim thuỷ phân : gồm Lipaza, photphataza, galactaza,
proteaza, amylaza. Trong đó, vai trò của các enzim Lipaza có tính
quyết định đến quá trình chế biến và bảo quản sữa. Lipaza có tác dụng
thuỷ phân chất béo tạo thành axit béo và glyxerin có pH = 9,4.
➢ Nhóm enzim oxy hoá : gồm Reductaza, lactoperoxydaza Catalaza.
Các enzim này có vai trò quan trọng trong quá trình làm biến tính sữa.
2.1.7. Vi sinh vật trong sữa:
Gồm : Vi khuẩn, nấm men, nấm mốc.
➢ Nấm men : Có dạng hình cầu, elip, trụ, kích thước lớn nhất từ 2 -
9mm. Phần đông các loại chuyển đường thành rượu và sinh sản theo
kiểu nảy chồi.
➢ Nấm mốc : Chủ yếu là Muco va Rhizopus. Các loại nấm mốc này gây
nên những biến động khi sản xuất các sản phẩm như : Bơ, phomát.
Ngoài ra còn có : penicilium, Aspergillus.
➢ Vi khuẩn : Hầu hết có kích thước tế bào đồng nhất, kích thước không
vượt quá vài micromet. Các vi khuẩn trong sữa : Cocus, Bacterium...
quan trọng là vi khuẩn lactic.
Thông thường trong sữa chúng có đặc điểm :
+Hô hấp hiếu khí hay yếm khí tuỳ tiện .
+Không sản sinh ra các hợp chất nitrat .
+Lên men các loại đường ở các điều kiện khác nhau .
+Ít hay không tiết ra enzym proteaza trong sữa
Hai loại vi khuẩn điển hình trong công nghệ chế biến sữa là:
➢ Streptococcus Thermophillus. Được coi là tác nhân của sự hình thành
axit và quá trình chín của phomát.
Nàm 2005
SVTH: Lã Trung Ninh-Låp OOH2A
Âä an tät nghiãp
Trang 11
Thiãt kã nha may sæa
➢ Streptococcus cremoris và Streptococcus lactic : Là tác nhân của sự đông
tụ tự nhiên của quá trình phồng lên của phomát, tạo hương.
2.1.8. Nước.
Nước là thành phần lớn nhất và quan trọng của sữa tươi, chiếm 90% thành
phần trong sữa. Nước trong sữa gồm nước tự do, nước liên kết, nước kết tinh và
nước trương. Ngoài nước kết tinh ra thì tất cả những loại nước khác đều có giá trị
trong công nghiệp chế biến sữa.
PHẦN III:
LỰA CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN
CÔNG NGHỆ
3.1. SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA TƯƠI TIỆT
TRÙNG CÓ ĐƯỜNG VÀ SỮA CHUA ĐẶC HƯƠNG DÂU :
Sữa bột gầy
Cân định lượng
Nước 45-500C
Bơ (hâm nóng)
Hoàn nguyên
Tiêu chuẩn hóa
Nàm 2005
Ninh-Låp OOH A
Đồng hóa lần 1 (P=150-180 bar)
2
Nâng nhiệt 800C, 5 phút và làm
lạnh 2-6 0C
Âä an tät nghiãp
Trang 12
Thiãt kã nha may sæa
3.2. THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ:
3.2.1. Thuyết minh các công đoạn chung cho hai dây chuyền sản xuất
3.2.1.1. Thu mua và kiểm tra chất lượng nguyên liệu:
Nguyên liệu chế biến sữa tươi và sữa chua đặc là bột sữa gầy, đường cát
trắng, bơ, chất phụ gia, men khô, nước.Trong đó bột sữa gầy là nguyên liệu chính.
Chất lượng của nguyên liệu ảnh hưởng lớn đến chất lượng của sữa thành phẩm nên
trước khi đưa vào sủ 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
* Tiêu chuẩn nguyên liệu sữa bột:
➢ Chỉ tiêu cảm quan.
+ Màu sắc: Trắng ngà hoặc vàng nhạt
Nàm 2005
SVTH: Lã Trung Ninh-Låp OOH2A
Âä an tät nghiãp
Trang 13
Thiãt kã nha may sæa
+ 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 hoá lý:
+ Độ ẩm < 3%
+ Hàm lượng chất béo < 0,05%
+ Độ hoà tan: 98 -99%
➢ Chỉ tiêu vi sinh:
+ Tổng số tạp trùng không quá 5000 tế bào trong 1g bột sữa.
+ Coliform , salmonella,Ecoli không được có.
*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
* Đường cát trắng RE
➢ Chỉ tiêu cảm quan:vi ngot không có mùi vị lạ, màu sắc trắng sáng ,trạng thái
đồng đều, không vón cục,không lẫn tạp chất
➢ Chỉ tiêu hóa lí:
.
+ Hàm lượng đường sacharoza tính bằng % chất khô: > 99,7%.
+ Độ ẩm < 0,05%
+ Hàm lượng đường khử tính bằng % phải :< 0,08%
+ Hàm lượng tro tính bằng % chất khô: < 0,05%
+ pH > 6
+ Dư lượng SO2 < 7 mg/kg
+ Cở hạt trung bình : 0,6-0,9 mm
➢ Chỉ tiêu vi sinh: tổng số tạp trùng 200 tế bào/10gam;nấm men nấm mốc
< 10 tế bào/10gam
* Chất ổn định (Phụ gia).
Nàm 2005
SVTH: Lã Trung Ninh-Låp OOH2A
Âä an tät nghiãp
Trang 14
Thiãt kã nha may sæa
Chất ổn định bổ sung vào nhằm tạo trạng thái bền vững, tăng giá trị cảm quan cho
sản phẩm.
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.
Trong công nghệ sản xuất sữa chua đặc, sử dụng chất ổn định có kí hiệu
5846, có thành phần chủ yếu là pectin, gclatin, tinh bột ngô biến tính.
* Men khô.
Được sử dụng để lên men tạo thành sản phẩm sữa chua đặc .Tên vi khuẩn
sử dụng ở đây là Lactobacillus bulgaricus (L.bulgaricus) thuộc loài vi khuẩn lactic
lên men điển hình, phát triển tốt ở nhiệt độ 45 -500C, trong môt trường có độ axit
cao.
* Nước sản xuất:
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.
3.2.1.2 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.
3.2.1.2 Hoàn nguyên sữa bột.
➢ 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 0C.Trong quá trình hoàn
nguyên, cánh khuấy được hoạt động liên tục nhằm phân tán đều bột sữa trong nước,
Nàm 2005
SVTH: Lã Trung Ninh-Låp OOH2A
Âä an tät nghiãp
Trang 15
Thiãt kã nha may sæa
tăng khả năng hoà tan, tránh vón cục, giảm thời gian ủ hoàn nguyên sau này.Chất
phá bọt cũng được cho vào ở đây nhằm tránh tạo bọt.
+ Nước dùng cho hoàn nguyên là nước đã qua khâu kiểm tra xử lí đạt yêu cầu.
3.2.1.4.Tiêu chuẩn hoá.
➢ Mục đích:
Điều chỉnh hàm lượng chất béo của dịch sữa đạt yêu cầu công nghệ.Nguyên
liệu sản xuất chính của đồ án này là sữa bột gày nên tiêu chuẩn hóa thực chất là bổ
sung thêm mỡ sữa để đạt hàm lượng chất béo theo yêu cầu của sản phẩm.
➢ Tiến hành:
Bơ được hâm nóng trở thành dạng lỏng rồi được bơm vào thùng tiêu chuẩn
hoá đã chứa sẵn dịch sữa với tỷ lệ đã tính trước, cánh khuấy của thùng hoạt động
liên tục làm tăng khả năng phân tán mỡ sữa trong khối sữa.
3.2.1.5. Đồng hoá lần 1:
➢ Mục đích :
+ Vì các hạt chất béo có trong sữa dễ dàng liên kết nhau tạo thành các hạt cầu
béo có kích thước lớn hơn và nổi lên trên bề mặt, tạo thành màng gây nên sự phân
lớp. Đây là một trong những nguyên nhân chính làm mất ổn định trạng thái của sữa
trong quá trình bảo quản.Vì vậy đồng hóa nhằm làm giẩm kích thước của các cầu
mỡ, làm chúng phân bố đều trong sữa.
+ Đồng hóa là công đoạn rất quan trọng trong công nghệ chế biến sữa bổ
sung chất béo vì nó làm tăng chất lượng về phương diện trạng thái,tránh hiện tượng
tách pha trong quá trình bảo quản và tạo điều kiện cho công đoạn tiếp theo.
➢ Tiến hành:
+ Sữa sau tiêu chuẩn hóa được bơm qua máy đồng hóa nhờ bơm li tâm. Áp suất
trong máy đồng hóa cần đạt được trong công đoạn này là 150-180 bar.
+ Dịch sữa sau đồng hóa được chứa trong thùng tạm chứa
.3.2.1.6 .Nâng nhiệt và làm lạnh:
➢ Mục đích:
Nàm 2005
SVTH: Lã Trung Ninh-Låp OOH2A
Âä an tät nghiãp
Trang 16
Thiãt kã nha may sæa
Tiêu diệt một phần vi sinh vật và vô hoạt một phần enzym có sẵn trong sữa
nhằm tránh những bất lợi cho công đoạn tiếp theo, nhất là công đoạn ủ hoàn
nguyên trong thời gian khá dài.
➢ Tiến hành :
Dịch sữa trong thùng tạm chứa sau đồng hóa được bơm vào thiết bị thanh
trùng , nhiệt độ thanh trùng là 75oC,thời gian thanh trùng là 5 phút.Sau đó sẽ được
làm lạnh đến nhiệt độ 4-8oC
.3.2.1.7 . Ủ hoàn nguyên:
➢ Mục đích:
Sữa được ủ trong thời gian dài ở nhiệt độ thấp nhằm để nó dần dần trở lại trạng thái
của sữa tươi nhưng vẫn đảm bảo hạn chế về sự phát triển của một số vi sinh vật.Các
muối khoáng có trong sữa đặc biệt là ion Canxi sẽ liên kết với cazein là một loại
protein chiếm phần lớn trong sữa để tạo thành cazeinat canxi ở trạng thái hòa tan
nên giúp cho sữa có trạng thái đồng nhất tốt .Đây là một trong những công đoạn
quan trọng quyết định đến chất lượng sữa.
➢ Tiến hành:
+ 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 0C trong thời gian 4-8 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.
3.2.2.Thuyết minh các công đoạn của dây chuyền sản xuất sữa tươi tiệt trùng có
đường:
.3.2.2.1.Phối trộn với siro 70 %:
➢ Mục đích: tạo cho sản phẩm có độ ngọt thích hợp cho người tiêu dùng
➢ Tiến hành:
+ Công việc phối trộn được thực hiện trong thùng có cánh khuấy nằm ở sát đấy
thiết bị và hoạt động liên tục nhằm tăng sự hòa tan các chất với nhau
+ Vì quá trình sản xuất đi từ sữa bột nên hương trong nguyên liệu ban đầu rất
hạn chế. Để khắc phục điều này thì hưong sữa và hương bơ sẽ được bổ sung với
Nàm 2005
SVTH: Lã Trung Ninh-Låp OOH2A
Âä an tät nghiãp
Trang 17
Thiãt kã nha may sæa
liều lượng rất nhỏ, khoảng 0,0001 % nhằm tăng cường hương cho sản phẩm làm
cho sữa thành phẩm có mùi thơm tự nhiên như sữa bò tươi.
3.2.2.2. Đồng hóa lần hai:
Giống như thuyết minh phần 3.2.1.5 ,chỉ khác về áp suất đồng hóa
P = 180-200 bar
Sữa sau đồng hóa được dẫn qua thùng tạm chứa.
3.2.2.3.Tiệt trùng và làm nguội (UHT):
➢ Mục đích: 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
➢ Thực hiện:
+ Thiết bị chính ở công đoạn này là thiết bị trao đổi nhiệt bản mỏng Alpha-
laval có nhiều ngăn.Quá trính được thực hiện qua 4 công đoạn chính:
* Nâng nhiệt sơ bộ
* Tiệt trùng
* Hạ nhiệt sơ bộ
* Hạ nhiệt đến nhiệt độ yêu cầu
+ Dịch sữa mới vào sẽ trao đổi nhiệt với dịch sữa sau tiệt trùng đẻ nâng nhiệt
sơ bộ lên khoảng 85-90 0C .Tiếp theo dịch sữa sẽ trao đổi nhiệt với hơi từ lò hơi để
nâng lên nhiệt độ tiệt trùng là 137-140 0C và sẽ được lưu ở nhiệt độ này trong thời
gian 3 giây, áp suất tiệt trùng là 6 bar. Sau đó, dịch sữa sau tiệt trùng sẽ được trao
đổi nhiệt với dịch sữa mới vào để hạ dần nhiệt độ. Cuối cùng dịch sữa sẽ trao đổi
nhiệt với nước lạnh 2 0C để đạt nhiệt độ yêu cầu khi ra khỏi thiêt bị.
+ Toàn bộ quá trình tiệt trùng và làm nguội được điều khiển bằng chương trình
đã lập trình sẵn.
3.2.2.4. Bồn chờ rót:
➢ Mục đích: chứa dịch sữa và đảm bảo vô trùng trước khi rót
➢ Tiến hành: Dịch sữa sau khi qua hệ tiệt trùng và làm nguội thì sẽ vào bồn
chờ rót vô trùng.Bồn là một thiết bị kín có cánh khuấy .Toàn bộ hoạt động
của bồn dược điều khiển bằng môt máy tính đã lập trình sẵn.
Nàm 2005
SVTH: Lã Trung Ninh-Låp OOH2A
Âä an tät nghiãp
Trang 18
Thiãt kã nha may sæa
3.2.2.5. Máy rót sữa tươi Tetrapak:
➢ Mục đích:
+ Cách li sản phẩm với môi trường bên ngoài nhằm kéo dài hạn sử dụng của
sản phẩm
+ Tạo kiểu dáng thích hợp cho tiêu dùng và thuận tiện khi bao gói vận chuyển
➢ Tiến hành:
+ Thể tích mỗi hộp sữa sau khi rót là 200 ml, là loại hộp giấy có hình dáng
được yêu chuộng nhất trên thị trường hiện nay. Quá trình rót được thực hiện trên
máy rót và bao gói tự động Tetrapak
+ Trước khi máy làm việc nhất thiết phải vệ sinh bằng xút, axit rồi tuần hoàn
bằng nước sạch lần cuối. Ngoài ra cần phải kiểm tra nồng độ H2O2 ,ngằm cắt
phải,ngằm cắt phải,bộ in ngày tháng lên bao bì xem có đạt yêu cầu.
+ Cấu tạo của lớp giấy bao bì sản phẩm gồm 7 lớp theo thứ tự như sau:
PE-mực in-giấy carton-Lamination PE-nhôm-PE1-PE2
+ Nguyên tắc hoạt động chính của máy rót như sau:
Khi máy chuyển sang chế độ sản xuất thì bao bì giấy từ cuộn bao bì được các
con lăn dẫn qua bộ in hạn sử dụng rồi đưa bộ hàn strip một bên mép của bao bì. Kế
tiếp bao bì được dẫn qua bể chứa dịch H2O2 35% để được sát khuẩn 2 bề mặt. Sau
đó nó được dẫn qua bộ định hình ống và được hàn bên trong để tạo thành ồng giấy.
Sữa được rót vào bao bì nhờ 1 phao rót đặc biệt. Hai ngàm trái và phải hoạt động
liên tục vừa hàn ngang vừa cắt tạo thành những hộp sữa rơi xuống bộ phận ghép mí
hộp giấy để tạo thành những hộp chữ nhật. Toàn bộ các thao tác trên được tự động
bằng chương trình đã lập trình sẵn.
+ Trong tất cả các máy móc thiết bị chính trong nhà máy sữa thì máy rót
thường xuyên gặp sự cố nhất vì vậy công nhân vận hành cần theo sát các hoạt động
của máy.Khi gần hết cuộn bao bì hoặc cuộn strip thì phải bổ sung. Thường xuyên
lấy mẫu để kiểm tra các mối hàn của bao bì sau mỗi 30 phút, sau khi khởi động
máy,sau khi nối cuộn bao bì và sau khi nối strip
+ Các phương pháp kiểm tra độ bền của các mối hàn ngang và hàn dọc của bao
bì hộp giấy thường là:
thử mực,thử điện,kéo sợi strip
Nàm 2005
SVTH: Lã Trung Ninh-Låp OOH2A
Âä an tät nghiãp
Trang 19
Thiãt kã nha may sæa
+ Sữa sau rót được bảo quản trong kho thành phẩm ở nhiệt độ thường của môi
trường
3.2.3.Thuyết minh các công đoạn riêng của dây chuyền sản xuất sữa chua đặc
hương dâu:
3.2.3.1. Phối trộn với phụ gia, dịch đường 17% :
➢ Mục đích:
+ Bổ sung dịch đường để tăng hàm lượng chất khô, tạo độ ngọt dịu cho sản
phẩm,cung cấp thêm năng lượng nhưng phải trong tiêu chuẩn cho phép
+ Bổ sung phụ gia nhằm tạo tạng thái gel bền vững cho sản phẩm,làm cho sản
phẩm mịn, mếm mại đồng nhất và dễ sử dụng.Phụ gia sử dụng ở đây là palsgaard 5805
có thành phần chủ yếu là: pectin, gelatin, tinh bột ngô biến tính
➢ Tiến hành:
Quá trình phối trộn được thực hiện trong thiết bị có cánh khuấy hoạt động liên
tục để làm phân tán các chất vào trong dịch sữa. Trước đó dịch đường 17% được pha
từ siro 70 % và được bơm vào thùng phối trộn.
3.2.3.2.Đồng hóa lần 2:
Giống như thuyết minh phần 3.2.1.5 ,chỉ khác về áp suất đồng hóa
P = 180-200 bar
Sữa sau đồng hóa được đưa qua thùng tạm chứa.
3.2.3.3. Thanh trùng và làm nguội:
➢ Mục đích: tiêu diệt vi sinh vật có trong khối sữa tạo điều kiện thuận lợi cho
hoạt động của vi khuẩn lăctic trong quá trình lên men
➢ Tiến hành: : Sữa từ thùng tạm chứa được bơm vào thiết bị thanh trùng và làm
nguội. Nhiệt độ thanh trùng là 90-920C thời gian thanh trùng là 5 phút, nhiệt
độ làm nguội là 42-450C.
3.2.3.4.Lên men:
➢ Mục đích: chuyển hóa 1 phần đường có sẵn trong sữa và đường sacharoza được
bổ sung thành axit lăctic, làm giảm pH của sữa tạo điều kiện thích hợp cho
protein sữa đông tụ.. Kết quả là tạo ra sản phẩm sữa chua có độ đăc, độ mịn, độ
nhớt và độ chua thích hợp.
Nàm 2005
SVTH: Lã Trung Ninh-Låp OOH2A
Âä an tät nghiãp
Trang 20
Thiãt kã nha may sæa
➢ Tiến hành:
+ Quá trình lên men được thực hiện trong thiết bị 2 vỏ có cánh khuấy. Lên men
ở nhiệt độ 42- 45 0C trong thời gian 3-5 giờ
+ Lượng vi khuẩn giống sử dụng để thực hiện quá trình lên men từ 3-5% khối
dịch lên men ( tính theo % thể tích ). Vi khuẩn giống được chuẩn bị từ trước từ vi
khuẩn khô với dịch sữa. Chủng vi khuẩn có tên: Lactobacillus Bulgaricus
+ Ngoài việc bổ sung vi khuẩn giống cho quá trình lên men ta còn bổ sung
hương dâu, hương sữa với liều lượng cho phép để tạo hương vị đặc trưng cho sản
phẩm
+ Khối sữa sau lên men được kiểm tra pH, % chất khô, % chất béo trước khi
được làm lạnh và vào bồn chờ rót.
3.2.3.5. Chờ rót:
➢ Mục đích: chứa sữa cần rót
➢ Thực hiện: bồn là một thiết bị có cánh khuấy nhưng nó chỉ được bật trước khi
rót 2 phút.
3.2.3.6. Rót sữa chua Bencopak:
➢ Mục đích:
+ Cách li sản phẩm với môi trường bên ngoài nhằm kéo dài thời hạn sử dụng
của sản phẩm
+ Tạo kiểu dáng thích hợp cho tiêu dùng và thuận tiện khi bao gói , vận chuyển
➢ Tiến hành:
+ Thể tích mỗi hộp sữa sau khi rót là 110 ml
+ Bao bì là loại nhựa trắng có cấu trúc cứng được tạo dáng nhờ khuôn mẫu có
sẵn.Toàn bộ quá trình được thực hiện trên máy rót và bao gói tự động Bencopak
+ Trước khi máy rót làm việc ,cần phải được vệ sinh và kiểm các thông số kĩ thuật
theo yêu cầu.
+ Nguyên tắc hoạt động chính của thiết bị:
Bao bì từ cuộn bao bì được dẫn qua các mâm hâm có nhiệt độ cao để đạt độ
mềm dẽo thích hợp,rồi được dẫn qua các khuôn định hình tạo hộp.Tiếp theo bao bì
được dẫn qua các đầu rót để nạp sữa chua rồi được dẫn qua khu vực khí vô trùng. Đồng
Nàm 2005
SVTH: Lã Trung Ninh-Låp OOH2A
Âä an tät nghiãp
Trang 21
Thiãt kã nha may sæa
thời nhãn được sát khuẩn bởi đèn hồng ngoại rồi được dẫn vào bộ phận dán nhãn.Cuối
cùng chúng sẽ được cắt rời thành từng vĩ và được băng tải đưa ra ngoài khu vực xếp
thùng carton
+ Trong quá trình máy vận hành thì công nhân vận hành phải theo dõi thường
xuyên hoạt động của máy để kịp thời xử lí nếu có sự cố và kiểm tra các yêu cầu kĩ thuật
của sản phẩm ra khỏi máy rót như: độ bền của mối hàn ở vị trí nắp , màu sắc hình dáng
hộp, trọng lượng hộp
+ Sản phẩm sữa chua đặc sau khi rót được bảo quản trong kho thành phẩm ở
nhiệt độ 2-3 0C
PHꢀN IV
TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT
4.1. Thời vụ nguyên liệu:
Tháng
Sữa bột nguyên liệu x
1
2
x
3 4 5
x x x x x x x
6
7 8 9 10 11 12
x x
x
4.2 Biểu đồ nhập nguyên liệu:
Tháng
Sữa bột nguyên liệu X X X X X X X X X X
1
2
3 4 5
6
7 8 9 10 11 12
X
Nàm 2005
SVTH: Lã Trung Ninh-Låp OOH2A
Âä an tät nghiãp
Trang 22
Thiãt kã nha may sæa
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.
4.3. Biểu đồ kế hoạch sản xuất của nhà máy:
Tháng
sản phẩm
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12
Ca
X
X
X X X X X X X X X
X X X X X X X X
X
X
I
Sữa tươi
tiệt trùng
có đường
II
X X X X X X
II
I
X
X X X X X X X X X
X X X X X X X X X
X X X X X X X
X
Sữa chua
đặc hương
dâu
II
III
➢ 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
4.4. Biểu đồ bố trí sản xuất cho từng mặt hàng:
Sữa tươi tiệt trùng
có đường
Sữa chua đặc
hương dâu
Số ngày
Tháng
sản xuất
Ca/ngày
Ca/tháng
Ca/ngày
Ca/tháng
1
2
25
19
2
1
50
19
1
1
25
19
Nàm 2005
SVTH: Lã Trung Ninh-Låp OOH2A
Âä an tät nghiãp
Trang 23
Thiãt kã nha may sæa
3
4
27
26
25
26
27
27
25
26
3
3
3
3
3
3
2
2
81
78
75
78
81
81
50
52
3
3
3
3
3
3
2
2
81
78
75
78
81
81
50
52
5
6
7
8
9
10
11
12
1 năm
27
2
54
1
27
280
699
647
4.5. Tính cân bằng vật chất:
Năng suất chung cho cả hai mặt hàng là 20 triệu lít/năm. Phân bổ năng suất cho
từng mặt hàng như sau:
❖ Dây chuyền sản xuất sữa chua tiệt trùng có đường: 11 triệu lit/năm
❖
Dây chuyền sản xuất sữa chua đặc hương dâu:
9 triệu lit/năm
4.5.1. Số liệu ban đầu:
*Nguyên liệu :
➢ sữa bột gầy:
+ Chất khô 98%
+ Chất béo 0,05%
*Thành phẩm:
➢ Sữa chua đặc hương dâu :
+ Đường sacharoza bổ sung 9 %
+ Chất béo 3,5%
+ Khối lượng riêng: 1,098 kg/l = 1,098.103 kg/m3
+ Dung tích hộp: 110 ml/ hộp
➢ Sữa tươi tiệt trùng :
+Chất khô của sữa: 12 %(không kế sacharoza)
Nàm 2005
SVTH: Lã Trung Ninh-Låp OOH2A
Âä an tät nghiãp
Trang 24
Thiãt kã nha may sæa
+ Chất béo: 3,5%
+ Khối lượng riêng: 1,04 kg/l = 1,04.103 kg/m3
+ Dung tích hộp: 200 ml/ hộp
4.5.2. Tính cân bắng vật chất cho dây chuyền sản xuất sữa tươi tiệt trùng có
đường:
- Năng suất của dây chuyền tính theo l/ca:
11000000
=15736,767 (l/ca)
699
- Quy đổi sang kg/ca:
15736,767 x 1,04 =16366238 (kg/ca)
Bảng tiêu hao nguyên liệu cho từng công đoạn tính bằng % so với công đoạn
trước đó:
STT
Tên công đoạn
Tiêu hao
Sữa bột gấy
1
2
Cân định lượng
Trộn nguyên liệu
Tiêu chuẩn hóa
Đồng hóa lần 1
Gia nhiệt và làm lạnh
Ủ hoàn nguyên
Phối trộn
0,5
1
3
0,5
0,2
0,5
0,5
0,5
0,2
1
4
5
6
7
8
Đồng hóa lần 2
Tiệt trùng và làm nguội
Chờ rót
9
10
11
0,2
3
Rót Tetrapak
(11) Lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn rót hộp và đóng gói:
100
16366,238 x
=16872,410 (kg/ca)
100 3
(10 Lượng dịch sữa trước khi vào bồn chở rót:
Nàm 2005
SVTH: Lã Trung Ninh-Låp OOH2A
Âä an tät nghiãp
Trang 25
Thiãt kã nha may sæa
100
100 0,2
16872,410 x
=16906,222 (kg/ca)
(9) Lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn tiệt trùng và làm nguội
100
16906,222 x
=17076,992 (kg/ca)
100 1
(8) Lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn đồng hóa lần 2:
100
17076,992 x
=17111,215 (kg/ca)
100 0,2
(7) Tổng lượng dịch sữa và dịch đường bổ sung trước khi vào công đoạn phối trộn:
100
17111,215 x
=17197,200 (kg/ca)
100 0,5
❖ Tính lượng đường bổ sung và lượng dịch sữa cần phối trộn với nhau:
- Gọi x là lượng dịch sữa cần tìm có tổng hàm lượng chất khô 12%
- Gọi y là lượng dịch đường 70% cần bổ sung
- Gọi z là tổng khối lương của dịch sữa và dịch đường sau phối trộn có hàm
lượng chất khô là 15% (z= 17197,200 kg/ca)
- Gọi A,B,C lần lượt là hàm lượng chất khô của x,y,z( A=12,B=70,C=15)
Ta có hệ phương trình:
A.x + B.y = C.z
x + y
= z
12.x +70.y = 15 . 17197,2
x + y
= 17197,2
x
y
= 16307,69 (kg/ca)
= 889,51 (kg/ca)
Từ đó ta có lượng đường RE khô cần sử dụng:
70
889,51 x
= 622,657 (kg/ca)
100
Vì tiêu hao đường là 5% nên lượng đường khô thực tế cần sử dụng là:
100
622,657 x
=655,428 (kg/ca)
100 5
Lượng nước cần pha với đường khô 70 % để được dịch đường 70 %:
889,51 - 655,428 =234,082 (kg/ca)
Nàm 2005
SVTH: Lã Trung Ninh-Låp OOH2A
Âä an tät nghiãp
Trang 26
Thiãt kã nha may sæa
(6) Lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn ủ hoàn nguyên:
100
16307,69 x
=16389,638 (kg/ca)
100 0,5
(5) Lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn gia nhiệt và làm lạnh:
100
16389,638 x
=16471,998 (kg/ca)
100 0,5
(4) Lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn đồng hóa lần 1:
100
16471,998 x
=16505,008 (kg/ca)
100 0,2
(3) Lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn tiêu chuẩn hóa:
100
16505,008 x
=16587,947 (kg/ca)
100 0,5
❖ Tính khối lượng bơ và khối lượng dịch sữa sử dụng để tiêu chuẩn hóa:
- Gọi x, y lần lượt là khối lượng dịch sữa, khối lượng bơ sử dụng để tiêu chuẩn
hóa, kg/ca
- Gọi p, q ,r lần lượt là hàm lượng chất béo có trong sữa nguyên liêu, có trong
bơ, có trong sữa sau tiêu chuẩn hóa ( p = 0,05 ; q = 82 ; r = 3,5 )
Ta có hệ phương trình:
p.x + q.y = r(x+y)
x + y
0,05 x + 82.y = 3,5 . 16587,947
x + y = 16587,947
x = 15889,613 (kg/ca)
y = 698,333 (kg/ca)
Vậy khối lượng của dịch sữa cần tiêu chuẩn hóa là 15889,613 kg/ca và
= 16587,947
khối lượng của bơ chứa 82% chất béo cần bổ sung là: 698,333 kg/ca.
(1) Tổng khối lượng sữa bột gầy và nước nóng trước khi vào công đoạn hoàn
nguyên là:
100
15889,613 x
=16505,451 (kg/ca)
100 1
❖ Tính khối lượng sữa bột gầy và nước nóng cần sử dụng cho hoàn nguyên:
Nàm 2005
SVTH: Lã Trung Ninh-Låp OOH2A
Âä an tät nghiãp
Trang 27
Thiãt kã nha may sæa
Gọi x là khối lượng sữa bột gầy có hàm lượng chất khô 98% và y là khối lượng
nước nóng cần sử dụng cho hoàn nguyên để được khối sữa có tổng hàm lượng chất
khô 8,5 %
Ta có phương trình:
98
8,5
.x =
(x+y)
100
100
Mà x+y = 16050,451
Từ đó ta tính được:
- Khối lượng sữa bột gầy cần hoàn nguyên:x = 1392,130 (kg/ca)
- Khối lượng nước cần sử dụng cho hoàn nguyên: y = 14658,32 (kg/ca)
Ta tính được tỉ lệ phối trộn:
Sữa bột gầy
1
Nước 45-500C
10,529
(1) Lượng sữa bột gầy cân định lượng:
100
1392,130 x
= 1399,125 (kg/ca)
100 0,5
Vậy cần phải sử dụng 1399,125 kg sữa bột gầy nguyên liệu cho dây chuyền
sản xuất sữa tươi tiệt trùng có đường trong 1 ca
Ta tính được tỉ lê:
Sữa bột gầy ban đầu
Sữa tươi thành phẩm
1
11,697
❖ Tính số hộp cần dùng cho dây chuyền sản xuất sữa tươi tiệt trùng có đường:
- Lượng dịch sữa trước khi rót hộp đổi sang l/ca:
16872,41
=16223,471 (l/ca)
1,04
(1,04 là tỉ trọng của dịch sữa thành phẩm ,kg/l)
- Số hộp cần dùng cho 1 ca :
16223,471
200x103
= 81118 (hộp/ca)
Nàm 2005
SVTH: Lã Trung Ninh-Låp OOH2A
Âä an tät nghiãp
Trang 28
Thiãt kã nha may sæa
( thể tích của mỗi hộp sữa là 200ml = 200x103 lit)
Chọn tỷ lệ hao hụt hộp là 4% thì số hộp thực tế cần sử dụng:
100
81118 x
= 84498 (hộp/ca)
100 4
4.5.3. Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất sữa chua đặc hương dâu
- Năng suất của dây chuyền tính theo l/ca:
9000000
=13910,355 (l/ca)
647
- Quy đổi sang kg/ca:
113910,355 x 1,04 = 15273,570 (kg/ca)
Bảng tiêu hao nguyên liệu cho từng công đoạn tính bằng % so với công đoạn
trước đó:
STT
Tên công đoạn
Tiêu hao
Sữa bột gấy
1
2
Cân định lượng
Trộn nguyên liệu
Tiêu chuẩn hóa
Đồng hóa lần 1
Gia nhiệt và làm lạnh
Ủ hoàn nguyên
Phối trộn
0,5
1
3
0,5
0,2
0,5
0,5
0,5
0,2
0,5
2
4
5
6
7
8
Đồng hóa lần 2
Thanh trùng và làm nguội
Lên men
9
10
Nàm 2005
SVTH: Lã Trung Ninh-Låp OOH2A
Âä an tät nghiãp
Trang 29
Thiãt kã nha may sæa
11
12
Làm lạnh,Chờ rót
2,2
2
Rót Bencopak
(12) Lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn rót hộp và đóng gói:
100
15273,570 x
=15585,275 (kg/ca)
100 2
(11) Lượng dịch sữa trước khi làm lạnh và vào bồn chờ rót:
100
15585,275 x
=15935,213 (kg/ca)
100 2,2
(10) Lượng dịch sữa trước khi lên men kể cả vi khuẩn giống cho vào:
100
15935,213 x
=16260,421 (kg/ca)
100 2
❖ Tính khối lượng dịch sữa và khối lượng vi khuẩn sử dụng cho quá trình lên
men:
- Khối lượng vi khuẩn thường dùng với tỉ lệ 3-5% so với lượng sữa dùng để lên
men. Chọn mức trung bình 4%
- Gọi a,b lần lượt là khối lượng vi khuẩn giống,dịch sữa cần tìm.
Ta có hệ phương trình :
4
a =
.b
103
a + b = 16260,421
a = 625,4 (kg/ca)
b =15635,02 (kg/ca)
Vì quá trình bổ sung vi khuẩn giống hao hụt 0,5% nên lượng vi khuẩn giống
thực tế sử dụng :
625,4 x
100
= 628,543 (kg/ca)
100 0,5
(9) Lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn thanh trùng và làm nguội:
100
15635,02 x
=15713,587 (kg/ca)
100 0,5
(8) Lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn đồng hóa lần 2:
Nàm 2005
SVTH: Lã Trung Ninh-Låp OOH2A
Âä an tät nghiãp
Trang 30
Thiãt kã nha may sæa
100
100 0,2
15713,587 x
=15745,078 (kg/ca)
(7) Tổng khối lượng sữa lên men ( kể cả dịch sữa , phụ gia, dịch đường ) trước
khi vào công đoạn phối trộn:
100
15745,078 x
=15824,199 (kg/ca)
100 0,5
❖ Tính khối lượng phụ gia đã sử dụng:
- Phụ gia được bổ sung 0,8% khối sữa lên men:
0,8
15824,199 x
=126,593 (kg/ca)
100
- Chọn hao hụt sử dụng phụ gia là 0,16% thì khối lượng phụ gia thực tế sử dụng:
100
126,593 x
=126,796 (kg/ca)
100 0,16
❖ Tính khối lượng nước đường 17% đã sử dụng:
- Đường bổ sung chiếm 9 % tổng chất khô,vậy khối lượng đường khô sử dụng :
( bỏ qua độ ẩm của đường khô )
9
15824,199 x
= 1424,17 (kg/ca)
100
Nhưng đường được bổ sung dưới dạng dịch đường 17% nên lượng dịch đường 17%
100
1424,17 x
= 8377,474 (kg/ca)
17
-
Nước đường 17% được pha từ siro 70%
Gọi Q,Q70 lần lượt là khối lượng nước pha loãng,khối lượng siro 70%
Ta có phương trình:
70
17
x Q70
=
x 8377,474
100
100
Q70 = 2034,529 (kg/ca)
Từ đó ta tính được: Q = 8377,474 - Q70 = 6342,944 (kg/ca)
-
Coi quá trình pha loãng hao hụt 1% nên lượng siro 70% thực tế:
100
2034,529 x
= 2055,079 (kg/ca)
100 1
Chọn tỉ lệ hao hụt theo đường khô là 5%, bỏ qua độ ẩm của đường khô
Nàm 2005
SVTH: Lã Trung Ninh-Låp OOH2A
Tải về để xem bản đầy đủ
106 trang
06/09/2024
330
Bạn đang xem 30 trang mẫu của tài liệu "Đề tài Thiết kế nhà máy chế biến sữa hiên đại năng suất 20 triệu lít/năm gồm 2 dây chuyền sản xuất", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.
File đính kèm:
- de_tai_thiet_ke_nha_may_che_bien_sua_hien_dai_nang_suat_20_t.doc
