ĐỒ ÁN MÔN CÔNG NGHÊ THỰC PHẨM
THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT
SỮA TƯƠI THANH TRÙNG VÀ
YAOURT TIỆT TRÙNG
Giáo viên hướng dẫn:
NGUYỄN LỆ HÀ
Sinh viên thực hiện:
LÊ THỊ NHƯ NGỌC 0951100076
NGUYỄN CÔNG TẤN 0951100096
NGUYỄN SANG DẠ THẢO 0951100106
NGUYỄN HỮU THOẢNG 0951100112
Đại học Kỹ Thuật - Công Nghệ TPHCM GVHD: Nguyễn Lệ Hà
Nhận xét của giảng viên
/1/& /8!09+,!:;+7/8!" ?+ X%&)Y/W
?+ " P&0J&7F0<"P!&(Z" [%7F"$%2X%&)Y/W
<+ 4 #+ [% >""$%2X%&)Y/W
R;!"#!092X%&)Y/&(K+,23+@!P&\
,!:;+7/8!23+@!P&4 ]^&(K+,_!:&(`+ 23+@!P&:%K!(&&(!:9+& .+,a
P&b+-'+ ^4 ],/%a
E/2/+ 0J&
3+4 56
cdEeRfRghTUVW
Y-N_!:&(`+ "L+,+, 823+@!P&2X%&)Y/& %+ &(=+,H L+,-)*+,0<:%K!(&i8&
&(=+,W
!:j&6/+ _!:&(`+ ^f!:&(`+ & %6H 3K&G/+ <6D:ak
!:j&6/+ "D"_!D&(`+ " !+,"$%BA:" !:9+23+@!P&k
!:j&6/+ " K_!:&(`+ 2X%&)Y/& %+ &(=+,H L+,-)*+,
Đồ án công nghê thực phẩm
Đại học Kỹ Thuật - Công Nghệ TPHCM GVHD: Nguyễn Lệ Hà
!:j&6/+ " KBA:" !:9+23+@!P&:%K!(&BG+,,l7^:%K!(&&(!:9+& .+,a
#+MmnEVW
M */0]+,!:;+7/8!W
Mj KG" 23+@!P&W
M )Y+,&(`+ 23+@!P&W
MMA+op+,0J&" P&q
MM.7/8!o%+-#!q
MM?+ "A+op+,0J&" P&" KBA:" !:9+23+@!P&:%K!(&BG+,,l7q
MM?+ "A+op+,0J&" P&" KBA:" !:9+23+@!P&2X%&)Y/& %+ &(=+,H L+,-)*+,
MMM?+ "A+op+,0J&" P&" KBA:" !:9+23+@!P&" !+,
WrstM
W /j&o'" !+," K"3_!:&(`+ M
WUloN+M
#+k?+ -/8+z Y/{+)1"{7G+ q
k?+ -/8+q
kv/8+B=+," K" /j!2D+,q
kv/8+B=+," K-x+,7C"k
kUD"-'+ 4 ]&3/k
kM?+ -/8++O+,i;!& ] <+,+O6k
kW >+6D:o/j+D4k
kq >+6D:4 D&-/8+kM
kr|kM
k?+ " /4 ? Y/kM
k?+ +)1"0< Y/" Kk
k >++N/ Y/\
kM /;+7/8!\
k /4 ?7G+ B=+," K23+@!P&
k /4 ?7G+ " Ko3K_!3+2X%&)Y/+,!:;+7/8!
k /4 ?7G+ " K_!D&(`+ & %+ &(=+,
k?+ " /4 ?7G+ " KH K7G+ &(K+,4 A+@)}+," ?+
kM?+ " /4 ?7G+ " KH K& <+ 4 56
kWb+," /4 ?7G+ M
kMr~•M
kM)1"B=+," K2/+ KG&W
kM)1"B=+,082/+ & /j&o'W
Đồ án công nghê thực phẩm W
Đại học Kỹ Thuật - Công Nghệ TPHCM GVHD: Nguyễn Lệ Hà
kMM)Q+,+)1"2/+ KG&0<082/+ " K"3+ <6D:&(K+,+,<:7<W
kMW KD&+)1"W
rW
E.+-#!&)" K&</23+".-'+ q
E.+@A:BC+,+ <6D:q
E.+-#!&)" K6D:6["€& /j&o'k
P4+)1"
KD&+)1"
Eev…UV†\
Đồ án công nghê thực phẩm k
Đại học Kỹ Thuật - Công Nghệ TPHCM GVHD: Nguyễn Lệ Hà
DANH SÁCH CÁC BẢNG :
DANH SÁCH CÁC HÌNH :
`+ Y-N_!:&(`+ "L+,+, 8k
`+ N+" u%2X%l&(%72%‡lMM
`+ /j&o'7:&A6l&(%7‡%2&7!2MM
`+ M /j&o',/%+ /8&o3+6ˆ+,MW
`+ W /j&o'-N+, [%l&(%7l@Mq
`+ q /j&o'& %+ &(=+,M
`+ k /j&o'6D:([&W\
`+ /j&o'"P:,/.+,W
`+ /j&o'7;+6l+W
`+ \ /j&o'4 ./&(x+W
`+ D:o/j+D4W‰\M\HEkM
Đồ án công nghê thực phẩm
Đại học Kỹ Thuật - Công Nghệ TPHCM GVHD: Nguyễn Lệ Hà
1.1 . Nhu cầu của thị trường đối với sản phẩm :
- Sau hơn hai mươi năm đổi mới, nước ta đã thu được thành tựu đáng khích lệ trên nhiều
lĩnh vực kinh tế, văn hoá, đời sống xã hội…Sự phát triển của đất nước làm cho đời
sống của người dân tăng lên, nhu cầu dinh dưỡng của người dân cũng tăng cao. Do đó,
ngành công nghệ thực phẩm là ngành khoa học quan trọng trong nền kinh tế quốc dân.
Nó đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng cho con người và góp phần giải quyết việc làm cho
người lao động. Trong đó phải kể đến ngành công nghệ chế biến sữa và các sản phẩm
từ sữa. Nước ta có vị trí địa lý thuận lợi, khí hậu nhiệt đới gió mùa. Đây là điều kiện rất
tốt cho việc chăn nuôi bò sữa. Mặt khác nhà nước ta đã tạo mọi điều kiện tốt nhất cho
nước (%)
2000 77,68 0,662 628 8,09 8,18
2001 78,90 0,820 - - -
2002 80,00 0,980 - - -
2003 81,20 1,560 - - -
2004 82,50 1,834 - - -
2005 83,12 2,378 1004 12,22 19,39
2006 84,00 2,570 1056 12,71 20,22
Đồ án công nghê thực phẩm
Đại học Kỹ Thuật - Công Nghệ TPHCM GVHD: Nguyễn Lệ Hà
2007 84,60 2,771 1239 14,75 18,77
2008 85,30 3,073 1257 14,81 20.07
2009 86,00 3,234 - -
- Mặc dù nhu cầu của thị trường đối với các sản phẩm sữa nói chung hay sữa tươi và
yaourt nói riêng, cũng như ngành công nghiệp chế biến sữa mặc dù có nhiều nỗ lực
đầu tư, phát triển. Tuy nhiên, số lượng các nhà máy chế biến sữa không nhiều, khối
lượng các sản phẩm sữa sản xuất trong nước còn hạn chế nên vẫn chưa đủ đáp ứng nhu
cầu tiêu thụ trong nước.
Bảng 2 số lượng nhà máy và sản lượng sữa của các nhà máy khác
(Nguồn: Báo cáo của Công ty Cổ phần sữa Việt Nam Vinamilk, 8-2008)
Chỉ tiêu 2004 2005 2006 2007
Công ty Vinamilk
Số lượng nhà máy 7 8 8 9
Tổng công suất quy
ra sữa tươi hàng
năm (1000 lít/năm )
736.769 823.991 1.106.768 1.218.315
Tính riêng công
suất sữa tươi ( 1000
lít/năm )
- Sữa được thu mua chủ yếu từ các trại bò sữa Long Thành - Đồng nai.
- Tỉnh Ðồng Nai có 589.474 ha Diện tích đất trống, đồi trọc cần phủ xanh là 43.757 ha là
nơi thuận lợi cho việc chăn nuôi bò sữa.
- Tỉnh có truyền thống chăn nuôi bò sữa với số lượng bò sữa trên toàn tỉnh là 1.670 con
( 2009 ) .
- Tuy nhiên để đảm bảo nguồn nguyên liệu cho nhà máy thì nguyên liệu có thể nhập
khẩu từ nước ngoài vì theo thống kê nguyên liệu trong nước chỉ đáp ứng được 30% nhu
cầu sản xuất, trong khi đó 70% còn lại phải nhập khẩu (Somers, 2009).
Bảng 3 Giá trị nhập khẩu sữa và các sản phẩm từ sữa ( Nguồn Cục chăn nuôi, GSO)
Năm 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 11/2009
Giá trị
nhập
khẩu
(Nghìn
USD)
125.569 163.589 204.066 n/a 302.659 462.229 533.909 287.140
1.3 . Chọn vị trí xây dựng nhà máy :
∗ Lựa chọn địa điểm :
- Để thỏa các nguyên tắc lựa chọn địa điểm nhà máy đặt tại khu công nghiệp Biên Hòa,
phường An Bình, thành phố Biên Hòa, tỉnh Đồng Nai. Đây là khu công nghiệp thuộc
địa bàn tỉnh Đồng Nai, một trong các vùng kinh tế trọng điểm phía Nam và là địa
phương tập trung rất nhiều khu công nghiệp cả nước.
1.3.1 Vị trí địa lý :
∗ Một mặt giáp quốc lộ1, tuyến giao thông huyết mạch Bắc – nam và là điểm giao lộ
giữa Đồng Nai – Tp.HCM – Vũng Tàu.
Đồ án công nghê thực phẩm
Đại học Kỹ Thuật - Công Nghệ TPHCM GVHD: Nguyễn Lệ Hà
- Cách thành phố Biên Hòa 5 km
- Cách thành phố Hồ Chí Minh 25 km
- Cách sân bay Tân Sơn Nhất 30 km
không kém phần quan trọng. Trong nhà máy sữa, nước thải chủ yếu là nước rửa các
thiết bị trong đó chủ yếu là hoá chất cộng với các chất hữu cơ – môi trường thuận lợi
cho các vi sinh vật phát triển Do đó hệ thống thoát nước phải đảm bảo thoát hết
nước, không bị ứ đọng, không ảnh hưởng đến vệ sinh, môi trường trong khu sản xuất
chính.
- Xử lý nước thải: nước thải từ khu công nghiệp Biên Hòa 1 được thu gom về trạm bơm
và đưa về xử lý tại nhà máy xử lý nước thải Biên Hòa 2 với công suất 4000 m
3
/ngày (
công suất thiết kế 2500 m
3
/ngày ).
- Giá điện: 815 đồng/kWh.
Đồ án công nghê thực phẩm
Đại học Kỹ Thuật - Công Nghệ TPHCM GVHD: Nguyễn Lệ Hà
- Giá nước: 4590 đồng/m
3
.
- Phí xử lý nước thải: 0,28 USD/m
3
.
1.3.3 Giao thông :
- Biên Hòa là đầu mối giao thông quan trọng của quốc gia.
- Đường bộ : thành Phố Biên Hòa có hệ thống đường bộ với nhiều con đường huyết
mạch của Đồng Nai và cả nước như: quốc lộ 1A, quốc lộ 51, Quốc lộ 1K, Tỉnh lộ 768,
Tỉnh lộ 16,
- Đường sắt : thành phố có hệ thống đường sắt Thống Nhất chạy ngang qua thành phố
- Đường hàng không : Thành phố Biên Hòa có vị trí khá thuận lợi khi rất gần với các sân
bay như Sân bay quốc tế Tân Sơn Nhất (35km), Sân bay Quốc tế Long Thành (10 km ),
thành phố còn có Sân bay Biên Hòa là sân bay quân sự lớn nhất cả nước
làm việc quá sức, có được từ một hoặc nhiều lần vắt sữa và không chịu bất kỳ xử lý nào
làm thay đổi thành phần. Sữa tươi được coi là sản phẩm giàu chất dinh dưỡng bởi nó là
thực phẩm cân đối về thành phần các chất như: protein, lipit, muối khoáng, nó chứa tất
cả các acid amin không thay thế đây là các acid amin rất cần thiết cho cơ thể và rất
nhiều loại vitamin khác nhau Có thể nói rất ít loại thực phẩm nào mà toàn diện về các
chất như sữa.
2.1.1. Tính chất vật lý và cấu trúc hóa lý của sữa tươi
- Sữa tươi có màu trắng đục, có độ nhớt lớn hơn hai lần so với nước có vị đường nhẹ và
có mùi ít rõ nét. Sữa thường có những tính chất sau:
+ Mật độ quang ở 15
0
C : 1,03 ÷ 1,034
+ Tỷ nhiệt : 0,93
+ Điểm đông : - 0,55
0
C
+ pH : 6,5 ÷ 6,6
+ Độ axit tính bằng độ Donic -
0
D : 16 ÷ 18
+ Chỉ số khúc xạ ở 20
0
C : 1,35
- Về phương diện hóa lý người ta coi sữa tươi như là một thể keo gồm các cầu béo
(đường kính từ 3÷ 5µ m) và các mixen protein (đường kính gần 0,1µm trong pha phân
tán là nước).
2.1.2. Thành phần hóa học của sữa tươi
2.1.2.1. 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
enzym 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
Đồ án công nghê thực phẩm q
Đại học Kỹ Thuật - Công Nghệ TPHCM GVHD: Nguyễn Lệ Hà
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.
2.1.2.2. 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:
+ Casein toàn phần chứa: 26 -29 g/l
+
β
-lactoglobulin: 26 -29 g/l
+
α
-lactalbumin: 2,4 - 4 g/l
+ Imunoglobulin 0,8 -1,5g/l
- Và một số thành phần khác.
- Trong các thành phần trên, casein được coi là thành phần quan trọng nhất của sữa.Về
mặt cấu trúc, casein 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 casein dưới dạng hạt mixen lớn nhờ quá trình axit hoá sữa đến
- Trong sữa đường latose luôn ở trạng thái hoà tan, khả năng hoà tan và kết tinh của
lactose cho ta những ứng dụng quan trọng trong chế biến sữa. Hai đường
α
-
β
lactose
luôn tồn tại cân bằng trong chất lỏng theo một tỷ lệ nhất định và cân bằng này được
thay đổi bởi nhiệt độ.
- Đường lactose ít hoà tan hơn đường saccharose ở cùng nhiệt độ và ít ngọt hơn. Độ hoà
tan của đường lactose tỷ lệ thuận theo nhiệt độ và nó bị thuỷ phân rất chậm theo nhiệt
Đồ án công nghê thực phẩm k
Đại học Kỹ Thuật - Công Nghệ TPHCM GVHD: Nguyễn Lệ Hà
độ ở nhiệt độ cao. Sự có mặt của đường lactose góp phần biến màu của sữa trong công
nghệ nếu quá trình chế biến ở nhiệt độ cao.
- Đường lactose 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.
C
12
H
22
O
11
+ H
2
O 4CH
3
CHOH - COOH + H
2
O + CO
2
- Nếu dưới tác động của nấm men đặc biệt thì đường lactose sẽ tạo thành các chất theo
phản ứng sau:
C
12
H
22
O
11
+ H
2
O C
6
H
12
O
6
+ C
6
H
12
O
6
Lactose Glucose Galactose
2.1.2.4. 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
- 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 và Rhizopus. Các loại nấm mốc này gây nên những biến
động khi sản xuất các sản phẩm như: Bơ, phomát. Ngoài ra còn có: Penicillium,
Aspergillus.
- Vi khuẩn: Hầu hết có kích thước tế bào đồng nhất, kích thước không vượt quá vài
micromet. Các vi khuẩn trong sữa: Coccus, Bacterium quan trọng là vi khuẩn lactic.
∗ Thông thường trong sữa chúng có đặc điểm:
Đồ án công nghê thực phẩm
Đại học Kỹ Thuật - Công Nghệ TPHCM GVHD: Nguyễn Lệ Hà
- 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.
- Streptococcus cremoris và Streptococcus lactis: Là tác nhân của sự đông tụ tự nhiên
của quá trình phồng lên của phomát, tạo hương.
2.1.2.8. 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.
2.1.3. Yêu cầu về sữa tươi trong sản xuất:
- Chất lượng nguyên liệu có tính quyết định chất lượng sản phẩm, sữa tươi càng tốt thì
sản phẩm có chất lượng càng cao. Vì vậy, khi lấy sữa tươi để sản xuất phải bảo đảm đạt
yêu cầu về chất lượng. Sữa tươi lấy từ các trạm thu mua phải là:
+ Sữa được lấy từ những con bò khỏe mạnh.
+ Sữa có mùi tự nhiên, không có vị lạ, không chứa chất kháng sinh, chất tẩy rửa.
- Trong công nghệ sản xuất sữa chua uống, sử dụng chất ổn định có kí hiệu 5846, hàm
lượng từ 0,1% - 0,5% có thành phần chủ yếu là pectin, gelatin, tinh bột ngô biến tính.
2.2.2. Vi sinh vật
* Các giống vi sinh vật sử dụng trong sản xuất các sản phẩm lên men từ sữa:
Giống vi sinh vật Loại
Vi khuẩn
Lactobacillus L.delbrueckii
L.delbrueckii ssp lactis
Đồ án công nghê thực phẩm
Đại học Kỹ Thuật - Công Nghệ TPHCM GVHD: Nguyễn Lệ Hà
L.delbrueckii ssp bulgaricus
L.helveticus
L.acidophilus
L.casei
L.kefir
Lactococcus L.lactis ssp lactis
L.lactis ssp lactis var diacetylatis
L.lactis ssp cremoris
Leuconostoc
Stretococcus
Pediococcus
Acetobacter
L.mesenteroides
L.mesenteroides ssp dextranicum
L. mesenteroides ssp cremoris
S.thermophilus
P.pentosaceus
P.acidilactis
A.aceti
Nấm men
- 2!DE#"#GF"QF"
- 2!DEF!#"QG
2!DEJGQ$## !F"JN!STJ
2.3. Sản phẩm
∗ Sữa tươi thanh trùng: Người ta đánh giá chất lượng sữa tươi thanh trùng thông qua
các chỉ tiêu cơ bản sau:
- Chỉ tiêu hóa lý: Tổng hàm lượng chất khô, hàm lượng chất béo, glucid, protein và độ
chua. Độ chua sữa thanh trùng thường nằm trong khoảng 1,4 ÷ 1,8 g/lít (tính theo acid
lactic).
Đồ án công nghê thực phẩm
Đại học Kỹ Thuật - Công Nghệ TPHCM GVHD: Nguyễn Lệ Hà
- Chỉ tiêu vi sinh: Tổng số vi khuẩn hiếu khí (không lớn hơn 30.000 khuẩn lạc/ml);
Coliform tổng số (không lớn hơn 10 khuẩn lạc/ml), không phát hiện Salmonella trong
250ml mẫu thử.
- Ngoài ra, các thí nghiệm định tính phosphatase và lactoperoxydase phải cho kết quả âm
tính.
- Chỉ tiêu cảm quan: Màu sắc, mùi vị. Các chỉ tiêu này của sản phẩm sữa thanh trùng
(không có bổ sung thêm hương liệu) phải tương tự như sữa tươi.
∗ Yaourt truyền thống: Người ta đánh giá chất lượng yaourt thông qua 3 nhóm chỉ tiêu
cơ bản:
- Chỉ tiêu cảm quan: cấu trúc, màu sắc, mùi vị
- Chỉ tiêu hóa lý: tổng hàm lượng chất khô, hàm lượng chất béo, độ chua,…
- Chỉ tiêu vi sinh: tổng số tế bào vi khuẩn lactic và các vi sinh vật nhiễm khác.
- Quá trình lên men lactic: đường lactose sẽ được vi khuẩn chuyển hóa thành acid lactic.
Đây là quá trình sinh tổng hợp ATP của vi khuẩn. Tuy nhiên, tốc độ chuyển hóa chậm
do nhiệt độ thấp. Sự lên men lactic trong quá trình bảo quản làm thay đổi dần các giá trị
cảm quan như mùi, vị… của sản phẩm.
- Quá trình thủy phân protein: một số chủng vi khuẩn lactic có khả năng sinh tổng hợp hệ
enzyme protease. Chúng sẽ xúc tác thủy phân protein tạo các sản phẩm như:
polypeptide, peptide… Điều này có thể ảnh hưởng đến cấu trúc gel của yaourt. Một số
)
ChR#TMG<ESdJ
Copyright: Tài liệu đại học ©