Trường
Khoa……………….
………… o0o…………
BÁO CÁO TỐT NGHIỆP
Đề tài:
hiết 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-Låïp
OOH
2
A
MỤC LỤC
Trường 1
Khoa……………… 1
Kg/ca 34
BÀNG TỔNG KẾT CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG TOÀN NHÀ MÁY 69
7.1.1.Điện dùng cho chiếu sáng: 71
7.1.2.Tính công suất động lực 72
* Tổn thất lạnh qua tường 77
Trong đó : 78
ST : diện tích tường, ST = 2x9x6 + 2x24x6 = 396 m2 78
Trong đó : 78
STr : diện tích trần , Str = 24x9 = 216 m2 78
Trong đó : 78
Sn : diện tích nền , Sn = 24x9= 216 m2 78
Vốn xây dựng các công trình chính: 82
8.1.2. Vốn đầu tư cho máy móc , thiết bị: 83
Nàm 2005 SVTH: Lã Trung Ninh-Låïp
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
Nàm 2005 SVTH: Lã Trung Ninh-Låïp
OOH
2
A
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
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.
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.
Nàm 2005 SVTH: Lã Trung Ninh-Låïp
OOH
2
A
* Đặc tính hoá lý của chất béo:
- Mật độ quang ở 15
0
C: 0,91 -0,95 :
- Nhiệt độ nóng chảy: 31 - 360C
- Nhiệt độ đông đặc : 25 - 300C
- Chỉ số iốt : 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
- Chỉ số khúc xạ : 1,453 - 1,462
α-lactalbumin: 2,4 - 4 g/l
Imunoglobulin 0,8 -1,5g/l
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 αvà β. Lactoza khi bị thuỷ phân tạo ra các phần tử
đường glucoza và một phần tử đường galactoza.
C
12
H
22
O
11
+ H
2
O C
6
H
12
O
6
+ C
6
H
12
2
lactoza Axit lactic
Axit lactic này dưới tác dụng của một số vi khuẩn đặc biệt tạo thành axit propionic
hay axit butyric.
3CH
3
CHOH - COOH CH
3
(CH
2
)
2
COOH + 2CO
2
+ 2H
2
Axit butilic
CH
3
CHOH-COOH CH
3
-CH
2
COOH + CO
2
+ H
2
O + CH
3
-COOH
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.
Nàm 2005 SVTH: Lã Trung Ninh-Låïp
OOH
2
A
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.
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
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.
Nàm 2005 SVTH: Lã Trung Ninh-Låïp
OOH
2
A
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 :
Nàm 2005 SVTH: Lã Trung Ninh-Låïp
OOH
2
A
Sacharoza 70%
Hương sữa
suwax
Hương bơ
Sữa bột gầy
Cân định lượng
Hoàn nguyên
Tiêu chuẩn hóa
Đồng hóa lần 1 (P=150-180 bar)
Nâng nhiệt 80
0
C, 5 phút và làm
lạnh 2-6
Hương dâu
Hương bơ
Hương sữa
Bơ (hâm nóng)
Nước 45-50
0
C
Lên men
(42 – 45
o
C, 3-5 giờ)
Vi khuẩn
giống
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
+ 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%
< 10 tế bào/10gam
* 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.
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.
Nàm 2005 SVTH: Lã Trung Ninh-Låïp
OOH
2
A
* 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 -50
0
C, 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
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:
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 75
o
C,thời gian thanh trùng là 5 phút.Sau đó sẽ được
làm lạnh đến nhiệt độ 4-8
o
C
.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
Nàm 2005 SVTH: Lã Trung Ninh-Låïp
OOH
2
phẩm
Thực hiện:
Nàm 2005 SVTH: Lã Trung Ninh-Låïp
OOH
2
A
+ 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
0
C .Tiếp theo dịch sữa sẽ trao đổi nhiệt với hơi từ lò hơi để
nâng lên nhiệt độ tiệt trùng là 137-140
0
C 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
0
C 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
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
+ 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
Nàm 2005 SVTH: Lã Trung Ninh-Låïp
OOH
2
A
+ 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
OOH
2
A
+ 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
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
4.3. Biểu đồ kế hoạch sản xuất của nhà máy:
sản phẩm
Tháng
Ca
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Sữa tươi
tiệt trùng
có đường
I
X X X X X X X X X X X
II
X X X X X X X X X X
II
X X X X X X
Sữa chua
đặc hương
dâu
I
X X X X X X X X X X X
II
X X X X X X X X X
III
X X X X X X X
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
3
3
50
19
81
78
75
78
81
1
1
3
3
3
3
3
25
19
81
78
75
78
81
Nàm 2005 SVTH: Lã Trung Ninh-Låïp
OOH
2
A
8
9
10
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 = 1,098.10
3
kg/m
3
+ Dung tích hộp: 110 ml/ hộp
Sữa tươi tiệt trùng :
+Chất khô của sữa: 12 %(không kế sacharoza)
+ Chất béo: 3,5%
+ Khối lượng riêng: 1,04 kg/l = 1,04.10
3
kg/m
3
+ 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:
Nàm 2005 SVTH: Lã Trung Ninh-Låïp
OOH
2
A
699
=16906,222 (kg/ca)
(9) Lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn tiệt trùng và làm nguội
16906,222 x
1100
100
−
=17076,992 (kg/ca)
(8) Lượng dịch sữa trước khi vào công đoạn đồng hóa lần 2:
17076,992 x
2,0100
100
−
=17111,215 (kg/ca)
(7) Tổng lượng dịch sữa và dịch đường bổ sung trước khi vào công đoạn phối trộn:
17111,215 x
5,0100
100
−
=17197,200 (kg/ca)
Tính lượng đường bổ sung và lượng dịch sữa cần phối trộn với nhau:
Nàm 2005 SVTH: Lã Trung Ninh-Låïp
OOH
2
A
Copyright: Tài liệu đại học ©