Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa
LỜI MỞ ĐẦU
Sữa là sản phẩm tự nhiên giàu dinh dưỡng nhất, là sự kết hợp hài hòa giữa vitamin và
khoáng chất”. Những tiến bộ về khoa học thực phẩm ngày càng chứng minh giá trị đặc
biệt của sữa đối với đời sống con người.
Cơ thể con người nếu được cung cấp sữa thường xuyên sẽ rất có lợi cho sức khoẻ.
Trong những năm qua, sữa và các sản phẩm từ sữa đã trở nên rất quen thuộc đối với mọi
người, mọi lứa tuổi, mọi gia đình. Sữa là thành phần không thể thiếu để cải thiện thể trạng
của người Việt Nam. Tuy nhiên, nguồn sữa trong nước vẫn không đáp ứng đủ nhu cầu
của người dân. Do đó, hằng năm, chúng ta vẫn phải tốn một khoản kinh phí lớn để nhập
nhiều loại sữa từ nước ngoài.
Vì vậy, việc đa dạng hóa và tăng sản lượng các sản phẩm được chế biến từ sữa nhằm
đáp ứng nhu cầu của người dân là một vấn đề quan trọng đối với công nghệ chế biến sữa.
Trong đó, các sản phẩm phô mai và sữa tiệt trùng được sản xuất ngày một phong phú hơn
dưới nhiều cách trang trí bao bì khác nhau có tác dụng tích cực đến thị hiếu người tiêu
dùng.
Xuất phát từ nhu cầu thực tế, em xin đề xuất xây dựng nhà máy chế biến sữa gồm 2
dây chuyền:
- Sản xuất tiệt trùng không đường năng suất 15000 tấn sản phẩm/năm.
- Sản xuất phô mai tươi với năng suất 3,8 tấn sản phẩm/ca.
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan 1 SVTH: Nguyễn Cửu Hoàng Tuấn
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa
Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ - KỸ THUẬT
1.1. Sự cần thiết của việc xây dựng nhà máy sữa
Sữa tiệt trùng và phô mai là hai loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, được con
người sử dụng ngày càng nhiều. Trong những năm qua, chúng không những gia tăng về
số lượng, chất lượng mà còn đòi hỏi rất nghiêm ngặt về an toàn vệ sinh thực phẩm. Vì
vậy, việc đầu tư để xây dựng nhà máy sản xuất sữa tiệt trùng và phô mai là rất cần thiết.
Hơn nữa, xây dựng nhà máy còn góp phần giải quyết việc làm cho người lao động, nâng
cao tiềm lực kinh tế của nhà nước.
Nhà máy được xây dựng đảm bảo các yêu cầu sau:
Nam, và việc vận chuyển nguyên liệu về Phú Bài tương đối gần, thuận tiện, dễ dàng cho
việc sản xuất của nhà máy.
Sữa bột nguyên cream: nhà máy nhập khẩu 100% sữa bột từ các công ty uy tín của
Thụy Điển vì đây là một trong những quốc gia đi đầu trong ngành sản xuất sữa và đặc biệt
là sữa bột.
Hiện nay công trình hầm Hải Vân đã hoạt động nên vấn đề giao thông có nhiều thuận
lợi theo đường bộ, ngoài ra nguyên liệu cũng có thể được nhập về qua đường thuỷ theo
cảng Chân Mây sau đó được chuyển về nhà máy bằng đường bộ.
1.4. Thiết bị
Nhà máy có thể nhập các thiết bị hiện đại. Ngoài ra, để giảm bớt chi phí ta có thể đặt
hàng tại các cơ sở để tự gia công một số thiết bị ở trong nước.
1.5. Giao thông vận tải
Nhà máy được xây dựng ngay tuyến quốc lộ 1A, đồng thời giáp với tuyến đường sắt
xuyên Việt, có đường thông sang Lào và Đông-Bắc Thái Lan cùng sân bay Phú Bài, Cảng
biển Chân Mây, lại cận kề các trung tâm kinh tế, thương mại, du lịch lớn như Đà Nẵng,
Đông Hà…Hai đầu của thị trấn Phú Bài là hai ga đường sắt: ga Nông và ga Hương Thuỷ,
đối diện với khu công nghiệp là sân bay Phú Bài. Do đó việc vận chuyển nguyên liệu,
trang thiết bị, sản phẩm sẽ rất dễ dàng.
1.6. Nguồn cung cấp điện, hơi, nước
1.6.1. Điện
Nhà máy sử dụng nguồn điện lấy từ lưới điện quốc gia với đường dây 110kV, 220kV
và 500kV qua trạm biến áp riêng. Điện thế nhà máy sử dụng là 220V/380V. Ngoài ra nhà
máy còn trang bị thêm một máy phát điện dự phòng để đảm bảo quá trình sản xuất liên
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan 3 SVTH: Nguyễn Cửu Hoàng Tuấn
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa
tục khi có sự cố về điện.
1.6.2. Hơi
Toàn bộ nguồn nhiệt sử dụng trong các công đoạn của quy trình sản xuất như
thanh trùng, nâng nhiệt, CIP… đều được dùng hơi nước bão hòa lấy từ lò hơi riêng của
nhà máy. Nhiên liệu của lò hơi chủ yếu là dầu FO được mua từ các trạm xăng dầu địa
dưỡng cao, phù hợp với thị hiếu của người tiêu dùng đặc biệt là trẻ em. Ngoài ra sản phẩm
được kiểm soát nghiêm ngặt bằng hệ thống quản lý chất lượng HACCP vì vậy đảm bảo
yêu cầu vệ sinh an toàn thực phẩm.
+ Do nhà máy đặt gần nguồn nguyên liệu dồi dào, đảm bảo chất lượng cao mà giá
thu mua hợp lý, ngoài ra nhân công rẻ, sẵn có ở địa phương kết hợp quy trình sản xuất
hiện đại nên giá thành sản phẩm thấp. Vì vậy có khả năng tiêu thụ cao và cạnh tranh với
mặt hàng cùng loại.
+ Do nguồn lao động tại địa phương có đáp ứng nhu cầu về số lượng và chất
lượng, các điều kiện khác như: giao thông, điện, nước và vấn đề cấp thoát nước rất thuận
lợi. Cho nên nhà máy sẽ đi vào hoạt động ổn định và phát triển mạnh trong tương lai.
+ Nguồn nguyên liệu sữa đang rất phong phú cùng với các chiếc lược tăng sản
lượng sữa hàng năm của địa phương và nhà nước chắc chắn sẽ đáp ứng nhu cầu về
nguyên liệu sữa tươi cho nhà máy.
1.12. Kết luận
Từ những tìm hiểu và phân tích thực tế như trên, ta thấy việc xây dựng một nhà máy
sản xuất sữa tiệt trùng và phô mai tại khu công nghiệp Phú Bài, tỉnh Thừa Thiên Huế là
cần thiết và khả thi, góp phần phát triển nền kinh tế tỉnh Thừa Thiên Huế nói riêng và nền
kinh tế Quốc gia nói chung.
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan 5 SVTH: Nguyễn Cửu Hoàng Tuấn
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa
Chương 2: TỔNG QUAN NGUYÊN LIỆU
2.1. Giới thiệu về nguyên liệu sữa
Sữa là một trong những loại thực phẩm của nhân loại lâu đời nhất và cần thiết nhất đã
được con người sử dụng từ 6500 năm TCN.
Sữa tồn tại ở dạng lỏng có màu trắng đục, được tiết ra từ tuyến vú của động vật có vú
chứa rất nhiều chất dinh dưỡng như: protein, lipid, muối khoáng, vitamin, enzim, các
nguyên tố vi lượng, các acid amin không thay thế…rất cần thiết cho con người. [15]
2.1.1. Tính chất vật lý của sữa bò tươi
Nguyên liệu sữa tươi chủ yếu được sử dụng trong sản xuất là sữa bò. Sữa là chất lỏng
đục, độ đục là do chất béo, protein và một số chất khoáng trong sữa tạo nên. Màu sắc phụ
/s 15
o
C
Mật độ quang 1,030
÷
1,034 15
o
C
Chỉ số khúc xạ 1,35 20
o
C
pH 6,5
÷
6,6 20
o
C
Nhiệt độ đóng băng -0,54
÷
-0,59
o
C
Sức căng bề mặt 50 dyn/cm 20
o
C
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan 6 SVTH: Nguyễn Cửu Hoàng Tuấn
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa
2.1.2. Thành phần hóa học
2.1.2.1. Các hợp chất chứa nitơ của sữa
Casein:
Mỗi micelle do khoảng 400 ÷ 500 tiểu micelle (submicelle) hợp thành. Tiểu micelle có
Protein hòa tan:
+
β
- lactoglobulin: chiếm 7÷12 % protein trong sữa.
+
α
- lactalbumin: là protein dạng hình cầu, là một protein có giá trị dinh dưỡng cao,
thành phần các acid amin trong phân tử của nó rất cân đối.
+ Peptone - proteose: bao gồm những phân đoạn protein khác nhau. Chúng là sản
phẩm thủy phân từ
β
- casein bởi plasmine.
+ Immunoglobulin.
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan 7 SVTH: Nguyễn Cửu Hoàng Tuấn
Tiểu micelle
Phosphate
- casein
Tương tác kỵ nước
Đầu ưa nước của - casein
Hình 2.1: Cấu tạo micelle của casein
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa
Enzim:
+ Lipase: xúc tác phản ứng phân hủy liên kết ester trong triglycerid và giải phóng ra
các chất béo tự do. Enzim này có pH
opt
= 8,9.
+ Lactoperoxydase: xúc tác phản ứng chuyển hóa oxy từ hydrogen peroxide (H
2
O
2
O (phân tử α – lactose ngậm 1 phân
tử nước).
- Dạng β – lactose anhydrous C
12
H
22
O
11
(phân tử β – lactose khan nước).
Tỷ lệ giữa α – lactose monohydrate và β – lactose anhydrous trong sữa phụ thuộc vào
giá trị pH và nhiệt độ.
Bảng 2.2: Một số tính chất vật lý của lactose [4, tr 15]
Đại lượng Đơn vị đo
α
– lactose
β
– lactose
Phân tử lượng Da 360 342
Nhiệt độ nóng chảy
0
C 202 242
Độ hòa tan ở 15
0
C g đường /100g nước 7 50
Góc quay cực [
α
]
20
D
Độ +89,4 +35
Trong sữa đường lactoza luôn ở trạng thái hòa tan, khả năng hòa tan và kết tinh của
lactoza cho ta những ứng dụng quan trọng trong chế biến sữa. Hai đường α, β-lactoza
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 lactoza dễ bị lên men dưới tác dụng của vi sinh vật 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 4 CH
3
CHOH-COOH
Lactoza Axit lactic
Nhìn chung, phản ứng này có liên quan đến việc sản sinh các sản phẩm phụ với số
lượng khác nhau tuỳ thuộc vào chủng loại vi khuẩn chính của sự biến đổi và điều kiện
biến động.
2.1.2.3. Chất khoáng
Hàm lượng chất khoáng trong sữa dao động từ 8
÷
10 g/l. Các muối trong sữa ở dạng
hòa tan hoặc dung dịch keo (kết hợp với casein). Trong đó, muối canxi có ý nghĩa rất lớn
đối với con người đặc biệt là trẻ em. Hai nguyên tố Ca và P trong sữa có tỉ lệ rất hài hoà
Ca/P = 1/1,3 ở dạng cơ thể dễ hấp thụ.
Muối canxi cũng có ý nghĩa quan trọng trong chế biến các sản phẩm sữa. Khi sữa có
hàm lượng canxi thấp, sữa sẽ không bị đông tụ hoặc đông tụ rất chậm. Ngược lại, nếu sữa
- Cholesteride: Ester của
acid béo và cholesterol.
- Ceride: Ester của acid
béo và rượu cao phân tử.
Lipid phức tạp 1,0
Các hợp chất tan trong chất béo
- Cholesterol
- Acid béo tự do
- Hydrocarbon
- Vitamin A, D, K, E
- Rượu: phytol, palmitic,
stearic, oleic…
0,5
0,3
0,1
0,1
Vết
Vết
Chất béo trong sữa được coi là thành phần quan trọng về mặt dinh dưỡng, chất béo có
độ sinh năng lượng cao, có chứa các vitamin hoà tan (A, D, E). Ðối với các sản phẩm sữa
lên men chất béo ảnh hưởng tới mùi vị, trạng thái của sản phẩm.
Đặc tính lí- hoá của chất béo:
Mật độ quang ở 15
o
C : 0,91- 0,95
Nhiệt độ nóng chảy : 31 - 36
o
C
Nhiệt độ đông đặc : 25 - 30
o
+ Eucaryote: nấm men, nấm sợi.
Gồm: Vi khuẩn, nấm men, nấm mốc.
2.1.2.7. Các sắc tố trong sữa
Sữa thường có màu trắng đục đến hơi vàng. Màu trắng sữa là do sự khuếch tán ánh
sáng bởi các micell protein. Sữa màu vàng là do hiện diện của carotenoid trong chất béo
sữa, hàm lượng caroten này phụ thuộc vào loại động vật cho sữa, thức ăn gia súc, giống,
thời vụ Nước sữa có màu trắng hơi xanh là do hàm lượng chất béo trong sữa thấp, do
các hạt casein trong sản phẩm không béo. Ngoài ra nước sữa có màu vàng xanh là có liên
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan 11 SVTH: Nguyễn Cửu Hoàng Tuấn
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa
quan đến riboflavin, trong sữa còn có hợp chất chlorophyl màu xanh lá cây nhưng không
nhiều.
2.2. Nguyên liệu phụ
Các nguyên liệu phụ để sản xuất sữa tươi tiệt trùng và phô mai bao gồm sữa bột
nguyên kem, cream, CaCl
2
, NaCl, enzime chymosin, men khô, chất ổn định.
2.2.1. Sữa bột nguyên cream
Sữa bột nguyên cream được chế biến từ sữa bò tươi không hiệu chỉnh hàm lượng chất
béo, đóng vai trò quan trọng trong việc bổ sung và cân bằng protein cho sản phẩm. Sữa
bột nhà máy sử dụng là sữa nhập khẩu 100% từ Thụy Điển theo tiêu chuẩn TCVN: 5538
– 2002:
Yêu cầu kĩ thuật:
- Hàm lượng chất béo sau hoàn nguyên: 3,0 ÷ 3,7 %
- Màu sắc: màu trắng sữa đến màu kem nhạt.
- Mùi: thơm đặc trưng của sữa bột nguyên kem, không có mùi lạ.
- Vị: vị ngọt nhẹ, béo đặc trưng của sữa, không bị đắng hay có vị lạ.
- Trạng thái: đồng nhất, có thể có cục nhỏ, dễ dàng bóp vụn, không có tạp chất.
- Chỉ số không hòa tan: ≤ 1/50.
- Sữa được bảo quản trong kho thoáng mát, nhiệt độ từ 15÷ 20
Sterilised half cream : 12%, tiệt trùng, có thể có thêm các thành phần khác.
Single cream : tối thiểu 18%, tiệt trùng UHT, bảo quản lạnh hay lạnh đông.
Half cream : tối thiểu 12%, tiệt trùng UHT.
2.2.3. Men khô
Men khô được sử dụng trong quá trình lên men tạo thành sản phẩm phô mai.
Vi sinh vật được sử dụng ở đây thuộc nhóm vi khuẩn Lactic ưa ấm: Lactococcus
cremoris và Leuconotoc lactis. Lactococcus cremoris có pH
opt
= 6,0 - 6,5,
o
opt
t
= 28 - 32
o
C.
Leuconotoc lactis có
o
opt
t
= 29 - 34
o
C, pH
opt
= 6,0 - 6,5.
Bảng 2.4: Chỉ tiêu của men khô
Các thông số Tiêu chuẩn
Chủng VSV - Lactococcus cremoris
- Leuconotoc lactis
Bao gói Dạng bột đóng trong túi
2.3.1. Tổng quan về ngành sữa trên thế giới
Giá sữa thế giới đã có những thay đổi nhanh chóng và có thể cơ sở của sự thay đổi này
là các kho dự trữ lớn đối với bơ và sữa gầy ở Hoa Kỳ và ở EU.
Tổng lượng sữa thương mại trong số các nước được lựa chọn trung bình khoảng 1,05
triệu tấn/năm từ 2005 đến 2008. Năm 2009, mặc dù bị ảnh hưởng nặng nề của suy thoái
kinh tế toàn cầu nên xuất khẩu sữa bột gầy giảm 4% xuống 1,01 triệu tấn.
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan 14 SVTH: Nguyễn Cửu Hoàng Tuấn
Các thông số Tiêu chuẩn
Chỉ tiêu
cảm quan
Trạng thái Lỏng
Màu sắc Trong suốt, ko màu
Mùi vị Không mùi, vị
Chỉ tiêu
hóa lý
pH 6,5 ÷ 8,5
Độ cứng ≤ 30mg/l
Chỉ tiêu
VSV
VSV tổng số < 10000/ 1g
Coliform 0/100ml
Chỉ tiêu
kim loại nặng
As ≤ 0,01 mg/l
Cl
-
≤ 250 mg/l
Pb
2+
≤ 0,01mg/l
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan 16 SVTH: Nguyễn Cửu Hoàng Tuấn
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa
công ty cổ phần sữa Việt nam Vinamilk là lớn nhất với 9 nhà máy với tổng công suất quy
ra sữa tươi trên 1,2 tỷ lít/năm. Thị phần của Vinamilk chiếm tới 80 - 85% theo từng chủng
loại, sản phẩm, chiếm lĩnh thị trường nhiều năm, gần như độc quyền về sản xuất và tiêu
thụ.
Tuy nhiên, do đường lối mở của và khuyến khích đầu tư của Đảng và nhà nước,
trong mấy năm gần đây đã có một số dự án đầu tư có vốn của nước ngoài và đầu tư trong
nước với các loại hình kinh doanh: nhà nước, tư nhân cổ phần… Ví dụ: Liên doanh sữa
Foremost Hà Lan với tỉnh Bình Dương đã đưa ra thị trường nhiều loại sản phẩm sữa được
người tiêu dùng chấp nhận về chất lượng, giá cả và chiếm được trên 10% thị phần, mở ra
khả năng phát triển tốt trong tương lai.
Đối với các nước Châu Á nói chung và nước ta nói riêng, do đàn bò sữa không
nhiều, năng suất thấp, giá thành sản xuất cao hơn nên các nước đều phải nhập khẩu
nguyên liệu sữa đến 70 - 80%. Ngành sữa đều lựa chọn công nghệ và thiết bị hiện đại, bao
bì đặc biệt của các nước phát triển để đảm bảo chất lượng và bảo quản với thời gian dài,
nên giá cả thiết bị, bao bì tương đương nhau đối với các nhà đầu tư. Vì vậy sự cạnh tranh
thực chất là cạnh tranh về trình độ quản lý để hạ giá thành và tiêu thụ với số lượng nhiều,
thị phần lớn trong nước là chủ yếu.
Từ phân tích trên, ngành sữa nước ta có thể cạnh tranh được với các sản phẩm của
các nước khu vực nếu nâng cao trình độ quản lý, tăng các chính sách ưu đãi khi mua sữa
tươi trong nước đảm bảo giá sữa tương tự như giá sữa nguyên liệu nhập khẩu.
Bảng 2.9: Giá trị xuất nhập khẩu sữa và các sản phẩm sữa giai đoạn 2000 – 2008
(triệu USD) [1, tr 9]
Chỉ tiêu 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2007 2008
Xuất khẩu 80,4 191,5 85,9 67,2 34,3 89,6 35,0 76,0
Nhập khẩu 140,9 246,7 133,2 170,8 201,2 311,2 462,0 535,0
Tỷ lệ xuất/nhập
(%)
57,06 77,62 64,49 39,34 17,05 28,79 7,57 14,20
Như vậy phải làm gì? Thực phẩm không chỉ là dinh dưỡng và mùi vị, mà còn đóng
vai trò quan trọng trong công cuộc phòng bệnh ở qui mô cộng đồng. Do đó, đã đến lúc
kĩ nghệ thực phẩm cần phát triển những tiêu chí đạo đức kinh doanh tương tự như y
đức và đạo đức khoa học trong ngành y.
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan 18 SVTH: Nguyễn Cửu Hoàng Tuấn
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa
Chương 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH
DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ
3.1. Sơ đồ công nghệ
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan 19 SVTH: Nguyễn Cửu Hoàng Tuấn
Kiểm tra, lọc
Sữa tươi
Định lượngXử lí nhiệt
90-95
0
C
Hiệu chỉnh
chất khô
Hiệu chỉnh
chất khô
Đồng hóa
200-250 bar
Tiệt trùng (135-140
0
C),
làm nguội (20-25
0
C)
Rót hộp, kiểm tra
Sữa tươi tiệt trùng
Huyết
thanh
Thanh trùng (72
0
C) và làm
nguội (29 - 32
0
C)
Enzim
chymosin
W=60 %
W=63 %
Bao bì
Bao bì
W=83 %
W=88 %
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa
3.2. Thuyết minh dây chuyền công nghệ
3.2.1. Thuyết minh công đoạn chung cho cả hai dây chuyền
3.2.1.1. Thu nhận và vận chuyển nguyên liệu
Mục đích:
Nhằm đảm bảo sữa tươi là nguyên liệu chính dùng để sản xuất các sản phẩm của nhà
máy nên chất lượng của sữa tươi ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm của nhà máy.
Tiến hành:
Sữa được thu gom tại các trạm trung gian ở vùng nguyên liệu. Tại đây, sữa được bảo
quản ở nhiệt độ 4 – 6
o
C nhằm đảm bảo cho sữa không bị biến chất do vi sinh vật nhiễm
vào sữa trong quá trình vắt và thu nhận gây ra. Sau đó, sữa được vận chuyển về nhà máy
bằng xe chuyên dụng. Thường việc thu nhận sữa được tiến hành 2 lần/ngày vào buổi sáng
- Màu: trắng ngà đặc trưng
- Mùi vị: ngậy, có vị ngọt mát, thơm đặc trưng,
không có mùi vị lạ
- Trạng thái: đồng nhất, không tách bơ
Cảm quan
- Hàm lượng chất khô: >12%
- Hàm lượng protein: 3,2÷3,5%
- Hàm lượng béo: 3,2÷5,0%
- Tỷ trọng (20
0
C): 1,026÷1,032
- pH (20
0
C): 6,4÷6,8%
- Độ acid: 16÷19
0
T
- T
0
đóng băng: - 0,51
0
C ÷ - 0,55
0
C
- Kháng sinh: không.
- Thuốc BVTV: không.
- Kim loại nặng: không.
- Xác định bằng máy 5 chỉ tiêu của
Tetra Pak: độ khô, độ béo, độ acid,
pH và tỷ trọng.
nhà máy.
Tiến hành:
Nhà máy định lượng bằng cân, được thực hiện trên thiết bị GHJ-15 của Nhật Bản. Cân
được làm bằng thép không rỉ, thân hình trụ, đáy hình nón cụt. Sữa được bơm vào cân rồi
nhờ hệ thống van định lượng đặt dưới đáy cân để xác định chính xác lượng sữa nguyên
liệu.
3.2.2. Thuyết minh dây chuyền sản xuất sữa tươi tiệt trùng không đường
3.2.2.1. Xử lý nhiệt
Mục đích:
+ Nâng nhiệt độ của sữa để tăng hiệu quả quá trình bài khí, đồng hóa.
+ Làm biến tính các phân tử protein kém bền nhiệt (protein của huyết thanh sữa),
ngưng kết muối canxi xitrat trong thùng chứa giúp ổn định thành phần protein trong sữa.
+ Ức chế sự phát triển của vi sinh vật.
Tiến hành:
Sữa nguyên liệu được gia nhiệt bằng thiết bị gia nhiệt dạng bản mỏng OTTA-5 của
hãng Tetrapak. Bộ phận chính của thiết bị này là những bản mỏng hình chữ nhật làm bằng
thép không rỉ có chiều dày 0,6 mm. Mỗi tấm có 4 lỗ tại 4 góc và hệ thống các đường rãnh
trên khắp bề mặt để tạo sự chảy rối và tăng diện tích truyền nhiệt. Các bản được ghép với
nhau tạo thành những hệ thống đường vào, ra cho nguyên liệu và chất tải nhiệt.
Sau khi vào thiết bị, nhiệt độ của sữa được nâng lên 90
÷
95
o
C trong 20 phút rồi được
làm nguội về 65 -70
o
C trước khi ra khỏi thiết bị.
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan 22 SVTH: Nguyễn Cửu Hoàng Tuấn
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa
3.2.2.2. Bài khí
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sữa
Thiết bị đồng hóa làm việc ở áp suất 200-250 bar, nhiệt độ 55-80
o
C. Vận tốc dòng sữa
lúc vừa mới ra khỏi khe hẹp là 200-300 m/s.
3.2.2.5. Tiệt trùng, làm nguội
Mục đích:
+ Tiệt trùng: dùng nhiệt độ cao, thời gian ngắn để tiêu diệt hoàn toàn vi sinh vật chịu
nhiệt có khả năng sinh bào tử và vô hoạt không thuận nghịch những enzim có trong sữa,
nhằm tăng thời gian bảo quản sữa. Do thời gian tiệt trùng ngắn nên cấu trúc và hương vị
sữa không bị thay đổi đáng kể.
+ Làm nguội: Đưa dịch sữa về nhiệt độ môi trường nhằm tránh những biến tính tiếp
theo của sữa ở nhiệt độ cao, tiếp tục tiêu diệt vi sinh vật. để rót bao gói tránh hiện tượng
đọng sương trên bao bì.
Tiến hành:
Ở đây, ta sử dụng phương pháp tiệt trùng UHT với thiết bị tiệt trùng dạng ống lồng
ống loại Tetra Therm Aseptic Flex 1 của hãng Tetrapak – Thụy Điển.
Sữa từ thùng chứa sau đồng hóa được bơm vào hệ thống tiệt trùng làm nguội. Trong
thiết bị tiệt trùng dạng ống lồng sữa được nâng nhiệt độ lên 139 – 140
o
C và duy trì trong
thời gian 4s. Sau đó cũng nhờ thiết bị dạng ống lồng để hạ nhiệt độ xuống 20 – 25
o
C rồi
bơm vào thùng chờ rót.
Sữa sau khi tiệt trùng, làm nguội được dẫn qua bồn chờ rót loại Tetra Alsafe SV.
3.2.2.6. Rót hộp, kiểm tra
Mục đích:
+ Cách ly hoàn toàn sữa thành phẩm với môi trường bên ngoài nhằm hạn chế hoàn
toàn quá trình nhiễm tạp
cần bổ sung CaCl
2
để tăng khả năng đông tụ của casein sau này.
3.2.3.2. Đồng hóa
Mục đích:
Để ổn định hỗn hợp sau giai đoạn chuẩn hóa.
Tiến hành:
Đồng hóa hỗn hợp dưới tác dụng của áp lực cao khoảng 200 -250 bar, ở nhiệt độ 65-
70
o
C.
Sử dụng thiết bị đồng hóa Tetra Alex 2 như dây chuyền sản xuất sữa tươi tiệt trùng.
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan 25 SVTH: Nguyễn Cửu Hoàng Tuấn
Hình 3.2. Cấu tạo bao bì giấy
Tetra Brik Aseptic
Copyright: Tài liệu đại học ©