class="bi x0 y0 w1 h1"
!
"
#$%&'
!
()*+,-+.
/0Nguyễn Hữu Quyền
#12 01DHTP1_Thứ 2_tiết 9+10
3457
Trần Mai Đăng 2005100431
Biện Thị Hồng Thắm 2005100062
Nguyễn Ngọc Thùy 2005100384
Nguyễn Thị Minh Trang 2005100091
Trịnh Đình Trung Trực 2005100019
Trần Thị Huỳnh Xuân 2005100072
6789:;<
Thiết lập tổng mặt bằng cho nhà máy chế biến sữa tiệt trùng
=#=
Thiết lập tổng mặt bằng cho nhà máy chế biến sữa tiệt trùng
;
%>?
;;@33@3ABCDEFGHFIJDF3K
Ngành công nghiệp sữa trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng
hiện nay đang rất phát triển. Theo số liệu thống kê, tốc độ tăng dân số hằng
năm của nước ta vào khoảng 1,35%. Tốc độ tăng trưởng kinh tế năm 2006 là
8,2%, GDP tăng 7,8% và thu nhập bình quân đầu người đạt 715 USD. Cùng
với mức sống của người dân dần được nâng cao, nhu cầu sử dụng các sản
- Lượng sữa
tiêu dùng
trong nước
Ngàn lít 460.000 667.000 900.000 7,7 6,2
2. (\]W^NA_`CDEFd3eD 2001-2005 2006-2010
- Sữa bột Tấn 34.400 44. 000 56.000 5 5
(Quy ra sữa tươi) (Ngàn lít) 258.000 330. 000 420.000
- Sữa đặc Ngàn hộp 1.000 1.104 1.219 2 2
(Quy ra sữa tươi) Ngàn lít 1.000 1.104 1.219
Cộng 1 + 2 Ngàn lít 719.000 998.104
1.321.21
9
6,8 5,8
BN;;9 Mức tăng trưởng của các sản phẩm cụ thể
fLFUNFVWXNNI`I
gch9::;i9::T
*[8U5.
fLFUNFVWXNNI`I
gch9::7j9:;:
*[8U5.
Sữa đặc 2% 1%
Sữa bột 15% 10%
Sữa tươi thanh trùng, tiệt
trùng
25% 20%
Sữa chua các loại 15% 15%
Kem các loại 10% 10%
BN;< Quy hoạch phát triển đàn bò sữa
Vùng
Tỉnh, thành phố
hữu cơ của các caseinat và canxi phosphate.
- Lipit của sữa bao gồm: chất béo, các phosphatit, glicolipit, steroid.
Chất béo sữa là một thành phần quan trọng. Về mặt dinh dưỡng, chất
béo có độ sinh năng lượng cao, có chứa các vitamin hòa tan trong chất béo (A,
D, E). chất béo tồn tại trong sữa ở dạng hình cầu có kích thước rất nhỏ 0,1 -
15µm. Mỗi thể cầu mỡ được bao bọc bởi một lớp màng mỏng. Màng này rất
bền, có tác dụng bảo vệ, giữ cho chúng không kết hợp được với nhau và bảo
vệ chất béo khỏi bị phân hủy bởi các enzyme có trong sữa và do đó tạo ra mùi
ôi.
- Gluxit: Lactoza chiếm vị trí quan trọng nhất trong gluxit của sữa. Hàm
lượng lactoza trong sữa thay đổi từ 3,6 – 5,5%. Lactoza tồn tại trong sữa ở
dạng tự do và dạng liên kết với các protein và các gluxit khác. Độ ngọt của
lactoza kém sacaroza 30 lần, độ hòa tan trong nước cụng kém hơn. Lactoza là
một trong những nguồn năng lượng quan trọng, chúng chuyển thành hợp chất
năng lượng cao, có thể tham gia vào tất cả các phản ứng sinh hóa. Ngoài ra
chúng còn cung cấp nguyên liệu cho quá trình tổng hợp một số hợp chất hóa
học quan trọng trong cơ thể.
6
Thiết lập tổng mặt bằng cho nhà máy chế biến sữa tiệt trùng
- Trong sữa có nhiều loại vitamin nhưng đều với một hàm lượng tương đối
thấp. Các vitamin trong sữa được chia thành 2 nhóm: nhóm hòa tan trong chất
béo (A, D, E, K) và nhóm hòa tan trong nước (các vitamin B và C). Các
vitamin đóng vai trò hết sức quan trọng trong hoạt động sống của cơ thể.
- Các chất khoáng trong sữa chiếm khoảng 1%, muối khoáng có trong các
dung dịch, trong nước sữa hoặc trong các hợp chất casein. Các muối quan
trọng nhất là muối canxi, natri, kali và magie. Chúng có dưới dạng photphat,
chloride, citrate và caseinat. Muối kali và muối canxi có nhiều nhất trong sữa
thường.
- Sữa có chứa các enzyme thường gặp trong tự nhiên. Các enzym là một
nhóm các protein được sinh ra bởi các cơ thể sống. Chúng có khả năng tạo ra
t = 750C/(15 – 20s)
Hòa tan chất ổn định
t = 65 – 700C
Phối trộn (15 – 450C)
Lưu trữ
4 – 50C/max 48 (h)
Gia nhiệt
t = 65 – 700C
Chất ổn định
Đường RE
Hương, màu
10
Lọc
Trữ đệm
Đồng hóa
200 bar (160/40)
t = 70 – 750C
Tiệt trùng UHT
(1400C/ 4s)
Lưu trữ vô trùng
(20 – 250C)
Chiết rót
In date
Gắn ống hút
Đóng màng co
Đóng thùng
In date thùng
Thành
phẩm
Thùng carton
2.2.2. Các nguyên liệu khác
BN999;Tiêu chuẩn về nước sản xuất (QCVN 02:2009/BYT)
Cảm quan
- Màu sắc: không màu
- Mùi vị: không
Chỉ tiêu vi sinh vật
- Tổng số vi khuẩn hiếu khí ≤
- Ammoniac ≤ 0,5 mg/l
- Mangan ≤ 0,005 mg/l
- Nitrat ≤ 30 mg/l
- Nitrit ≤ 0,02 mg/l
- Sunfat ≤ 100 mg/l
12
(B23e5 PLF3NA\ !JDLqD
Sữa tươi tiệt
trùng có
đường
Tổng chất khô (%) 15,8
Hàm lượng chất béo (%) 3,2
Hàm lượng chất khô không mỡ (%) 8,6
Hàm lượng đường (%) 4,0
pH 6,4 – 6,8
1000 cfu/ml
- Coliform ≤ 0/100 ml
Chỉ tiêu hóa lý
- pH: 7 – 8,5
- Độ cứng: ≤ 70 mg/l
- Hàm lượng Clo dư ≤ 0,3 mg/l
- Hàm lượng sắt tổng số ≤ 0,1
mg/l
Đường khử < 0,02%
3
Chỉ tiêu
vi sinh
Nấm men, nấm mốc ≤ 10/10 g
Clostridium perfringens 0 /g
4 Chỉ tiêu
kim loại
Chì - Pb ≤ 5 ppm
5 Quy cách đóng gói 50 kg/bao
Bao bì gồm 2 lớp: PP và PE
6 date Còn ít nhất 18 tháng tại thời điểm
nhập
13
BN999< Tiêu chuẩn chất ổn định, phụ gia (TCVN 6471 – 98)
(
PLF3NA\ !JDLqD
1 Cảm quan Trạng thái Dạng bột mịn, tơi, không
vón cục
Màu sắc Màu trắng nhạt
2 Chỉ tiêu vi sinh Tổng số vi sinh vật Max 5000 cfu/g
Nấm men Max 500 cfu/g
Nấm mốc Max 500 cfu/g
Enterobacteiaceae 0/ 0,01 g
Staphylococcus 0/ 0,01 g
E.coli 0/ 0,1 g
Salmonella 0/ 25 g
3 Chỉ tiêu kim loại
nặng (mg/kg)
thời những hư hỏng của sữa tươi.
2.2.5. Ly tâm tách béo và tiêu chuẩn hóa
Mục đích:
- Tách một phần chất béo ra khỏi sữa nguyên liệu.
- Ly tâm làm sạch nhằm loại bỏ triệt để các tạp chất nhỏ nhất, làm tăng
chất lượng cho sữa, tạo điều kiện cho quá trình ly tâm tách béo và tránh
hư hỏng cho các máy móc thiết bị.
Tiến hành:
Sữa được ly tâm bằng thiết bị ly tâm, trước khi ly tâm sữa được làm
nóng lên 45
0
C để giảm độ nhớt, tăng hiệu suất ly tâm.
NDkJFrL: sữa nguyên liệu được đưa vào qua ống trục giữa của thiết
bị ly tâm, chảy theo các rãnh vào khe của các đĩa rồi phân bố thành lớp mỏng
giữa các đĩa. Khe hở giữa các đĩa của thùng quay khoảng 0.4 mm. Sữa trong
thùng quay chuyển động với tốc độ 2 -3 cm/s. Dưới tác dụng của lực ly tâm sẽ
phân chia sữa. Các cầu mỡ nhẹ hơn nên dưới tác dụng của lực ly tâm sẽ
chuyển động về phía trục quay tập trung xung quanh trục giữa. Các cầu mỡ có
kích thước lớn tập trung ở gần tâm, càng xa tâm thì lượng cream càng giảm
dần.
Sữa gầy nặng hơn nên có xu hướng tiến về phía ngoại vi. Sữa nguyên
liệu tiếp tục được đưa vào gây áp suất đẩy sữa gầy và cream đến phía trên.
Cream theo một đường riêng qua van điều chỉnh và được đưa ra ngoài. Sữa
gầy đi qua một đường khác ra ngoài, chảy vào bình đựng sữa gầy. Hàm lượng
chất béo trong sữa gầy là 0,05%, còn trong cream là 40%.
15
Sữa trong đường ống sẽ được phối trộn với sữa gầy và sữa béo thành
sữa có hàm lượng chất béo là 3,2%.
2.2.6. Gia nhiệt
Mục đích: Nhằm nâng nhiệt độ của sữa lên để tăng hiệu quả của quá trình
Mục đích: tiêu diệt vi sinh chịu nhiệt kém kéo dài thời gian bảo quản cho
sữa.
Tiến hành: sữa từ thiết bị đồng hóa bơm sang thiết bị gia nhiệt nâng ở đây
sữa được chảy qua các tấm gia nhiệt lên 75
0
C. Khi sữa đạt lên 75
0
C rồi được
chuyển qua các ống lưu nhiệt 15 – 20 s. Sau đó sữa lại quay về các thiết bị gia
nhiệt. Ở đây sữa ra sẽ tiếp xúc với sữa vào và truyền nhiệt cho sữa vào để
giảm nhiệt độ xuống.
Sữa sau khi thanh trùng xong được đưa qua bồn chứa sau thanh trùng,
thời gian tối đa là 48h.
Yêu cầu: sữa phải được thanh trùng đạt 75
0
C trong 15s.
2.2.10. Phối trộn
Phối trộn đường và chất ổn định, chất nhũ hóa.
Mục đích:
- Tạo cho sản phẩm có độ ngọt thích hợp cho người tiêu dung
- Tạo trạng thái ổn định cho sữa, tránh phân lớp
- Tăng thời gian bảo quản
Tiến hành
Bơm 25% sữa làm sữa nền rồi gia nhiệt lên 65 - 70
0
C rồi cho vào bồn
amix.
Trộn chất ổn định và chất nhũ hóa vào tuần hoàn trong vòng 10 – 15
phút, QA kiểm tra chất lượng đạt rồi cho lượng sữa còn lại vào, tiếp tục cho
đường vào tuần hoàn 5 – 10 phút rồi cho qua bồn chứa sau trộn. Kiểm tra chất
nhiệt sơ bộ lên khoảng 85 - 90
0
C. Tiếp theo dịch sữa sẽ trao đổi nhiệt với hơi
từ lò hơi để nâng ên nhiệt độ tiệt trùng là 136 - 140
0
C và sẽ được lưu ở nhiệt
độ này trong thời gian 4 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 thiết bị. Sữa được vào thiết bị tiệt trùng dạng ống lồng ống và thực
hiện quá trình tiệt trùng. Cuối cùng, sữa được làm nguội về 28
0
C ngay trong
thiết bị tiệt trùng và được bơm vào thiết bị Alsafe.
Toàn bộ quá trình tiệt trùng và làm nguội được điều khiển bằng chương
trình đã lập trình sẵn.
2.2.14. Bồn chờ rót
18
Mục đích: chứa dịch sữa và đảm bảo vô trùng trước khi rót.
Tiến hành: dịch sữa sau khi qua hệ thống 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 được điều khiển bằng một máy tính đã lập trình sẵn.
2.2.15. Rót và bao gói
Mục đích: rót vào bao bì thích hợp giúp tạo điều kiện thuận lợi khi sử dụng
và vận chuyển sản phẩm. Sữa được rót vào bao bì hộp giấy 180 ml trong điều
kiện hoàn toàn vô trùng. Sau đó được dán ống hút, in date và xếp hộp carton
Tiến hành
Đưa băng giấy qua bể H
trưởng hằng năm của nước ta khoảng 7 – 8%, thu hút đầu tư nước ngoài không
ngừng tăng lên, cơ sở hạ tầng khoa học kĩ thuật có bước tiến rõ rệt. Đời sống
người dân tăng lên, nhu cầu cuả người dân cũng tăng cao.
Trong thời gian gần đây, thị trường tiêu dùng sữa của nước ta đang phát
triển cực thịnh, 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
đáp ứng nhu cầu tiêu thụ trong nước. Chính vì vậy nước ta vẫn phải nhập sữa
ngoại với giá thành rất cao.
Sản phẩm sữa đầu vào được sử dụng 100% nguồn nguyên liệu sữa tươi
sạch và cao cấp từ hệ thống nông trại TH Milk hứa hẹn cung cấp nguồn sữa
tươi dồi dào cho người tiêu dùng thay cho sữa bột, đáp ứng nhu cầu tiêu thụ
sữa của Việt Nam trong tương lai.
Về công nghệ sản xuất: ta lựa chọn công nghệ tiệt trùng sữa ở nhiệt độ
siêu cao (Ultra Hight Temperature, gọi tắt là công nghệ UHT) đang được áp
dụng rất rộng rãi trên thế giới.
Về dây chuyền thiết bị sản xuất: trên thế giới có rất nhiều công ty nổi
tiếng về thiết bị thực phẩm như: GEA, Alpha – Laval, Tetra Pak,
Combibloc… Tuy nhiên, Tetra Pak là công ty có nhiều ưu thế hơn. Công ty
này hiện có mặt ở hầu hết các quốc gia, trình độ kĩ thuật hiện đại và các nhà
máy chế biến sữa nước ta phần lớn sử dụng thiết bị của công ty này. Vì vậy,tôi
chọn dây chuyền công nghệ chế biến của hang Tetra Pak – Thụy Điển và
Alpha – Laval.
Dựa vào điều kiện địa lý thuận lợi về khả năng cung cấp nguyên liệu,
thuận tiện về giao thong, thị trường tiêu thụ sản phẩm, nguồn nhân công… tôi
20
lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy chế biến sữa nằm ở xã Nghĩa Trung,
huyện Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An.
Địa điểm chọn có hướng gió thổi từ Tây sang Đông.
3.1.2. Vùng nguyên liệu
21
nguồn cung cấp là nước ngầm. Nước sau khi được xử lý phải đạt tiêu chuẩn
nước dùng cho sản xuất sữa.
3.1.5. Nguồn cung cấp điện
Hệ thống cung cấp điện cho nhà máy nằm trong mạng lưới điện cung
cấp cho khu công nghiệp. Ngoài ra để đề phòng sự cố mất điện lưới đột xuất,
nhà máy dự trữ thêm một số máy phát điện để dùng khi mất điện.
3.1.6. Nguồn cung cấp hơi nước
Hơi nước là một trong những nguồn phụ trợ rất quan trọng đối với một
nhà máy sản xuất, trong nhà máy hơi được dùng với nhiều mục đích khác
nhau, nhưng chủ yếu là dùng cho sản xuất cho sinh hoạt…
Để đảm bảo cho hoạt động của nhà máy, hơi cấp phải là hơi bão hòa,
được cấp bởi lò hơi có áp suât > 9.5 atm.
3.1.7. Nguồn cung cấp nhiên liệu
Để đảm bảo cho lò hơi hoạt động tốt, cho nhiệt lớn, sạch sẽ và ít độc
hại đáp ứng được yêu cầu về sả xuất cũng như đảm bảo vệ sinh môi trường,
nhà máy sẽ sử dụng dầu DO, FO, xăng được mua từ nhiều nguồn khác nhau,
có thể mua từ công ty dầu khí Petrolimex.
3.1.8. Hệ thống thoát nước
Đi đôi với các yêu cầu cấp nước, việc thoát nước thải cũng không kém
phần quan trọng. Trong nhà máy sữa, nước thải chủ yếu là nước rửa các thiết
bị trong đó chủ yếu là hóa chất cộng với các chất hữu cơ – môi trường thuận
lợi ch các vi sinh vật hoạt động… 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.
3.1.9. Xử lý nước thải
Đối với nước thải nhà máy sữa, phương pháp xử lý tốt nhất là phương
pháp xử lý kị khí kết hợp với xử lý hiếu khí. Nước thải sau khi xử lý phải đạt
tiêu chuẩn thải ra môi trường (TCVN 5945), đảm bảo vệ sinh môi trường cho
khu vực nhà máy và khu công nghiệp
Số ngày sản
xuất trong tháng
Số ca sản xuất
trong tháng
1 31 15 45 10 30
2 28 16 48 12 36
3 31 19 57 12 36
4 30 16 48 14 42
5 31 18 54 13 39
6 30 18 54 12 36
7 31 8 24 8 24
8 31 19 56 12 36
9 30 17 51 13 39
10 31 17 51 14 42
11 30 18 54 12 36
12 31 17 51 14 42
1 năm 365 594 438
Vậy 1 năm làm 1032 ca.
BN<9xBảng tổng kết tính cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất
sữa tươi tiệt trùng có đường
STT Nguyên vật liệu và bán thành
phẩm qua các công đoạn
Tiêu hao
(%)
1/mẻ 1/ngày
1 Lọc, tách khí 0,2 7.466,400 149.328,000
23
2 Làm lạnh 0,1 7.451,467 149.029,340
3 Ly tâm tách béo 0,1 7.440,016 148.800,320
4 Gia nhiệt, bài khí 0,1 7.586,852 151.737,040
10 Đồng hóa 0,1 7.793,372 155.867,440
11 Tiệt trùng UHT 0,1 7.785,578 155.711,560
12 Chiết rót 1 7.770,000 155.400,000
13 Số hộp 1 43.603,000 87.2060,000
Ghi chú: Khối lượng của đường và phụ gia tính bằng (kg/mẻ).
Lượng sữa cho 1 ngày là 155.860,580 (l/ngày).
24
<<v3L3y5PkF3IpFYS
BN<7 Máy và các thiết bị trong sản xuất
STT Tên thiết bị Năng suất (l/h) Số lượng
1 Xe bồn 9.708,737 2
2 Tiếp nhận sữa tươi 8.000 1
3 Thiết bị làm lạnh sau tiếp nhận 8.000 1
4 Bồn tạm chứa 10.000 2
5 Bồn cân bằng cho máy li tâm 1.000 1
6 Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm 8.000 1
7 Thiết bị ly tâm 8.000 1
8 Bồn chứa sau ly tâm 4.000 1
9 Bồn chứa cream 4.000 1
10 Thiết bị đồng hóa lần 1 8.000 1
11 Hệ thống máy thanh trùng 8.000 1
12 Thiết bị tách khí 8.000 1
13 Bồn chứa sữa sau thanh trùng 10.000 2
14 Hệ thống gia nhiệt trước khi phối trộn 8.000 1
15 Thiết bị phối trộn 8.000 1
16 Bồn trộn 10.000 2
17 Hệ thống làm lạnh sau trộn 8.000 1
18 Bồn chứa sau phối trộn 20.000 1
19 Thiết bị lọc khi bơm sang UHT 8.000 1
20 Hệ thống UHT 8.000 1