i
LỜI CẢM ƠN

Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn cô giáo TS.
Mai Thị Tuyết Nga. Người đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo, giúp đỡ tôi trong suốt
quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp này.
Tôi xin cảm ơn các thầy cô trong Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, Khoa Chế
biến, Trường học Nha Trang, Công ty Cổ phần TH Milk đã tạo điều kiện thực hiện
cho đồ án tốt nghiệp này. Tôi cũng xin được gửi lời cảm ơn chân thành tới tất cả các
thầy cô trong Khoa đã dạy cho tôi những kiến thức chuyên ngành cơ bản.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn tới tất cả gia đình, bạn bè, những người đã
luôn động viên giúp đỡ tôi trong suốt thời gian vừa qua.
ii
MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM ƠN i
MỤC LỤC ii
DANH MỤC VIẾT TẮT ix
DANH MỤC BẢNG x
DANH MỤC CÁC HÌNH xi
MỞ ĐẦU 1
PHẦN 1: LẬP LUẬN KINH TẾ- KĨ THUẬT 6
1.1. Sự cần thiết của việc xây dựng nhà máy 6
1.2. Vùng nguyên liệu 7
1.3. Thị trường tiêu thụ 7
1.4. Nguồn cung cấp nước 7
1.5. Nguồn cung cấp điện 8
1.6. Nguồn cung cấp hơi nước 8
1.7. Nguồn cung cấp nhiên liệu 8
1.8. Hệ thống thoát nước 8
1.9. Xử lí nước thải 8

3.2.14. Bồn chờ rót 25
3.2.15. Rót và bao gói 25
3.2.16. Sản phẩm 26
PHẦN 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 27
4.1. Thời vụ nguyên liệu 27
4.2. Biểu đồ nhập nguyên liệu 27
4.3. Biểu đồ kế hoạch sản xuất của nhà máy 27
4.5. Tính cân bằng vật chất 28
4.5.1. Số liệu ban đầu 29
4.5.2. Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất sữa tươi tiệt trùng
có đường 29
iv
4.5.3. Tính cân bằng vật chất cho sữa tươi tiệt trùng không đường 33
PHẦN 5: TÍNH VÀ CHỌN MÁY MÓC THIẾT BỊ 38
1. Xe bồn 38
2. Thiết bị thu nhận sữa tươi 38
3. Thiết bị làm lạnh sau tiếp nhận 39
4. Bồn tạm chứa 39
5. Bồn cân bằng cho thiết bị ly tâm 40
6. Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm 40
7. Thiết bị ly tâm 41
8. Bồn cân trung gian 41
9. Thiết bị gia nhiệt 42
10. Thiết bị bài khí 43
11. Thiết bị thống đồng hóa 43
12. Thiết bị thanh trùng 43
13. Bồn chứa sau thanh trùng 43
14. Thiết bị gia nhiệt trước khi trộn 45
15. Thiết bị phối trộn có cánh khuấy 45
16. Bồn trộn 45

6.2.17. Nhà để xe 61
6.2.18. Gara ô tô 61
6.2.19. Nhà để xe chở hàng và xe bồn 61
6.2.20. Kho chứa hóa chất 62
6.3. TÍNH KHU ĐẤT XÂY DỰNG NHÀ MÁY 63
6.3.1. Diện tích khu đất 63
6.3.2. Tính hệ số sử dụng K
sd
63
6.4. THUYẾT MINH TỔNG MẶT BẰNG NHÀ MÁY 64
PHẦN 7: TÍNH ĐIỆN- HƠI- NƯỚC- LẠNH 66
7.1. TÍNH ĐIỆN 66
7.1.1. Điện dùng cho chiếu sáng 66
vi
7.1.2. Tính công suất động lực 68
7.1.3. Tính điện năng tiêu thụ hằng năm 69
7.2. TÍNH HƠI VÀ NHIÊN LIỆU 71
7.2.1. Tính chi phí hơi 71
7.2.1.1. Lượng nhiệt cần dùng cho quá trình gia nhiệt 71
7.2.1.2. Lượng nhiệt cần dùng cho quá trình gia nhiệt trước bài khí 72
7.2.1.3. Lượng nhiệt cần dùng cho quá trình gia nhiệt trước đồng hóa
lần 1 72
7.2.1.4. Lượng nhiệt cần dùng cho quá trình thanh trùng 73
7.2.1.5. Lượng nhiệt cần dung cho quá trình gia nhiệt trước trộn 74
7.2.1.6. Lượng nhiệt dùng cho đồng hóa lần 2 74
7.2.1.7. Lượng nhiệt tiêu tốn trong quá trình tiệt trùng sữa 74
7.2.2. Lượng nhiệt tiết kiệm được 75
7.2.2.1 Lượng nhiệt tiết kiệm được trong công đoạn thanh trùng 75
7.2.2.2. Lượng nhiệt tiết kiệm được trong công đoạn tiệt trùng 75
7.2.3 Nhiên liệu 75

PHẦN 9: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH NHÀ MÁY 89
9.1 AN TOÀN LAO ĐỘNG 89
9.1.1. An toàn thiết bị 89
9.1.2. An toàn điện 89
9.1.3. An toàn về hơi 90
9.1.4. Phòng cháy và chữa cháy 90
9.1.5. Các lĩnh vực khác 90
9.2. VỆ SINH NHÀ MÁY 90
9.2.1. Vệ sinh cá nhân 91
9.2.2 Vệ sinh nhà xưởng 91
9.2.3 Chương trình CIP 91
9.2.4 Thông gió cho nhà máy 92
9.2.5 Chiếu sáng 92
viii
9.3. Cấp thoát nước 92
9.3.1. Cấp nước 92
9.3.2. Thoát nước 93
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 97
TÀI LIỆU THAM KHẢO

ix
DANH MỤC VIẾT TẮT

TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam
VLĐ: Vốn lưu động
VT: Vốn đầu tư
VCĐ: Vốn cố định

Bảng 7.2: Thống kê điện tiêu thụ cho động lực 68
Bảng 8.1: Bảng vốn xây dựng các công trình chính 80
Bảng 8.2: Bảng vốn đầu tư cho thiết bị sản xuất. 81
Bảng 8.3: Bảng chi phí nhiên liệu, năng lượng. 84
Bảng 8.4: Bảng chi phí nguyên vật liệu của dây chuyền sữa tươi tiệt trùng 84
Bảng 8.5: Bảng năng suất và thời gian lao động trong năm 85
Bảng 8.6: Bảng doanh thu hàng năm: 88
Bảng 9.1: Bảng kiểm tra các công đoạn trong quá trình sản xuất 96
xi

DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Sơ đồ 3.1. Sơ đồ quy trình nghệ 17
Sơ đồ 6.1. Sơ đồ tổ chức nhà máy 53
Sơ đồ 9.1. Sơ đồ quy trình xử lý nước thải 94

1
MỞ ĐẦU

Trong tự nhiên hiếm có một loại thực phẩm nào có thành phần dinh dưỡng
đầy đủ và hài hòa như sữa tươi. Sữa vừa cung cấp cho con người nguồn năng lượng
dồi dào, vừa cung cấp các chất cần thiết cho sự tạo lập cơ thể. Các thành phần chính
trong sữa gồm có:
+ Protein trong sữa được tạo thành bởi các amino axit. Có khoảng 20 loại

citrat và caseinat. Muối kali và muối canxi có nhiều nhất trong sữa thường.
+ Sữa có chứa các enzym 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 các
phản ứng hoá học và ảnh hưởng tới quá trình và tốc độ của các phản ứng đó. Các
enzym trong sữa bắt nguồn từ bầu vú bò hay từ các vi khuẩn. Các enzym từ bầu vú
bò là một thành phần thông thường của sữa và được gọi là enzym gốc. Các enzym
từ vi khuẩn đa dạng ở kiểu loại và số lượng, tuỳ thuộc vào bản chất và mật độ vi
khuẩn. Một số loại enzym trong sữa được sử dụng để thử nghiệm và kiểm tra chất
lượng. Những enzym quan trọng là: peroxidaza, catalaza, photphataza, lipaza.
Như vậy sữa là một sản phẩm thực phẩm rất giàu dinh dưỡng đối với con
người và cũng là môi trường lý tưởng cho sự phát triển của vi sinh vật. Chính vì vậy
yêu cầu đặt ra đối với việc chế biến và bảo quản sữa là rất nghiêm ngặt.
Ngành công nghiệp sữa ở 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 hàng 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 phẩm thực phẩm có hàm
lượng dinh dưỡng cũng tăng lên. Do vậy sự phát triển của ngành công nghiệp chế
biến sữa là một hệ quả tất yếu, phù hợp với xu thế thời đại.
Bên cạnh đó, sữa là một trong những yếu tố cực kỳ quan trọng trong chiến
lược phát triển nòi giống, tăng chiều cao, cải thiện thể chất cho người Việt Nam. Do
đó việc phát triển chăn nuôi bò sữa và sản xuất sữa rất cần thiết cho việc giải quyết
3
các vấn đề suy dinh dưỡng và bệnh tật cho các nước đang phát triển trong đó có
nước ta.
Ngày 26/04/2005 Bộ trưởng Bộ Công nghiệp đã ký Quyết định số
22/2005/QĐ-BCN về việc phê duyệt Quy hoạch phát triển ngành công nghiệp Sữa
Việt Nam đến năm 2010 và định hướng đến năm 2020. Trong đó bao gồm một số
nội dung như sau:
Mục tiêu tổng quát:


- 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

1.321.219

6,8 5,8

Bảng 2: Mức tăng trưởng của các sản phẩm cụ thể: [9]

Mức tăng trưởng giai đoạn
2001 – 2005 (%/năm)
Mức tăng trưởng giai đoạn
2006 – 2010 (%/năm)
Sữa đặc 2% 1%
Sữa bột 15% 10%
Sữa tươi thanh trùng, ti

Từ những lợi ích của sữa đối với sự phát triển của con người và phát triển
kinh tế, việc xây dựng nhà máy sữa để đáp ứng nhu cầu thị trường tiêu thụ và thúc
đẩy tăng trưởng kinh tế, góp phần phát triển nòi giống, tăng chiều cao, cải thiện thể
chất cho người Việt Nam là rất cần thiết.
Là một sinh viên ngành công nghệ thực phẩm, tôi chọn đề tài tốt nghiệp: “Thiết
kế nhà máy chế biến sữa tươi tiệt trùng năng suất 160 tấn sản phẩm/ngày”. Với các loại
sản phẩm sau: Sữa tươi tiệt trùng có đường và sữa tươi tiệt trùng không đường.

6
PHẦN 1: LẬP LUẬN KINH TẾ- KĨ THUẬT

1.1. Sự cần thiết của việc xây dựng nhà máy:
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… Tốc độ tăng trưởng hàng
năm của nước ta khoảng 7 – 8%, thu hút đầu tư nước ngoài không ngừng tăng lên,
cơ sở hạ tầng khoa học kỹ thuật có bước tiến rõ rệt. Đời sống người dân tăng lên,
nhu cầu dinh dưỡng của 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 đủ 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 đủ nhu cầu tiêu thụ sữa của Việt
Nam trong tương lai.
Về công nghệ sản xuất: tôi 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

miền Bắc và miền Nam. Đó chính là thị trường tiêu thụ chính của nhà máy khi đi
vào hoạt động.
1.4. Nguồn cung cấp nước
Lượng nước tiêu thụ trong một nhà máy sữa là rất lớn. Nước sử dụng với các
mục đích:
Nước phụ trợ: nước sinh hoạt, nước làm mát thiết bị, dùng cho nồi hơi, sử
dụng cho chu trình CIP
Do vậy chất lượng của nước đưa vào sản xuất rất quan trọng và nó ảnh
hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm. Nhà máy xây dựng một hệ thống xử lý
8
nước, với nguồn cung cấp là nước ngầm. Nước sau khi được xử lý phải đạt tiêu
chuẩn nước dùng cho sản xuất sữa.
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.
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 hoà, được
cấp bởi lò hơi có áp suất  9,5 atm.
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 sản 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.
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

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.
2.2. Thành phần hoá học của sữa tươi: [ 2 ].
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 15
0
C: 0,91 -0,95.
- Nhiệt độ nóng chảy: 28-35
0
C
- Nhiệt độ đông đặc: 18-26
0
C
- Chỉ số iốt: 32-37
- Chỉ số xà phòng: 218 - 235
- Chỉ số axit bay hơi không hoà tan: 1,5 – 3.

 Imunoglobulin 0,8 -1,5g/l
Và một số thành phần khác.
12
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.
C
12
H
22
O
11
+ H
2
O C
6
H
12
O
6
+ C
6
H
12

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
Axit propionic
13

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.
 Nhóm vitamin hoà tan trong nước: B, C, PP.
14
b. Các enzym:
Các enzym 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 enzym trong sữa được chia làm hai
nhóm chính.
 Nhóm enzym thuỷ phân: gồm Lipaza, photphataza, galactaza, proteaza,
amylaza. Trong đó, vai trò của các enzym 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 enzym oxy hoá: gồm Reductaza, lactoperoxydaza, catalaza. Các
enzym này có vai trò quan trọng trong quá trình làm biến tính sữa.
2.1.7. Vi sinh vật trong sữa: