ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA HÓA

THIẾT KẾ NHÀ MÁY SỮA TỪ NGUYÊN LIỆU SỮA
TƯƠI GỒM 2 DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT: SỮA CÔ ĐẶC
CÓ ĐƯỜNG NĂNG SUẤT 10,2 TRIỆU LÍT NGUYÊN
LIỆU/NĂM VÀ SỮA CHUA LÊN MEN TRUYỀN THỐNG
HƯƠNG DÂU VỚI NĂNG SUẤT 14 TRIỆU LÍT NGUYÊN
LIÊU/NĂM

Sinh viên thực hiện: Phan Thị Phương Anh
Số thẻ sinh viên: 107150134
Lớp: 15H2B

Đà Nẵng – Năm 2019


TÓM TẮT

Tên tiêu đề: “Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi gồm 2 dây chuyền sản
xuất: Sữa cô đặc có đường năng suất 10,2 triệu lít nguyên liệu/năm và sữa chua lên men
truyền thống hương dâu với năng suất 14 triệu lít nguyên liêu/năm”.
Sinh viên thực hiện: Phan Thị Phương Anh
Số thẻ sinh viên: 107150134
Lớp: 15H2B
Bản thuyết minh bao gồm có 9 chương:
Chương 1: Lập luận kinh tế kĩ thuật: Tìm hiểu sự cần thiết xây dựng nhà máy và
chọn địa điểm xây dựng nhà máy, tìm hiểu về đặc điểm thiên nhiên, đặc điểm về vùng
nguyên liệu, mạng lưới đường giao thông, thị trường tiêu thụ, hợp tác hóa cũng như là
nhân công lao động trong nhà máy.


NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: Phan Thị Phương Anh
Lớp: 15H2B
Khoa: Hóa

Số thẻ sinh viên: 107150134
Ngành: Công nghệ thực phẩm

1. Tên đề tài đồ án:
Đồ án thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi gồm hai dây chuyền sản xuất:
sữa cô đặc có đường năng suất 10,2 triệu lít nguyên liệu/năm và sữa chua lên men truyền
thống hương dâu năng suất 14 triệu lít nguyên liệu/năm.
2. Đề tài thuộc diện: ☒ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện
3. Các số liệu và dữ liệu ban đầu:
- Nguyên liệu sữa tươi có hàm lượng chất khô 12,8%, hàm lượng chất béo 3,5%.
- Sản phẩm sữa cô đặc có đường có hàm lượng chất khô 73%, hàm lượng chất béo
43%.
- Sản phẩm sữa chua lên men truyền thống hương dâu có hàm lượng chất khô 16%,
hàm lượng chất béo 3%, hàm lượng đường sacharose 4%.
4. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
Mở đầu
Chương 1: Lập luận kinh tế kỹ thuật
Chương 2: Tổng quan về nguyên liệu và sản phẩm
Chương 3: Chọn và thuyết minh quy trình công nghệ
Chương 4: Tính cân bằng vật chất
Chương 5: Tính và chọn thiết bị
Chương 6: Tính nhiệt – hơi – nước
Chương 7: Tính tổ chức và xây dựng nhà máy
Chương 8: Kiểm tra sản xuất và đánh giá sản phẩm

Đà Nẵng, ngày
tháng năm 2019
Người hướng dẫn

PGS. TS. Đặng Minh Nhật

TS. Mạc Thị Hà Thanh


LỜI CẢM ƠN

5 năm là quãng thời gian khá dài đủ để cho bản thân tôi tự tìm hiểu về con đường
sự nghiệp của mình. Cũng chính thời gian đó tôi học tập được nhiều kiến thức tại trường
Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng. Không những thế mà nơi đây còn lưu giữ lại rất nhiều
khoảnh khắc và kí ức đẹp trong quảng đời sinh viên. Có lẽ đây là quảng thời gian đẹp
nhất, tuyết vời nhất. Bởi tuổi trẻ ai mà chẳng muốn theo đuổi ước mơ, đam mê lựa chọn
của mình. Ai cũng muốn trải nghiệm một lần để bản thân được trưởng thành và chính
chắn hơn.
Để có được như ngày hôm nay thì tôi xin chân thành cảm ơn quý thầy cô tại trường
Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng nói chung và các thầy cô trong khoa Hóa nói riêng. Bởi
quý thầy cô đã dạy dỗ và truyền đạt cho chúng tôi biết bao nhiêu là kiến thức hay, bổ
ích bao nhiêu là điều tốt lẽ phải và tạo điều kiện cho mỗi chúng tôi được hoàn thành
khóa học tại trường. Điều đặc biệt nhất là tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành cô Mạc Thị
Hà Thanh, cô đã luôn tận tình chu đáo giúp đỡ tôi trong từng trang giáo án chuyên đề.
Và phải nói răng một phần nhờ sự tận tình của cô thì tôi mới có thể hoàn thành đồ án tốt
nghiệp của tôi một cách khá tốt. Tôi xin được gửi lời cảm ơn đến các thầy cô đã đồng
hành cùng chúng tôi trong suốt quãng đường 5 năm học vừa qua, giúp cho chúng tôi có
được nhiều kiến thức sâu rộng về ngành Công Nghệ Thực Phẩm để có thể hoàn thành
tốt đồ án tốt nghiệp lần này. Cuối cùng, xin kính chúc thầy cô luôn luôn mạnh khỏe và
thành công trên con đường sự nghiệp của mình.

Cam đoan .........................................................................................................................ii
Mục lục .......................................................................................................................... iii
Danh sách các hình vẽ, bảng ........................................................................................... 1
Mở đầu ............................................................................................................................. 5
Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KĨ THẬT ............................................................ 2
1.2. Sự cần thiết của việc xây dựng nhà máy ............................................................. 2
1.2. Điều kiện tự nhiên................................................................................................... 6
1.2.1. Vị trí đặt nhà máy .................................................................................................. 6
1.2.2. Vị trí địa lí.............................................................................................................. 6
1.2.3. Địa hình ................................................................................................................. 7
1.2.4. Khí hậu .................................................................................................................. 7
1.3. Vùng nguyên liệu .................................................................................................... 8
1.4. Sự hợp tác hóa......................................................................................................... 8
1.5. Thị trường tiêu thụ ................................................................................................. 8
1.6. Nguồn cung cấp nước ............................................................................................. 8
1.7. Nguồn cung cấp điện và hơi ................................................................................... 8
1.8. Nguồn cấp nhiên liệu .............................................................................................. 9
1.9. Hệ thống xử lý nước thải ........................................................................................ 9
1.10. Hệ thống thoát nước ............................................................................................. 9
1.12. Khả năng cung cấp nguồn nhân lực ................................................................... 9
1.13. Kết luận ................................................................................................................. 9
Chương 2: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM ........................... 6
2.1. Tổng quan về nguyên liệu .................................................................................... 10
2.1.1. Nguyên liệu chính................................................................................................ 10
2.1.2. Nguyên liệu phụ .................................................................................................. 18
2.2. Tổng quan sản phẩm ............................................................................................ 23
2.2.1. Giới thiệu chung .................................................................................................. 23
2.3. Tình hình sản xuất và tiêu thụ sản phẩm ........................................................... 25
2.3.1. Đối với Việt Nam ................................................................................................ 25
iii

5.3.4. Thiết bị gia nhiệt sơ bộ ........................................................................................ 61
5.3.5. Băng tải vận chuyển sữa hộp qua đóng thùng ..................................................... 61
5.4. Tính và chọn thiết bị cho dây chuyền sản xuất sữa cô đặc ............................... 62
5.4.1. Thiết bị thanh trùng ............................................................................................. 62
5.4.2. Thiết bị nấu syrup ................................................................................................ 63
5.4.3. Xilô chứa đường saccharose ................................................................................ 63
5.4.4. Gàu tải.................................................................................................................. 64
5.4.5. Vít tải ................................................................................................................... 64
5.4.6. Thùng chứa siro sau nấu ...................................................................................... 64
iv


5.4.7. Thiết bị cô đặc ..................................................................................................... 65
5.4.8. Hệ thống làm nguội và cấy mầm tinh thể ............................................................ 66
5.4.9. Thiết bị kết tinh ................................................................................................... 67
5.4.10. Bồn chờ rót ........................................................................................................ 68
5.4.11. Thiết bị chiết rót, đóng lon ................................................................................ 68
5.4.12. Máy đóng thùng carton ...................................................................................... 69
5.4.13. Bơm dùng trong quá trình sản xuất ................................................................... 69
5.5. Tính và chọn thiết bị cho dây chuyền sản xuất sữa chua truyền thống .......... 70
5.5.1. Xilo chứa đường saccharose ................................................................................ 70
5.5.2. Thiết bị hiệu chỉnh hàm lượng chất khô (thiết bị phối trộn) ............................... 71
5.5.3. Thiết bị bài khí ..................................................................................................... 72
5.5.4. Thiết bị đồng hóa ................................................................................................. 73
5.5.5. Thiết bị thanh trùng, làm nguội ........................................................................... 73
5.5.6. Thùng cân bằng ................................................................................................... 74
5.5.7. Thiết bị hoạt hóa giống ........................................................................................ 75
5.5.8. Thiết bị phối trộn ................................................................................................. 75
5.5.9. Thiết bị rót và ghép mí ........................................................................................ 75
5.5.10. Máy đóng thùng carton ...................................................................................... 76

8.2. Kiểm tra nguyên liệu .......................................................................................... 109
8.3. Kiểm tra công đoạn trong quá trình sản xuất ................................................. 109
8.4. Kiểm tra thành phẩm ......................................................................................... 109
Chương 9: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH XÍ NGHIỆP .......................... 113
9.1. An toàn lao động ................................................................................................. 113
9.1.1. Các nguyên nhân chủ yếu gây ra tai nạn trong quá trình sản xuất .................... 113
9.1.2. Những biện pháp hạn chế tai nạn lao động ....................................................... 113
9.1.3. Những yêu cầu cụ thể về an toàn lao động ........................................................ 114
9.2. Vệ sinh công nghiệp ............................................................................................ 115
9.2.1. Vệ sinh cá nhân, công nhân ............................................................................... 115
9.2.2. Vệ sinh máy móc, thiết bị .................................................................................. 115
9.2.3. Vệ sinh xí nghiệp ............................................................................................... 116
9.2.4. Xử lý nước thải .................................................................................................. 116
KẾT LUẬN ................................................................................................................ 117
TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................... 118

vi


Đồ án thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi gồm hai dây chuyền sản xuất: sữa cô đặc có đường và sữa
chua lên men truyền thống hương dâu

DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ, BẢNG

BẢNG 2.1 Một số chỉ tiêu vật lý quan trọng của sữa bò .............................................. 11
BẢNG 2.2 Thành phần hóa học sữa của một số động vật (% khối lượng) ...................11
BẢNG 2.3 Hàm lượng các chất trong sữa bò (% khối lượng ) .....................................11
BẢNG 2.4 Một số tính chất vật lý của lactose ..............................................................12
BẢNG 2.5 Thành phần chất béo trong sữa bò ..............................................................14
BẢNG 2.6 Thành phần một số nguyên tố vi lượng trong sữa (mg/l) .......................... 15

BẢNG 5.4 Các thông số của lưu lượng kế ....................................................................60
BẢNG 5.5 Thông số kĩ thuật của thiết bị gia nhiệt .......................................................61
BẢNG 5.6 Các thông số của thiết bị gia nhiệt bản mỏng .............................................62
BẢNG 5.7 Các thông số của nồi 2 vỏ JC-500-1 .......................................................... 63
BẢNG 5.8 Các thông số của hệ thống cô đặc chân không 3 cấp tuần hoàn .................65
BẢNG 5.9 Áp suất bay hơi của nước ứng với nhiệt độ làm việc tại các nồi ................66
BẢNG 5.10 Các thông số của hệ thống làm lạnh nhanh Anhydro Flash Cooler ..........67
BẢNG 5.11 Thông số kĩ thuật của máy rót vô trùng ....................................................68
BẢNG 5.12 Các thông số của máy đóng thùng tự động APL CSS04 ..........................69
BẢNG 5.13 Các thông số của máy bơm ZB3A – 12 ....................................................70
BẢNG 5.14 Các thông số của thiết bị phối trộn ...........................................................72
BẢNG 5.15 Các thông số của thiết bị bài khí ...............................................................72
BẢNG 5.16 Các thông số của thiết bị đồng hóa ...........................................................73
BẢNG 5.17 Các thông số của thiết bị thanh trùng và làm nguội ..................................74
BẢNG 5.18 Các thông số kĩ thuật máy rót hộp ............................................................76
BẢNG 5.19 Thông số kĩ thuật máy đóng thùng cartoon...............................................77
BẢNG 5.20 Bảng tổng kết thiết bị ................................................................................78
BẢNG 6.1 Bảng tổng kết chi phí hơi cho các thiết bị ................................................... 89
BẢNG 6.2 Lượng nước cần dùng cho các thiết bị sản xuất ..........................................91
BẢNG 7.1 Bảng tổng kết nhân lực làm việc trực tiếp .................................................. 94
BẢNG 7.2 Bảng tổng kết các công trình xây dựng toàn nhà máy ..............................107
BẢNG 8.1 Bảng kiểm tra nguyên liệu ........................................................................ 109
BẢNG 8.2 Bảng kiểm tra thành phẩm ........................................................................112
HÌNH 1.1 Bản đồ huyện Hương Sơn .............................................................................. 7
HÌNH 2.1 Sữa tươi ........................................................................................................ 10

SVTH: Phan Thị Phương Anh

GVHD:TS. Mạc Thị Hà Thanh


HÌNH 5.2 Mô tả hình dạng kích thước ..........................................................................57
HÌNH 5.3 Thùng chứa sữa raw milk ............................................................................58
HÌNH 5.4 Thiết bị lọc túi tháo rời .................................................................................60
HÌNH 5.5 Thiết bị lọc túi tháo rời .................................................................................60
HÌNH 5.6 Thiết bị gia nhiệt bản mỏng ..........................................................................61
HÌNH 5.7 Băng tải .........................................................................................................61
HÌNH 5.8 Thiết bị gia nhiệt bảng mỏng hãng Tetra Pak ..............................................62
HÌNH 5.9 Dòng chảy của lưu chất trong thiết bị trao đổi nhiệt ....................................62
HÌNH 5.10 Nồi nấu syrup JC-500-1..............................................................................63
HÌNH 5.11 Gàu tải.........................................................................................................64
HÌNH 5.12 Hệ thống cô đặc chân không 3 cấp tuần hoàn JMEI GL-6 ........................65
HÌNH 5.13 Hệ thống Anhydro Flash Cooler ................................................................ 66
HÌNH 5. 14 Tháp Flash Cooler .....................................................................................67
HÌNH 5.15 Thiết bị kết tinh loại Tetra Pak Aseptic VC ...............................................67
HÌNH 5.16 Máy rót vô trùng .........................................................................................68
HÌNH 5. 17 Máy đóng thùng tự độn ............................................................................69
HÌNH 5.18 Bơm ly tâm Pentax CH 160 ........................................................................69
HÌNH 5.19 Bơm lá ZB3A – 12 .....................................................................................70
HÌNH 5.20 Thiết bị phối trộn Tetra Pak® High Shear Mixer ......................................72
HÌNH 5.21 Thiết bị bài khí loại ZTD-2 ........................................................................72
HÌNH 5.22 Thiết bị đồng hóa GJB ................................................................................73
HÌNH 5.23 Thiết bị gia nhiệt Tetra Pak® Plate Heat Exchanger .................................74
HÌNH 5.24 Máy rót hộp Tetra Pak ................................................................................76
HÌNH 5.25 Máy đóng thùng carton ...............................................................................77
HÌNH 5.26 Bơm ly tâm .................................................................................................77
HÌNH 7.1 Sơ đồ tổ chức nhà máy ................................................................................. 93

SVTH: Phan Thị Phương Anh

GVHD:TS. Mạc Thị Hà Thanh


SVTH: Phan Thị Phương Anh

GVHD:TS. Mạc Thị Hà Thanh

5


Đồ án thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi gồm hai dây chuyền sản xuất: sữa cô đặc có đường và sữa
chua lên men truyền thống hương dâu

Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KĨ THUẬT

1.1. Sự cần thiết của việc xây dựng nhà máy
Nước ta hiện nay có nhu cầu dùng sữa tươi và các sản phẩm từ sữa rất lớn, nhu cầu
mỗi ngày càng tăng. Bởi vì sữa là một thực phẩm giàu dinh dưỡng, việc sử dụng sữa
hoặc các sản phẩm từ sữa mỗi ngày sẽ đóng góp tích cực vào sự phát triển toàn diện cả
về thể lực, trí lực, tăng sức đề kháng và hệ miễn dịch cho trẻ em và người dân Việt Nam,
đảm bảo sự cân bằng dinh dưỡng trong cơ thể.
1.2. Điều kiện tự nhiên
1.2.1. Vị trí đặt nhà máy
Việc lựa chọn vị trí xây dựng nhà máy sữa có ảnh hưởng lớn đến sự tồn tại của nhà
máy, vì vậy khi xây dựng cần phải xem xét và đảm bảo các nguyên tắc sau:
+ Vị trí đặt nhà máy phải gần nguồn nguyên liệu và thị trường tiêu thụ.
+ 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.
Từ những nguyên tắc trên sau quá trình nghiên cứu em quyết định chọn địa điểm
xây dựng nhà máy sữa tại khu công nghiệp Hương Sơn thuộc địa bàn xã Sơn Lễ, huyện

1.2.3. Địa hình
Ðịa hình cùa Hà tĩnh rất đa dạng, có đủ các vùng đồi núi, trung du, đồng bằng và
biển. Đồng bằng có diện tích nhỏ bị chia cắt bởi các dãy núi và sông suối. Hà Tĩnh có
tới 14 con sông lớn nhỏ và nhiều hồ nước.
Về huyện Hương Sơn nói riêng thì Hương Sơn là 1 huyện có địa hình đồi núi xen
đồng bằng thung lũng sông Ngàn Phố, sông Ngàn Sâu và các phụ lưu, dốc từ tây - bắc
xuống đông - nam, cao nhất là núi Bà Mụ (1.357 m) trên biên giới Việt Lào. Hương Sơn
có những vùng đất tương đối bằng phẳng, có quy mô diện tích lớn, đồi núi thấp là điều
kiện thuận lợi để phát triển nông lâm nghiệp phong phú [1].
1.2.4. Khí hậu
Nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, hướng gió thổi chính là Đông – Nam, Hà
Tĩnh là tỉnh chịu ảnh hưởng lớn của khí hậu chuyển tiếp của miền Bắc và miền Nam, với
đặc trưng khí hậu nhiệt đới điển hình của miền Nam và có một mùa đông giá lạnh của
miền Bắc, nên thời tiết, khí hậu ở Hà Tĩnh rất khắc nghiệt. Hàng năm, Hà Tĩnh có hai mùa
rõ rệt:
- Mùa mưa:
Mưa trung bình hằng năm từ 2500 mm đến 2650 mm. Mùa mưa từ tháng 3 đến
tháng 10, lượng mưa chiếm 75% tổng lượng mưa cả năm.
- Mùa hè:
Từ tháng 4 đến tháng 10, đây là mùa nắng gắt, có gió Tây Nam (thổi từ Lào) khô,
nóng, lượng bốc hơi lớn nhất là từ tháng 5 đến tháng 8. Nhiệt độ trung bình tháng từ
24,70C (tháng 4) đến 32,90C (tháng 6). Nhiệt độ cao nhất có thể lên đến 38,5 – 40 0C [1].
SVTH: Phan Thị Phương Anh

GVHD:TS. Mạc Thị Hà Thanh

7


Đồ án thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi gồm hai dây chuyền sản xuất: sữa cô đặc có đường và sữa

1.7. Nguồn cung cấp điện và hơi
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 đột ngột, nhà máy dự trữ thêm một
số máy phát điện để dùng khi mất điện.
Trong nhà máy hơi được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau như đun nóng,
thanh trùng, tiệt trùng, phục vụ máy rót, vệ sinh khử trùng thiết bị… Hơi nước phải là
hơi nước bão hòa và được cấp bởi lò hơi hoặc là hợp tác hóa nhà máy khác để mua hơi
SVTH: Phan Thị Phương Anh

GVHD:TS. Mạc Thị Hà Thanh

8


Đồ án thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi gồm hai dây chuyền sản xuất: sữa cô đặc có đường và sữa
chua lên men truyền thống hương dâu

phục vụ sản xuất.
1.8. Nguồn 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 và xăng được mua từ nhiều nguồn khác nhau có thể mua từ công ty dầu khí
Petrolimex.
1.9. Hệ thống xử lý nước thải
Đối nới 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 đảm bảo đạt tiêu chuẩn
thải ra môi trường (TCVN 5945), đảm bảo vệ sinh môi trường cho khu vực nhà máy và
khu công nghiệp.
1.10. Hệ thống thoát nước
Đi đôi với các yêu cầu cấp nước, việc thoát nước thải cũng không kém phần quan

chua lên men truyền thống hương dâu

Chương 2: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM

2.1. Tổng quan về nguyên liệu
2.1.1. Nguyên liệu chính
Hiện nay, ngành công nghiệp chế biến sữa trên thế giới tập trung sản xuất từ ba
nguồn nguyên liệu chính: sữa bò, sữa dê và sữa cừu nhưng ở nước ta và nhiều quốc gia
khác nguồn nguyên liệu chính vẫn là sữa bò.
Sữa là một chất lỏng sinh lý được tiết ra từ tuyến vú của con cái thuộc động vật có
vú, cung cấp nguồn dinh dưỡng đầy đủ, thiết yếu để nuôi con trong giai đoạn đầu đời,
trước khi con non có thể tiêu hóa các loại thức ăn khác [3].
Trong sữa có một số thành phần như: lipit, gluxit, protein, chất khoáng, vitamin,
và nhiều chất khác. Sữa có đầy đủ dinh dưỡng cần thiết cho sự phát triển của cơ thể.
Những chất này có khả năng đồng hóa cao, vì vậy từ lâu con người đã biết sử dụng sữa
như một loại thực phẩm bổ dưỡng cho cơ thể nhất là đối với trẻ em. Hình 2.1 dưới đây
là 1 ly sữa bò đầy đủ dưỡng chất.

Hình 2.1 Sữa tươi [4]
2.1.1.1. Tính chất vật lý của sữa tươi
Sữa là một chất lỏng đục. Độ đục của sữa là do các chất béo, protein và một số
chất khoáng trong sữa tạo nên. Màu sắc của sữa phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng βcaroten có trong chất béo của sữa. Sữa bò thường có màu từ trắng đến vàng nhạt. Sữa
bò có mùi rất đặc trưng và vị ngọt nhẹ [3].
SVTH: Phan Thị Phương Anh

GVHD:TS. Mạc Thị Hà Thanh

10



0,933÷0,954
2.1.1.2. Thành phần hóa học của sữa bò
Sữa là một hỗn hợp với các thành phần chính là nước, lactose, protein và các chất
béo. Ngoài ra, sữa còn chứa 1 số hợp chất như nitơ phi protein, vitamin, hormone, các
chất màu và khí.
Hàm lượng các chất trong sữa có thể dao động trong một khoảng rộng và phụ thuộc
vào nhiều yếu tố như chủng động vật nuôi, tình trạng sinh lý của từng con vật, điều kiện
chăn nuôi [3].
Thành phần hóa học của sữa được thể hiện ở bảng 2.2
Bảng 2.2 Thành phần hóa học sữa của một số động vật (% khối lượng) [3]
Nguồn sữa Protein tổng Casein
Lipid
Glucid
Khoáng
Người
1,2
0,5
3,8
7,0
0,2
Bò
3,4
2,8
3,9
4,8
0,8
Dê
3,6
2,7
4,1

3,4
3,9
0,8

- Nước
Nước tự do: Nước tự do chiếm 96 – 97% tổng lượng nước. Nó có thể tách được
trong quá trình cô đặc, sấy vì không có liên kết hóa học với chất khô.
SVTH: Phan Thị Phương Anh

GVHD:TS. Mạc Thị Hà Thanh

11


Đồ án thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi gồm hai dây chuyền sản xuất: sữa cô đặc có đường và sữa
chua lên men truyền thống hương dâu

Nước liên kết: Chiếm tỉ lệ nhỏ khoảng 3 – 4 %. Đóng băng ở nhiệt độ nhỏ hơn 0℃,
không hòa tan muối, đường. Dạng đặc biệt của nước liên kết là nước kết tinh với lactoza
dưới dạng C12H22O11.H2O [1].
- Chất khô
1. Đường Lactose
Hàm lượng lactose trong sữa khoảng 3,6 ÷ 5,5% tùy theo từng loại sữa. Lactose
tồn tại ở trong sữa dưới dạng hòa tan.
Lactose là một disaccharide do một phân tử glucose và một phân tử galactose liên
kết với nhau tạo thành.
Trong sữa, đường lactose tồn tại dưới hai dạng:
- Dạng α-lactose monohydrate C12H22O11.H2O.
- Dạng β-lactose anhydrous C12H22O11 [3].
Phân tử lượng, nhiệt độ nóng chảy, độ hòa tan và góc quay phân cực của Lactose

g đường/100g nước

7

50

Góc quay cực [α]D20

độ

+89,4

+35

Lactose là đường khử. Độ ngọt thấp hơn nhiều so với các disaccharide và
monosaccharide thường gặp.
Lactose có thể bị thủy phân tạo ra hai monosaccharide là glucose và galactose bởi
enzym β-galactosidase.
Ngoài lactose, trong sữa còn có glucose, galactose và các hợp chất glucid chứa
nitơ. Tuy nhiên, hàm lượng của chúng rất thấp, chỉ ở dạng vết [3].
2. Protein
a. Casein
Casein là thành phần protein chủ yếu có trong sữa. Chúng tồn tại dưới dạng
micelle. Mỗi micelle chứa khoảng 65% nước, phần còn lại là các loại casein và khoáng.
Hình 2.2 dưới đây là hình ảnh mô phỏng cấu trúc micelle:

SVTH: Phan Thị Phương Anh

GVHD:TS. Mạc Thị Hà Thanh


β-lactoglobulin: có cấu trúc bậc hai, dạng hình cầu. Các gốc phân cực không phân
cực và gốc ion hóa được phân bố đều trong phân tử riêng các gốc ưa béo tập trung chủ
yếu ở phân bên trong của cấu trúc hình cầu nên β-lactoglobulin ít tương tác hoặc kết hợp
với các phân tử khác.
α-lactalbumin: là protein dạng hình cầu. Cấu trúc của nó gần giống với lysozyme.
Nó là một protein có giá trị dinh dưỡng cao. Thành phần các acid amin trong phân tử
của nó rất cân đối.
SVTH: Phan Thị Phương Anh

GVHD:TS. Mạc Thị Hà Thanh

13


Đồ án thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi gồm hai dây chuyền sản xuất: sữa cô đặc có đường và sữa
chua lên men truyền thống hương dâu

Peptone-proteose: bao gồm những phân đoạn khác nhau. Chúng là sản phẩm thủy
phân từ β-casein bởi plasmine.
Immunoglobulin: Hầu hết các imminoglobulin được tổng hợp bởi bạch cầu
lymphocyte B [3].
3. Chất béo
Thành phần chất béo có trong sữa bò được thể hiện rõ ở bảng 2.5 như sau:
Bảng 2.5 Thành phần chất béo trong sữa bò [3]
Hàm lượng (% so với tổng khối
lượng chất béo)

Thành phần
Lipid đơn giản


0,1
vết
vết

Các chất béo trong sữa thường có dạng hình cầu đường kính dao động từ
0,1÷0,2µm. Trong 1ml sữa có khoảng 10÷15 tỷ hạt cầu béo. Do đó, ta có thể xem sữa là
một hệ nhũ tương dầu trong nước. Các hạt cầu béo được bao bọc bởi một lớp màng lipoprotein tích điện âm. Các màng này có vai trò làm bền hệ nhũ tương trong sữa.
Các hạt cầu béo có thành phần chủ yếu là glyceride phospholipid và protein. Phân
tử phospholipid có hai đầu: đầu ưa béo (không phân cực) sẽ tương tác với các phân tử
glyceride ở tâm cầu; đầu ưa nước (phân cực) sẽ kết hợp với màng protein bao xung
quanh hạt cầu béo [3].
4. Khoáng
Hàm lượng chất khoáng trong sữa dao động từ 8÷10g/l. Các muối trong sữa ở dạng
hòa tan hoặc dung dịch keo.
SVTH: Phan Thị Phương Anh

GVHD:TS. Mạc Thị Hà Thanh

14


Đồ án thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi gồm hai dây chuyền sản xuất: sữa cô đặc có đường và sữa
chua lên men truyền thống hương dâu

Trong số các nguyên tố khoáng có trong sữa, chiếm hàm lượng cao nhất là calci,
phosphore và magie. Một phần chúng tham gia vào cấu trúc micelle, phần còn lại tồn tại
dưới dạng muối hòa tan trong sữa.
Các nguyên tố khoáng khác như kali, natri, clorin... đóng vai trò chất điện ly. Cùng
với lactose, chúng góp phần cân bằng áp lực thẩm thấu của sữa trong bầu vú động vật
với áp lực máu [3].

Giá trị
0,05 ÷ 0,08
0,1 ÷ 0,2
0,01 ÷ 0,05
0,01 ÷ 0,02
0,5×10-3 ÷ 1,0×10-3
0,04 ÷ 0,08
0,03 ÷ 0,05

- Vitamin hòa tan trong nước gồm: B1, B2, B3, B5, B6, C...
- Vitamin hòa tan trong chất béo gồm: A, D, E
Hàm lượng Vitamin trong sữa bò được thể hiện ở bảng 2.7 dưới đây:
Bảng 2.7 Hàm lượng một số vitamin trong sữa bò [3]
Vitamin
A
D
E
K

Giá trị
0,2 ÷ 2,0 mg/l
0,375 ÷ 0,500 µg/l
0,75 ÷ 1,00 mg/l
80 µg/l

Vitamin
B5
B6
B12
C