Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua đặc năng suất 10000 tấn sản phẩm năm

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT Độc lập – Tự do – Hạnh phúc KHOA: CÔNG NGHỆ HÓA HỌC – MÔI TRƯỜNG BỘ MÔN: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỔNG HỢP Họ và tên sinh viên: TRẦN THỊ HOÀI ÂN Lớp: 17HTP1 Ngành: Công nghệ thực phẩm Giáo viên hướng dẫn: TS NGÔ THỊ MINH PHƯƠNG 1 Tên đề tài THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT SỮA CHUA ĐẶC NĂNG SUẤT 10000 TẤN SẢN PHẨM/NĂM 2 Các số liệu ban đầu: - Năng suất 10000 tấn sản phẩm/năm - Nguyên liệu là sữa tươi - Hàm lượng chất khô của nguyên liệu: 12,5% - Hàm lượng chất béo của nguyên liệu: 3,3% - Tổng hàm lượng chất khô trong sản phẩm: 25% - Hàm lượng đường saccaroza có trong sản phẩm: 10% 3 Nội dung phần thuyết minh và tính toán - Mục lục - Danh mục - Lời mở đầu - Chương 1: Tổng quan tài liệu - Chương 2: Quy trình công nghệ và thuyết minh quy trình - Chương 3: Tính cân bằng vật chất - Chương 4: Tính toán và lựa chọn thiết bị - Kết luận - Tài liệu tham khảo Cán bộ hướng dẫn 4 Các bản vẽ (Ký, ghi rõ họ tên) - Bản vẽ quy trình công nghệ - Bản vẽ mặt bằng nhà máy sản xuất chính - Bản vẽ mặt cắt nhà máy sản xuất chính 5 Cán bộ hướng dẫn: TS.Ngô Thị Minh Phương 6 Ngày giao đề: 22/4/2020 7 Ngày hoàn thành đề tài: 7/8/2020 Thông qua bộ môn Ngày tháng năm 2019 Tổ trưởng bộ môn Chủ tịch hội đồng (Ký, ghi rõ họ tên) Kết quả điểm đánh giá Đà Nẵng, ngày… tháng… năm 2019 Chủ tịch hội đồng (ký, ghi rõ họ tên) LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan đồ án tổng hợp về đề tài “thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua đặc năng suất 10000 tấn sản phẩm/năm là kết quả của quá trình làm bài và học tập của em, không sao chép bất kỳ tài liệu của ai Các số liệu được in trên đồ án được sử dụng trung thực, nguồn trích dẫn có chú thích rõ ràng, minh bạch, có nguồn gốc tài liệu rõ ràng của các công trình nghiên cứu đã được công bố hoặc thông qua các website Nếu không hoàn thành đúng lời cam đoan ở trên em xin hoàn toàn chịu mọi trách nhiệm Người cam đoan Trần Thị Hoài Ân TÓM TẮT Trong bài đồ án này em đã hoàn thành được nhiệm vụ được giao trong đề tài “ thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua đặc năng suất 10000 tấn sản phẩm/năm ”với các ứng dụng hữu ích của sữa đối với dinh dưỡng của con người Từ sơ đồ quy trình công nghệ với các công đoạn: định lượng, gia nhiệt, đồng hóa, phối trộn, thanh trùng, lên men, làm lạnh nhanh, rót, đóng hộp để tạo ra sản phẩm đã được thuyết minh cụ thể từng công đoạn như mục đích, cách tiến hành và nguyên tắt hoạt động của từng công đoạn đã được tính cân bằng vật chất cũng như tính toán thiết bị tương ứng Sau khi tính ta ta sẽ có được một nhà máy sản xuất được thiết kế phù hợp với số liệu đã tính và hai bản vẽ là bản vẽ mặt bằng và mặt cắt của nhà máy LỜI CẢM ƠN Qua 3 năm được đào tạo dưới mái trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Đà Nẵng, em đã tiếp thu rất nhiều kiến thức bổ ích, giúp em có thể hoàn thành tốt đề tài đồ án được giao Sở dĩ em đạt được kết quả đó là nhờ sự tận tâm của các thầy cô giáo trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Đà Nẵng, đặc biệt là cô Ngô Thị Minh Phương đã không ngại khó khăn truyền lại kiến thức cho em Sau ba tháng được sự hướng dẫn tận tình của quý thầy cô, tạo điều kiện thuận lợi để em có thể hoàn thành đồ án này, tuy nhiên do kiến thức còn hạn hẹp chắc chắn không thể tránh khỏi các sai sót rất mong thầy cô và các bạn đóng góp kiến để bài đồ án của em được hoàn thành tốt hơn Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô đã giúp em hoàn thiện kiến thức của mình để em có được ngày hôm nay Em xin kính chúc toàn thể thầy cô dồi dào sức khỏe và hoàn thành tốt công việc của mình Em xin chân thành cảm ơn MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN 1 TÓM TẮT 2 LỜI CẢM ƠN 3 DANH MỤC BẢNG 1 DANH MỤC HÌNH ẢNH 1 LỜI MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 1 1.1 THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA SỮA TƯƠI 1 1.1.1 Nước 1 1.1.2 Chất khô 1 1.2 CÁC TÍNH CHẤT CỦA SỮA TƯƠI NGUYÊN LIỆU 8 1.2.1 Tính chất vật lý 8 1.2.2 Tính chất hóa học .9 1.3 YÊU CẦU CỦA SỮA NGUYÊN LIỆU 11 1.4 CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CỦA SỮA NGUYÊN LIỆU 11 1.4.1 Chỉ tiêu cảm quan 11 1.4.2 Chỉ tiêu hoá lí 11 1.4.3 Chỉ tiêu vi sinh vật 11 1.5 HỆ VI SINH VẬT SỮA 11 1.5.1 Vi khuẩn lactic 11 1.5.2 Nấm men và nấm mốc .12 1.6 CÁC NGUYÊN LIỆU KHÁC 12 1.6.1 Chất phụ gia .12 1.6.2 Men khô 13 1.7 GIỚI THIỆU SẢN PHẨM 13 1.7.1 Sản phẩm sữa chua 13 2.1 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA CHUA ĐẶC [2,3] 16 2.2 THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ [2,3] 16 2.2.1 Sữa nguyên liệu .16 2.2.2 Kiểm tra, lọc 18 2.2.3 Gia nhiệt 19 2.2.4 Đồng hóa 20 2.2.5 Nấu siro đường 22 2.2.6 Phối trộn 22 2.2.7 Thanh trùng, làm nguội 23 sử dụng thiết bị gia nhiệt bản mỏng dạng tấm 23 2.2.8 Lên men 24 2.2.9Làm lạnh nhanh 26 2.2.11 Rót hộp, đóng gói 27 CHƯƠNG 3: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT .29 3.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất sữa chua đăc từ nguyên liệu sữa tươi 29 3.2 Các số liệu ban đầu 30 3.3 Tính toán kế hoạch sản xuất của nhà máy 30 3.3.3 Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất sữa chua đặc năng suất 10000 31 CHƯƠNG 4: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ .39 4.1 Các số liệu 39 4.2 Các thiết bị chính trong dây chuyền sản xuất: 39 4.2.1 Thùng chứa sữa tươi 40 4.2.2 Cân định lượng 41 4.2.3 Thiết bị lọc .42 4.2.4 Thiết bị gia nhiệt 43 4.2.5 Thiết bị đồng hóa .44 4.2.6 Nồi nấu siro .45 4.2.7 Thiết bị phối trộn .46 4.2.8 Thiết bị thanh trùng và làm nguội 47 4.2.9 Thiết bị lên men .49 4.2.10 Thiết bị làm lạnh nhanh 51 4.2.11 Thùng chờ rót 52 4.2.12 Thiết bị rót hộp và đóng gói 53 4.3 Tính và chọn thiết bị .53 4.3.1 Bơm nguyên liệu sữa sau khi cân đến thùng lọc 53 4.3.2 Bơm nguyên liệu từ thiết bị lọc qua thiết bị gia nhiệt 54 4.3.3 Bơm nguyên liệu từ thiết bị gia nhiệt qua thiết bị phối trộn 54 4.3.4 Bơm siro đường từ nồi nấu siro sang thiết bị phối trộn 55 4.3.5 Bơm từ thiết bị phối trộn sang thiết bị thanh trùng và làm nguội 55 4.3.6 Bơm từ thiết bị thanh trùng và làm nguội sang thiết bị lên men 55 4.3.7 Bơm từ thiết bị thùng chứa men giống sang thiết bị lên men 56 4.3.9 Bơm từ thiết bị thùng chờ rót sang thiết bị rót hộp đóng gói 56 KẾT LUẬN .59 TÀI LIỆU THAM KHẢO .60 BẢN VẼ MẶT BẰNG NHÀ MÁY SỮA CHUA BẢN VẼ MẶT CẮT NHÀ MÁY SỮA CHUA Số hiệu DANH MỤC BẢNG Trang bảng Tên bảng 1.1 1.2 Thành phần hóa học của sữa 3 1.3 Độ hoà tan trong nước của lactoza (g/100gH2O 5 1.4 Áp suất thẩm thấu của một số thành phần của sữa 9 1.5 Mối liên hệ giữa các đơn vị đo độ chua của sữa 10 1.6 sữa 1.7 1.8 Bảng chỉ tiêu cảm quan của sữa chua 14 3.1 3.2 Bảng cảm quan hóa lý của sữa chua 14 3.3 3.4 Mức độ tối đa các chất dễ nhiễm bẩn 14 3.5 Bảng chỉ tiêu vi sinh của sữa chua 15 4.1 Kế hoạch thu nhập nguyên liệu 31 4.2 4.3 Lịch trình sản xuất nhà máy theo tháng 32 Tiêu hao qua các công đoạn 33 Tổng kết dây chuyền sản xuất sữa chua đặc 38 Tổng kết nguyên liệu dùng để sản xuất sữa chua 39 đặc trong 1 ca Bảng tổng kết cân bằng vật chất 40 Các thiết bị chính có trong nhà máy 41 Bảng tổng kết thiết bị 59 Số hiệu hình DANH MỤC HÌNH ẢNH Trang vẽ 1.1 Tên hình vẽ 1 1.2 15 Sữa tươi nguyên liệu 16 2.1 Sản phẩm sữa chua đặc Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất sữa chua 19 19 2.2 ống lọc thủy tĩnh 20 21 2.3 Cân sữa tươi GHJ- 15 21 22 2.4 Thiết bị gia nhiệt tấm bảng 23 24 2.5 Thiết bị đồng hóa Tetra Alex 515 25 25 2.51 Cấu tạo thiết bị đồng hóa 27 28 2.6 Nồi nấu siro đường 28 41 2.7 Sơ đồ hệ thống phối trộn 43 44 2.8 Thiết bị gia nhiệt bảng mỏng dạng tấm 45 46 2.9 Vi khuẩn Lacto bacillus 47 48 2.10 Vi khuẩn Streptococcus thermopherllus 50 52 2.11 Thiết bị lên men 2.12 Thùng chờ rót sữa chua 2.13 Sơ đồ đóng gói sản phẩm sữa chua 4.1 Cấu tạo thùng chứa 4.2 Thiết bị cân sữa tươi 4.3 ống lọc thủy tĩnh 4.4 Thiết bị gia nhiệt 4.5 Thiết bị đồng hóa 4.6 Nồi nấu siro 4.7 Hệ thống phối trộn 4.8 Thiết bị trao đổi nhiệt tấm bảng 4.9 Thiết bị lên men